th and th dimension stones i & ii - sgtk - · pdf filedimension stones i & ii natural...

08.04.13

1

Applied mineralogy, 2013 (April, 8th and 22th, Rainer Kündig)

Dimension stones I & II

natural stones, dimension stones building blocks ... blocks, plates, tiles, paving tiles ... wall covering ...

Dimension stones I & II •  Intro & Help

•  Collections •  Date base(es)

•  History

•  Industry

•  Market •  Ethics •  Transparency •  News & trends •  Technical inventions & Oops •  Environment

•  Conservation & Restoration

08.04.13

2

Naturstein – wie ihn der Handel oder der Kunde und der Geologe kennt

Natursteine – wie sie der Geologe (fast) nicht mehr kennt

08.04.13

3

Natursteine (?) – wie sie der moderne Kunde resp. die Kundin schätzt

Naturstein (?) – wie ihn Architekten und Ingenieure schätzen

08.04.13

4

IMPALA NERO dark gabbro, Transvaal. South Africa

SARDO GRIGIO white granite, Prov. Sassari, Sardinia, Italy

HB Zurich: Floor

Recapitulation from Bsc «Rohstoffe der Erde)

HB Zurich: Walls

Do we really know the propriate names ? .... a little test

08.04.13

5

08.04.13

6

Commercial designation vs. petrography

... if you ever have to give an expert opinion (expertise, attest) please remember ... ... macro-and microscopic rock classification ;-) ... or greetings from Nievi & co.

08.04.13

7

ETH: until 1975: Lehrstuhl (chair, professorship) for technical mineralogy ... today: Leer-Stuhl...



•  History

•  Industry



08.04.13

8

•  736 Bausteine •  210 Sandsteine •  132 Gneise, Granite und

Glimmerschiefer •  322 Kalksteine •  18 Brekzien + Konglomerate •  35 Dachschiefer,

19 Grünschiefer s.l.

Collections, reference books, lietrature

08.04.13

9

•  Gesteinsmustersammlung (500 Handstücke) und Dünnschliffsammlung (263 Dünnschliffe)

•  Angaben zur Naturstein-Industrie 1934, 1949 und 1969

data bases, references

08.04.13

10

http://www.natursteinonline.de –> Steinsuche http://www.naturalstone-online.com/stone_search/stone_search.html

Nike Bulletin 1-2, 2012

08.04.13

11

08.04.13

12



•  History

•  Industry



Provenance of important (historic) building materials for a city like Zurich

aus: Geologie des Kantons Zürich, 1999, Ott Verlag, Thun

?

08.04.13

13

Natural stones: historical applications

Megalithic monuments at Yverdon VD (Neolithic period, 5000-4000 bc)

from: Die mineralischen Rohstoffe der Schweiz, SGTK 1997

Stone cutting in the middle age


08.04.13

14

Transportation of blocks (20th. century)


... and today ?

08.04.13

15

Marble quarry at Val Peccia TI (Maggia valley)

08.04.13

16



•  History

•  Industry



Raw material groups –> categories –> actual situation & trends

Direct application e.g. gravel, sand, building stones, gypsum

Manufacturing (major technical process) e.g. cement, bricks, ceramics

Actual & future (secondary materials) e.g. reuse, recycling, recovery, waste to resource

Ore mining e.g. ore, energy resouces, industrial minerals

Past (in Switzerland)

Massnahmenplan zur Abfall- und Ressourcenwirtschaft2011···2014

AWEL Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft

08.04.13

17

Ranking of mineral resources by quantity and value

Mengenmässige Reihenfolge (in Mia. T)

Wertmässige Reihenfolge

(in Mia. €)

dunkle Felder: Weltproduktion verschiedener primärer Rohstoffe helle Felder: jeweils dazugehörige ökologische Rucksäcke*

* die bei der Gewinnung von Mineralen notwendigerweise mitbewegten Massen.

Die «Rucksäcke» stellen Mittelwerte dar, da sie von geologischen Verhältnissen und Technologien abhängen. nach Schmidt-Bleek, 1993: Wie viel Umwelt braucht der Mensch..., Birkhäuser Verlag

z.B. Gold 1 : 350‘000

z.B. Naturstein 1 : 1.2

350‘000

Was sollte uns auch interessieren (primäre Rohstoffseite)

1 : 0.65

z.B. Zement 1 : 10

Zement

1 : 10

1 : 1.2

08.04.13

18

Prefabricated and finished products (average, italian exports*)

«Marble» 682 € (385 € bis 1204 €)

«Granite» 832 € (476 € bis 1190 €)

* 2.1 Mia. € !

08.04.13

19

Dimension stone: handling and manufacturing



•  History

•  Industry



08.04.13

20

CHGEOL GV @ cleanteccity 2013, 21. März

Rainer Kündig Schweizerische Geotechnische Kommission

ETH Zürich, NO F35 8092 Zürich

Resources – Evaluation & Classification (3 important axes)

n  http://www.crirsco.com/national.asp

CRIRSCO (Commi6ee for Mineral Reserves Interna=onal Repor=ng Standards ) Na=onal repor=ng standards: §  JORC (Australia) §  NI 43-‐101 (Canada) §  CIM Resource and Reserve Classifica=on Scheme (Canada) §  PERC ( Europe) §  SAMREC (South Africa) §  SME GUIDE (USA)

§  UNFC 2009

08.04.13

21

Main activities today –> Transparency ! (in different levels)

Mul--‐stakeholder ini-a-ves •  Extrac=ve Industries Transparency Ini=a=ve (EITI)

Development coopera-on ini-a-ves:

• BGR: Cer=fied Trading Chains (CTC) und Fingerprint Government ini-a-ves:

• Interna=onal Conference on the Great Lakes Region (ICGLR) • OECD-‐Leitsätze für mul=na=onale Unternehmen • OECD-‐Richtlinien für Krisengebiete • USA: Dodd-‐Frank-‐Act • EU-‐Transparenzdirek=ve

1) SÜDWIND e.V. – Ins=tut für Ökonomie und Ökumene (November 2012). Von der Mine bis zum Konsumenten. Die Wertschöpfungske6e von Mobiltelefonen 2) Mroß, K. (2012). Figh=ng the Curse by Lihing the Curtain: How Effec=ve is Transparency as an Instrument to Escape the Resource Trap

Aim/controlling: –> enhance transparency

Evaluation and validadion of raw material (resources)

Financial aspects

Quality aspects

Environmental aspects

Social aspects

Standards

History

Ethics

Legislation

Geosciences

. . . . . E Q

S F

Swiss Academies of Arts and Sciences SATW Swiss Academy of Engineering Sciences SCNAT Swiss Academy of Sciences SAGW Swiss Academy of Humanities and Social Sciences SAMS Swiss Academy of Medical Scielnec

08.04.13

22

Einzel- und Kleinbergbau Artisanal and Small-Scale Mining

sichert momentan 100 Millionen Menschen das Überleben, beschäftigt ca. 15 Millionen

Arbeiter, stellt ca. 90% der Arbeitskräfte in der Goldgewinnung und 10% der globalen Goldförderung.

Arbeit _sehr schlechte und gefährliche Arbeitsbedingungen, _der Arbeiter ist mehr auf sich allein gestellt, _kein Ausbau der Förderanlagen Gesundheit / Umwelt _Gold wird eher mit Quecksilber aus dem Gestein gelöst, was schwere Folgen für Gesundheit und Umwelt hat _Mineuren fehlt oft das Wissen über die Gefahren ihrer Arbeit _akute Bleivergiftungen Handel _Die Mineure sind stark vom lokalen Ankäufer und dem stark schwankenden Goldpreis abhängig. _Viele Mineure sind verschuldet. Beispiel _Nigeria

− Arbeit _sicherer durch Legalisierung und Bildung von Mineuren-Kollektiven _fairere Arbeitsbedingungen _Massnahmen zur Sicherheit bei der Arbeit _Kollektiv ermöglicht den Erwerb benötigter Anlagen Gesundheit/Umwelt _Arbeiter werden über die Risiken der Arbeit informiert _Kollektiv erlaubt den Einsatz des etwas weniger schädlichen Zyanids _Kinder werden geschult, nicht versklavt _Umweltgerechtere Förderung zusammen mit Staat oder NGOs Handel _Kollektive sind weniger von lokalen Händlern abhängig oder verschuldet _Produzenten von Fairtrade and Fairmined Gold erhalten 10 – 15% des Erlöses für den Ausbau ihrer Minen- oder Bildungs-Infrastruktur Beispiele _Peru (z.B. SOTRAMI mining organisation) _Mongolei

+ vor allem illegal NEGATIV

vor allem legal POSITIV

... And in the case of dimension stones ?

additional information: www.solidar.ch www.sah.ch

08.04.13

23

Ziele _Verbesserung der Arbeitsbedingungen, _keine Kinder- & Zwangsarbeit, _Umweltschutz und Nachhaltigkeit Vorgehen _Vergabe des eigenen Fair Stone Standard Projekte in _China _Vietnam _Indien _Türkei

Ziele _Bekämpfung von Kinder- und Skalvenarbeit _Bildungsförderung _Sensibilisierung der deutschen Öffentlichkeit Vorgehen _Vergabe eines Zertifikats _Vergabe des Siegels ‚Xertifix‘ _Aufbau von Kontrollmechanismen _Zusammenarbeit mit Hilfwerken _Bildungs-, Lobby-, Öffentlichkeitsarbeit Projekte in _Indien

Fairtrade, Fair Mining (e.g. Max Havelaar – a few years ahead ?)

Den Partnern soll es künftig erlaubt sein, zertifizierte Rohstoffe wie

Kakao oder Zucker mit anderen Inhaltsstoffen aus nicht-fairem Handel

zu mischen. Eine Auszeichnung mit einem Fairtrade-Label soll es

trotzdem geben [...]

08.04.13

24



•  History

•  Industry



Fasen, Kantenbearbeitung (Bild aus Stein 03/2012

?

08.04.13

25

Stichworte: Zugfestigkeit Druckfestigkeit Biegezugfestigkeit Torsion Verbundwerkstoffe Karbonfasern ...

Keywords: tensile strength (Zugfestigkeit) compressive strength (Druckfestigkeit) bending tensile strength (Biegezugfestigkeit) torsion (Torsion)

Natural stones – News & Trends

translucent walls up to3 x 1.5 meter high granite glass panels Combination of float glass with natural stone tiles –> like giant «thin sections» !

Piuskirche in Meggen LU.

The walls are made out of translucent Greek marble.

Fotos: Internet

Quelle: Stein S10/05

08.04.13

26



•  History

•  Industry



Processing of natural stone

surface treatment, polishing Automatisation can be tricky... keywords: •  rock composition and chemistry •  cracks and cleavage •  microporosity •  abrasive, abrading medium •  grinding block

08.04.13

27

Kirche Mogno TI

Construction:

Maggia gneiss Peccia marble mortar (plaster) System:

building, water, drainage, joints, geochemistry... -> sinter !

Damage situation Schadensituationen Damage system Schaden-System

Cause, source, reason Ursache

Effect, impact Wirkung

08.04.13

28

2 Years !

Damage situation Schadensituationen Damage system Schaden-System

aus: Broschüre ProNaturstein: Naturstein im Aussenbereich

Joints (seams)

08.04.13

29

Bundesplatz Bern

Building stones – «clean», but tricky...

?

08.04.13

30

Harmless... in principle. A matter of consulting ;-)

Balmoral and Basaltina ...

A dose of 1 mSv/year is accepted as a limit by the legal ordinance (radiation protection) -> contribution of rock material to the annual dose: only a few % ... few exeptions... Importance to avoid «cummulative» situations Consulting!

Building stones vs. other construction materials

www.bfs.de

08.04.13

31

U, Th, ... where do these occur ?

–> unregelmässig verteilt in abundant:

•  Zirkon •  Monazit •  Titanit •  Orthit rarely:

Uraninit, Thorit and other uranium bearing ores

Zirkon

Titanit (sphene)

Monazit

Orthit

... and quite another «clean» thing -> clean stone !?

08.04.13

32

... and quite another «clean» thing -> clean stone !?

Defects on tiles, paving tiles or plates:

strias, originating from the improper application of the acethylene flame technique

08.04.13

33

Team CSI-Rämistrasse – internals from SGTK/NVS

... of real and imagined smells and odors.... ... or, the story of a XRD «standard graph» ... .. and please understand, if I do not tell you the name of the customer/organisation ()

... complimentary information: www.nvs.ch

www.nvs.ch

th and th dimension stones i & ii - sgtk - · pdf filedimension stones i & ii natural...

Documents