Hochschularbeit

Lisa Marie Gerlach: Schieferkonservierung -Versuche zur Festigung degradierter Tonschieferplatten mit Acrylmonomer-Mischungen Zurück
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Zusammenfassung: Kurzzusammenfassung
Im Rahmen eines laufenden DBU-Förderprojektes zur Konservierung von Goslarer Tonschiefer wurden bereits verschiedene Untersuchungen und Versuche zur Konsolidierung unternommen. Dabei zeigte sich, dass mit niedrigviskosen Epoxidharzmischungen gute Konsolidierungsergebnisse erzielt werden können.
Dennoch muss langfristig damit gerechnet werden, dass es bei konservierten Schieferplatten unter freier Bewitterung aufgrund der hohen Wärmedehnung und des hohen E-Moduls der Epoxidharze zu Spannungen im Gefüge und damit zu einer konservierungsmittelbedingten Schädigung kommen kann.
Vor diesem Hintergrund entstand die Idee, ein Konsolidierungsmittel auf der Basis von Acrylmonomeren als Alternative zu den Epoxidharzen zu entwickeln, welches niedrigere Verformungswiderstände aufweist.
Hierzu erfolgte eine erste Versuchsphase zur Herstellung von Homo- und Copolymeren aus den drei Acrylmonomeren Methylmethacrylat, Butylacrylat und Hydroxyethylmethacrylat und zu deren Anwendbarkeit am Schiefer.

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Schlagworte: Goslar, Mönchehaus, Tonschiefer, Acrylmonomere, Methylmethacrylat, Butylacrylat, 2-Hydroxyethylmethylacrylat, Copolymere
Inhalt: Inhalt

Kurzzusammenfassung III
Danksagung IV
Inhaltsverzeichnis V
1 Einleitung 8
2 Der Schieferwandbehang vom Mönchehaus (Objektbeschreibung) 12
3 Das Gestein Goslarer Tonschiefer 14
3.1 Allgemeine Informationen und geologische Entstehung 14
3.2 Abbau und Verarbeitung 16
4 Derzeitiger Forschungsstand im Projekt „Schiefer-konservierung“ 17
4.1 Ziel der Konservierung 17
4.2 Der Zustand und das Schadensbild der Goslarer Tonschieferplatten 18
4.2.1 Der Zustand der Schieferplatten 18
4.2.2 Das Schadensbild der Schieferplatten 19
4.3 Vorangegangene Untersuchungen im Forschungsprojekt 21
4.4 Ergebnisse der bisherigen Konservierungsversuche und weitere Vorgehensweise 25
5 Anforderungen an das Festigungsmittel 27
6 Festigungsmittel auf Basis von Acrylmonomeren 32
6.1 Verwendung von Acrylaten in der Restaurierung von Steinobjekten 32
6.2 Charakterisierung der ausgewählten Festigungsmittel 34
6.2.1 Zur Herstellung der Acrylmonomer- Mischungen 38
6.3 Vor- und Nachteile der Acrylmonomere 44
6.4 Übersicht zu den Materialeigenschaften der Acrylmonomere 47
7 Probekörper für die Vorversuche und die Versuche zur Tränkung 49
7.1 Herstellung der Probekörper (Schieferschnittlinge) 49
7.1.1 Das Material 49
7.1.2 Temporäre Sicherung mit Cyclododecan 50
7.1.3 Präparation der Probeplatten (Zuschnitt der Platten, Beschriften) 50
7.1.4 Sublimierung des Cyclododecans und Trocknung im Wärmeschrank 51
7.1.5 Kennzeichnung der Probekörper 52
7.1.6 Einteilung in Behandlungskollektive 53
7.2 Versuche zur Herstellung von Probekörpern aus reinem Acrylharz 56
7.2.1 Vorversuche zur Herstellung von Prismen/ Zylindern als Prüfkörper 56
7.3 Versuche zur Herstellung von freien Filmen 61
7.3.1 Vorversuche zur Herstellung von freien Filmen 61
7.3.2 Vorversuche zur Herstellung von Filmen für die künstliche Bewitterung 67
8 Untersuchungsmethoden 69
8.1 Untersuchungen an Schieferschnittlingen 70
8.1.1 Fotografische Dokumentation des Zustands 71
8.1.2 Phänomenologische Beurteilung von Schieferschnittlingen 72
8.1.3 Ultraschallgeschwindigkeit 73
8.1.4 Messung der kapillaren Wasseraufnahme 75
8.2 Untersuchungen an Acrylmonomer- Mischungen 77
8.2.1 Beobachtungen zur Viskosität 77
8.2.2 Untersuchung des Polymerisationsverlaufs 78
8.2.3 Dynamischer Elastizitätsmodul von polymerisierten Acrylmonomer-Mischungen 79
8.2.4 Messung der Wasseraufnahme von polymerisierten Acrylmonomer-Mischungen 81
9 Ergebnisse der Untersuchungen und Vorversuche 83
9.1 Untersuchungsergebnisse an Schieferschnittlingen 83
9.2 Ergebnisse der Untersuchungen an Acrylpolymeren 85
10 Durchführung von Vorversuchen zur Festigung an (Rest-) Schieferproben 88
10.1 Erste Versuchsreihe zur Durchführung einer Probetränkung mit Vakuumverfahren 89
10.2 Zweite Versuchsreihe zur Durchführung einer Probetränkung im Drucktopf mit Druckbeaufschlagung am IBAC 91
11 Zusammenfassung und Ausblick 96
12 Bibliographie 100
12.1 Literaturverzeichnis 100
12.2 Quellenverzeichnis 103
12.2.1 Verzeichnis unveröffentlichter Quellen 103
12.2.2 Internetquellen 105
13 Verzeichnisse VII
13.1 Abkürzungsverzeichnis VII
13.2 Abbildungsverzeichnis IX
13.3 Tabellenverzeichnis XII
13.4 Diagrammverzeichnis XII
13.5 Verzeichnis der Arbeitsmaterialien XIII
14 Anhang XVI
I. Fotodokumentation - 1 -
II. Sicherheitsdatenblätter - 44 -
III. Untersuchungs- und Auswertungstabellen - 44 -
IV. Eidesstattliche Erklärung - 45 -
V. Datenschutzerklärung - 46 -

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weitere Angaben:
  • Hochschule: HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst Hildesheim/ Holzminden/Göttingen
  • Art der Arbeit:  Bachelorarbeit
  • Erstprüfer/in:  Prof. Dr. Dipl.-Rest. Nicole Riedl-Siedow
  • Zweitprüfer/in:  Prof. Dr. rer. Nat. Oliver Weichold
  • Abgabedatum:  2017
  • Sprache:  Deutsch
  • Seitenzahl:  163
  • Abbildungen:  74
 
Kontakt:
 
Lisa Marie Gerlach
lisa.m.gerlach@[Diesen Teil loeschen]freenet.de

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