Original paper

Comparative study of weathering features of stones in Hungarian castles: morphological characteristics and changes in physical properties

Tö rö k, Á Kos; Stü ck, Heidrun; Quetscher, Annette; Glä tzner, Peter; Siegesmund, Siegfried

Abstract

Three castles made mostly of andesitic tuff (Visegrád Palace), limestone and basaltic tuff (Sümeg Castle) and basalt (Somló Castle) have been studied in detail. Lithological maps and surveys of weathering forms have been compiled. The weathering features were classified and the physical properties of ashlars showing various weathering forms have been measured. Non-destructive tests such as the Schmidt hammer, Duroscope and temperature measurements have been performed on the castle walls, while exposed to the wind, rain and sun. These tests provide comparative results for indicating the role that exposure plays in weathering. The application of these non-destructive techniques has also been analysed with respect to the various lithologies. Microdrilling resistance tests of various weathering forms have been applied to detect subsurface microcracks and weak zones in andesitic tuff, basalt and limestone ashlars. The non-destructive tests prove that valuable data can be provided on the weathering stage of various lithotypes, which helps in the planning of restoration work.

Kurzfassung

Es wurden drei Burgen detailliert untersucht, die aus Werksteinquadern aus Andesittuff (Palast von Visegrád), Kalkstein, Basalttuff und Sandstein (Burg von Sümeg) und Basalt (Burg von Somló) erbaut wurden. Karten der Lithologietypen und der Verwitterungsformen wurden erstellt. Es erfolgte eine Klassifikation der Verwitterungsformen und die Bestimmung der physikalischen Eigenschaften der unterschiedlich verwitterten Werksteine. Zerstörungsfreie Untersuchungen wie Schmidt-Hammer, Duroskop und Temperaturmessungen wurden an Wind, Regen oder Sonne zugewandten Wänden durchgeführt, um zu vergleichen, welchen Einfluss die Exposition der Wände ausübt. Die zerstörungsfreien Prüfverfahren wurden weiterhin auf verschiedene Werksteine angewendet. Mittels Mikrobohrhärtebestimmungen an verschiedenen Verwitterungsformen wurden Mikrorisse und Schwächezonen unter der Werksteinoberfläche der Andesittuff-, Basalt- und Kalksteinquader untersucht. Die zerstörungsfreien Verfahren erweisen sich als kritische Datenquellen zur Charakterisierung des Verwitterungszustandes der vorgefundenen Lithotypen und liefern somit wichtige Kenndaten zur Planung zukünftiger Restaurierungsarbeiten.

Keywords

castleweatheringandesite tuffbasaltlimestoneschmidt hammerduroscopemicrodrilling