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Schadensmechanismen von Mauersalzen - Kristallisationsdruck u. a.

Kristallisationsdruck zerstört die Ziegelsteine
Mechanismen Wirkung und Auswirkung
Kristallisationsdruck
  • hydrostatischer Kristallisationsdruck oder
  • Hydrationsdruck
  • linearer Wachstumsdruck

Druckaufbau, wenn das weitere Wachstum der Kristalle durch die Porenwand oder andere Kristalle behindert wird.
Hydratationsdruck bezeichnet den Druck, der durch Volumenvergrößerung beim Übergang des Salzes in wasserreichere Phasen entsteht

Der lineare Wachstumsdruck tritt besonders bei nadeligen oder stängeligen Kristallen auf und wird durch das Wachstum in einer kristallografisch bevorzugten Richtung bewirkt.

In großen Poren ist das Wachstum von Salzen gegenüber kleinen Poren energetisch bevorzugt. Bei hohem Anteil an kleinen Poren, von denen Nachschub an Salzlösung für die Kristallisation in großen Poren kommt, sind daher hohe Sprengdrucke wahrscheinlicher.

Durch zyklisches Auftreten des Kristallisationsdrucks erfolgt Schwächung der Korn-Korn-Bindungen und damit des Gesteinsgefüges.

Lösungsreaktion

Beeinflussung der Löslichkeit der Komponenten des Gesteins durch die Salzlösung (Eigen- und Fremdioneneffekt)

Lockerung des Gefüges durch Lösung von Partikeln

Fällungsreaktion

Ausfällung von Stoffen durch Reaktion von Komponenten der Salzlösung mit dem Gestein, meist verbunden mit

Volumenausdehnung und Gefügebelastung des Gesteins

Hygrische Dehnung

feuchtigkeitsabhängige Volumenänderung von mit Salzen belasteten Baustoffen, damit Schwächung des Gefüges.

Osmotischer Druck

Durch osmotische Bewegung von Lösungen geringerer Konzentration zu Lösungen höherer Konzentration, die voneinander durch eine semipermeable Membran getrennt sind, erfolgt in den Lösungen höherer Konzentration eine Volumenzunahme und damit ein Druckaufbau. Als semipermeable Membran können kolloide Phasen im Intergranularbereich wirken.

Dynamisch-synergetische Effekte

Beim Austrocknen von Salzlösungen bleiben poröse Filme zurück, die die Porenwandoberfläche zumindest punktuell überziehen. Durch zyklische Feuchteänderung stellt sich eine Strukturänderung der Salze ein. Die damit verbundenen Schubspannungen schwächen das Gefüge.

Chemomechanische Effekte

Änderung des Zeta-Potenzials mineralischer Baustoffe

durch Salzionen. Da das Zeta-Potenzial in Korrelation mit mechanischen Eigenschaften des Materials steht, wirkt sich seine Änderung zum Beispiel auf die Härte, Bruchzähigkeit oder Festigkeit aus.

Spannungskorrosion

Salze oder Salzlösungen verringern die Zug-, Biegezug- und Druckspannungen von porösen, mineralischen Baustoffen, die mechanisch belastet sind.


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