Stan zachowania wybranych piaskowców budowlanych Polski poddanych działaniu siarczanu sodu oraz dwutlenku siarki w obecności wilgoci

Abstract

Selected sandstones quarried in Lower Silesia and the northern margin of the Holy Cross Mts have been studied. The study focused on the stone resistance to crystallization of sodium sulphate, according to the standard PN-EN 12370: 2001, and on ageing under the influence of SO$_{2}$ in the presence of moisture, according to the standard PN-EN 13919: 2004. It has been revealed that the destruction of the sandstones, often used in civil engineering, is mainly caused by crystallization of thenardite in their pores. As a result, an increasing crystallization pressure loosens the stone rigidity and imparts fracturing of the cement. The lowest resistance to the action of sodium sulphate was manifested by Jurassic sandstones (particularly those from the Nietulisko deposit) and most of the Cretaceous ones, both characterized by high porosity, as well as laminated Triassic sandstones (from the Tumlin Gród deposit). Destruction of the sandstones affected by sulphuric acid vapours is weaker: the changes result from dissolution of the feldspars of the framework and the clay minerals of the cement. The highest respective resistance was shown by Jurassic sandstones from the Nietulisko deposit as they contain low amounts of feldspars, whereas the lowest resistance by the sandstones from the Długopole deposit, which are rich in feldspars. W pracy przedstawiono wyniki badań wybranych piaskowców z obszaru Dolnego Śląska oraz północnego obrzeżenia Gór Świętokrzyskich w zakresie ich odporności na krystalizację siarczanu sodu według normy PN-EN 12370: 2001 oraz odporności na starzenie spowodowane działaniem SO$_{2}$ w obecności wilgoci według normy PN-EN 13919: 2004. Wykazano, że destrukcja tych piaskowców, często stosowanych w budownictwie, zachodzi głównie na skutek krystalizacji thenardytu w porach. Wywołany tym wzrost ciśnienia prowadzi do rozluźnienia struktury i tworzenia się spękań w obrębie spoiwa. Stwierdzono, że najmniej odporne na działanie siarczanu sodu są piaskowce jurajskie (zwłaszcza ze złoża Nietulisko) i większość kredowych, odznaczających się dużą porowatością, oraz laminowane piaskowce triasu (ze złoża Tumlin Gród). W mniejszym stopniu niszczenie odbywa się pod wpływem działania par kwasu siarkowego w wyniku częściowego rozpuszczania skaleni i minerałów ilastych spoiwa. Stąd największą odporność wykazują piaskowce jurajskie ze złoża Nietulisko o niewielkiej ilości skaleni, a najmniejszą - piaskowce ze złoża Długopole o dużej zawartości tego składnika.