Assessment of Different Methods for Cleaning the Limestone Fagades of the Former Workers Hospital of Madrid, Spain

摘要

An den Kalksteinfassaden des ehemaligen Arbeiterkrankenhaus von Madrid wurden fünf verschiedene Reinigungsmethoden angewendet und analysiert. In den 20 Jahren seit der letzten Reinigung haben sich wegen der Luftverschmutzung der Umgebung auf der gesamten Oberfläche des Gebäudes neue Sulfatkrusten gebildet; der im originalen Mauerwerk verwendete Gipsmörtel war eine weitere Schwefelquelle. Kalkstein ist ein traditionelles Baumaterial in Madrid und Umgebung. So galt, es, die petrographischen, mineralogischen und petrophysikalischen Eigenschaften der als Biomicrit, Pelmkrit und Biopelmicrit identifizierten Kalksteinsorten der Krankenhausmauern zu ermitteln. Die Analyse einer schwarzen Schicht auf der Oberfläche des Steins zeigte, dass sie vor allem aus Sulfatkrusten bestand. Getestet wurden Reinigungsmethoden, die alkalische Gele (Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid), Heisswasser-Hochdruck- und Glasperlengebläse sowie Latexpeeling verwenden. Als Kriterien zur Beurteilung der Wirksamkeit und möglicher Risiken der verschiedenen Reinigungs-Systeme wurden Veränderungen der Farbparameter der Steine, die Bildung von Umwandlungsprodukten (z.B. Salze) und die Änderung der Steinoberfläche verwendet. Die mit den drei wirksamsten dieser Methoden gereinigten Steine wurden, zusammen mit einem vom Regen gewaschenen Stein als Referenz, mit Wasser gewaschen, um Oberflächenabfluss zu simulieren..Die gesammelten Waschwasser wurde analysiert, um festzustellen, ob bei den Reinigungsprozessen Nebenprodukten entstanden waren. Ah effektivste und die die wenigsten Veränderungen der Steinoberfläche herbeiführende Methode erwies sich das Sandstrahlen mit Glasperlen - je genauer die Einstellung der Korngröße und des Drucks adaptiert werden, je besser ist das Resultat.%Five different methods for cleaning the limestone facades on what was originally the Workers Hospital in Madrid are analyzed in this paper. Due to the pollution in the surrounding air, just 20 years after a prior cleaning operation, sulfate crusts had developed on the entire stone surface of the building. The gypsum mortar used in the original masonry constituted an additional source of sulfur. Limestone is a traditional building material in Madrid and its surroundings. The petrography, mineralogy and petrophysical properties of the biomicrite, pelmkrite and biopelmkrite varieties of limestone identified in the hospital walls were determined. Analysis of a black layer on the stone surface showed that it consisted primarily of sulfate crusts. The cleaning methods tested were alkaline gels (sodium hydroxide and potassium hydroxide), pressurized hot water, glass bead blasting and latex peeling. The criteria for assessing the effectiveness and potential risks of the various cleaning systems included changes in the chromatic parameters of the stone, the formation of alteration products (i.e. salts) and modification of the stone surface. The stones cleaned with the three most effective methods, together with a rain-washed stone as a reference, were washed with water to generate an artificial runqff.The collected drain water was analyzed to determine the presence of any by-products from the cleaning process. The method found to be most effective and which caused the least alteration to the stone surface was glass bead blasting, particularly after adjustment of the bead size and pressure conditions used for the test.