Umweltinduzierte Sch\u00e4digung von Kulturg\u00fctern aus SandsteinenIn der Natur tragen nat\u00c3\u00bcrliche Prozesse der chemischen, physikalischen und biologischen Verwitterung zur Gef\u00c3\u00bcgeauflockerung und zur Zerst\u00c3\u00b6rung von Gesteinen bei, und erm\u00c3\u00b6glichen damit gleichzeitig eine Genese neuer, andersartiger Gesteine. Die Produkte dieser Prozesse sind Sedimente, i.w.S. Sandsteine, aus denen ein Gro\u00c3\u0178teil des Deckgebirges Deutschlands besteht. Zum Erbau historischer Kulturg\u00c3\u00bcter wurden meist auf regional vorkommende Gesteine zur\u00c3\u00bcckgegriffen, weswegen heute ein Gro\u00c3\u0178teil dieser Kulturg\u00c3\u00bcter aus eben diesen Sandsteinen besteht. Im verbauten Zustand unterliegen die Sandsteine jedoch weiterhin nat\u00c3\u00bcrlichen Verwitterungsprozessen, die \u00c3\u00bcber l\u00c3\u00a4ngere Zeitr\u00c3\u00a4ume zu einem massiven Materialverlust und zur Zerst\u00c3\u00b6rung des Kulturguts beitragen k\u00c3\u00b6nnen.Neben diesem nat\u00c3\u00bcrlich bedingten Zerfall der Naturwerksteine sind es heute unter anderem ver\u00c3\u00a4nderte Umweltbedingungen, wie antropogene Emissionen und Klimawandel, die zu einem beschleunigten Zerfall der Naturwerksteine f\u00c3\u00bchren, da diese direkt die beiden Hauptverwitterungsformen von Sandsteinen, hygrische Expansion und Salzverwitterung, beeinflussen. Um einen Schutz der Kulturg\u00c3\u00bcter vor weiterer Sch\u00c3\u00a4digung durch die genannten Einfl\u00c3\u00bcsse zu erm\u00c3\u00b6glichen, m\u00c3\u00bcssen die wirkenden Mechanismen und deren Wechselwirkung untereinander verstanden werden. Ein wesentliches Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die systematische Erweiterung der Kenntnisse \u00c3\u00bcber die Ursachen des hygrischen Quellprozesses von tonmineralf\u00c3\u00bchrenden Sandsteinen sowie deren Abh\u00c3\u00a4ngigkeit zum Salzgehalt und die Auswirkung der ver\u00c3\u00a4nderten Umweltbedingungen auf diese Mechanismen.Erste Ergebnisse lassen einen Zusammenhang zwischen Ablagerungsmilieu der untersuchten Sedimente und ihren Materialeigenschaften der Sandsteine erkennen. Letztere beeinflussen ma\u00c3\u0178geblich das Material -und Verwitterungsverhalten der Gesteine. Untersuchungen der Verwitterungsformen im Gel\u00c3\u00a4nde (Schloss Gleichen\/ Th\u00c3\u00bcringen), lassen neben der Abh\u00c3\u00a4ngigkeit zur Lithologie ebenfalls eine Beeinflussung zur Exposition erkennen. Um den eventuellen Einfluss quellf\u00c3\u00a4higer Tonminerale auf die hygrische Dehnung zu charakterisieren, werden zur Zeit Messungen der petrophysikalischen Eigenschaften und der hygrischen Dehnung an k\u00c3\u00bcnstlich 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\u00c3\u00a4higen Tonmineralen, welche als Ursache bez\u00c3\u00bcglich der hygrischen Dehnung angenommen werden. Die genauen Abl\u00c3\u00a4ufe und die Interaktion der beteiligten Prozesse ist bisher weitestgehend ungekl\u00c3\u00a4rt. Durch den geplanten Versuchsaufbau k\u00c3\u00b6nnen u.a. zus\u00c3\u00a4tzliche Informationen zu einem weiteren m\u00c3\u00b6glichen Einflussfaktor der hygrischen Dehnung, dem (Mikro-)porenanteil, gewonnen werden.Zus\u00c3\u00a4tzlich sollen die im Rahmen dieser Versuche erhobenen Daten zu vergleichenden numerischen Modellierungen der Feuchtigkeitsverteilung mit nat\u00c3\u00bcrlichen Sandsteinen genutzt werden. Die Modellierung der Feuchtigkeitsverteilung beruht dabei auf den sich in Abh\u00c3\u00a4ngigkeit vom Ton-Anteil der Pr\u00c3\u00bcfk\u00c3\u00b6rper ver\u00c3\u00a4ndernden gesteinstechnischen Parametern, wie beispielsweise der Porenradienverteilung und des Wasseraufnahmeverhaltens. Um weiterhin eine aussagekr\u00c3\u00a4ftige Vorhersagbarkeit des Verwitterungsverhaltens von Sandsteinen \u00c3\u00bcber ihre petrophysikalische Eigenschaften zu erm\u00c3\u00b6glichen, muss die Datengrundlage entsprechend statistisch repr\u00c3\u00a4sentativ 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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