Φυσικομηχανικές ιδιότητες γρανιτικών πετρωμάτων που χρησιμοποιήθηκαν ως δομικοί λίθοι μετά από αλατονέφωση και κύκλους ψύξης-απόψυξης

Περίληψη

Η ολοένα και περισσότερο χρήση των γρανιτών ως διακοσμητικοί λίθοι δημιουργεί την ανάγκη για εξακρίβωση της αντίστασής τους στη διάβρωση και της εν γένει ανθεκτικότητάς τους σε διαβρωτικούς παράγοντες . Με την παρούσα διπλωματική εργασία επιχειρείται τόσο με καταστροφικές όσο και με μη καταστροφικές μεθόδους ο προσδιορισμός της αντοχής και της διαβρωσιμότητας των γρανιτικών πετρωμάτων στα διαβρωτικά περιβάλλοντα τόσο των παράκτιων όσο και των περιπαγετωδών περιοχών. Για τον σκοπό αυτό σε επιλεγμένα είδη γρανιτών, των πιο εμπορεύσιμων, πραγματοποιήθηκε μελέτη των φυσικοχημικών ιδιοτήτων της υδατοαπορρόφησης, του ειδικού βάρους και του ανοικτού πορώδους με σκοπό τον προσδιορισμό της ικανότητάς τους στην προσρόφηση νερού και υγρασίας, τον υπολογισμό μέτρων αντιστήριξης των εξωτερικών επενδύσεων καθώς και την δυνατότητα κρυστάλλωσης αλάτων, για κάθε μια από τις ιδιότητές τους αντίστοιχα. Στη συνέχεια υποβλήθησαν στις δοκιμές (1) της αλατονέφωσης με σκοπό τον προσδιορισμό της ανθεκτικότητας των γρανιτών τόσο στην διάβρωση όσο και την επίδραση στην αντοχή λόγω της κρυστάλλωσης των αλάτων σε παράκτια διαβρωτικά περιβάλλοντα, (2) της ψύξης – απόψυξης με σκοπό τον προσδιορισμό των μηχανικών ιδιοτήτων των λίθων σε περιπαγετώδη διαβρωτικά περιβάλλοντα και (3) στον συνδυασμό και των δύο δοκιμών. Επίσης πραγματοποιήθηκε και έλεγχος της επίδρασης του χρόνου στην ανθεκτικότητα των γρανιτικών αυτών πετρωμάτων. Επιπλέον πέραν της μακροσκοπικής παρατήρησης, συλλέχθηκαν στοιχεία από μετρήσεις της ταχύτητας διάδοσης των επιμήκων κυμάτων κατά μήκος των δοκιμίων, όπως επίσης και από την μικροσκοπική παρατήρηση των δειγμάτων με πολωτικό μικροσκόπιο για την επίδραση των δοκιμασιών τόσο στην ορυκτολογική τους σύσταση όσο και στην ποιοτική κατάσταση της μικροδομής τους. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι με την  διαδικασία της αλατονέφωσης παρατηρείται αύξηση της μηχανικής αντοχής των διακοσμητικών αυτών λίθων προφανώς λόγω κρυστάλλωσης αλάτων, ενώ με την δοκιμασία της ψύξης – απόψυξης παρουσιάζεται μικρή πτώση της αντοχής. Τέλος ο συνδυασμός και των δυο αυτών διαβρωτικών περιβαλλόντων επιφέρουν μεγαλύτερη επιβάρυνση. 

The increase in the usage of Granite as ornamental stones creates the need of verification of their resistance to the erosion and to their resistance,in general. In this thesis an attempt is being made with destructive and nondestructive methods to determine the resistance and erodibility of Granites in corrosive environments such as coastal and glacial areas. For this cause, specific kinds of Granites were chosen and underwent studies of physicochemical properties of water absorbtion specific gravity and open porosity to determine their ability to absorb water and moisture retaining, calculating measures of external masonry and the possibility of crystallization of salts, for each of their properties respectively. Afterwards, they were subjected to the tests ( 1) salt spray to determine the durability of granite both from corrosion and the effects on the
durability due to crystallization of the salts in coastal corrosive environments, ( 2 ) Freeze - Thaw to determine the mechanical properties of the stones in glacial corrosive environments and (3 ) the combination of both tests. Also the effect of time were studied on how it affects the durability of these rocks. Furthermore, beyond the macroscopic observation, data were collected from measurements of the propagation velocity of the primary waves along the specimens as well as the microscopic observation of the samples with a polarizing microscope for the impact of the tests both in mineral composition and the quality status of their microstructure. The results showed that the process of salt spray increase the mechanical durability of ornamental stones such apparently from the crystallization of salts, while the test of Freeze – Thaw causes a small deduction of durability. Finally, the combination of these two corrosive environments causes additional degradation.