Gefügeabhängige physikalische Verwitterung von Naturwerksteinen durch Kristallisation von Salz und Eis im Porenraum

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Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Quantifizierung physikalischer Verwitterungsprozesse, die durch Kristallisation von Salz und Eis aus wässrigen Lösungen im Porenraum von Naturwerksteinen hervorgerufen werden. Vorrangig soll die Kenntnis über den bislang nur wenig untersuchten Einfluß des Gesteinsgefüges und des Porenraumens auf den Ablauf der Schädungsprozesse verbessert werden. Besondere Beachtung findet dabei die Frage, inwieweit die in Gesteinen häufig vorkommenden Gefüge- und Hohlraumanisotropien auch eine Anisotropie der Entfestigungsprozesse bedingen. Die Untersuchungen sollen an kulturhistorisch bedeutenden und vielfach verwendeten Sandsteinen sowie vergleichend auch an Kalksteinen durchgeführt werden. Geplant ist, zunächst alle relevanten gefügekundlichen und petrophysikalischen Parameter sowie ihre Richtungsabhängigkeiten zu ermitteln. Die zentrale Aufgabe besteht in der hochauflösenden Analyse des veränderten Dehnungsverhaltens der Gesteine in Abhängigkeit von Klimaveränderungen nach Befrachtung mit salzhaltigen und salzfreien Lösungen. Dazu sollen i) unbehandelte, ii) mit salzhaltiger und iii) mit salzfreier Lösung versetzte Proben experimentell zyklischen Klimasimulationen (Feuchtigkeits-/Temperaturänderungen) ausgesetzt werden. Die Salzbefrachtung soll über die Phasen i) Epsomit (Bittersaltz), ii) Thenardit (Glaubersalz) und iii) Halit (Steinsalz) erfolgen. ...