The influence of temperature in a capillary imbibition salt weathering simulation test on Mokattam limestone

• Published in: GEOGRAPHY, ENVIRONMENT, SUSTAINABILITY
• Main Authors: Aly, N., Gomez–Heras, M., Hamed, A., Álvarez de Buergo, M., Soliman, F.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Consejo Superior de Investigaciones Científicas 2015
• Subjects: Stone decay; Salt weathering; Limestone; Durability; Deterioro de la piedra; Deterioro por sales; Caliza; Durabilidad; Permafrost and Periglacial Processes
• Online Access: https://materconstrucc.revistas.csic.es/index.php/materconstrucc/article/view/1682; https://doi.org/10.3989/mc.2015.00514

Limestone is one of the most frequent building stones used in monuments in Egypt from ancient Egyptian times and salt weathering is one of the main threats to these monuments. During this work, cylindrical limestone samples (2 cm diameter and approx. 4 cm length) from Mokattam group, one of the most frequent materials in historic Cairo, were subjected, in a purpose-made simulation chamber, to laboratory salt weathering tests with a 10% weight NaCl solution at different temperatures (20, 30, 40 °C). During each test, temperature was kept constant and salt solutions flowed continuously imbibing samples by capillary rise resembling the way they get into building stone in many real cases. Air temperature, relative humidity inside the simulation chamber and also samples weight were digitally monitored and recorded. Results show the influence of temperature and the ratio between imbibitions and evaporation on the dynamics of salt crystallization in the samples. Los monumentos egipcios se construyeron frecuentemente con caliza desde la antigüedad y uno de sus principales agentes de deterioro son las sales. Por ejemplo, en la zona histórica de El Cairo son frecuentes las calizas del grupo Mokattam. Cilindros (2 cm de diámetro y aproximadamente 4 cm de altura) de esta caliza se sometieron a ensayos de deterioro por sales en una cámara experimental específicamente diseñada. Se utilizó una solución salina (10% en peso de NaCl) a diferentes temperaturas (20 °C, 30 °C, 40 °C) que se mantuvieron constantes en cada ensayo. La solución fluía constantemente embebiendo las muestras por capilaridad, simulando lo que ocurre en casos reales. La temperatura del aire, humedad relativa en la cámara y peso de las muestras se monitorizaron con sensores digitales. Los resultados muestran la influencia de la temperatura y del balance entre imbibición y evaporación en la dinámica de la cristalización de sales en las muestras.