Vijf hoofdveroorzakers die steen beschadigen

(Veel grote historische monumenten over de hele wereld zijn gemaakt van steen. Ondanks oorlogen en lange perioden van historische veranderingen tonen ze dankzij de natuurlijke eigenschappen van steen nog steeds hun schoonheid. De afbeelding toont de Parthenon-tempel in Griekenland.)

 

Steen is een van de relatief hoogwaardige materialen-op het gebied van binnen- en buitendecoratie. De puur natuurlijke texturen en patronen, gecombineerd met verschillende oppervlaktebehandelingen, kunnen het decoratieve effect van zowel binnen- als buitenruimtes naar een hoger niveau tillen. Vergeleken met andere decoratieve materialen die moeilijk schoon te maken zijn als ze eenmaal bevlekt zijn of gemakkelijk kapot gaan door zware schokken, is steen aanzienlijk praktischer. Het is niet alleen structureel sterk en bestand tegen zware schokken, maar heeft ook een glad oppervlak dat bestand is tegen algemeen vuil en vlekken, waardoor het een zeer kosteneffectief-decoratief materiaal is.

 

 

Dit betekent echter niet dat steen onkwetsbaar is. Bij de praktische toepassing van steen zijn er nog steeds veel destructieve factoren in de omgeving die erosie kunnen veroorzaken. Ga er daarom niet vanuit dat het simpelweg kiezen van steen als decoratiemateriaal betekent dat u het onderhoud ervan kunt verwaarlozen. Om de levensduur van steen zoveel mogelijk te verlengen, moeten we nog steeds de destructieve factoren begrijpen die de levensduur van steen beïnvloeden en het bijbehorende onderhoud uitvoeren.

 

 

In de ogen van het grote publiek is water de bron van het leven, maar voor degenen die met steen werken is water tot op zekere hoogte de wortel van al het kwaad. Omdat water in het dagelijks leven de moeilijkste stof is om te elimineren, zijn verschillende steenproducten in veel details relatief gevoelig voor watererosie, wat tot een verscheidenheid aan problemen leidt. De oorzaak van veel voorkomende verschijnselen is vaak water. Water brengt oxiderende of reducerende mineralen en zouten in de steen en introduceert ook verschillende moderne industriële verontreinigende stoffen, waardoor het oplossen en vernietigen van de steen wordt versneld. Dit kan leiden tot verlies van calciumcarbonaat en andere componenten, waardoor de steen zijn glans verliest; of de vorming van gels in de steen, resulterend in watervlekken; of de migratie van calciumcomponenten naar het oppervlak, waardoor bleekheid ontstaat; of het roesten van ijzer in de steen, waardoor roestvlekken ontstaan.

 

Aan de andere kant komen regenwater, condensatie en grondwater via microporiën de steen binnen. Bij temperatuurschommelingen trekt de steen herhaaldelijk samen of zet hij uit, en de daaruit voortvloeiende spanning kan barsten en schade veroorzaken. Dit geldt met name voor buitensteen die wordt blootgesteld aan vochtige omgevingen en aanzienlijke dagelijkse temperatuurschommelingen. De herhaalde, ongelijkmatige opname, penetratie en oplossing van water, samen met de voortdurende samentrekking en uitzetting, kunnen er gemakkelijk voor zorgen dat het gesteente barst. Bovendien, in koudere klimaten, zoals in de noordelijke streken, wanneer de haarvaten van de steen voldoende vocht opnemen en de temperatuur onder de 0 graden daalt, bevriest het water in de steen en zet het uit. Wanneer de uitzettingskracht van het ijs de structurele sterkte van de steen overschrijdt, ontstaat er schade; dit staat bekend als vries-dooischade.

 

Het is ook vermeldenswaard dat water een onmisbare voorwaarde is voor de groei van micro-organismen en andere organismen. De groei van micro-organismen kan ook aanzienlijke schade aan de steen veroorzaken.

 

 

Natuursteen bevat van nature zoutkristallen tijdens het natuurlijke vormingsproces. Na ontginning en verwerking kan het zoutkristalgehalte toenemen als gevolg van het binnendringen van cement, mortel, stof, vocht, zeewater en vervuilde vloeistoffen in de microporiën. Aan de ene kant genereert zout tijdens de kristallisatie een aanzienlijke druk, en als de temperatuur van de steen aanzienlijk stijgt, zal het zout in volume uitzetten. Aan de andere kant kunnen sommige zouten onder bepaalde omstandigheden herkristalliseren om nieuwe hydraten te vormen, die een groter volume innemen en een grotere druk genereren. Deze situaties kunnen allemaal leiden tot interne schade aan de steen.

 

In typische gebruiksscenario's wordt de schade veroorzaakt door zoutkristallisatie in steen vaak verergerd door wind. Zoutkristallen in de steen lossen op in water (vocht) en diffunderen naar het oppervlak. Wind versnelt de verdamping van water, waardoor de zoutophoping en kristallisatie wordt bevorderd. Herhaaldelijk oplossen en kristalliseren van het zout kan ertoe leiden dat het oppervlak van de microporiën van de steen poederachtig of schilferig afbladdert. Als het door regenwater wordt gewassen, kunnen er na verloop van tijd gemakkelijk diepe groeven op het oppervlak van de steen ontstaan, waardoor het esthetische uiterlijk wordt aangetast. Bovendien vertonen sommige sierstenen het fenomeen van constant vochtige oppervlakken die nooit drogen. De reden hiervoor is vaak de hygroscopische werking van zouten. Dit is iets waar we in ons dagelijks leven goed op moeten letten.

 

 

 

Van het oude China tot het oude Babylon in Mesopotamië, tot het oude Griekenland, Egypte en Rome langs de Middellandse Zeekust: de lange reis van de mensheid van barbarij naar beschaving heeft een enorme erfenis aan stenen artefacten nagelaten. Als gevolg hiervan zijn er tot op de dag van vandaag veel grote stenen gebouwen en sculpturen over de hele wereld bewaard gebleven. De details van de meeste van deze relikwieën zijn nu echter gekleurd en wazig, en de boosdoener is zure regen.

 

De combinatie van kooldioxide, zwaveldioxide en andere oxiden in de lucht met regenwater verhoogt de zuurgraad van het water, waardoor het corrosiever wordt. Deze zure vloeistof is uiterst schadelijk voor steen, vooral voor carbonaatstenen. Wanneer zure regen valt, reageert het calciumcarbonaat in de steen chemisch met het zwaveldioxide in de zure regen, waarbij calciumsulfaat ontstaat. Een deel van het calciumsulfaat komt in de openingen tussen de steenkorrels terecht en zet zich af op het oppervlak van het marmer in de vorm van een korst, die vervolgens geleidelijk loslaat en de stenen vliesgevel aantast. De resterende oplosbare zouten kunnen de steen verder aantasten door herkristallisatie of hydratatie.

 

 

 

Smog is een mengsel van vocht, stof en verschillende verbrandingsproducten van chemische brandstoffen. De rook en het stof werken als een spons, absorberen verschillende gassen en vormen bij vermenging met water een zure oplossing. Ernstige industriële vervuiling, uitlaatgassen van voertuigen en stagnerende atmosferische circulatie zijn de belangrijkste oorzaken van industriële smog. Smog is niet alleen schadelijk voor levende organismen, maar veroorzaakt ook aanzienlijke vlekken en corrosie van stenen gebouwen en decoratieve stenen.

 

 

 

 

Over het algemeen is de erosie van steen die rechtstreeks wordt veroorzaakt door biologische organismen of hun metabolieten veel minder significant dan die veroorzaakt door andere destructieve factoren. De erosie en schade aan steen veroorzaakt door biologische organismen, vooral micro-organismen, mag echter niet worden genegeerd. De producten van het biologische metabolisme, waaronder zuurstof, kooldioxide en organische zuren, lossen op in water en verhogen de corrosiviteit ervan. Tegelijkertijd bevorderen organismen tijdens het proces van de afbraak van organisch materiaal redoxreacties van mineralen en consumeren ze mineralen, waardoor de afbraak van gesteenten wordt versneld. Daarnaast kan de uitwerpselen van dieren zoals vogels ook schade aan steen veroorzaken.

 

 

Onbeschermde nieuwe steenoppervlakken worden vaak gemakkelijker gekoloniseerd door organismen zoals algen, bacteriën en korstmossen. Zodra deze organismen het steenoppervlak bezetten, blijft de biologische afbraak dieper doordringen, waardoor onomkeerbare schade aan de steen wordt veroorzaakt. Bovendien kunnen sommige planten, zoals wilde wingerd en klimop, uitgroeien tot scheuren in de steen, waardoor direct stressschade ontstaat.

 

Uiteraard staan ​​de verschillende factoren die tot steencorrosie leiden niet op zichzelf; ze komen gelijktijdig voor en versterken elkaar wederzijds. Daarom moeten we bij praktische toepassingen het lokale klimaat en de geologische omstandigheden zorgvuldig analyseren en de meest geschikte methoden voor steenonderhoud toepassen om erosie te voorkomen.