Vorlesung 7 Stuck - Denkmalpflege TU-Wien

Kieselsäureester
Aushärtereaktion
3 Stufen:
1.) Hydrolyse (katalysiert)
2.) Kondensations- und Polymerisationsprozesse
3.) Gelbildung
1.)
CH 3
CH 2
O
CH 2
CH 3
O
Si O CH 2
CH 3
O
CH 2
CH 3
O
+ 4 H 2
O
Kat.
H O Si O H + 4 CH 3
CH 2
OH
O
H
H
H 2 O aus: Grundfeuchte im Stein, rH, H 2 O-Anteil im LM (Spiritus 4%), Ethanol dampft ab
2.)
H
O
H
O
Si
O
H
O
H
H
H H
O
O O
+ H O Si
O
O H H O Si
O
O Si
O
O H + H 2
O
H
H H
Kieselsäureester
3.) Gelbildung
O
O
O
O
Si
O
Si
O
Si
O
O O
O Si O Si O
O O
O Si O Si O
O O
O Si O Si O
O O
Durch ständig weiterlaufende Kondensation der freien
OH-Gruppen im Kieselgel kommt es unter
Wasserabspaltung zu Volumenkontraktionen und
Spannungen. Wenn dabei die Kohäsionskräfte im Gel
überschritten werden, kommt es zur Ausbildung eines
polygonalen, charakteristischen Rißsystems. Durch die
Entwicklung dieses Rißsystemes kommt es im
Porensystem der behandelten Steine zur Ausbildung
einer Sekundärporosität, die Auswirkungen auf das
hygrische Verhalten des Gesteins haben kann. Durch
während der Gelbildung nicht ausreagierte, hydrophob
wirkende Ethylgruppen zeigen auch mit KSE-OH
(„ohne Hydrophobierung“) behandelte
Steinoberflächen eine anfängliche Hydrophobie, die
mehrere Jahre anhalten kann.
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