Geomechaniczne badania DETERIORACJI materiału skalnego

Charakterystyka deterioracji materiału skalnego KOMPLEKSOWE BADANIA WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ DERERIORACJA SKAŁ czynniki deterioracji efekty deterioracji modelowanie procesu deterioracji

ocena deterioracji na podstawie właściwości geomechanicznych redukcja właściwości i jakości skał Charakterystyka deterioracji materiału skalnego Czynniki niszczenia kamienia zewnętrzne (klimat, antropopresja) wewnętrzne (właściwości skały) Efekty niszczenia kamienia rozpad ziarnisty łuszczenie, pękanie rozpad mrozowy naloty i wykwity Deterioracja - proces prowadzący do pogorszenia się bądź zmniejszenia jakości, właściwości materiału skalnego. (ICOMOS 2010) Modelowanie procesu deterioracji Badanie wpływu temperatur (zamrażanie, nasłonecznienie) Badanie wpływu zmian wilgotności (proces pęcznienia i skurczu) DETERIORACJA Badanie wpływu roztworów soli (krystalizacja soli) Badanie wpływu SO2 w obecności wilgoci (zanieczyszczona atmosfera) inne

Czynniki niszczenia materiału skalnego Czynniki niszczenia kamienia CZYNNIKI Zewnętrzne (klimat, antropopresja) CZYNNIKI Wewnętrzne (właściwości skały) NATURALNE temperatura (dodatnia, ujemna) wilgotność wiatr opady atmosferyczne Skład mineralny monomineralna polimineralna WYMUSZONE ANTROPOGENICZNE zanieczyszczenia zła konserwacja wandalizm Struktura skały Tekstura skały

Procesy niszczenia materiału skalnego INSOLACJA niszczenie skał na skutek promieni słonecznych, wykorzystujące rozszerzalność cieplną minerałów budujących skały Piaskowiec monomineralny Piaskowiec polimineralny

Procesy niszczenia materiału skalnego ODDZIAŁYWANIE ROZTWORÓW WODNYCH (podsiąkanie kapilarne)

Procesy niszczenia materiału skalnego ZAMRÓZ niszczenie skał w wyniku ciśnienia wytworzonego przez wodę wielokrotnie zamarzającą i rozmarzająca w porach i szczelinach skał

Procesy niszczenia materiału skalnego NISZCZENIE SOLNE niszczenie skał w wyniku ciśnienia wytworzonego przez krystalizujące minerały w porach i szczelinach skał

Procesy niszczenia materiału skalnego Istnieje wiele różnych form niszczenia kamienia, tak jak wiele jest ich przyczyn. Zróżnicowanie form jest wynikiem właściwości kamieni oraz działania czynników niszczących.

Efekty niszczenia materiału skalnego Łuszczenie Rozpad ziarnisty Naloty i wykwity Naskorupienia Zarysowania powierzchni Spękania Wandalizm Działanie roślin i zwierząt KOMPLEKSOWE BADANIA WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ DERERIORACJA SKAŁ INSOLACJA ODDZIAŁYWANIE ROZTWORÓW WODNYCH Niewłaściwa konserwacja Zmiany barwy ZAMRÓZ NISZCZENIE SOLNE INNE

Efekty niszczenia materiału skalnego Łuszczenie Rozpad ziarnisty Naloty i wykwity Naskorupienia Spękania Zarysowania powierzchni Działanie roślin i zwierząt Wandalizm Niewłaściwa konserwacja Zmiany barwy http://www.international.icomos.org/publications/monuments_and_sites/15/

http://www.fokus-gmbh-leipzig.de

Modelowanie procesu deterioracji nasłonecznienie temperatura suszenia: 70 C czas suszenia: do stałej masy Modelowanie procesu deterioracji nawodnienie temperatura wody: 20 C czas nasączania: do stałej masy PN-85/B-04101 zamróz 1 cykl: temperatura mrożenia: -25 C czas mrożenia: 4 h czas odmrażania w wodzie: 6 h PN-85/B-04102 25 cykli Pobranie Transport,, Obróbka oddziaływanie dwutlenku siarki roztwór: kwas siarkowy (IV) + woda demineralizowana temperatura: 20 C czas oddziaływaniu oparów roztworu: 21 dni PN-EN 13919:2004 Przygotowanie Badanie Rejestracja i obróbka danych krystalizacja soli roztwór: Na 2 SO 4 x 10H 2 O (14g) woda dejonizowana (86g) 1 cykl: czas nasączania: 2h temp. roztworu: 20 o C czas suszenia: 12h temp. suszenia: do 105 o C PN-EN 12370:2001 15 cykli

Modelowanie procesu deterioracji nasłonecznienie nawodnienie zamróz oddziaływanie SO2 krystalizacja soli Badania makroskopowe Badania mikroskopowe Badania ultradźwiękowe Badania wytrzymałościowe

Modelowanie procesu deterioracji Wskaźnik integrity (I) X ps I 1 dla materiału niezniszczonego X parametr podziałaniu czynnika x I x ( X ( X x ps - parametr w stanie powietrznosuchym ) ) 2 2