研究盐对世界崩溃的建筑物的损害

2015年8月20日

我们有时会听到游客因将其缩写缩小到罗马体育馆和其他著名建筑物的墙壁而陷入困境。但是,对这种架构的损害更为严重,这完全是由其他东西造成的 - 盐。盐是通过风和水滴运输的,甚至在某些建筑材料中发现,也是一种强大的矿物质,可导致建筑物的立面崩溃和破裂。研究人员研究了这种效果,以更好地预测盐的行为并防止损害。

盐损伤导致心爱的建筑物崩溃

盐损伤,有时称为风化,影响多孔建筑材料,例如石灰石,砂岩,混凝土和砖。当盐在建筑材料的毛孔内结晶并产生足够的力使其破裂或崩溃时,就会发生这种效果。盐损伤影响了世界各地的许多历史建筑,包括埃及金字塔,柬埔寨的吴哥神庙和大理石希腊纪念碑。

一张照片显示墙壁损坏墙壁。
盐对墙壁的损害。(Verityferg的图像 - 自己的作品。根据创意共享归因3.0未竞争, 通过Wikimedia Commons

一些建筑材料已经含有盐。例如,水泥是一种含有钙和其他碱性硫酸盐的混凝土。环境力量可以通过大气污染物或地下水在建筑物中造成盐损伤。在冬季,在建筑物上使用去冰喷雾剂可能会对道路上的结构造成盐损害。坐在海洋附近的建筑物由于持续的盐水喷雾而遇到类似的问题。

评估盐对结构的影响

苏黎世和普林斯顿大学建筑材料研究所的研究人员着手分析盐损伤,以更好地预测其对建筑物的影响。在他们的研究中,团队使用了最具破坏性的已知盐形式之一,硫酸钠,作为盐水浴。他们将石灰石的立方体放在浴缸中,并使溶液渗透到毛孔中。

然后将石灰岩立方体在高温下干燥,并在较低的温度下放回盐水浴中。团队重复了这个周期,并在每个间隔中研究了结果。他们发现在干燥阶段,盐以无水形式结晶。在浴缸中,盐成为过饱和溶液。

研究人员的实验发现表明,盐溶液的过饱和越饱和,盐就越破坏性。该小组还发现,通过有关建筑物的环境条件,温度也会影响盐损伤的程度。大风或恒温和阳光导致连续的加热和液化过程,类似于石灰石和盐浴实验的干燥和沐浴周期。因此,通过研究建筑物的历史及其环境,可以更好地了解盐损伤将如何影响结构。

研究盐损伤的重要性

了解盐损坏建筑物和预测这种效果的能力如何导致各种应用程序的改善。例如,米开朗基罗(Michelangelo)在著名的西斯汀教堂内的艺术品有可能受到教堂天花板石头以及涂料层之间盐流出的损害。上面突出显示的研究结果可以帮助维护主义者和修复者从文艺复兴时代和其他艺术品中工作。

罗马西斯汀教堂天花板上的艺术品图像。
关于盐损伤的新研究可能有助于保存著名的艺术品,例如米开朗基罗在西斯汀教堂的绘画。

分析盐损伤的作用也可能有助于研究地热钻探引起的侵蚀。钻孔会导致水进入含有某种类型盐的地球层。当水和盐反应时,这可能会导致一种新型的盐,能够产生足够的力来实际抬起地面并在上面的地面和建筑物中引起裂缝。

继续努力,Eth Zurich和普林斯顿大学的研究人员现在致力于打击哈瓦那古巴旧城区的建筑物的破坏。对于这些建筑物而言,盐损伤是一个普遍的问题,因为它们的立面通常在需要维修前几年内磨损。研究小组计划利用石灰石实验中的发现来分析该城市的盐损伤问题,帮助维持这些结构的质量,并为建立保护主义者和游客提供新的希望。

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