Náttúrufræðingurinn - 2012, Page 149

149
Tímarit Hins íslenska náttúrufræðifélags
Ekki er að sjá neina breytingu á
frumsteindum bergsins við niður-
brotið. T.d. væri ekki fráleitt að gera
ráð fyrir því að frumsteindir eins og
ólivín hvörfuðust við lausnina sem
steinninn virðist draga í sig. Þó er
engin merki þess að sjá. Til þess að
skoða það enn frekar þyrfti að skoða
sýnin í rafeindasmásjá.
Frostþolspróf
Fimm sýni voru prófuð. Eftir hefð-
bundið frostþolspróf, þ.e. í 56 sólar-
hringa með einni frostþíðusveiflu
á sólarhring, mældist engin yfir-
borðsflögnun. Prófunum var haldið
áfram í um 7 ár, eða 2.575 daga, þ.e.
2.575 frostþíðusveiflur. Yfirborðs-
flögnunin var mismikil, allt frá því
að vera engin upp í 9,2 kg/m2. Í
steypu er talað um mikla flögnun ef
flögnunin mælist meiri en 1 kg/m2
eftir 56 frostþíðusveiflur. Erfitt er að
koma þessum niðurstöðum heim
og saman við áðurnefndan steypu-
staðal, en hins vegar má segja að
þegar yfirborðsflögnun er orðin
meiri en 1 kg/m2, hvort sem það er
eftir 56 daga eða lengri tíma, þá er
farið að sjá verulega á yfirborði sýn-
isins. Þannig má segja að yfirborð
sýnis með um 9 kg/m2 flögnun sé
orðið verulega skemmt.
Röntgenbrotgreining eða XRD-
greining
Sýni af hvítum útfellingum í flögn-
uðu yfirborði steins, sem og neðsti
hluti af sama kjarna (óskemmt
sýni), voru send í greiningu til
Orkustofnunar (nú Íslenskar
orkurannsóknir, ÍSOR), þar sem
greindar voru steintegundir í sýn-
inu. Markmið með greiningunni
var að tegundagreina útfellingar í
yfirborðinu og afla þannig upplýs-
inga um samsetningu og hugsan-
legan uppruna. Markmið með því
að greina þann hluta sem var að
flagna af yfirborðinu var að kanna
hvort einhverjar breytingar ættu
sér stað í samsetningu frumsteind-
anna samfara niðurbrotinu; það
var gert með því að para niður-
stöðurnar saman við óskemmt sýni
neðst úr kjarnanum.
Niðurstöður úr greiningunni voru
þær að aðeins fundust upprunalegar
frumsteindir í sýninu, hvort sem um
var að ræða ferskt berg, veðrunar-
kápu eða bergmulning sem í voru
hvítar skellur.
Greining á vatnsuppleysanlegum
efnum
Markmiðið var að finna hvort vatns-
uppleysanleg efni væru til staðar í
yfirborði kjarnanna. Þar sem búast
má við að viðkomandi efni séu mjög
uppleysanleg í vatni, var sýnið tekið
í frosti og síðan þurrkað við 100°C.
Salt í yfirborði flagnaðs sýnis
reyndist vera um 0,073% sem hlutfall
NaCl af þurrefni. Saltmagn í sýni um
20 cm frá yfirborði reyndist vera um
0,03%. Til samanburðar eru leyfileg
mörk fyrir sand í steypu 0,6%.
Sýni úr yfirborði var sent til Iðn-
tæknistofnunar Íslands (nú Nýsköp-
unarmiðstöð Íslands, NMÍ) til grein-
ingar. Sýnið var verulega flagnað.
Sýnið var þurrmalað niður í fínt
duft og leyst upp í vatni og þess
vænst að efnið leystist upp að ein-
hverju leyti að minnsta kosti í vatns-
lausninni. Styrkur klóríðs og breinn-
isteins í lausninni var ákvörðuð með
jónagreini. Niðurstöðurnar voru
þessar:
Klóríð, Cl-: 206 mg/kg sýni
Súlfat, SO
4
2-: 348 mg/kg sýni
Ef gert er ráð fyrir að klóríðjón-
irnar séu allar bundnar natríum,
þ.e.a.s. sem salt, þá samsvarar það
um 0,03% sem NaCl (af þurrefni).
Samantekt og ályktanir
Það er nokkuð ljóst að flögnun
hleðslusteins í Alþingishúsinu stafar
af niðurbroti af völdum frostþíðu-
virkni. Yfirborðsflögnun í grágrýti
er nokkuð algeng í náttúrunni og
því ljóst að bergið sem valið var í
húsið er veikt gagnvart frostþíðu-
virkni miðað við besta íslenska
bergið. Þó sýna prófanir að frostþol
er mjög gott miðað við steinsteypu.
Vegna þessarar yfirborðsflögnunar
er steinninn veikur fyrir og þolir illa
t.d. háþrýstiþvott.
Tiltölulega mikið klór- og súl-
fatmagn mælist í berginu, mest
við yfirborðið, en einnig allmikið
í sýnum innarlega úr veggjunum.
Staðsetning Alþingishússins með
tilliti til sjávar er slík að ekki er
ósennilegt að þessi efni, sérstaklega
6. mynd. Smásjármynd af yfirborði á flögnuðu grágrýti (um 4x3 mm). Myndin er tekin
við flúrljómun sem dregur sprungumynstrið mjög vel fram. Sprungurnar liggja nokkurn
veginn samsíða yfirborði sýnisins. – Microphotograph of the surface scaling in the
dolerite stone (about 4x3 mm in size). The image is taken in a fluorescent illumination,
which brings about the fracture pattern. The fractures are semi-parallel with the surface.
Ljósm./Photo: Gísli Guðmundsson 1995.