Barbara Penkalowa
Wpływ powierzchniowych środków
zabezpieczających na właściwości
techniczne kamieni
Ochrona Zabytków 17/1 (64), 37-43
1964
BARBARA PENKALOWA
WPŁYW POWIERZCHNIOWYCH ŚRODKÓW ZABEZPIECZAJĄCYCH
NA WŁAŚCIWOŚCI TECHNICZNE KAMIENI*
WSTĘP
Aby zabezpieczenie kam ieni na elewacjach spełniło swoje zadanie w znaczeniu osiągnięcia efektu ekonomiczno-technicznego, powinno od powiadać następującym w arunkom : zwiększać odporność kam ienia na działanie czynników atmosferycznych, zmniejszać jego zdolność za- wilgacania się przy jednoczesnym zachowaniu zdolności respiracji. Ponadto zabezpieczenie po winno być trw ałe, nie zmieniać barw y i fak tu ry kam ienia oraz jego naturalnego patynow a nia się.
Z tego względu uznano za najbardziej celo we przebadanie w pływ u środków zabezpiecza jących na następujące właściwości kam ienia:
1. zdolność respiracji,
2. zdolność zwilżania się zabezpieczonych kamieni na skutek przepływ u wody,
3. zdolność do kapilarnego podciągania wody,
4. odporność na działanie m rozu oraz wpływ na w ytrzym ałość na ściskanie po zam ra żaniu,
5. stru k tu rę powierzchni kamieni, 6. barwę.
Ponadto zbadano trw ałość poszczególnych powłok oraz ich właściwości hydrofobowe.
Ponieważ dla niektórych param etrów nie było opracow anych m etod badawczych, autorka pracy na podstaw ie wielu prób opracow ała p o trzebne metody, a mianowicie dla badań n a stępujących właściwości: zdolność respiracji, zwilżania się powierzchni, kapilarnego podcią gania wody, trw ałości powłok i ich właściwości hydrofobowych.
* A rtykuł niniejszy jest w yciągiem z niepubliko w anej doktorskiej pracy autorki pt.: Ochrona k am ie nia na elew acjach prze d szk o d l iw y m dzia łaniem czyn n ik ó w atm osferycznych drogą zabezpieczenia ch em icz nego.
Badania prowadzono na w apieniach i pia skowcach miękkich, pochodzących z tych k a mieniołomów, z których kam ień jest najczęściej stosowany w budownictwie. Do badań zastoso wano środki zabezpieczające znane z lite ra tu ry
i używane do zabezpieczania kam ienia na ele wacjach.
I. CHARAKTERYSTYKA MATERIAŁÓW KAMIENNYCH UŻYTYCH DO BADAŃ
1. W a p i e n i e
a) W apienie zsylifikowane o stru k tu rz e drobnoziarnistej, drobnoporowatej, barw y bia łej, zaw ierające w swym składzie od 33 do 37% krzem ionki, o ciężarze objętościowym 1,28 -f- 1,42 g/cm 3.
b) W apienie zsylifikowane o struk tu rze drobnoziarnistej, drobnoporowatej, barw y bia łej, zaw ierające ok. 30% krzem ionki i pew ną ilość substancji ilastych. Ciężar objętościowy tych w apieni 1,38 do 1,47 g/cm 3.
c) Wapienie, w których w ystępuje poza w ęglanem wapnia niewielka ilość substancji ilastych i m inerałów w rodzaju kw arcu i tle n ków żelaza (razem 2 -f- 5%), o stru k tu rz e drob noziarnistej lub gruboziarnistej, o ciężarze objętościow ym 1,73 do 1,75 g/cm 3.
d) W apienie zawierające poza w ęglanem w apnia tylko niewielkie ilości m inerałów w ro dzaju kw arcu, glaukonitu, tlenków żelaza, (ra zem od 2 do 3%), o stru k tu rze drobno- lub g ru boziarnistej o ciężarze objętościowym 1,71 -Ξ
Ι ,81 g/cm 3.
2. P i a s k o w c e
Piaskowce o stru k tu rze drobnoziarnistej, drobnoporow atej, o lepiszczu krzem ionkow ym z niew ielką domieszką ilastego, barw y jasno szarej, o ciężarze objętościowym od 2,0 do 2,1 g/cm 3.
II. ZASTOSOWANE DO BA DA Ń ŚRODKI ZABEZPIECZAJĄCE I ICH STĘŻENIA
1. M e ta k ry la n m e ty lu — 1 % lub 0,5°/o ro z tw ó r w tró jc h lo ro ety len ie (tri),
2. F lu o ro k rzem ian m ag nezu — 20% i 40% ro ztw ó r w odny, 3. F lu o ro k rzem ian c y n k u — 10%, 20% i 40% roztw ór w odny, 4. M etylosilikonian sodu — 2%, ro ztw ó r w odny, 5. M ydło cynkow e — 1% ro ztw ó r w b e n z y n ie lu b tri, 6. M ydło glinow e — 1 % ro ztw ó r w b en z y nie lu b tri, 7. K auczuk — 0.5% ro z tw ó r w b en zy n ie lub tri,
8. Wosik pszczeli — 5 % ro ztw ó r w tri, 9. P a ra fin a — 5% ro z tw ó r w tri, 10. Szkło w od ne potasow e — 17%· i 3% , 11. Szkło w odne sodow e — 17%,
12. P o listy re n 0,5% ro z tw ó r w benzynie, 13. Żyw ica p e rc h lo ro w in y lo w a — 2% ro z tw ó r w zestaw ie ro zp u szczaln ik ów o rg an icz nych.
III. METODYKA BADAŃ, ANALIZA WYNIKÓW BA DAŃ I W NIOSKI
1. Z d o l n o ś ć „o d d у с h a n i a “ (r e s p i- r a c j i ) k a m i e n i w s t a n i e n a t u r a l n y m .
P oniew aż ta k zw ane „od d y ch an ie“ polega na sw obodnym w y p a ro w y w an iu przez po w ierzchnię kam ieni k rąż ą c y ch w nich ro ztw o rów oraz n a p o c h łan ian iu w ilgoci bezpośrednio z pow ietrza na sk u te k sorbcji, jako p a ra m e try porów naw cze w y b ra n o n a stę p u ją c e w łaści wości kam ieni: h igroskopijność, nasiąk liw ość i szybkość od d aw ania w ody (czyli w y sy ch ania) w pew nych ok reślo n y ch w a ru n k a c h . P rz y b a
d an iach kam ieni w staniie n a tu ra ln y m jako w zorca porów naw czego u ży to cegły a w ięc m a te ria łu tra d y cy jn eg o , dob rze poznanego, o bez sp o rn ej p rzydatności na m u ry b u d y n kó w .
a) Higroskopijność b adan o n a p ły tk a c h k a
m ieni o w y m iarach 10 X 10 X 2 cm, k tó re po w ysuszeniu w te m p e ra tu rz e 105— 110° do s ta łej w agi, um ieszczano' w zam k n ięty ch e k sy k a- to rach na p orcelanow ych p o d staw k ach n a d wodą. W ilgotność w zględna w ty c h w a ru n k a c h w ynosiła 100%. P ły tk i w ażono co 24 godz. aż do uzyskan ia przez nie s ta łe j w agi. Na p o d sta w ie uzy sk an y ch w y n ik ó w b ad ań h ig ro sk o p ij- ności (w yrażonej w % objętościow ych) m ożna podzielić badane kam ien ie n a trz y g ru p y :
1. W apienie o w łaściw ościach w g I. 1. a) i b) o h igroskopijności o d 7,57 do 15,21% znacznie w yższej od h igroskopijności cegły.
2. W apienie w g I. 1. с) o h igroskopijności od 0,95 -f- 2,08%.
3. W apienie i piask o w ce o w łaściw ościach wg I. 1. d) i 2. o higrosko p ijn o ści zbliżonej do cegły — 0,61%.
Czas potrzebny do uzyskania stanu rów no wagi wyniósł dla pierwszej grupy 124 do 130 okresów dobowych, dla drugiej 16 -f- 25, dla trzeciej 8 4- 15 i jest zbliżony do czasu cegły.
A nalizując otrzym ane w yniki badań można przyjąć, że zwiększona zdolność sorbcyjna n ie
których kam ieni jest związana z obecnością w ich składzie krzem ionki i substancji ilastych. Krzem ionka w ystępuje w w apieniach zsylifi- kowanych w mocno rozdrobnionej postaci i posiada silnie rozw iniętą powierzchnię o b a r dzo· dużej zdolności pochłaniania w ody z powie trza. N atom iast substancje ilaste m ają zdolność pochłaniania znacznej ilości Wody, k tó rej czą steczki mogą wchodzić w ich stru k tu rę. Wyso ka zdolność sorbcyjna jaką w ykazały bardzo lekkie w apienie zmusza do zm iany oceny w łaś ciwości term icznych tych kam ieni, gdyż — jak wiadomo— współczynnik przew odnictw a ciepl nego jest zależny od wilgotności danego m a teriału.
b) Nasiąkliwość wagową oznaczano na tych samych płytkach, na których prowadzono ba danie higroskopijności przez zanurzenie ich do wody i w ażenie po upływ ie trzech okresów do bowych co 24 godziny, aż do uzyskania przez nie stałej wagi.
c) Szybkość oddawania wody, czyli w ysy chania badano na próbkach po oznaczeniu na- siąkliwości, umieszczając je w eksykatorze nad stężonym kw asem siarkow ym 97% n a pod staw kach porcelanowych. Dla każdego rodzaju kam ienia obliczano ilość kw asu tak, ab y stę żenie jego na końcu prowadzonego badania w y nosiło 90%. Ilość wody, jaka przejdzie do kw a su wyliczano z ciężaru płytki i jej nasiąkli woś- ci. Ponieważ badanie miało ch arak ter porów nawczy, błąd jaki w ynikał z pozostawania w płytce pew nej ilości wody nie został uw zględ niony. W yniki badań dla kam ieni w stanie n a tu raln y m zestawiono w tablicy 1.
Badania zdolności wysychania różnych ka mieni wykazały, że w określonych w arunkach ilość wody, jaka pozostaje jest różna dla róż nych rodzajów kamieni, jak również czas ich w ysychania. Dla czasu w ysychania obserw uje m y podobne zależności jak dla higroskopijności. Jednakże czas w ysychania kam ieni jest dłuż szy niż cegły, co świadczy w yraźnie na korzyść cegły jako m ateriału budowlanego.
O pierając się na uzyskanych w ynikach ba dań można chociaż w przybliżeniu określić tzw. „wilgotność norm alną“ dla m urów z k a mienia. Dla m urów z cegły wynosi ona wg pol skich n orm 1,7% i jest brana pod uw agę przy obliczaniu własności term icznych m urów z ce gły. N ależy się spodziewać na podstaw ie ilości zatrzym anej wody przez różne kam ienie i cza su w ysychania, że m ury z w apieni grupy pierw szej pow inny mieć wilgotność norm alną od trzech do czterech razy większą od m urów z cegły, grupy drugiej około dwóch razy w ięk szą, grup y trzeciej pow inny mieć wilgotność norm alną zbliżoną do m urów z cegły.
Nato-Zestawienie w yników badań higroskopijności, nasiąkliwości i oddaw ania wody niektórych w apieni i piaskowców w stanie n atu raln y m oraz cegły
Tabela 1.
Lp. Rodzaj kam ienia
H igroskopij ność w % wagowych Czas trwania" w dobach N asiąkliw ość w agow a w %
Ilość odd a wanej w ody w % w ago wych Czas oddawania w dobach Ilość w ody jaka p ozo staje w % wagowych 9,49 130 28,03 24,58 102 3,45
I Wapień zsylifikow any, wg I. 1, b
7 0 1 50 27,51 22,05 53 5,46 2 W apień, wg I. 1, a 9,16 128 28 32 25,58 109 2,74 0,23 8 14,60 12,40 43 2,20 3 W apień drobnoziarnisty wg I. l , c 0 63 25 _ 11,20 9,99 17 1,21 4 W apień gruboziarnisty wg I. 1, с — 12,50 11,10 16 1,40 0,18 12 15,38 14,38 42 1,00 5 W apień gruboziarnisty wg I. 1, d 0,28 21 6 W apień drobnoziarnisty wg I. 1, d 0,34 24 13,80 12,46 34 1,34 0,29 10 8,98 8,24 43 0,74 7 W apień drobnoziarnisty wg I. 1, d 0,19 7 7,50 6,96 25 0,54 8 Cegła maszynow a 0,18 10 13,08 11,75 18 1,33 9 Piaskow iec wg I. 2 0,58 18 8,14 6,75 44 1,39
m iast m ury z piaskowców powinny wykazywać wilgotność norm alną wyższą od m urów z cegły, gdyż ich czas w ysychania jest dłuższy ponad dw ukrotnie od czasu w ysychania cegły.
2. Z d o l n o ś ć o d d y c h a n i a k a m i e n i p o z a b e z p i e c z e n i u p o w i e r z c h n i o w y m .
Badania higroskopijności, nasiąkliwości i w ysychania płytek w yciętych z rodzajów ka mieni wg I. 1. i 2. i zabezpieczonych środkam i zabezpieczającymi wg II. przeprowadzono w tych samych w arunkach jak płytek niezabez pieczonych. W yniki tych badań porów nane z odpowiednimi w ynikam i badań kam ieni w stanie n atu ra ln y m w ykazały, że po zabezpie czeniu kam ienie zachowują zdolność w yparo w yw ania zaw artej w nich wody i pobierania jej bezpośrednio z pow ietrza.
Przy użyciu środków zabezpieczających wg II. 5, 6, 7, 8, 9, nasiąkliwość i higroskopij- ność kam ieni w niew ielkim stopniu m aleją. P rzy użyciu środków wg II. 1, 2, 3, 4, 10, 11 nasiąkliwość, higroskopijność i ilość wody, ja ka pozostaje w kam ieniu przy jego w ysychaniu w zrasta. W zrost ten nie jest jednak duży. Wzrost higroskopijności kam ieni po zabezpie czeniu może być w ytłum aczony w ytw orzeniem się na zew nętrznej pow ierzchni kam ienia pew nego zagęszczenia, co zmniejsza zdolność swo bodnego pobierania w ody z pow ietrza. N ato
m iast wzrost nasiąkliwości jest tru d niejszy do wytłum aczenia. W większości przypadków jest on niewielki i wynosi 1— 2%, jedynie dla fluatu cynku dochodzi do 5°/o, co świadczy na nieko rzyść tego środka. Różnic tych nie można w y tłum aczyć niejednorodnością m ateriału k a miennego, gdyż płytki były w ycinane z jednej bry ły kam ienia; jak rów nież błędem pomiaru, gdyż różnice są za duże. Należy więc przyjąć, że pew ne środki zabezpieczające stw arzają w a ru n k i pow odujące w zrost nasiąkliwości, p raw dopodobnie na skutek zmian, jakie w yw ołują w w arstew ce pow ierzchniow ej kam ienia. Zja wisko w zrostu ilości w ody pozostającej w za bezpieczonym pow ierzchniowo kam ieniu znala zło sw oje potw ierdzenie w badaniach prow a dzonych w In stytucie Techniki Budowlanej w W arszaw ie nad wilgotnością kam iennych m u rów budynków m ieszkalnych, zabezpieczonych powierzchniowo przy użyciu flu atu cynku i m etak ry lan u m etylu.
3. D z i a ł a n i e w o d y p r z e p ł y w a j ą c e j p o z a b e z p i e c z o n e j p o w i e r z c h n i k a m i e n i n a z a w i l g o c e n i e .
W w arunkach n atu raln y ch kam ienie na ele w acjach są obm yw ane strum ieniem deszczu, z tego w zględu starano się w laboratorium stw orzyć podobne w arunki przez zainstalow a nie zraszania płytek wodą. P ły tk i
ne wg II. 1, 3, 4, 5, 6 i zważone do stałej wagi umieszczano pod działaniem wody na odpo wiednich podstaw kach drew nianych w ten spo sób, aby ich kąt nachylenia w ynosił 45°. Po upływ ie 4 okresów dobowych badanie każdej próby kam ienia uważano za ukończone. W tych w arunkach płytki niezabezpieczone już po 24 godz. osiągnęły stan zbliżony do1 nasycenia. Również płytki zabezpieczone przy użyciu fluo rokrzem ianu cynku osiągnęły stan znacznego nasycenia. N atom iast płytki zabezpieczone środkami hydrofobowymi wg II. 1, 4, 5, 6 w cią gu pierwszej doby w ykazały niewielkie zawil gocenie.
Po ukończeniu badania płytki zabezpieczo ne:
1. Fluorokrzem ianem cynku osiągnęły za wilgocenie rów ne ok. 80% nasiąkliwości ka m ienia niezabezpieczonego.
2. M etakrylanem m etylu ok. 16%. 3. M etylosilikonianem sodu ok. 12%. 4. M ydłem cynkowym ok. 20%.
5. M ydłem glinowym ok. 20% nasiąkli wości.
Ponieważ badania były prowadzone na p ły t kach ustaw ionych pod kątem 45°, a kam ienie na elewacjach zajm ują przew ażnie położenie pionowe, należy się spodziewać, że zawilgoce nie spływ ającą wodą deszczową kam ieni na ele wacjach będzie jeszcze mniejsze.
Przeprow adzone przez radzieckiego bada cza M. I. Subotkina badania nad stopniem za wilgocenia pod działaniem przepływ ającej wo dy w apienia akerm ańskiego, zabezpieczonego przy użyciu mydeł, dały w w yniku znaczny spadek zdolności zawilgacania się w porówna niu z próbkam i niezabezpieczonymi.
4. Z d o l n o ś ć k a m i e n i d o k a p i l a Γ η e g o p o d c i ą g a n i a w o d y .
Do badań przygotow ano płytki jak dla III. 3. W celu uzyskania w arunków zbliżonych do
rzeczywistych, w jakich kamień przebywa w murze, ustawiano płytki w położeniu piono wym na w arstwie drobnego piasku, którym wypełniano dużą kuwetę. Piasek każdorazowo zwilżano wodą w ilości ustalonej (na podstawie w stępnych prób) w ten sposób, aby kamień niezabezpieczony uzyskiwał na całej wysokoś ci płytki nasycenie wodą w czasie do 10 godzin. Badaniom poddawano jednocześnie wszystkie płytki z danego rodzaju kamienia, obserwując posuwanie się zawilgocenia do góry. Gdy p ły t ka niezabezpieczona uległa całkowitemu zawil goceniu badanie uznawano za ukończone i m ie rzono wysokość kapilarnego podciągania wody na pozostałych płytkach. Płytki zabezpieczone ulegały tylko częściowemu zawilgoceniu a mia nowicie:
1- przy zastosowaniu fluorokrzem ianu cyn ku do ok. 3/4 swojej wysokości,
2. m etakrylanu m etylu do· połowy wyso kości,
3. metylosilikonianu sodu nieco poniżej po łowy wysokości,
4. m ydła cynkowego i glinowego do 1/3 wysokości płytki.
5. O d p o r n o ś ć k a m i e n i p o z a b e z p i e c z e n i u n a d z i a ł a n i e m r o z u i j e g o w p ł y w n a w y t r z y m a ł o ś ć n a ś c i s k a n i e k a m i e n i p o z a m r a ż a n i u .
Do badań przygotowano kostki o w ymiarach 5 X 5 X 5 cm i zabezpieczono je powierzchnio wo przy użyciu środków zabezpieczających wg II. 1— 11, pozostawiając jedną kostkę z każde go rodzaju kamienia bez zabezpieczenia. Kost ki po nasyceniu wodą poddawano kolejno 25 cyklom zamrażania w zam rażarce w tem pera turze —20°C i odmrażania w wodzie o tempe ratu rze + 18° ±2°C. Po każdym cyklu zamra żania sprawdzano stan kostek i notowano pow stałe zmiany. Po ukończeniu badania zamraża nia zbadano kostki na wytrzymałość na
ściska-W yniki badań trw ałości różnych powłok na wapieniach i piaskowcach
T a b e la 2. Rodzaj kamienia E * « * ° 3 a _ R o d z a j z a b e z p i e c z e n i a E £ piaskowce ! ± + — — + — + — — — — — + wapienie + + — — + ± + + + ± + - + £ o с "ад о ._ •3 ϋ>ч ε Ź з с £ υ Μ ι- ο М и <я
I!
Е * (—) powłoka nietrwała (+ ) „ trwała ( + ) „ słaba*) powłoka odstała w postaci cieniutkiej przezroczy stej błonki
**) „ złuszczyła się i spękała
nie i w yniki porównano z w ynikam i w ytrzy małości otrzym anym i dla tego samego kam ie nia w stanie nasycenia wodą lecz nie poddanego badaniom na zamrażanie. W yniki badań w y kazały, że zabezpieczenie piaskowców miękkich przy użyciu fluorokrzem ianu cynku, szkła wod nego potasowego, kauczuku, m ydła cynkowego i wosku powoduje wzrost odporności tych kamieni na działanie mrozu. W apienie zsylifi- kowane zachowują się w pewnych przypadkach gorzej niż inne rodzaje wapieni, gdyż kauczuk, mydło glinowe i cynkowe oraz parafina wywo łują u nich spadek odporności na zamrażanie, gdy u innych wapieni powodują wzrost od porności lub nie w pływ ają na ich zmianę.
Fluorokrzem ian cynku sam lub w połączeniu z m etakrylanem m etylu lub kauczukiem , wosk i kauczuk z parafiną nie w ykazują widocznego wpływ u na odporność w apieni na zam rażanie lub m ają w pływ dodatni.
M etylosilikonian sodu nie w yw ołuje u w a pieni większych zmian w odporności na za m rażanie, natom iast m etakrylan m etylu, cho ciaż w większości przypadków powoduje wzrost odporności na działanie mrozu, to jed nak tak u wapieni jak i u piaskowców wywo łu je niewielki spadek w ytrzymałości na ściska nie po zam rażaniu.
6. T r w a ł o ś ć p o w ł o k z a b e z p i e c z a j ą c y c h p o w i e r z c h n i o w o k a m i e n i e .
Do badań przygotowano kostki o w ym iarach 5 X 5 X 5 cm i zabezpieczono różnym i środ kam i po 2 sztuki, a następnie połowę poddano 25 cyklom zam rażania w tem peraturze —20°C. Po ukończeniu zam rażania odmrożone w wo dzie próbki odłożono w miejsce przew iewne do wyschnięcia.
Badania trw ałości powłok przeprowadzono w sposób porównawczy, spraw dzając szybkość w ysychania (odparowania, w siąkania) kropel w ody tej samej wielkości pozostawionych na pow ierzchni próbek zabezpieczonych, z których jedne zostały poddane zam rażaniu a inne nie. W ybór badania trw ałości powłok m etodą pod daw ania kolejnym zam rażaniom i odmrażaniom został podyktow any w arunkam i klim atyczny m i panującym i w naszym kraju. Metoda za m rażania jest znacznie ostrzejsza od stosowa n y ch do tego celu m etod przepływ u wody, a le jednocześnie bardziej odpowiada w arunkom w jakich znajduje się kam ień w murze. W yniki bad ań trw ałości powłok zestawiono w tablicy 2.
II. 1. W apień z Kazim ierza. Fotografie m ikroskopo w e — św iatło odbite, p ow iększenie 100 X ; a. bez zabez p ieczen ia, b. po nasyceniu fluatem , c. po nasyceniu
m etakrylanem
1. Le calcaire de Kazim ierz. M icrophotographies ( X 100) — lum ière réfléchie; a. sans protection,
b. saturé de fluate, c. saturé de m ethacrylate
II. 2. W apień re Złotego Potoku. Fotografie m ikroskopowe — św iatło odbite, pow iększenie 100 X , szli fy cienkie; a. bez zabezpieczenia, b. po nasyceniu parafiną
2. Le calcaire de Złoty Potok. Microphotographies (X 100) — lum ière réfléchie; coupe mince; a. sans protection, b. saturé de paraffine
N ajtrw alsze okazały się powłoki z m ety- losilikonianu sodu, fluorokrzem ianu cynku, wosku i m etakrylanu m etylu w połączeniu z kauczukiem przy zastosowaniu zarówno do w apieni jak i piaskowców. Natom iast powłoki z m ydła cynkowego i glinowego oraz fluoro krzem ianu cynku w połączeniu z m etakrylanem m etylu lub kauczukiem okazały się trw ałe ty l ko na wapieniach, dla piaskowców zaś okazały się całkowicie nieprzydatne. Powłoki z poli chlorku w inylu i polistyrenu w ykazały słabą przyczepność i łatwo ulegały zniszczeniu.
7. W p ł y w ś r o d k ó w z a b e z p i e c z a j ą c y c h n a z m i a n ę b a r w y k a m i e n i .
Zaraz po w ykonaniu zabezpieczenia próbki kam ieni w ykazyw ały jedynie nieznaczną zmia nę w odcieniu barwy. Jednak po kilku latach przechowyw ania w w arunkach laboratoryjnych okazało się, że parafina, wosk, mydło glinowe i cynkowe oraz kauczuk w ywołują u wszyst kich rodzajów kam ieni zmianę barw y na żół taw ą. M etakrylan m etylu tylko w przypadku użycia rozpuszczalnika zanieczyszczonego cho ciażby w niewielkim stopniu związkami żelaza powodował powstanie u białych kam ieni k re mowej barwy. Natom iast przy użyciu czystego rozpuszczalnika zmiana barw y była praw ie nie widoczna. M etylosilikonian sodu powodował powstanie niebieskawego odcienia barw y, flu o rokrzem ian cynku i szkło wodne sodowe i po tasowe wywoływało u białych kam ieni pow sta nie krem ow ej barw y.
Jeżeli środki zabezpieczające w yw ołują zmianę barw y kam ienia w kierunku zmiany jaka pow staje przy uzyskiwaniu przez kamień
patyny, można je uznać za przydatne. N ato m iast gdy zastosow ane środki zm ieniają barw ę kam ienia na inną niż ta, którą uzyskuje on na skutek patynow ania się, należy uznać te środki za nieprzydatne dla tego rodzaju kamienia. Z tego względu bardzo ważna jest znajomość barw y patyny jaką z czasem uzyskuje dany ro dzaj kamienia.
8. W ł a ś c i w o ś c i h y d r o f o b o w e z a b e z p i e c z o n y c h p o w i e r z c h n i
k a m i e n i a .
Właściwości hydrofobow e zabezpieczonych powierzchni kam ieni badano metodą mierzenia czasu w ysychania (wsiąkania) kropli wody określonej wielkości na powierzchni kamienia. Badania te pozwoliły na stwierdzenie, że po w ierzchnie zabezpieczone przy użyciu m etak ry lanu m etylu i m etylosilikonianu potasu i sodu
naby ły właściwości hydrofobowych i kropla wody nie w siąka w nie, lecz w yparow uje po pew nym czasie.
9. W p ł y w ś r o d k ó w z a b e z p i e c z a j ą c y c h n a s t r u k t u r ę w a p i e n i.
Przeprow adzone badania w świetle spola ryzow anym przechodzącym nie dały wyników, gdyż szlif w ykonany z w arstew ki kam ienia zabezpieczonej różnym i środkami nie w ykazy wał większych różnic w porów naniu ze szlifem w ykonanym z kam ienia w stanie naturalnym .
Badania w św ietle spolaryzowanym odbitym wykazały, że na próbkach zabezpieczonych widać więcej szczegółów budowy niż na po wierzchni próbki niezabezpieczonej. Dzieje się tak dlatego, że na powierzchni próbki niezabez
pieczonej światło zostaje w znacznym stopniu rozproszone, natom iast powierzchnie zabezpie czone m niej rozpraszają światło a w większym stopniu je odbijają, gdyż środki zabezpieczające w ywołują pewne zm iany w w arstew ce po wierzchniowej kam ienia (il. 1 i 2).
Z a k o ń c z e n i e .
Przeprowadzone badania w pływ u na w łaś ciwości techniczne kam ieni różnych środków zabezpieczających przed niszczącym działaniem czynników atm osferycznych pozwoliły na stwierdzenie, że nie znam y dotychczas żadnego
środka zabezpieczającego, k tó ry w yw ierałby korzystny w pływ na wszystkie cechy kam ienia. Jednocześnie badania te w ykazały zależność, jaka zachodzi między zdolnością sorbcji, w ysy chania i ilości wody, jaka pozostaje w kam ieniu w stanie natu raln y m a jego składem m ineralo gicznym. Uzyskane w yniki badań pozw alają na
właściwe określenie term icznych właściwości m urów z różnych rodzajów kam ienia i ich w il gotności natu ralnej.
Dr Barbara Penkalowa P olitechnika W arszawska
L ’IN FL U E N C E D E S M O Y E N S D E PR O T E C T IO N DE LA SU RFACE SU R LES Q U A L IT É S T E C H N IQ U E S D E S PIE R R E S
Cet article est un extrait d ’un ouvrage plus étendu du m êm e auteur qui n ’est pas encore publié, intitulé: ”La protection par des m oyens chim iques des pierres des élévations contre Faction n éfaste des agents atm osphériques”.
L ’article décrit brièvem ent le s m éthodes et les résultats des analyses de l’influence des m oyens pré ven tifs sur les propriétés su ivantes des grés et des calcaires mous:
1. la capacité de transpiration,
2. la capacité des pierres protégées de s ’hum ecter par le passage de l ’eau,
3. la capacité de la capillarité à l ’égard de l ’eau, 4. la résistance à la congélation et la résistance à la
pression après la congélation,
5 la structure d e la surface des pierres, 6. la couleur.
Ensuite l’article présente les résultats des études sur la durabilité des couches de protection obtenus par l ’application de différentes m atières, et des étu des sur les propriétés hydrophobes de ces couches.
