Dimension stones of the historical city wall of Cluj-Napoca, Romania [Elektronische Ressource] : construction, weathering, damages = Bausteine der historischen Stadtmauer von Cluj-Napoca, Rumänien / vorgelegt von Calin Paul Racataianu

Informations

• Publié par: friedrich-alexander-universitat_erlangen-nurnberg
• Publié le: 01 janvier 2010
• Nombre de lectures: 44
• Poids de l'ouvrage: 18 Mo

Extrait

 
 
 
 
 
 
 
 
Dimension Stones of the Historical City Wall  
of Cluj‐Napoca, Romania. 
Construction, Weathering, Damages. 
 
 
Bausteine der historischen Stadtmauer 
von Cluj‐Napoca, Rumänien. 
Konstruktion, Verwitterung, Schäden. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Der Naturwissenschaftlichen Fakultäten 
der Friedrich‐Alexander‐Universität Erlangen‐Nürnberg 
zur 
Erlangung des Doktorgrades 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
vorgelegt von  
Dipl.Ing.Mgeol. Calin Paul  Racataianu 
 
aus Cluj‐Napoca, Romania  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Als Dissertation genehmigt von den
Naturwissenschaftlichen Fakultät
der Universität Erlangen-Nürnberg
 
 
 
 
Tag der mündlichen Prüfung: 29.07.2010 
 
Vorsitzender der Promotionkommission: Prof. Dr. Eberhard Bänsch 
 
Ers tberi chters ta tter: Prof. Dr. Roman Koch  
 
Zweitberichterstatter: Prof. Dr. Joachim Rohn  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
This thesis is dedicated to my wife Table of contents 
 
Acknowledgments ………….……...……………………….………………………………………………………..… i 
Zusammenfassung …………….…………………………….………………………………………………………..… iii 
Summary ………………………………………………………… vi 
Introduction ………………………………………………………………………………………………………………... 1 
Chapter I – Classification ……………..……..  6 
1.1 General remarks on classifications of rocks …………………….………...………………………….. 6 
1.1.1. Sedimentary rocks ……………………………………………………………………..………………… 6 
1.3. Rock Types ……………………………………………………………………………..…………………………….. 11 
1.3.1. Sedimentary rocks (limestones) …………………………………………..………………………. 11 
1.4. Petrophysical and technical data ……………………………………………………..…………………… 14 
1.5. Decaying of natural stones ……………………………………………………………………………………. 14 
1.5.1. Parameters responsible for the decay of rocks …………………………………………….. 16 
1.5.2. Specific weathering processes ……………………….…………………………………………….. 18 
1.5.2.1. Bacterial weathering ………………………………………….….………..………………….. 18 
1.5.2.2. Crusts ……………………..………………………………………….….……..…………………….. 22 
1.5.2.3. Diagnosis.……………….. 23 
 
Chapter II ‐ History of the Old City Defence Wall …………………………………..…………………… 28 
2.1. Short history of Cluj‐Napoca (from 101 AD to 17th century) ………….……………………..  28 
2.2. The Cluj Fortress ‐ Three Phases …………………………………………………………………….…….. 29 
2.2.1. Napoca, the Roman Fortress ………………………………………………………………………..  29 
2.2.2. The Medieval Town ……………………………………………………………………………………… 30 
2.2.2.1 The first medieval fortress (9th‐10th c.) ……………………………………………….. 30 
2.2.2.2 The late medieval  (15th‐16th c.) ………………………………………………. 31 
 
Chapter III ‐ Methods (Classical and new developed techniques) ………………………………. 36   
3.1. Mapping ……………………………………………………………………………………………………………….. 36 
3.1.1. The mapping model ……………………………………………………………………………………… 36 
3.1.2. Photogrammetry ………………………………………………………………………………………….. 39 
3.1.3. Mapping models used in the study …………………………………………………………..….. 39 
  3.1.4. Correlation …………………………………………………………………………………………………… 42 
3.2. New Damage Mapping System ……………………………………………………………………………… 44 
3.3. Thin sections …………………………………………………………………………………………………………. 52 
3.4. Pictures ………………………………………………………………………… 56 
3.5. CaCO  content measuring ……………………………………………………………………………………… 56 3
3.6. XRD methods used ……………………………………………………… 57 3.7. Salt analyses …………………………………………………………………………………………………………. 59 
3.8. E‐Module (sound velocity measurements) ………………………………………………………….…  59 
3.8.1. E‐Modulus measurements ……………………………………………………………………………. 59 
3.8.1.1. Young's modulus ……………………………………………………………………………….…. 59 
3.8.1.2. E‐modulus in mortars’ study ………………………………………………………………… 61 
3.8.2. Sound velocity measurements ……………………………………………………………………… 63 
 
Chapter IV ‐ Geology and study area ……………………………………………..…………………………… 65 
4.1. Overview of the Geology of Romania ……………………………………………………………………. 65 
4.1.1. The Pre‐Carpathian Units ……………………………………………………………………………..  65 
4.1.2. The Carpathian Units ……………………………………………………………………………………. 65 
4.1.3. The internal depressions and their related areas …………………………………………. 66 
4.2. Cluj Limestone ………………………………………………………………………………………………………. 67 
4.2.1. The Baci Quarry ……………………………………………………………………………………………. 71 
4.2.2.1. Mineralogy ………………………………………………………………………………………….. 74 
4.2.2.2. Microfacies analyses ……………………………………………………………………………. 74 
 
Chapter V ‐ Weather and pollution …………………………………………………………………………….. 86 
5.1. Climate …………………………………………………………………………………………………………………. 86 
5.2. Temperature ……………………………………………………………………………………….….……………. 86 
5.3. Rainfall ……………………….………………  87 
5.4. Winds ………………………………………………………………………………………………….…………..…… 87 
5.5. Hours of Sunshine ………………………………………………………………………………….………..……  87 
5.6. Air Pollution …………………………………………………………………………………..………………..……  87 
5.6.1. Acid gas emissions ……………………………………………………………………………………….. 89 
5.6.1.1. Sulphur dioxide (SO ) …………………………………………………………………………… 90 2
5.6.1.2. Nitric oxides (NO ) …………………………..…………………………………………………… 91 x
5.6.1.3. Ammonia (alkaline air) …………………………..……………………………………………. 93 
5.6.2. Heavy metals emissions ……………………………………………………………………………….  94 
5.6.3. Particles in suspension (dust, ashes) …………………………………………………………….  96 
 
Chapter VI ‐ Characteristics, mapping, analyses …………………………………………………………. 97 
6.1. Location no. 1 – Samuil Micu Street ………………………………………………………………………  97 
6.1.1. Anamnesis ……………………………………………………………………………………………………. 97 
  6.1.2. Mapping …………………………………………………………………………………………………..….. 98 
  6.1.3. Discussion of the analyses registered by the new data base model ……..………. 100 
6.1.4. Microfacies analyses …………………………………………………………………………….....….. 102 
  6.1.5. Weathering features ………………………………………………………………………………….…. 104 
6.2. Location no. 2 – Potaissa Street …………………………………………………………………………….. 125 6.2.1. Anamnesis ……………………………………………………………………………………………………. 125 
  6.2.2. Mapping …………………………………………………………………………………………………..….. 126 
  6.2.3. Discussion of the analyses registered by the new data base model ……..………. 127 
6.2.4. Microfacies analyse