DE1646799B1 - Verfahren zur Verbesserung der Haerte und Widerstandsfaehigkeit von Kunst- und Naturstein - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung der Haerte und Widerstandsfaehigkeit von Kunst- und NatursteinInfo
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Description
3: ■;■'■■.-. : ; 4 ;
Sprüngen und Rissen enthält, schließt eine zusam- Diese und andere Aufgaben und Vorteile werden
menhängende Oberflächenbeschichtung die Luft ein, aus der folgenden ausführlichen Beschreibung leicht
und das Ausdehnen und Zusammenziehen dieser ersichtlich. .
eingeschlossenen Luft, die an den unvermeidlichen Gemäß dieser Erfindung ist ein Verfahren zur Veränderungen der umgebenden Temperatur teil- 5 Erhaltung von Steinobjekten vorgesehen, die wenignimmt, führt zu Beanspruchungen der Oberfläche, stens 10% Calciumcarbonat enthalten, wobei das die in Form von Abblättern, Blasenbildung und Steinobjekt mit stehendem Wasser über einen Zeit-Abbröekeln des Steines sichtbar werden. Eine hydro- raum in Kontakt gebracht wird, der ausreichend ist, phobe wasserabstoßende Beschichtung auf der Ober- die Rekristallisation der kleinsten Partikeln in größere fläche eines porösen Steines stört die normale 10 Kristalle über den ganzen Umfang des Steines zu Diffusion von -Wasserdampf in und aus dem Stein veranlassen, ohne bedeutende Änderung in der Farbe und neigt dazu, die Verwundbarkeit des Steines der Struktur, des Volumens oder der äußeren Ergegenüber den schädlichen Effekten gefrierenden scheinung des Steines zu bewirken.
Wassers eher zu betonen als zu vermindern. Schließ- Viele künstlerische Bauwerke enthalten im alllich neigen Oberflächenbeschichtungen dieser Art 15 gemeinen beträchtliche Mengen von oolitischem dazu, die Struktur, das Reflektiervermögen oder die Kalkstein oder Kalktuff, der entweder hart oder Farbe der Oberfläche des Bauwerkes zu verändern weich sein kann. Die Struktur von oolitischem KaIk- und sind ästhetisch unerwünscht. stein besteht im allgemeinen aus einem Zentrum-
eingeschlossenen Luft, die an den unvermeidlichen Gemäß dieser Erfindung ist ein Verfahren zur Veränderungen der umgebenden Temperatur teil- 5 Erhaltung von Steinobjekten vorgesehen, die wenignimmt, führt zu Beanspruchungen der Oberfläche, stens 10% Calciumcarbonat enthalten, wobei das die in Form von Abblättern, Blasenbildung und Steinobjekt mit stehendem Wasser über einen Zeit-Abbröekeln des Steines sichtbar werden. Eine hydro- raum in Kontakt gebracht wird, der ausreichend ist, phobe wasserabstoßende Beschichtung auf der Ober- die Rekristallisation der kleinsten Partikeln in größere fläche eines porösen Steines stört die normale 10 Kristalle über den ganzen Umfang des Steines zu Diffusion von -Wasserdampf in und aus dem Stein veranlassen, ohne bedeutende Änderung in der Farbe und neigt dazu, die Verwundbarkeit des Steines der Struktur, des Volumens oder der äußeren Ergegenüber den schädlichen Effekten gefrierenden scheinung des Steines zu bewirken.
Wassers eher zu betonen als zu vermindern. Schließ- Viele künstlerische Bauwerke enthalten im alllich neigen Oberflächenbeschichtungen dieser Art 15 gemeinen beträchtliche Mengen von oolitischem dazu, die Struktur, das Reflektiervermögen oder die Kalkstein oder Kalktuff, der entweder hart oder Farbe der Oberfläche des Bauwerkes zu verändern weich sein kann. Die Struktur von oolitischem KaIk- und sind ästhetisch unerwünscht. stein besteht im allgemeinen aus einem Zentrum-
Die Techniken, die auf dem Imprägnieren eines oder Kernkörper, aus Körnern mäßiger Größe, um
Steins mit einem Dampf eines Monomers basieren, 20 den eine Lage von sehr feinen Partikehi aufgebaut
das anschließend an Ort und Stelle polymerisiert worden ist. Die äußerste Schicht oder Haut dieser
werden kann, sind im Prinzip in der Lage, eine Lage ist gelegentlich aus Partikeln zusammengesetzt,
Imprägnierungsschicht zu erreichen, die verhältnis- die etwas größer sind als jene, die die Masse der
mäßig tief und deshalb mechanisch fest und dauer- Lage bilden. Zwischen den einzelnen Ooliten befin-
haft ist. Diese Techniken sind jedoch noch im 25 den sich Kristallkömer mäßigen bis großen Formates,
Experimentierstadium. Es ist schwierig, den Kataly- die dazu dienen, die Zwischenräume der Struktur
sator in dieselbe Tiefe wie das Monomer und in auszufüllen. Poröser Kalkstein ist primär von sehr
gleichmäßiger Konzentration zu bekommen, und es kleinen, aber wohlgeformten Kristallen von Kalkspat
ist schwierig, die Polymerisationsreaktion gleich- zusammengesetzt. In dem Fall von hartmarmorärm-
mäßig durchzuführen. Schließlich ist die Technik 30 liehen Kalktuff sind die Kristallite ziemlich groß,
auf Objekte begrenzt, die in einen evakuierbaren die Durchschnittsgröße ist etwa 0,1 bis 0,05 mm.
Behälter gebracht werden können, und deshalb nicht Der weiche Kalktuff besteht aus viel kleineren,
auf große Statuen oder Gebäudefassaden, Mauern weniger dicht gepackten Kristalliten, deren durch-
usw. anwendbar. schnittliche Partikelgröße etwa 0,01 mm beträgt. Der
Techniken, die auf der chemischen Veränderung 35 weiche Kalktuff kann weniger und kleinere sichtbare
des Steines basieren, entweder durch Ablagerung Poren enthalten als der harte Kalktuff, so daß die
eines siliciumhaltigen Materials, oder durch die Massendichte des ersterwähnten größer ist trotz der
Reaktion des Steines mit einem fluoridenthaltenden weniger dichten Packung der einzelnen Kristallite.
Stoff' sind in ihrer jetzigen Anwendungsart als ernst- Das Vorhandensein eines beträchtlichen Ausmaßes
lieh mangelhaft befunden worden. Die chemische 40 von sehr kleinen Kristalliten in der Struktur eines
Veränderung tritt nur in einer sehr dünnen Schicht Kalksteines ist weitgehend verantwortlich für die
des Sternes ein, ohne die darunterliegende Schicht Beschädigung von Bauwerken unter normalen atmo-
ausreichend zu schützen. sphärischen Bedingungen. Es ist z.B. festgestellt
Es ist deshalb ein Ziel dieser Erfindung, Verfahren worden, daß die Struktur von oolitischem Kalkstein,
zur Verbesserung der Härte, Festigkeit und Dauer- 45 die über einen Zeitraum von 1 Monat einem Wasser-
haftigkeit von Marmor, Kalkstein und anderen strom ausgesetzt worden ist derart verändert wurde,
Steinarten zu schaffen, die 10 % oder mehr Calcium- daß das Wasser jene Teile aus der Struktur heraus-
carbonat enthalten. gelaugt hat, die aus den kleinsten Partikeln bestan-
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, Verfahren den und ein skelettartiges Netzwerk von größeren
zum Erhalten und Verfestigen von verwitterten, 50 Kristallen zurückließ. Es ist auch festgestellt worden,
beschädigten und erodierten Objekten und Bau- daß, wenn ein Kalksteinobjekt über einen längeren
werken zu schaffen, die aus Marmor, Kalkstein und Zeitraum mit stehendem Wasser in Berührung geanderen
Sternen bestehen und 10% oder mehr bracht wurde, die kleinstenPartikeln in dem Kalkstein
Calciumcarbonat enthalten. verschwunden sind und deren Plätze durch eine
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, 55 größerer Anzahl von größeren, besser geformten
Verfahren zur Verminderung der Porosität und stärkeren Kristallen eingenommen wurde.
Erhöhung der Dichte von Marmor, Kalkstein und Obwohl die Rekristallisation der kleinen Partikehi
anderen Steinen zu schaffen, die 10% oder mehr des Kalksteines in größere, besser geformte Kristalle
Calciumcarbonat enthalten. stattfinden kann, wenn Wasser auf den Kalkstein
Es ist eme weitere Aufgabe dieser Erfindung, 60 aufgebracht wird und für einen längeren Zeitraum
Verfahren zur Verminderung der Anfälligkeit von stehend darauf verbleibt, ist festgestellt worden, daß
Skulpturen und anderen Kunstwerken; zu schaffen, dieser Zeitraum viel zu lang ist, um von praktischer
die 10 % oder mehr Calciumcarbonat enthalten und Bedeutung zu sein. Es ist jedoch festgestellt worden,
verwittern und beschädigt werden, wenn sie normalen daß dieser Rekristallisatipnsprozeß beschleunigt wird,
atmosphärischen Bedingungen ausgesetzt sind, so 65 wenn gelöste Stoffe in dem wäßrigen Mittel enthalten
daß, die .Beschädigung des Steines für wenigstens sind. Als die bezeichnendsten Katalysatoren für das
mehrere Jahre unter normalen atmosphärischen Rekristallisationsphänomen sind die Lösungen von
Bedingungen vollständig aufgehalten wird. "■' Bariumhydröxyd, die Alkalialuminate, einige der
5 6
Bariumsalze, die Strontiumsalze und die Calcium- Cyanamid. Die obengenannten katalytischen Hilfs-
salze festgestellt worden. Somit befinden sich unter mittel können entweder einzeln oder zusammen in
den bevorzugten Katalysatoren dieser Erfindung Konzentrationen größer als 0,01 Gewichtsprozent
außer Bariumhydroxid, z. B. verwendet werden. Es wird bevorzugt, diese Verbin-
Natriumaluminat (NaAlO2), 5 dun8en t m Mengen von etwa 3 bis 20 Gewichts-
Bariumchlorid (BaCl2), Proz^ m verwenden, bezogen auf das Gewicht
Bariumnitrat [Ba(NO3)J, de* Wassers·. ,.„,,.,,,.,„.,. v „
W picNS).] Im allgemeinen tritt die Rekristallisation vonKalk-
BariumthiocyaW picNS).], . g
Strontiumhydroxid [Sr(OH)2], spat m dem Kalksteinobjekt m einem um so größeren
c.,. +;„_„T,i„„·α «tn\ 10 Maß em, je starker die Absorption eines gelosten
atrontiumcnloria (brCL), _ ., Ji „ ,. . . „ .,f . . ö
Strontiumnitrat [Sr(NO2J2], Te" da Ä S Kattspatknstallgitter ist.
Strontiumthiocy^nat [Sr(CNS)2], . Bei der Ausfuhrung des Verfahrens dieser Erfci-
Caic'umhvdroxid FCaCOHI 1 dung wird der zu behandelnde Kalkstein in die
Calciumchlorid (CaCl2), Wasserlösung getaucht, die einen der obenerwähnten
Calciumnitrat [CafNol] und ■ 1S Katalysatoren enthalt, oder die Oberfläche des KaIk-
r^ ι · wh,v.„ Ju oT" rrC/MvTC^ ι sterns wird mit einer Wasserlösung benetzt, die den
Calciumthiocyanat [Ca(CNS)2]. Katalysator enthält, um die gewünschte Rekristalli-
Weniger wirksam, obwohl unverkennbar kataly- sation hervorzurufen. Wenn die Lösung auf die
tischer Natur, sind Lösungen, die Fluorsalz, Sulfat, Oberfläche des Objektes aufgebracht wird, werden
Phosphat und/oder Hydroxylionen enthalten. Somit 20 Benetzer verwendet, solche wie Glyzerin, andere
befinden sich unter den weniger bevorzugten Kata- Glykole, Sacharose usw., um das vorzeitige Trocknen
lysatoren Natrium, Kalium, Ammoniumfluorid und des Steines zu vermeiden und den Rekristallisations-Lithiumfluorid,
Kaliumsulfati Natriumsulfat, Am- prozeß zu unterstützen. Die mit dieser Lösung
moniumsulfat und Lithiumsulfat, Natriumphosphat behandelte äußere Fläche des Objektes wird regel-(Na3PO4),
Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Am- 25 mäßig mit Wasser besprüht, z.B. einmal am Tag,
moniumhydroxid und Lithiumhydroxid. Die schweren um den Stein feucht zu halten. Dieser Vorgang wird
Metallionen zeigen auch katalytische Effekte in der fortgesetzt, bis der Rekristallisationsprozeß statt-Rekristallisationsskala.
Allgemein gesagt, obwohl gefunden hat. Wenn ein Sprühvorgang angewandt einige Salze dem Wasser als Katalysator beigefügt wird, hat es sich als wünschenswert erwiesen, ein
werden können, werden die obengenannten gelösten 30 herkömmliches Benetzungsmittel in die Lösung einStoffe
in der angegebenen Reihenfolge bevorzugt. zubringen, um das Eindringen der Losung in den
Die Katalysatoren sollten dem Wasser in einer Stein zu erleichtern.
"Konzentration von wenigstens 0,01 Gewichtsprozent Obwohl die gewünschte Rekristallisation nur durch
beigefügt werden. Es gibt keine obere Grenze der das Einbringen des Objektes in stehendem Wasser
Menge des Katalysators mit Ausnahme jener, die 35 oder durch das regelmäßige Aufbringen eines Sprühdurch
die Wirtschaftlichkeit diktiert wird. Vorzugs- nebeis auf die Außenfläche des zu behandelnden
weise werden Katalysatoren in Mengen von etwa Objektes zustande gebracht wird, ist die benötigte
5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht Zeit zur Erreichung der gewünschten Rekristallider
Wasserlösung, beigefügt. sation außerordentlich lang. Es ist jedoch festgestellt
Es ist auch festgestellt worden, daß der Rekristal- 40 worden, daß durch. Einbringen eines der obenerwähnlisationsprozeß
unterstützt wird, wenn zusammen mit ten Katalysatoren oder einer Zusammensetzung dadem
Katalysator eine Verbindung vorhanden ist, die von der Rekristallisationsvorgang in einer Weise'
in alkalischer Lösung zerlegt wird, um Ammoniak beschleunigt wird, daß in vielen Fällen die gewünschte
bzw. Ammoniumhydroxid und Kohlensäure freizu- Rekristallisation und Erhärtung des Steines in etwa
setzen. Wenn z. B. Carbamid einer Lösung bei- 45 1 Monat durchgeführt ist.
gemengt wird, die Bariumhydroxid enthält, wird das Die Anwendung dieses Verfahrens erlaubt das
Carbamid langsam zersetzt und gibt Ammoniak bzw. Restaurieren von ganzen Kunstwerken oder die teil-Ammoniumhydroxid
und Kohlensäure ab. Die von weise Restauration eines Teils eines Kalksteindem
Carbamid freigelassene Kohlensäure reagiert Kunstwerkes.
mit dem Bariumhydroxid und setzt es in unlösliches 50 Die Verfahren dieser Erfindung erlauben das Ein-Bariumcarbonat
um. Das Bariumcarbonat wird in bringen eines pilzverhindernden, bakterien- und/oder
allen Poren und Kanälen des Steines langsam und insektentötenden Mittels in die Behandlungslösung,
gleichmäßig gebildet und erfährt unter dem Einfluß so daß dieses Mittel ein fester Bestandteil des KaIkdes
wäßrigen Mittels Kristallwachstum und Rekristal- Steinobjektes wird und somit hilft, eine Beschädigung
Iisation in derselben Weise wie dieKalkspatkristallite. 55 des Objektes durch Mikroorganismen, Luftverunreini-Somit
werden die erwünschten Wirkungen des gungen usw. zn verhindern.
Rekristallisationsprozesses auf diese Weise ergänzt Zusätzlich erlauben die Verfahren dieser Erfindung
und verstärkt, durch die gleichzeitige Ablagerung Abgüsse und Reproduktionen von Kunstwerken zu
und Einverleibung von Bariumcarbonat über den machen. Außerdem erlaubt die Anwendung dieses
ganzen Umfang des Steines. Die Reaktion setzt sich 60 Prinzips die Aufwertung von großen, verhältnisfort,
bis alles Bariumhydroxid in Bariumcarbonat mäßig unwirtschaftlichen Ablagerungen von Kalkumgesetzt
worden ist. Das während der Zersetzung stein in wirtschaftlich wertvollen Gegenständen durch
erzeugte Ammoniak entweicht. Fluten von Steinbrüchen mit den Lösungen dieser
Ähnliche Reaktionen entstehen mit anderen Ver- Erfindung, wodurch in der Kalksteinablagerung des
bindungen, solche wie Parabansäure, Alloxan, Bar- 65 Steinbruches Rekristallisation stattfindet, um wirtbitursäure,
Allantoin, Hydantoin, Harnsäure, Äthyl- schaftlich wertvollere Materialien herzustellen,
carbonat, Urethan, Ammoniumcarbamat, Biuret, Für ein ausführlicheres Verständnis der Erfindung
carbonat, Urethan, Ammoniumcarbamat, Biuret, Für ein ausführlicheres Verständnis der Erfindung
Semicarbazid, Hydrazin-Dicarbonsäureamid oder wird nun auf die folgenden Beispiele verwiesen.
7 -y ;; 8 ■;'.-.
B eisDiel 1 dem Mittel stehengelassen. Er wurde dann weg-
genommen, mit Wasser gereinigt und getrocknet. Die
Mehrere Blöcke der Kalksteinmuster waren mit Analyse ergab, daß die gewünschte Rekristallisation
gebohrten Löchern von 6,3 mm Q-Ia") versehen, und überall in dem Stein stattgefunden hatte,
die Löcher wurden dann mit feingemahlener Kreide, 5 . .
gemischt mit pulverisierter Holzkohle, gefüllt, um Beispiel .5
dem beigefügten Material erne ausgeprägte Farbe Ein Stein wurde mit einer Lösung besprüht, die zu verleihen. Nach 1 Monat in einer Wasserlösung, 25 Gewichtsteile Strontiumnitrat, 25 Gewichtsteile die 8 Gewichtsprozent Bariumhydroxid und 4 Ge- Barbitursäure, 50 Gewichtsteile Äthylenglykol und wichtsprozent Carbamid enthielt, war das Kreide- io 50 Gewichtsteile Wasser enthielt. Der Stein wurde pulver rekristallisiert und zu einem festen Stoff ver- durch tägliches Besprühen mit Wasser 1 Monat lang einigt, der so hart und zusammenhängend war, wie feucht gehalten. Am Ende dieser Zeit wurde der der Rest des Originalsteines. Der Originalstein wurde Stein analysiert, und es wurde festgestellt, daß die härter, fester und weniger porös, als er vor der Be- gewünschte Rekristallisation überall in dem Stein handlung war. Der beigefügte Kreidestaub war direkt 15 stattgefunden hatte,
an den umgebenden Stein gebunden, wie auch an .
sich selbst. Gemessen nach der Mohsschen Härte- Beispiel b
skala hat der weiche brüchige Kalktuff seine Härte Ein Stein wurde durch eine Rolle mit einer Lösung von 2 auf 4 erhöht. Diese Wechsel in den Mustern beschichtet, die 25 Gewichtsteile Bariumhydroxid, waren nicht mit einer nennenswerten Veränderung 20 25 Gewichtsteile Allantoin, 50 Gewichtsteile Äthylenin der Gesamterscheinung des Steines verbunden, die glykol und 50 Gewichtsteile Wasser enthielt. Der Farbe und die Struktur verblieben im wesentlichen Stein wurde durch tägliches Besprühen mit Wasser wie sie vor der Behandlung waren. Es gab keine An- einen Monat lang feucht gehalten. Am Ende dieser zeichen einer Tendenz auf eine Volumenvergröße- Zeit wurde der Stein analysiert, und es wurde festrung, Hautbildung, Spalt- oder Rißentstehung oder 25 gestellt, daß die gewünschte Rekristallisation überall anderer Veränderung des Steins. in dem Stein stattgefunden hatte.
die Löcher wurden dann mit feingemahlener Kreide, 5 . .
gemischt mit pulverisierter Holzkohle, gefüllt, um Beispiel .5
dem beigefügten Material erne ausgeprägte Farbe Ein Stein wurde mit einer Lösung besprüht, die zu verleihen. Nach 1 Monat in einer Wasserlösung, 25 Gewichtsteile Strontiumnitrat, 25 Gewichtsteile die 8 Gewichtsprozent Bariumhydroxid und 4 Ge- Barbitursäure, 50 Gewichtsteile Äthylenglykol und wichtsprozent Carbamid enthielt, war das Kreide- io 50 Gewichtsteile Wasser enthielt. Der Stein wurde pulver rekristallisiert und zu einem festen Stoff ver- durch tägliches Besprühen mit Wasser 1 Monat lang einigt, der so hart und zusammenhängend war, wie feucht gehalten. Am Ende dieser Zeit wurde der der Rest des Originalsteines. Der Originalstein wurde Stein analysiert, und es wurde festgestellt, daß die härter, fester und weniger porös, als er vor der Be- gewünschte Rekristallisation überall in dem Stein handlung war. Der beigefügte Kreidestaub war direkt 15 stattgefunden hatte,
an den umgebenden Stein gebunden, wie auch an .
sich selbst. Gemessen nach der Mohsschen Härte- Beispiel b
skala hat der weiche brüchige Kalktuff seine Härte Ein Stein wurde durch eine Rolle mit einer Lösung von 2 auf 4 erhöht. Diese Wechsel in den Mustern beschichtet, die 25 Gewichtsteile Bariumhydroxid, waren nicht mit einer nennenswerten Veränderung 20 25 Gewichtsteile Allantoin, 50 Gewichtsteile Äthylenin der Gesamterscheinung des Steines verbunden, die glykol und 50 Gewichtsteile Wasser enthielt. Der Farbe und die Struktur verblieben im wesentlichen Stein wurde durch tägliches Besprühen mit Wasser wie sie vor der Behandlung waren. Es gab keine An- einen Monat lang feucht gehalten. Am Ende dieser zeichen einer Tendenz auf eine Volumenvergröße- Zeit wurde der Stein analysiert, und es wurde festrung, Hautbildung, Spalt- oder Rißentstehung oder 25 gestellt, daß die gewünschte Rekristallisation überall anderer Veränderung des Steins. in dem Stein stattgefunden hatte.
Beispiel2 Beispiel 7
Ein Stein wurde mit einer Lösung behandelt, die Ein Kalkstein wurde vollständig in eine Lösung
25 Gewichtsteile Bariumhydroxid, 25 Gewichtsteile 30 gebracht, die 10% Kaliumaluminat enthielt. Der
Carbamid, 50 Gewichtsteile Glycerin und 50 Ge- Stein wurde 1 Monat lang in diesem Mittel stehenwichtsteile
Wasser enthielt. Die Lösung wurde mit gelassen. Am Ende dieser Zeit wurde er weggenom-Hilfe
einer Bürste aufgebracht und der Stein wurde men, mit Wasser gespült und getrocknet. Die Anaeinen
Monat lang durch tägliches Besprühen mit lyse ergab, daß die gewünschte. Rekristallisation
Wasser feucht gehalten. Der Stein wurde am Ende 35= überall in dem Stein stattgefunden hatte,
dieser Zeit analysiert, und es wurde festgestellt, daß . .
die gewünschte Rekristallisation überall in dem Stein üeispie
dieser Zeit analysiert, und es wurde festgestellt, daß . .
die gewünschte Rekristallisation überall in dem Stein üeispie
stattgefunden hatte. Ein Kalkstein wurde vollständig in eine Lösung
gebracht, die 8 Gewichtsprozent Natriumaluminat
Beispiel 3 40 und 4 Gewichtsprozent Biuret enthielt. Der Stein
Ein Kalkstein wurde in eine Lösung eingebracht, wurde 1 Monat lang in diesem Mittel stehengelassen,
die 5 Gewichtsprozent Strontiumhydroxid und 6 Ge- Er wurde dann weggenommen, mit Wasser gespült
wichtsprozent Parabansäure enthielt.Der Stein wurde und getrocknet. Die Analyse ergab, daß die ge-1
Monat in diesem Mittel· stehengelassen, worauf er wünschte Rekristallisation stattgefunden hatte,
weggenommen, mit Wasser gereinigt und getrocknet 45 In allen obigen Beispielen wurde der Zuwachs der wurde. Der Stein wurde analysiert, und es wurde Dauerhaftigkeit des Steines durch einen beschleunigfestgestellt, daß die gewünschte Rekristallisation ten Erosionstest geprüft, der daraus bestand, einen überall in dem Stein stattgefunden hatte. kontinuierlichen Wasserstrahl 1 Monat lang auf die π . Oberfläche des Steines zu richten und die Tiefe der Beispiel 4 50 Erosion mit einem Mikrometer-Mikroskop zu mes-
weggenommen, mit Wasser gereinigt und getrocknet 45 In allen obigen Beispielen wurde der Zuwachs der wurde. Der Stein wurde analysiert, und es wurde Dauerhaftigkeit des Steines durch einen beschleunigfestgestellt, daß die gewünschte Rekristallisation ten Erosionstest geprüft, der daraus bestand, einen überall in dem Stein stattgefunden hatte. kontinuierlichen Wasserstrahl 1 Monat lang auf die π . Oberfläche des Steines zu richten und die Tiefe der Beispiel 4 50 Erosion mit einem Mikrometer-Mikroskop zu mes-
Ein Kalkstein wurde in eine Lösung eingebracht, sen. In allen Fällen zeigten die behandelten Steine
die 10 Gewichtsprozent Calciumchlorid und 5 Ge- zwischen Vso und V200 der Erosion eines unbehan-
wichtsprozent Alloxan enthielt, und für 1 Monat in delten Kontrollmusters.
Claims (8)
1. Verfahren zur Verbesserung der Härte und Lösung, die mindestens 0,01 % eines Hydroxids
Widerstandsfähigkeit von Kunst- und Naturstein, 5 oder löslichen Salzes von Barium oder Strontium
der wenigstens 10% Calciumcarbonat enthält, und wenigstens 3 bis 20 Gewichtsprozent eines
indem auf den Stein erne Wasserlösung aufge- katalytischen Hilfsmittels enthält, das Kohlenbracht
wird, die ein aktives Mittel enthält, das dioxid und Ammoniak nach Zersetzung in alkadazu
geeignet ist, das Calciumcarbonat im Stein lischer Lösung freisetzt.
in eine gegenüber der Einwirkung äußerer chemi- io 10. Masse nach Anspruch 9, gekennzeichnet
scher Mittel widerstandsfähigere Form überzu- s.. durch' einen, zusätzlichen Gehalt von bis zu
führen, dadurch-gekennzeichne.t,.däß '':* 50 Öewichtsteife- eines Benetzungsmittels, das
eine_ Wasserlösung verwendet wird, die wenig- vorzugsweise aus Glycerin besteht,
stens 0,01%, vorzugsweise etwa 5 bis 10 Ge- 11. Masse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
wichtsprozent, bezogen auf Wasser, wenigstens 15 gekennzeichnet, daß das katalytische Hilfsmittel
eines Katalysators aus der Gruppe von Hydro- aus Harnstoff besteht,
xiden und löslichen Salzen des Bariums oder
Strontiums, Alkalialuminaten, Calciumsalzen oder
Strontiums, Alkalialuminaten, Calciumsalzen oder
Alkalifluoriden, Sulfaten, Phosphaten oder Hy-
droxiden und gegebenenfalls ein organisches 20
katalytisches Hilfsmittel, das sich in alkalischer
katalytisches Hilfsmittel, das sich in alkalischer
Lösung unter Freigabe von Ammoniak und .
Kohlendioxid zersetzt, enthält, daß die wäßrige Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur VerLösung
auf den Stein so aufgebracht wird, daß besserung der Härte und Widerstandsfähigkeit von
er über einen ausgedehnten Zeitraum, der zur 25 Kunst- und Naturstein, der wenigstens 10% Calcium-Herbeiführung
der Rekristallisation der kleinsten carbonat enthält, insbesondere ein Verfahren zur
Teilchen in größere Teilchen ausreicht, in feuch- Verbesserung dieser Eigenschaften von Marmor,
tem Zustand gehalten wird. Kalkstein und anderen Steinarten, die 10% oder
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- mehr Calciumcarbonat enthalten,
kennzeichnet, daß eine wäßrige Lösung verwendet 30 Die Arten von Mauerwerk, die am ehesten und wird, die wenigstens 0,01%, vorzugsweise etwa schwersten von den atmosphärischen korrodierenden 3 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Was- Wirkstoffen angegriffen werden, sind die porösen ser, katalytische Hilfsmittel enthält, die- sich in Steine, solche wie Kalktuff, Beton, Kalkstein, Gips, alkalischer Lösung unter Freigabe von Ammoniak Mörtel und alkalische Steine, die aus Carbonat, und Kohlendioxid zersetzen. 35 Kieselsäuresalz und Aluminatverbrndungen zusam-
kennzeichnet, daß eine wäßrige Lösung verwendet 30 Die Arten von Mauerwerk, die am ehesten und wird, die wenigstens 0,01%, vorzugsweise etwa schwersten von den atmosphärischen korrodierenden 3 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Was- Wirkstoffen angegriffen werden, sind die porösen ser, katalytische Hilfsmittel enthält, die- sich in Steine, solche wie Kalktuff, Beton, Kalkstein, Gips, alkalischer Lösung unter Freigabe von Ammoniak Mörtel und alkalische Steine, die aus Carbonat, und Kohlendioxid zersetzen. 35 Kieselsäuresalz und Aluminatverbrndungen zusam-
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge- mengesetzt sind, solche wie Marmor, Sandstein und
kennzeichnet, daß man als katalytisches Hilfs- Schiefer. Die am meisten aggressiven korrosiven
mittel Harnstoff, Parabansäure, Alloxan, Barbi- Wirkstoffe, die auf Mauerwerk im Freien einwirken,
tursäure, Allantion, Hydantoin, Harnsäure, Äthyl- sind hauptsächlich Wasser, Sulfate und in der Luft
carbonat, Urethan, Ammoniumcarbamat, Biuret, 40 enthaltene Teilchen.
Semicarbazid, Hydrazindicarbonsäureamid oder Die zerstörende Wirkung, die Ruß und andere
Cyanamid verwendet.' in der Luft enthaltene "Partikeln, solche wie Staub,
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch Flugasche und organische Stoffe auf Mauerwerk
gekennzeichnet, daß man als Katalysator Barium- haben, rührt von der Neigung dieses Materials her,
hydroxid und als katalytisches Hilfsmittel Harn- 45 sich auf die Oberflächen von Mauerwerk zu setzen
stoff verwendet. und dabei eine anhängende Schicht mit einem großen
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch Absorptions- und Konzentrationsvermögen für Luftgekennzeichnet,
daß man eine wäßrige Lösung verunreinigungen zu bilden.
verwendet, die zusätzlich ein Benetzungsmittel, - Ungeachtet der offensichtlichen Bedeutung des
vorzugsweise aus Glycerin aufweist. 50 Problems der Erhaltung von im Freien stehenden
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch Bauwerken und ungeachtet der Anstrengungen einer
gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Lösung Anzahl von Technologen und Konservatoren, die
verwendet, die bis zu 25 Gewichtsteile Katalysa- von Zeit zu Zeit der Notwendigkeit gegenübertor,
bis zu 25 Gewichtsteile organisches kataly- . standen, Auswege für die Behandlung der ausgesetztisches
Hilfsmittel, bis zu 50 Gewichtsteile Be- 55 ten Steinoberflächen zu fmden, gibt es zur Zeit keine
netzungsmittel und bis zu 50 Gewichtsteile Was- zufriedenstellende Technik von auch nur begrenzter
ser aufweist. Anwendbarkeit. Die. bisher bekannten Techniken
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch beruhen auf der Imprägnierung der Oberfläche des
gekennzeichnet, daß Wasser unter periodischem Steines mit einer Schicht von trägem Material, die
Aufsprühen aufgetragen wird, so daß der Stein 60 unter Aussetzen an verschiedene atmosphärische
während eines ausreichenden Zeitraums, um die Bedingungen langer als bestenfalls ein paar Jahre
Rekristallisation des darin enthaltenen Calcium- wirksam ist. Wenn das Imprägniermittel ein orgacarbonats
herbeizuführen, in feuchtem Zustand nisches polymeres Material ist, wie Schellack,
gehalten wird. Wachs, Harz, Polyvinylacetat usw., ist es praktisch
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch 65 nicht möglich, ein nennenswertes Eindringen unter
gekennzeichnet, daß der Stein während eines die oberste Schicht zu erreichen, und die Festigkeit
Zeitraums von etwa 1 Monat in feuchtem Zu- und Haltbarkeit der Beschichtung ist schwach. Da
stand gehalten wird. außerdem der Körper des Steines Luft in den Poren,
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