Controlling crystallization damage by the use of salt inhibitors on Malta’s limestone

Autor: Muscat, M., Santarelli, M. L., Marrocchi, A., Cassar, J.
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2008
Předmět:
Zdroj: Materiales de Construccion, Vol 58, Iss 289-290, Pp 281-293 (2008)
ISSN: 1988-3226
0465-2746
Popis: The main building stone in the Maltese Islands is the Globigerina Limestone, of which the Lower member is commonly used. This occurs in two types, the durable franka and the more easily weathered soll. Two types of fresh franka (bajda -white- and safra -yellow-), as well as fresh soll stone blocks, were obtained, based on the identification by quarry owners. Their designation was confirmed by geochemistry. Physical and mechanical properties of the three were investigated, including uniaxial compressive strength, water absorption by capillarity, permeability and porosimetry. Porosimetry results confirmed outcomes of previous research work. Soll was found to have a lower overall porosity, but a high percentage of small pores with practically no large pores. Some of the tested stones were then treated with a non-toxic phospho-organic compound containing carboxylic moieties as a salt inhibitor and the corresponding non-phosphorylated compound, as aqueous solutions at different concentrations. Both treated and untreated stones were then subject to salt crystallization tests, using sodium sulphate in different concentrations. For the untreated stones, even after only one salt cycle, faster and more pronounced deterioration was observed for the soll samples as opposed to the franka ones. In the case of the treated stones, less deterioration with almost no damage was observed as opposed to non-treated ones. The presence of even very low concentrations of the inhibitor thus helps crystallization to occur on the stone surface and not within the pores. These encouraging results led to the conclusion that salt inhibitors can be used to treat salt-infested stone. Further research in this respect, also using NaCl/NaHCO3, is continuing.El principal tipo de piedra para construcción existente en las islas maltesas es la caliza globigerina, de la cual suele utilizarse la capa inferior, existiendo dos tipos: la duradera franka y la soll, de meteorización más fácil. Se retiraron de una cantera dos tipos de franka (bajda –blanca– y safra –amarilla–), así como bloques de soll. La identificación, realizada por los propietarios de la cantera, fue confirmada posteriormente mediante pruebas geoquímicas. Se estudiaron las propiedades físicas y mecánicas de las tres piedras, incluidas la resistencia a la compresión uniaxial, la absorción de agua por capilaridad, la permeabilidad y la distribución del tamaño de los poros. Los resultados de la porosimetría confirmaron los resultados de diferentes investigaciones anteriores. Soll resultó tener una porosidad total inferior con un alto porcentaje de pequeños poros y prácticamente ningún poro grande. A continuación, algunas de las piedras analizadas se trataron con diferentes concentraciones de disoluciones acuosas de un compuesto de fósforo orgánico no tóxico que contenía grupos funcionales carboxílicos como inhibidor de la sal, y del correspondiente compuesto no fosforilado. Tanto las piedras tratadas como las no tratadas se sometieron posteriormente a ensayos de cristalización de sales, empleando para ello distintas concentraciones de sulfato sódico. En las piedras no tratadas, incluso después de un solo ciclo de sal, se observó un deterioro más rápido y pronunciado en las muestras de soll que en las de franka. En el caso de las piedras tratadas, y al contrario que las no tratadas, se observó un deterioro menor y casi ningún daño. La presencia del inhibidor, incluso en concentraciones muy bajas, ayuda por tanto a que la cristalización se produzca en la superficie de la piedra y no en los poros. Con estos alentadores resultados se llegó a la conclusión de que los inhibidores de la sal pueden utilizarse para tratar la piedra infestada de sal. Se continúan las investigaciones en este sentido, empleando también NaCl/NaHCO3.
Databáze: OpenAIRE
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