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Untersuchung der Verwitterung von Fassaden aus Naturstein

Do, Jinyoung

Fak. 2 Mathematik und Naturwissenschaften

Die aus verschiedenen Steinsorten erbauten fünf Gebäude der Berliner Museumsinsel wiesen innerhalb relativ kurzer Zeit starke Schädigungen auf. Dabei sind die Herausbildung einer schwarzen Kruste sowie einer dünnen schwarzen Schicht besonders augenfällig. In der vorliegenden Arbeit wird diskutiert, wie die einzelnen Verwitterungsarten auf das Gesteinsgefüge wirken und welche Gesteinseingenschaften die beobachtete, unterschiedliche Anfälligkeit der verschiedenen Gesteinsarten bedingen. Besondere Berück-sichtigung fanden dabei die Ursachen und Mechanismen der Schwarzfärbungen auf den Oberflächen der Bauwerke in Bezug auf den Einfluß der Luftverschmutzung (Umweltschadstoffe), den Beitrag organischer sowie eisenhaltiger Substanzen. Aufgrund der komplexen Verwitterungsproblematik wurden für die vorliegende Untersuchung unterschiedliche Analysemethoden eingesetzt. Zur Untersuchung der chemischen Zusammensetzungen wurde die Röntgen-fluoreszenzanalyse (RFA), für die Salzbildung wurden Atomabsorptions-, Atomemissionsspektrometrie (AAS, AES) sowie Ionenchromatograpie (IC) angewandt. Die Untersuchung der Schwarzfärbung bzgl. Kohlenstoff, organischer Bestandteile und Eisenverbindungen wurden mit Hilfe des thermographischen Kohlenstoffanalysators, FT-IR, Py-GC, GC-MS und Mössbauerspektroskopie durchgeführt. Durch XRD, FT-IR wurden Mineralbestandteile analysiert, Polarisationsmikroskop und Ra-sterelektronenmikroskop (REM) wurden für die Analyse der Gefüge und Mineralbestandteile benutzt. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, daß die Veränderungen und Schäden an den untersuchten Gebäuden das Produkt einer komplexen Kombination aus den verschiedenen Verwitterungsarten und Bausteinsorten darstellen. Die Ergebnisse dieser Arbeit können als Basis für anstehende Renovierungsarbeiten dienen. Dies gilt zum einen für die festgestellte Notwendigkeit einer schonenden Reinigung der Bausteine. Schließlich können Hinweise für die Identifizierung und Entwicklung geeigneter Steinschutz- und Konservierungsmittel abgeleitet werden.