A new accelerated laboratory test for the assessment of the durability of materials with respect to salt crystallization

The RILEM Technical Committee 271-ASC was set up in 2016 with the aim ofdeveloping an improved procedure for the assessment of the durability of porous building materials, such as brick and natural stone, against salt crystallization, accelerating the deterioration process without significantly altering its mechanism.The test procedure developed by the TC 271-ASC proposes a new approach to salt crystallization tests. It starts from the consideration that it is necessary to accumulate a certain amount of salt to activate the damage. Thus salt damage can be seen as a process developing in two phases: accumulation and propagation. Based on this approach, a new salt crystallization test procedure has been defined, consisting of two phases: a first phase, in which salts are introduced in the material and accumulate close to the evaporation surface, followed by a second phase, in which damage propagates because of repeated dissolution and crystallization cycles induced by re-wetting with liquid water and by relative humidity (RH) changes.In this paper the procedure is described and the reasons for the choices made are elucidated. The procedure has been tested on two types of limestone and, at the moment of writing, is being validated in a round robin test carried out on 9 different substrates and involving 11 laboratories. Based on the results of the round robin test, the procedure will be fine-tuned.Heritage & Technolog

Salt weathering: advancements in experimental research on assessment and forecasting

Salt weathering is one of the most recurrent damage processes affecting both the natural and the built environment. Due to the complexity of the process, numerical models are rarely applied in practice; accelerated weathering tests in laboratory are still the most common way to assess and forecast durability of (conservation and renovation) building materials.....Green Open Access added to TU Delft Institutional Repository 'You share, we take care!' - Taverne project https://www.openaccess.nl/en/you-share-we-take-care Otherwise as indicated in the copyright section: the publisher is the copyright holder of this work and the author uses the Dutch legislation to make this work public.Heritage & Architectur

Effect of moisture on tuff stone degradation

Tuff stone elements with a large length/width ratio often suffer damage in the form of cracks parallel to the surface and spalling of the outer layer. The response of tuff to moisture might be a reason for this behaviour. This research aimed at verifying if differential dilation between parts with different moisture content (as outer and inner part of partially encased mullion) can lead to damage. The effect of moisture on the degradation of Ettringen and Weibern tuff from the Eifel, Germany, has been investigated. A purpose-made weathering test was carried out to simulate the wetting-drying process. Despite no cracks developed during the test, existing cracks widened up and the flexural tensile strength of both materials decreased. The moisture transport properties their porosity and pore size of the stones were determined. Ettringen tuff has a considerable amount of very fine porosity, resulting in slow moisture transport and significant hygroscopic adsorption. Both tuff stones have an extreme hydric dilation. Environmental X-ray diffraction analyses showed that Ettringen tuff undergoes (reversible) mineralogic changes when subjected to RH cycles, whereas this does not occur for Weibern. The results support the hypothesis that moisture gradients in tuff elements may enhance decay in this stone.Heritage & Technolog

Development of a new accelerated salt crystallization test

Architectur

Zout en behoud

Zoutkristallisatie kan leiden tot ernstige aantasting van steen en metselwerlk. Dit veelvoorkomende probleem vormt bij de zorg voor monumenten een blijvend punt van aandacht. In dit artikel wordt beschreven hoe het mechanisme van zoutkristallisatie werlct en ook op welke manieren zoutkristallisatie zich manifesteert. Het grote aantal factoren dat het schadebeeld kan beïnvloeden, maalktt het soms lastig om de oorzaak van het probleem te achterhalen. Van geval tot geval moet bekeken worden welk soort materiaaltechnisch onderzoek en welk soort onderzoek naar de herkomst van vocht en zouten noodzakelijk is.RMIT and Media SciencesArchitectur

Versneld en toch realistisch: Ontwikkeling van een snellere zoutkristallisatietest

Zoutkristallisatie is een van de meest voorkomende bedreigingen voor historische gebouwen. Zouten, aanwezig in poreuze materialen kunnen in interactie met vocht schade veroorzaken. Omdat vocht essentieel is voor dit schadeproces, kan onder sommige omstandigheden een ingreep, die verdere vochttoetreding tegengaat, een oplossing voor het probleem betekenen. Wanneer het materiaal al een aanzienlijke hoeveelheid zout bevat, kunnen echter zelfs wisselingen in de RV van de omgevingslucht nog kristallisatie en oplossingscycli teweeg brengen en daarmee schade veroorzaken. Maatregelen als ontzouten kunnen dan overwogen worden.RMIT and Media StudiesArchitectur

Desalination of historic masonry: From pre-investigation to after-care

Salt crystallization constitutes one of the most widespread decay mechanisms affecting historic buildings. Desalination is a conservation treatment of growing importance in the case of historic masonry. This paper describes the approach from pre-investigation and treatment to follow-up care as the basis for a successful preventive conservation of monuments suffering from salt decay.Architectural Engineering and TechnologyArchitectur

Experimental Study on Properties of Hydraulic Mortars with Mixed in Crystallisation Inhibitors

Sodium chloride (NaCl) is one of the most commonly occurring weathering agents, responsible for a progressive damage in mortar. Current solutions to mitigate salt damage in mortar, such as the use of mixed-in water repellent additives, have often exhibited low compatibility with the existing building fabric. In the last years, research has shown promising results in mitigating salt decay by making use of crystallisation inhibitors. Sodium ferrocyanide is one of the inhibitors that has proven to be particularly effective to reduce damage due to sodium chloride crystallisation. In this research the possibility of developing hydraulic mortars with mixed-in inhibitor (sodium ferrocyanide) for an improved resistance to sodium chloride crystallisation damage is investigated. As a first step, the interaction between the inhibitor and the hydraulic binder: natural hydraulic lime (NHL), was studied; the results are presented in this paper. Various concentrations of sodium ferrocyanide were tested (0%, 0.1% and 1% by binder weight). The effect of the inhibitor on several physical (hydration, water absorption, pore size distribution) and mechanical (compressive and flexural strength) properties was experimentally assessed, using several complementary methods and techniques. The results show that the addition of the sodium ferrocyanide does not affect the fresh and hardened properties of mortar. These results are promising and open new possibilities for the application of inhibitors to improve the durability of hydraulic mortars.Green Open Access added to TU Delft Institutional Repository ‘You share, we take care!’ – Taverne project https://www.openaccess.nl/en/you-share-we-take-care Otherwise as indicated in the copyright section: the publisher is the copyright holder of this work and the author uses the Dutch legislation to make this work public.Heritage & ArchitectureMaterials and Environmen

Hoe kan effectieve ontzouting bereikt worden? Theorie en ervaringen uit de praktijk

Ontzouten door het gebruik van kompressen is een techniek die meer en meer gebruikt wordt in de conservering van historisch metselwerk. Niettemin, wordt ontzouten nog vaak uitgevoerd op een trial and error basis, zonder wetenschappelijke kennis van de processen die vocht- en zouttransport regelen. Om het ontzoutingsproces te optimaliseren is, binnen het Europese project Desalination, een modulair systeem van kompressen ontwikkeld. Dit is gebaseerd op het afstemmen van de porieverdeling van de kompressen op die van de ondergrond, om ontzouting op de meest efficiënte manier te bereiken. Deze aanpak is in de praktijk gebruikt bij het ontzouten van twee belangrijke monumenten: de meesterproeven in het Waag gebouw te Amsterdam en bij voorbereidende proeven aan de Porticus van het Rubenshuis te Antwerpen. In beide gevallen zijn bevredigende resultaten bereikt.RMIT and Media StudiesArchitectur

Vochtschade na brand: De casus van de Elleboogkerk in Amersfoort

Het blussen van een brand gaat gepaard met een grote hoeveelheid water die in het metselwerk van een gebouw binnendringt; daarnaast duurt het vaak ook nog lange tijd voor een gebouw weer waterdicht kan worden gemaakt. Dit kan een hoog vochtgehalte in de muren veroorzaken, met alle daaraan verbonden problemen, zoals zouttransport, zout- en vorstschade en biologische groei. In dit artikel wordt de casus van de Neo-classicistische Elleboogkerk te Amersfoort besproken, waarvan de kapconstructie in 2007 door een brand werd verwoest. Naast directe schade door de brand aan het gebouw en de daarin aanwezige museale collectie, ontstond er ook vervolgschade als gevolg van vocht. Onderzoek toonde aan dat een hoog vochtgehalte in de muren, in de nasleep van de brand, de oorzaak is geweest van het loskomen van het nieuwe pleisterwerk, binnen enkele weken nadat dit was aangebracht. Daarnaast maakte het onderzoek het mogelijk om, op basis van het gemeten zoutgehalte in de muur, het risico voor het verder ontstaan van schade in te schatten en advies te geven over het wel of niet vervangen van de (nog) niet beschadigde delen van het renovatiepleisterwerk.Green Open Access added to TU Delft Institutional Repository 'You share, we take care!' - Taverne project https://www.openaccess.nl/en/you-share-we-take-care Otherwise as indicated in the copyright section: the publisher is the copyright holder of this work and the author uses the Dutch legislation to make this work public.Heritage & ArchitectureHeritage & Technolog