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 Betreff des Beitrags: Verwitterungseigenschaften von Gesteinen
BeitragVerfasst: Di 5. Jan 2010, 10:26 
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Hallo,

nachdem ich mich (hobbymäßig, aber intensiv) mit der Steinbildhauerei befasse und Objekte erstellen möchte, die im Freien zu stehen kommen, würde ich gerne wissen, welche Steine sich am besten für eine Freiluftaufstellung eignen. Wie verfärben sich die unterschiedlichen Gesteine wie Marmor, Muschelkalk, Sandstein, Granit, Travertin, Quarzite etc. unter dem Einfluss von Regen, der in großstädtischem Gebiet fällt? Man kennt ja die sich schwarz verfärbenden Fassaden von öffentlichen Gebäuden in Städten. Gibt es zu diesem Thema eine Liste, aus der ich Verfärbungen und Oberflächenänderungen (z.B. Verrauhen einer polierten Oberfläche, Bildung von Kanälen etc.) entnehmen kann? Vielen Dank für eure Hilfe!

Hans-Dieter


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 Betreff des Beitrags: Re: Verwitterungseigenschaften von Gesteinen
BeitragVerfasst: Mi 6. Jan 2010, 11:00 
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Hallo Hans-Dieter,

ich fürchte, Deine Frage ist zu allgemein gestellt.

Hier mal ein paar Aspekte brainstorm-artig aufgelistet:

  • Verwitterung hängt nicht nur vom Gestein sondern auch von der Exposition ab. Ein Gestein an einem feuchten schattigen Ort ist z.B. nach einem Regen länger von einem Wasserfilm überzogen als an einer offenen Stelle.
  • Sandsteine bestehen normalerweise aus Quarzkörnen, die durch ein Bindemittel verkittet sind. Die Art des Bindemittels ist wessentlich für die Verwitterungsbeständigkeit. Als Bindemittel tritt häufig Kalk, Tonminerale oder Qurz auf.
  • An Verwitterung sind auch Organismen beteiligt. Ein etwas höherer Phosphoranteil könnte den Bewuchs mit Algen fördern.
  • Raue Oberflächen fördern das Anlagern von Stäuben, die wiederum chemisch aggressiv sein können.
  • Spuren von Eisen können bei einem chemisch idealerweise eigentlich eisenfreien Gesteinen schnell zum Verbraunen führen.

Zum Schluss noch als kleine Hilfe eine faustformelartige Rangfolge der Verwitterungsbeständigkeit von Silicaten (nach P. Rothe: "Gesteine")
(mit Pfeilrichtung nimmt die Beständigkeit zu)

Anorthit -> Bytownit -> Andesin -> Oligoklas -> Albit -> …
Olivin -> Pyroxen -> Amphibol -> Biotit -> Albit -> …

… -> Albit -> Orthoklas -> Muskovit -> Quarz

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Gruß,
    tepui

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 Betreff des Beitrags: Re: Verwitterungseigenschaften von Gesteinen
BeitragVerfasst: Mi 6. Jan 2010, 14:00 
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Für deine Freiluftausstellung nehme ich einfach mal an, dass alle Exponate auf einer freien Fläche stehen, die kaum schattig ist.

Gerade im Winter sind besonders poröse und permeable Gesteine gefährdet. In offenen Poren an der Oberfläche kann sich nicht nur Spritzwasser ansammeln und die Oberfläche durch Gefrieren in den Poren zerstören (Ausdehnung des Eis), sondern mit hoher Permeabilität kann Feuchtigkeit tief in das Gestein hineinziehen, was auch in angenehmeren Jahreszeiten und bei langer Exposition zu Problemen führen könnte (Staunässe). Ausserdem kann sich besonders in Poren Staub und andere Chemikalien, z.B. durch sauren Regen, ablagern oder bilden.

Ein geringer Eisengehalt ist wegen der Gefahr der Verfärbung oft negativ, wie von tepui schon erwähnt. Am neuen Kaufhof am Alexanderplatz kann man das schön an den dortigen Sandsteinplatten sehen. Vor 3 Jahren als die noch frisch waren war alles schön, sauber hellbeige, heute gibt es auf einigen Platten dunkelbraune Schlieren und Flecken, die mit den unverfärbten Bereichen stark kontrastieren. Es gibt auch gewisse Gesteine, die unter länger Exposition geschädigt werden. Beispiel wären die Sonnenbrennerbasalte mit hohem Nephelingehalt oder ähnlichen Mineralen.

Neben der chemischen Verwitterung können auch rein mechanische Probleme auftrefen. Schlecht zementierte Sedimentgesteine haben meist eine geringe Festigkeit, besonders bei Bodenplatten mit viel Fuss- oder Autoverkehr wäre sowas sehr schlecht. Obendrein weisen schlecht zementierte Gesteine oft auch eine hohe Porosität auf (siehe oben).

Sämtliche Karbonate (inkl. Marmor), aber auch andere Gesteine sind empfindlich gegenüber Säuren. Kurzfristig geht hier die größere Gefahr aber wohl eher von falschen, zu sauren, Reinigungsmitteln aus durch die die Oberfläche bei polierten Steinen matt werden kann. Die Reinigungskräfte haben so in einem Flur der TU den Fussboden mal ruiniert, als sie die gerade mit sauren Reinigungsmitteln gesäuberten Platten dann mit der üblichen monströsen Maschine "polierten".

Wie lange hast du vor deine Exponate im freien stehen zu lassen? Wenn das nur wenige Tage oder Wochen sind, muss man sich bei den meisten Gesteinen eigentlich keine großen Gedanken machen.

_________________
The Lost Geologist
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 Betreff des Beitrags: Re: Verwitterungseigenschaften von Gesteinen
BeitragVerfasst: Do 7. Jan 2010, 09:41 
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Hallo Tepui und The lost Geologist,

vielen Dank für euere Hinweise! Besonders die Sache mit der Porosität hat mich zum Grübeln gebracht. Ich habe nämlich einen deutschen Muschelkalk draussen vor der Tür stehen, und der ist natürlich porös und hat wohl auch Spuren von Eisen (leichte Verfärbung an einzelnen Stellen). Nachdem ich vorhabe, meine Skulpturen der Witterung ohne schützendes Dach langfristig auszusetzen, muss ich mir doch überlegen, ob ich wieder Muschelkalk verwende, aber eigentlich passt er farblich und bearbeitungsmässig gut in mein Geschmacksbild.
Wenn polierte Marmorflächen mit der Zeit draussen rau werden, wegen Säureeinflüssen, sollte ich wohl Marmorskulpturen mit glänzemder Oberfläche drinnen lassen bzw. draussen keine glatte Oberfläche platzieren.

Danke für die Liste der Witterungsbeständigkeit, aber die muss ich erst noch in meine Begriffswelt übersetzen, denn diese geologischen Fachausdrücke sagen mir im Moment noch nichts. Bin ja nur ein simpler Elektroingenieur, kein Geologe...

Jedenfalls nochmals vielen Dank

Hans-Dieter


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 Betreff des Beitrags: Re: Verwitterungseigenschaften von Gesteinen
BeitragVerfasst: Do 7. Jan 2010, 20:33 
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Hallo Hans-Dieter,
habe mal auf einer Wanderung folgende Fotos gemacht. Ich hatte zwar nicht das Thema "Verwitterung von Skulpturen" im Kopf – passen aber irgendwie dazu. (Durch Anklicken der Bilder erhälst Du vergrößerte Darstellungen.)

Bild Bild

_________________
Gruß,
    tepui

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 Betreff des Beitrags: Re: Verwitterungseigenschaften von Gesteinen
BeitragVerfasst: Fr 8. Jan 2010, 09:04 
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Hallo Tepui,

deine Fotos beruhigen mich ein bisschen: erstens gedenke ich nicht, noch 250 Jahre zu leben, und zweitens werde ich eher nicht in Sandstein arbeiten, weil der die Bildhauerwerkzeuge sehr schnell abrasiv ruiniert und mir die Oberfläche nicht sympatisch ist.
Aber immerhin ist es interessant zu erfahren, dass es sich doch um gehörige Zeiträume handelt, die einen Sandstein sichtbar altern lassen.
Meine Skulpturen werden auch nicht an einem so feuchten Ort wie an der Wupper liegen, sondern in München im Stadtgebiet, allerdings sind da die Autoabgase ev. agressiver als an der Wupper.
Mir scheint auch, dass man manche der alten Grabsteine durch einfaches Abschmirgeln wieder ansehnlich machen kann, denn sie sind ja mit Moosen überzogen. Allerdings sind damit noch nicht die Probleme der Inschriften gelöst...

Jedenfalls vielen Dank für deine Hinweise!

Schönes WE

Hans-Dieter


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 Betreff des Beitrags: Re: Verwitterungseigenschaften von Gesteinen
BeitragVerfasst: Sa 9. Jan 2010, 19:56 
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master of desaster
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Frag doch mal beim IFS ( http://www.institut-fuer-steinkonservierung.de ) an...
Die sollten am besten wissen, was wogegen besonders anfällig ist.


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 Betreff des Beitrags: Re: Verwitterungseigenschaften von Gesteinen
BeitragVerfasst: Sa 9. Jan 2010, 20:24 
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Danke cottontree, werde ich machen!
Grüße
Hans-Dieter


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 Betreff des Beitrags: Re: Verwitterungseigenschaften von Gesteinen
BeitragVerfasst: Do 14. Jan 2010, 13:57 
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hard-rocker
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Als Anhaltspunkt kann man sich da schon an den Auslagen der ..naja Grabsteinmetze orientieren. Deren Hauptgeschäft ist es ja zumindest einen Stein zu verkaufen der mindestens die Phase des menschlichen Weggammelns recht ansehnlich übersteht.
Meistens nimmt man dafür allerdings kristalline Gesteine, also Granite, Gneise und Gesteine die Steinmetz so dafür hält. Diese sind nach ästhetischem Empfinden halt meist irgendwie ansehnlicher als Sedimente.

Zur Liste die du unten genannt hast:

Granit: hält sich mMn recht gut, allerdings wird die Farbe mit der Zeit deutlich bleicher, insbesondere wenn viel Wasser im Spiel ist.

Travertin und Marmor : sind beide stark säureanfällig, wie bereits gesagt, prinzipiell sollte der Travertin recht schnell in die Knie gehen

Quarzite : sollten sehr beständig sein

Sandstein und Muschelkalk : das kommt halt auf den Zement und die Verunreinigungen an..


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 Betreff des Beitrags: Re: Verwitterungseigenschaften von Gesteinen
BeitragVerfasst: Do 14. Jan 2010, 15:30 
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Mo 4. Jan 2010, 12:19
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Danke Isle,
auch dein Beitrag ist hilfreich für mich!
Grüße
Hans-Dieter


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