Deformation von Fassadenplatten aus Marmor

Abstract

For about four decades marble has been used as thin veneer cladding. The durability of such thin slabs (mostly 30-40 mm) is satisfactory at most constructions. However, on numerous buildings all over the world, the long-term deformation (expansion, bowing) of some claddings is associated with structural weakening and strength loss which led to an inevitable restoration of the affected facades and to an image problem of marble used as a structural building stone. Up to now, the existing knowledge about the causes for this special kind of marble weathering is mostly restricted to research on Carrara marble and to the effect of individual parameters. This thesis presents the first study of the combined influence of extrinsic (environmental) and intrinsic (material specific) parameters on marble bowing. The respective impact of these factors on the weathering process is elucidated by damage mapping of four different marble facades. The work focuses on the influence of the microfabric on the damage dynamics of veneer marble and particularly considers moisture as an essential climatic parameter. In order to characterize and understand the weathering process, an array of different marble samples had to be studied with regard to their petrographic, rock physical and microstructural properties. Besides both fresh and artificially weathered marble samples this survey also included demounted façade panels from the investigated buildings with varying degrees of pre-deterioration...

Die seit etwa vier Jahrzehnten dauernde Verwendung von Marmor als dünnplattige Fassadenverkleidung hat weltweit an zahlreichen Gebäuden zu Problemen mit der Langzeitstabilität solcher Fassaden geführt. Das dabei oft auftretende Phänomen des Verbiegens von Marmorplatten geht mit einer Materialentfestigung einher, was langfristig die Sanierung der betroffenen Fassaden zur Folge hat und mittlerweile ein Imageproblem für den Werkstoff Marmor darstellt. Die bislang vorhandenen Kenntnisse zu den Ursachen dieser speziellen Form der Marmorverwitterung beschränken sich meist auf Untersuchungen an Carrara Marmor und auf die Wirkung einzelner Faktoren. In der vorliegenden Arbeit wurde der kombinierte Einfluss von umweltbedingten (extrinsischen) und materialspezifischen (intrinsischen) Parametern untersucht. Ihr Wirkungsgrad wird am Beispiel von vier Schadenskartierungen an Marmorfassaden aufgezeigt. Der Schwerpunkt liegt auf dem Einfluss des Mikrogefüges auf die Schadensdynamik von Fassadenmarmor unter besonderer Berücksichtigung der Feuchtigkeit als essentieller Klimafaktor. Basis für die Charakterisierung und Interpretation des Verwitterungsprozesses ist die Erfassung von petrographischen, gefügekundlichen und petrophysikalischen Eigenschaften an bruchfrischen und künstlich verwitterten Marmorproben sowie an demontierten Fassadenplatten unterschiedlicher Vorschädigung von den untersuchten Marmorfassaden...