Umweltinduzierte Sch\u00e4digung von Kulturg\u00fctern aus SandsteinenIn der Natur tragen nat\u00fcrliche Prozesse der chemischen, physikalischen und biologischen Verwitterung zur Gef\u00fcgeauflockerung und zur Zerst\u00f6rung von Gesteinen bei, und erm\u00f6glichen damit gleichzeitig eine Genese neuer, andersartiger Gesteine. Die Produkte dieser Prozesse sind Sedimente, i.w.S. Sandsteine, aus denen ein Gro\u00dfteil des Deckgebirges Deutschlands besteht. Zum Erbau historischer Kulturg\u00fcter wurden meist auf regional vorkommende Gesteine zur\u00fcckgegriffen, weswegen heute ein Gro\u00dfteil dieser Kulturg\u00fcter aus eben diesen Sandsteinen besteht. Im verbauten Zustand unterliegen die Sandsteine jedoch weiterhin nat\u00fcrlichen Verwitterungsprozessen, die \u00fcber l\u00e4ngere Zeitr\u00e4ume zu einem massiven Materialverlust und zur Zerst\u00f6rung des Kulturguts beitragen k\u00f6nnen.Neben diesem nat\u00fcrlich bedingten Zerfall der Naturwerksteine sind es heute unter anderem ver\u00e4nderte Umweltbedingungen, wie antropogene Emissionen und Klimawandel, die zu einem beschleunigten Zerfall der Naturwerksteine f\u00fchren, da diese direkt die beiden Hauptverwitterungsformen von Sandsteinen, hygrische Expansion und Salzverwitterung, beeinflussen. Um einen Schutz der Kulturg\u00fcter vor weiterer Sch\u00e4digung durch die genannten Einfl\u00fcsse zu erm\u00f6glichen, m\u00fcssen die wirkenden Mechanismen und deren Wechselwirkung untereinander verstanden werden. Ein wesentliches Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die systematische Erweiterung der Kenntnisse \u00fcber die Ursachen des hygrischen Quellprozesses von tonmineralf\u00fchrenden Sandsteinen sowie deren Abh\u00e4ngigkeit zum Salzgehalt und die Auswirkung der ver\u00e4nderten Umweltbedingungen auf diese Mechanismen.Erste Ergebnisse lassen einen Zusammenhang zwischen Ablagerungsmilieu der untersuchten Sedimente und ihren Materialeigenschaften der Sandsteine erkennen. Letztere beeinflussen ma\u00dfgeblich das Material -und Verwitterungsverhalten der Gesteine. Untersuchungen der Verwitterungsformen im Gel\u00e4nde (Schloss Gleichen\/ Th\u00fcringen), lassen neben der Abh\u00e4ngigkeit zur Lithologie ebenfalls eine Beeinflussung zur Exposition erkennen. Um den eventuellen Einfluss quellf\u00e4higer Tonminerale auf die hygrische Dehnung zu charakterisieren, werden zur Zeit Messungen der petrophysikalischen Eigenschaften und der hygrischen Dehnung an k\u00fcnstlich hergestellten Ton-Sand-Gemischen hergestellt. Besondere Aufmerksamkeit soll der Frage zur funktionellen Beteiligung der Tonminerale an der hygrischen Dehnung zukommen. Zurzeit existieren mehrere Modellvorstelllungen neben der Beteiligung von quellf\u00e4higen Tonmineralen, welche als Ursache bez\u00fcglich der hygrischen Dehnung angenommen werden. Die genauen Abl\u00e4ufe und die Interaktion der beteiligten Prozesse ist bisher weitestgehend ungekl\u00e4rt. Durch den geplanten Versuchsaufbau k\u00f6nnen u.a. zus\u00e4tzliche Informationen zu einem weiteren m\u00f6glichen Einflussfaktor der hygrischen Dehnung, dem (Mikro-)porenanteil, gewonnen werden.Zus\u00e4tzlich sollen die im Rahmen dieser Versuche erhobenen Daten zu vergleichenden numerischen Modellierungen der Feuchtigkeitsverteilung mit nat\u00fcrlichen Sandsteinen genutzt werden. Die Modellierung der Feuchtigkeitsverteilung beruht dabei auf den sich in Abh\u00e4ngigkeit vom Ton-Anteil der Pr\u00fcfk\u00f6rper ver\u00e4ndernden gesteinstechnischen Parametern, wie beispielsweise der Porenradienverteilung und des Wasseraufnahmeverhaltens. Um weiterhin eine aussagekr\u00e4ftige Vorhersagbarkeit des Verwitterungsverhaltens von Sandsteinen \u00fcber ihre petrophysikalische Eigenschaften zu erm\u00f6glichen, muss die Datengrundlage entsprechend statistisch repr\u00e4sentativ sein. Dementsprechend sollen die eigens erfassten Daten von insgesamt zehn Sandsteinen zur Petrophysik mit bereits existierenden Daten (Literatur) statistisch aufbereitet werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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