The investigation of the water repellent chemical influence on salt crystallization in high porous building stones

Abstract

Doğal taşlarda meydana gelen tahribatların en önemli sebeplerinden birisi sudur. Suyun tahribat etkisinden sonra en fazla ayrışma, tuz kristalleşmesi yoluyla gerçekleşmektedir. Çözünebilir tuzlar, sularla beraber kılcal boşluklara taşınır ve kristalleşir. Tuz kristalleşmesinin önlenemediği durumlarda kimyasal maddelerle yüzey koruma uygulaması yapılmaktadır. Doğal yapı taşlarına, çevresel etkilere karşı dayanımlarının belirlenmesi amacıyla laboratuvar ortamında değişik hızlandırılmış yaşlandırma deneyleri yapılmaktadır. Bu çalışmada sodyum sülfat ve sodyum klorür çözeltileriyle tuz kristalleştirmesi deneyleri yapılarak, test edilen tüf ve andezit örneklerinin tuzlara karşı gösterdikleri direnç incelenmiştir. 15 periyot tuz kristalleştirme deneyleri sonrasında, su itici kimyasal madde sürülen ve sürülmeyen örneklerin ultrases dalga hızı, tek eksenli basınç dayanımları ve ağırlık değişimleri incelenmiştir. Su itici kimyasalların uygulanması ile ultrases dalga hızlarının yaklaşık %60’ın üzerinde arttığı bulunmuştur. Su itici kimyasal sürülen örneklerin, kimyasal sürülmeyen örneklere göre tuz kristalleşmesinin yıkıcı etkisinden daha az etkilendikleri tespit edilmiştir.

One of the main factors which cause the decaying of the structures is the existent water in natural stones which are used in constructions. After the effect of water damage, the most decomposition occurs by salt crystallization. Soluble salts are transported to the capillary cavities along with water and crystallize. In situations where salt crystallization cannot be prevented, surface treatment with chemical substances is applied. Different accelerated aging tests are carried out in the laboratory to determine the resistance against natural building stones and environmental effects. In this study, salt crystallization experiments with sodium sulphate and sodium chloride solutions were conducted to examine the resistance of the tested tuff and andesite samples to the salts. Ultrasonic wave velocity, uniaxial compressive strengths and weight changes of the water-repellent chemical untreated and treated samples were investigated after 15 period salt crystallization experiments. With the application of water repellent chemicals, it has been found that the ultrasound wave velocities increase by more than 60%. It was found that water-repellent chemical-treated samples were less affected than the destructive effect of salt crystallization compared to non-chemical-treated samples.