Repository of the Academy's Library

Műemléki kőanyagok hő hatására fellépő kőzettani és kőzetfizikai változásainak vizsgálata = Investigation of petrological and petrophysical changes in building stones of historical monuments exposed to heat effect

Hajpál, Mónika (2009) Műemléki kőanyagok hő hatására fellépő kőzettani és kőzetfizikai változásainak vizsgálata = Investigation of petrological and petrophysical changes in building stones of historical monuments exposed to heat effect. Project Report. OTKA.

[img]
Preview
PDF
45932_ZJ1.pdf

Download (317Kb)

Abstract

Magyarországi műemlékeknél használt kőzettípusok (3 homokkő, 3 mészkő és riolittufa) hő hatására fellépő változásait elemeztem. A kőzetmintákat elektromos kemencében, homogén hőtérben, 6 órán át hevítettem 7 különböző hőmérsékleten (22, 150, 300, 450, 600, 750, 900°C). A hőterhelés után ásvány-, kőzettani (polarizációs mikroszkóp, XRD, DTA, SEM) és kőzetfizikai (sűrűség, vízfelvétel, porozitás, ultrahang terjedési sebesség, duroszkóp visszapattanás, közvetett húzó- és egyirányú nyomóvizsgálat, színmérés, hővezetési tényező) vizsgálatok készültek. Hő hatására a kvarc szemcsék határánál és szemcsék belsejében mikrorepedések keletkeztek. Az agyagásványok belső szerkezete a hevítési hőmérséklet emelésével összeesett. A karbonátok hőbomlásának következtében a kalcit és dolomit tönkremegy és a levegő nedvességtartalmának köszönhetően portlandit jön létre. A vastartalmú ásványok változása okozza elsősorban a kőzetek színváltozását, de a forrásvízi mészkő szervesanyag tartalma szintén elszíneződést okoz. A színváltozás mindegyik típusra jellemző, de ennek mértékéből nem lehet egyértelműen a hevítés hőmérsékletére következtetni. A kőzettani átalakulások következtében a kőzetfizikai jellemzők is megváltoznak. A hevítés során a kőzettípusok porozitása nő, míg a belső repedések folytán az ultrahang terjedési sebesség csökken. A szilárdságcsökkenés nem érzékelhető a homokköveknél és a riolittufánál, de a mészköveknél is csak a magasabb hevítési hőmérsékletnél mérhető. | The most widely used natural stones of Hungarian monuments (3 sandstones, 3 limestones and rhyolite tuff) were investigated. The testing temperatures were as follows: 22 ('nonburnt'), 150, 300, 450, 600, 750, 900°C. After the heat loading petrographic characterization (polarizing microscope, XRD, DTA, SEM) was obtained and the petrophysical properties (density, porosity, water adsorption, ultrasonic sound velocity, duroskop rebound, uniaxial compressive and indirect tensile strength, colour measurement, thermal conductivity) were also investigated. Micro-cracks developed at quartz and feldspar grain boundaries and within the crystals due to heat. The inner structure of clay minerals collapsed with increasing temperature. Due to calcination processes of carbonates the calcite and dolomite were damaged and as a reaction product of air humidity and CaO portlandite was detected. The transformation of iron-bearing minerals caused colour changes, similarly to the organic content of the travertine. The discolouration is typical for all types, but the grade of it do not indicate the temperature of burning. The changes in the inner structure and mineral composition of the natural stones influence the petrophysical parameters. With the increasing heat porosity increases and due to crack formation the ultrasonic sound velocity decreases. Dramatic decrease in strength is not observed at sandstones and rhyolite tuff, but at limestones a drop of strength occur at higher temperatures.

Item Type: Monograph (Project Report)
Uncontrolled Keywords: Építészettudomány
Subjects: T Technology / alkalmazott, műszaki tudományok > TH Building construction / mély-és magasépítés
Depositing User: Mr. Andras Holl
Date Deposited: 08 May 2009 11:00
Last Modified: 30 Nov 2010 18:52
URI: http://real.mtak.hu/id/eprint/1261

Actions (login required)

View Item View Item