Chlorbeständigkeit

In Schwimmbädern und Wellness Bereichen werden zunehmend Natursteine eingesetzt, woraus sich die Frage ergibt, welchen Einfluss das Desinfektionsmittel Chlor auf die verwendeten Gesteine hat. Momentan existieren noch keine Normen oder Richtlinien für die Untersuchung zur Chlorbeständigkeit von Gesteinen (Erfahrungen, Werte oder Untersuchungen sind dem Verfasser nicht bekannt). Eine konkrete Anfrage bezüglich der Chlorbeständigkeit war Grund für Untersuchungen an der TU Bergakademie Freiberg und kann einen Leitfaden für Untersuchungen anderer Gesteine hinsichtlich der Chlorbeständigkeit darstellen. Trotzdem ergeben sich aber je nach Gesteinssorte spezifische Fragestellungen, die andere Untersuchungsmethoden notwendig machen bzw. den Leitfaden modifizieren.

Chlor in Bädern - Grenzwerte

Zur Desinfektion des Wassers in Bädern wird Chlor als Chlorgas, Hypochlorit oder Hypochlorige Säure verwendet. Die üblichste Form der Desinfektion des Wassers ist die so genannte Chlorung, indem durch entsprechenden Vorrichtungen für eine konstante und automatisierte Einspeisung, d. h. eine gleich bleibende Konzentration von Chlor im Wasser gesorgt wird.
Entsprechend der DIN 19 643-Teil 1 gelten als Grenzwerte für freies Chlor in Badewasser:

• Allgemein: 0,3-0,6 mg/l Cl2

• Warmsprudelbecken: 0,7 - 1,0 mg/l Cl2

• gebundenes Chlor: 0,2 mg/l

Vorgeschlagenes Bewertungsschema und Dokumentation

Wie weiter unten auch ausgeführt, soll kein neues Schema eingeführt werden, um so die Flut von Kriterien, Normen etc. nicht noch mehr zu erhöhen. Das hier gezeigte Schema stammt aus dem ChemTest, der von Dr. A. Germann, Dr. R. Kownatzki und Dipl.-Min. H. Rohowksi aufgestellt und in der Zeitschrift „Naturstein“ (3/2003) veröffentlicht wurde.

Weitere Angaben:

• ordentliche petrographische Beschreibung und Klassifizierung des getesteten Gesteins

• Fotodokumentation der Probekörper vor und nach dem Test

• mineralogische und ggf. chemische Analysen mikroskopische Untersuchungen zu Mineralogie und Gefüge

Durchführung der Untersuchungen

Zur Untersuchung der Farbbeständigkeit gegenüber Chor wurden drei verschiedenfarbige Tonsteine mit geschliffener Oberfläche ausgewählt. Trotzdem es sich im petrographischen Sinne um Tonsteine handelt, werden sie im Handel aufgrund ihrer hervorragenden Spaltbarkeit als Schiefer bezeichnet. Da sich die Ausführungen auch an „Nicht-Fachleute“ richtet, wird der Begriff Schiefer benutzt.
Diese wurden einer Natriumhypochlorid-Lösung ausgesetzt, um äußere Veränderungen feststellen zu können. Ergänzt wurden diese rein augenscheinlichen Untersuchungen durch Untersuchung des Gefüges und der Mineralogie.

Von jeder Schiefersorte wurden von verschiedenen Schieferplatten 4 Probepaare mit einer geschliffenen Oberfläche und einer Größe von 100 x 100 x 10 mm gefertigt. Gleichzeitig wurden die Schieferplatten für die Herstellung der Dünnschliffe sowie für die mineralogische genutzt, um so eine direkte Korrelierbarkeit zwischen den einzelnen Parametern zu ermöglichen. Die Probekörper wurden mit Wasser gereinigt und lose Bestandteile entfernt.

Ein Teil von jedem Prüfpaar wurde jeweils 24 h in einer Wärmekammer bei einer Temperatur von (70 ± 5) °C bis zur Massenkonstanz getrocknet, während der andere Teil 24 h in Wasser bei einer Temperatur von 20 bis 25 °C gelagert wurde.
Anschließend wurde in eine Kristallschale 5 %-ige Natriumhypochloridlösung gegeben und die 5 Probepaare mit einem Abstand von mind. 1 cm in eine Halterung aus nichtrostendem Material gestellt. Dabei befand sich die eine Hälfte jedes Prüfkörpers in der Lösung und die andere Hälfte im Dampfraum. Um einem schnellen Konzentrationsabfall des leichtflüchtigen Chlors zu verhindern, wurde die Kristallschale mit einer Folie abgedeckt. Zusätzlich wurde in regelmäßigen Abständen die Konzentration des Chlors gemessen, um eine konstante 5 %-ige Konzentration der Prüflösung zu gewährleisten.

Die Gesamtdauer der Prüfung wurde mit bis zu 7 Tagen veranschlagt. Sind vor Ablauf dieser Zeit Veränderung an den Probekörpern eingetreten, wurde der Test abgebrochen. Nach der Prüfung wurden die Probekörper mit Wasser abgewaschen, abgetrocknet und 24 h an der Luft bei einer Raumtemperatur von 20±5°C getrocknet. Danach ist eine augenscheinliche Sichtung der geschliffenen Oberfläche, d.h. der eventuellen Oberflächenveränderungen vorgenommen worden. Um die Flut an Klassifizierungsschemata nicht noch zu erhöhen, wurde eine Bewertung nach der im ChemTest (Naturstein 3/2003) aufgestellten Tabelle vorgenommen.
Neben diesen rein äußeren Untersuchungen wurden Dünnschliffe für die Untersuchung des Gefüges und der Mineralogie angefertigt. Da eine quantitative Analyse der mineralogischen Zusammensetzung mittels Mikroskopie aufgrund der Feinkörnigkeit von Schiefern nicht möglich ist, wurde zur Ermittlung der Mineralgehalte die röntgenographische Phasenanalyse durchgeführt.

Ergebnisse

Es konnten keine Veränderungen auf der Oberfläche festgestellt werden. Das Gefüge zeigte Veränderungen und es konnten keine Veränderungen an den Mineralen festgestellt werden.