Drilling resistance: overview and outlook

Drilling resistance technique is a valuable tool to be used in the field of conservation and restoration of our cultural heritage. Strength and strength profile measurements allow scientists to detect forms of deterioration and address adequate conservation actions. In this paper the drilling technique is described regarding its develop- ment during the last century and its function principle. Some advantages and some limits are highlighted. A corre- spondence between drilling force and drill bit diameter is established, so results obtained with bits of different di- ameter can be directly compared. Using results from different sources a linear relation between drilling resistance (DR) with uniaxial compressive strength (UCS) is derived. Furthermore, the drilling resistance and UCS values were related to the well-known Mohs hardness scale. A wider spreading of the drilling resistance method can be achieved by direct comparison with other strength parameters if the correlation expressed in this paper is further tested. Kurzfassung: Bohrhartemessungen sind ein wertvolles Instrument zur Untersuchung und somit zum Erhalt unse- res kulturellen Erbes. Festigkeitsbestimmungen sowie die Messung der Festigkeiten entlang von Bohrprofilen er- moglichen es Wissenschaftlern, Schaden zu detektieren und entsprechende Masnahmen einzuleiten. In diesem Ar- tikel wird die Technik der Bohrhartemessung anhand ihrer Entwicklung und ihres Funktionsprinzips wahrend der letzten 100 Jahre erklart. Es werden die Vorteile sowie die Grenzen der Methode aufgezeigt. Ein Zusammenhang zwischen der gemessenen Bohrharte und dem verwendeten Bohrerdurchmesser wird aufgestellt, sodass kunftige Ergebnisse, die mit unterschiedlichen Bohrern erzielt werden, miteinander verglichen werden konnen. Verwendet man die Ergebnisse unterschiedlicher Quellen, lasst sich ein linearer Zusammenhang zwischen Bohrharte (DR i ) und Druckfestigkeit (UCS) zeigen. Daruber hinaus wird der Zusammenhang zwischen der Bohrharte und der Mohs'schen Harteskala aufgezeigt. Ein erheblich erweiterter Anwendungsbereich der Methodik konnte durch die Korrelation mit anderen Festigkeitskennwerten erreicht werden, wenn sich die in diesem Artikel aufgezeigten Zu- sammenhange durch kunftige Untersuchungen bestatigen liesen.