DEGRADAREA PIETREI - la Degradarea Materialelor

Universitatea: "Alexandru Ioan Cuza "Iasi

Facultatea de Teologie Ortodoxa "Dumitru Staniloaie"Iasi

Specialitate: Patrimoniu cultural

DEGRADAREA PIETREI

_Referat la Degradarea Materialelor_

SUPORTURI PENTRU PICTURA:

Suporturi: multitudinea de materiale pe care se poate picta, de regula printr-un grund sau macar a unei singure impregnari. Dupa gradul de suplete: suporturi rigide, semirigide sau flexibile.

Suporturi rigide: lemn, metal, tencuiala, piatra, sticla etc.

Suporturi semirigide: hartia maruflata pe panza, panza maruflata pe alta panza, cartonul etc.

Suporturi flexibile: hartia, panza etc.

CONSIDERATII GENERALE:

Piatra naturala a fost folosita din cele mai vechi timpuri in special ca material de constructii, utilizarea ei fiind legata de cele mai multe ori de existenta acesteia in zone apropiate locului unde s-au executat constructiile; putem vorbi insa si de folosirea pietrei ca suport pentru pictura .

Piatra naturala prezinta o serie de caracteristici favorabile domeniului de utilizare: durabilitate, rezistente mecanice mari, si nu in ultimul rand, aspectul unor astfel de pietre, caracteristici ce ii confera o larga utilizare in industria constructiilor.

CLASIFICAREA DUPA GENEZA:

Dupa modul de formare (geneza) distingem:

Roci magmatice ce au luat nastere prin solidificarea lavei vulcanice. Ele se prezinta in masive neregulate sau in filoane. Mineralele ce le compun sunt in general cristalizate

Roci sedimentare ce au luat nastere:

o      Prin depunerea materialului rezultat in urma degradarilor mecanice a altor roci preexistente;

o      Prin precipitarea substantelor purtate in solutie de unele ape;

o      Prin depunerea scheletelor minerale a unor organisme vegetale sau animale;

Roci metamorfice , roci ce au luat nastere din transformarea rocilor magmatice sau sedimentare prin actiunea temperaturii si presiunuii ridicate din interiorul pamantului.

CLASIFICAREA DUPA TEXTURA:

Roci cu textura neorientata sau masiva au minerale sub

forma grauntoasa si formeaza roca cu caracteristici similare dupa orice directie.

Roci cu textura stratificata au mineralele dispuse in straturi, ceea ce face ca proprietatile sa difere functie de unghiul      dintre directia de incercare si aceste straturi, iar roca sa prezinte fenomenul de clivaj (desfacerea in foi exemplu:unele gresii, mica).

Roci cu textura sistoasa sunt formate din straturi de minerale diferite.

Rocile granitice: sunt alcatuite din fenocristale de cuart (dioxid de siliciu), feldspati si mica. Acest tip de roci prezinta rezistenta mare la compresiune(120-140N/mm²) si la uzura, au o buna comportare la inghet dezghet repetat si sunt stabile din punct de vedere fizico-chimic. Rezistentele mecanice sunt cu atat mai mari cu cat granulatia structurala vizibila cu ochiul liber este mai fina, iar continutul de cuart este mai mare. Rezistentele mecanice se reduc cand creste continutul de mica din compozitia mineralogica a rocii. Acest tip de roci se lucreaza foarte greu, se lustruiesc frumos si isi pastreaza lustrul. Se utilizeaza pentru realizarea de monumente, pavaje, bordure, trepte etc.

Rocile porfirice: ca si cele granitice, prezinta densitate si rezistente

mecanice mari, sunt stabile din punct de vedere chimic. Sunt roci dure

si se lustruiesc frumos. Avand in vedere caracteristicile fizico-mecanice si chimice, aceste roci pot fi utilizate in constructii pentru realizarea de socluri , monumente etc.

Rocile detritice necimentate: sub actiunea factorilor de clima (variatii de temperatura, vant, umiditate, inghet-dezghet etc.)rocile existente

fisureaza , se sfarama, bucatile rezultate putand fi transportate pe ape

si vant si sa sedimenteze sub actiunea gravitatiei, formand depozite de      roci necimentate. Astfel de roci sunt:

Grohotisurile formate prin desprinderea din masiv de granule de diferite dimensiuni, cu forme colturoase si depunerea lor la baza masivului

Bolovanisurile formate prin depunerea granulelor transportate de apele curgatoare, in timpul transportului avand loc fenomenul de dezagregare si rotunjirea formelor.

Rocile sedimentare de precipitatie: rocile sedimentare de precipitatie s-au format prin depunerea si cristalizarea unor saruri din apele marilor si oceanelor si se caracterizeaza prin compozitie mineralogica simpla, fiind alcatuite in principal dint-un mineral care ii da denumirea. De obicei se intalnesc sub forma de:

Sulfati- gips      si anhidrit;

Carbonati- calcar, dolomite, magnezit

Aceste roci nu pot fi folosite ca pietre de constructie datorita rezistentelor mecanice mici si a stabilitatii chimice reduse. Principalele utilizari sunt:

Gipsul se foloseste la obtinerea ipsosului;

Calcarul si dolomitul ca agregate de concasaj si la obtinerea altor materiale artificiale (var. ciment).

Travertinul este un calcar care a cuprins, la precipitarea carbonatului de calciu din apele dulci, plante, care prin putrezire au disparut, lasand in roca pori, alveole etc.

PRODUSE FASONATE:

Se obtin prin prelucrarea pietrei brute pana la realizarea unor forme regulate fie numai a uneia din fete, sau a tuturor fetelor distingand urmatoarele produse dupa domeniul de utilizare:

Piatra pentru zidarie cuprinde: moloanele , piatra de mozaic, piatra de talie(se folosesc la constructii monumentale), placi pentru placaje si detalii de arhitectura (sunt folosite la constructii monumentale), boltari (folositi la executarea boltilor cu sau fara material de legatura).

CARACTERISTICI TEHNICE, INCERCARI SI CONDITII DE CALITATE:

Toate caracteristicile tehnice specifice fiecarui tip de produs din piatra naturala se determina in conditii normale si ne conduc spre cunoasterea comportarii fiecarui produs in parte la actiunile agentilor fizici si chimici, respectiv la agentii atmosferici(umezeala, temperatura) si la solicitarile mecanice.

O investigare completa a unui produs din piatra ar cuprinde in functie de tipul de produs, urmatoarele caracteristici tehnice:

Omogenitatea pietrei naturale se examineaza vizual sau cu lupa si microscopul in vederea aprecierii continuitatii structurale si de compozitie;

Spartura se examineaza cu ochiul liber pentru a stabili conditiile de prelucrare si utilizare;

Densitatea se determina pentru a cunoaste caracteristicile structurale (compactitate, porozitate) si reprezinta masa unitatii de volum a unui material.

Densitatea reala pentru a efectua determinarea se procedeaza la sfaramarea probei si majorarea acesteia.

Densitatea aparenta poate avea valori mai mici de 1200kg/m³ pana la valori mai mari de 3000kg/m³) este importanta in aprecierea greutatii constructiei, in calculul caracteristicilor structurale etc.

Densitatea in gramada este o determinare specifica materialelor granulare si reprezinta masa unitatii de volum de material granular.

Volumul de goluri: este o caracteristica tehnica specifica tot materialelor granulare si reprezinta proportia de goluri dintr-un volum in gramada in stare afanata.

Granulozitatea agregatelor reprezinta compozitia in granule de diferite dimensiuni dintr-un agregat.

Aspectul suprafetei granulelor de agregat care poate fi lucios, neted, aspru, rugos etc., va influenta comportarea straturilor de agregat prin frecarea interna diferita, iar in cazul materialelor composite va influenta aderenta intre faze.

Absorbtia de apa reprezinta cantitatea maxima de apa pe care o poate absorbi o proba de material (in cazul de fata piatra naturala) in conditii normale de incercare. In conditii de laborator, determinarea absorbtiei presupune in primul rand uscarea la masa constanta ( pana cand diferenta intre doua cantariri succesive realizata la intervale de timp normale, devine nesemnificativa) si cantarirea probei de material (m), dupa care se realizeaza saturarea la masa constanta si cantarirea probei.

Rezistenta la inghet-dezghet sau gelivitatea: reprezinta capacitatea unui material de a rezista la actiunea temperaturilor alternante positive si negative in prezenta umiditatii

Gelitivitatea reprezinta numarul de cicluri de inghet-dezghet succesiv pe care un material aflat in stare saturata cu apa, le poate suporta fara ca pierderile de masa si de rezistenta sa depaseasca anumite limite standardizate

Continutul de impuritati

Corpuri straine

Continutul de argila

Continutul de mica libera

Rezistentele mecanice la piatra naturala se determina distinct pe probe fasonate si pe agregate, iar pe masura prezentarii lor se vor detalia diferentele privind modul de determinare si aprecierea rezistentelor.

Rezistenta la soc apreciaza comportarea la actiuni dinamice a materialului fasonat sau sub forma granulara.

Rezistenta la uzura se poate determina in varianta cu material granural si in varianta cu probe fasonate, reprezentand capacitatea probei respective de a se opune uzurii provocata de frecare in anumite conditii.

Rezistenta la strivire prin compresiune, este o caracteristica specifica materialelor granulare, se realizeaza pentru stare uscata si umeda a agregatelor, cu sorturi monogranulare sau amestecate .

ACTIUNI DISTRUCTIVE ASUPRA PIETREI NATURALE :

Piatra folosita in constructii este supusa actiunii distructive a unor agenti din mediul exterior, cum ar fi:

Agenti fizici:

variatiile de temperatura combinate cu actiunea apei si a vantului ce actioneaza asupra pietrei naturale dupa mecanismul descris la formarea rocilor sedimentare;

inghet-dezghetul produce dezagregari prin marimea volumului apei (9-10%)din porii pietrei de constructie;

actiunile mecanice- uzura, eroziunea, conduc la dezagregarea elementelor de constructie din piatra.

Agenti chimici:

apa incarcata cu saruri provoaca exfolieri si eflorescente in reactie cu componentii agregatelor;

aerul atmosferic este incarcat cu dioxid de carbon si SO2 rezultate din procese industriale in prezenta umiditatii, aceste gaze au o actiune acida, care duce la solubilizarea unor componenti ai pietrelor (mai ales calcare).

Agenti biologici:

microorganisme vegetale (licheni, ciuperci) care se pot dezvolta pe un strat subtire pe pamant depus pe suprafetele orizontale adapostite ale constructiilor, prin descompunere formeaza acizi humici care distrug piatra naturala;

plantele ce isi gasesc loc de crestere pe piatra naturala pot provoca distrugerea prin actiune mecanica cand dezvoltarea se produce in fisurile din piatra de constructie.

MASURI DE PROTECTIE A PIETREI NATURALE:

Pentru evitarea distrugerilor in urma actiunilor anterior prezentate se iau urmatoarele masuri:

De ordin constructiv

-constructiile sa nu prezinte suprafete orizontale ce pot inlesni

depuneri de argila, praf si care pot fixa plantele;

-se prevad lacrimare care impiedica scurgerea apei pe fatade;

-la fundatii se prevad hidroizolanti.

Tratamente de protectie:

-vopsirea cu uleiuri sicative- prin oxidarea uleiului in aer

rezulta o pelicula protectoare;

-tratarea cu BaCI2 in zonele cu atmosfera bogata in SO2-

rezulta un precipitat insolubil, protector superficial;

-tratarea cu fluati- saruri ale HF- in prezenta agentilor

atmosferici rezulta saruri insolubile, protectoare;

-tratarea cu rasini siliconice- rezulta suprafete neaderente bune

protectoare.

Goreme - Parcul National din Capadocia

Goreme este o localitate aflata in vechea Capadocie, o regiune cu o puternica istorie, aflata in Turcia. Privita intr-un cadru mai larg, aceasta este asezata in provincia Nevsehir din Anatolia Centrala. Parcul National Goreme, aflat in localitatea cu acelasi nume, a fost trecut in lista monumentelor mondiale UNESCO in anul 1985.

Muzeul National in aer liber din Goreme, un complex monahal de mai multe biserici sapate in piatra si capele acoperite cu fresce, este unul dintre cele mai cunoscute locuri de atractie turistica din Turcia.

Oraselul Goreme este asezat chiar in mijlocul vaii intesate de conuri de piatra si stalpi ce se inalta zvelti din piatra solului. Oraselul ce isi asteapta in permanenta vizitatorii are o oferta nu foarte mare, insa foarte bine administrata.

Unele dintre cafenele, restaurante si case de oaspeti sunt sapate direct in piatra. Pentru cumparatori si vizitatori, acestea reprezinta un lucru extraordinar, ce nu stirbeste frumusetea si linistea specifica locului.

La Cavusin, pe drumul ce se indreapta spre nord, din Goreme, inaintea ochilor celor ce calatoresc se ridica o bisericuta cu trei abside, cunoscuta ca fiind Manastirea Sfantului Ioan Botezatorul. In Cavusin se afla, de asemenea, multe capele si biserici. Dintre casele sapate in piatra, unele sunt inca locuite.

De la Cavusin la Zelve, conurile de piatra ce se ridica curajoase din piatra solului strajuiesc drumul pe ambele parti. Din pacate, vizitarea multor biserici din valea Zelve nu mai este permisa, datorita mai ales eroziunilor permanente ce au slabit, pe alocuri, terenul sau drumul de acces.

In ultimii doi-trei ani, intregul complex din Goreme a fost supus unui program amplu de restaurare si protectie. Multe dintre biserici sunt in stare de eroziune si degradare, datorita infiltratiilor si pietrei macinate de timp. Lucrarile sunt inca in plina desfasurare la unele dintre bisericute.

Compatibilitatea si reversibilitatea interventiilor structurale la constructiile monumente istorice in zone seismice

Cerinte internationale privind conservarea si restaurarea patrimoniului arhitectural

Niveluri de interventie:

Specialistii canadieni din Provincia British Columbia, pornind de la recomandarile ICOMOS, utilizeaza 12 niveluri de interventie, dintre care primele cinci sunt preferabile:

• prezervarea (pastrarea) - un program continuu de intretinere si interventii pentru a preveni deteriorarea, mentinand cladirea in starea data, cu accent pe conservare, dar cu eventuala stabilizare in caz de deteriorari severe sau instabilitate structurala;
• stabilizarea - lucrari minime de salvgardare, consolidari structurale de urgenta, temporare, in vederea conservarii viitoare;

Celelalte cinci niveluri de interventie pot fi aplicate numai atunci cand primele nu sunt fezabile sau in cazul valorilor de patrimoniu mai putin semnificative si includ reasamblarea (reconstituire, anastiloza), replica, reconstructia, relocarea si fragmentarea - un compromis intre conservare si demolare. Ca ultime doua niveluri, care nu fac parte din conservarea patrimoniului, dar sunt prezentate pentru conext si contrast, sunt citate renovarea - modificari masive si adaugiri, in general pentru a asigura conditii moderne de locuit, cu respectarea partiala a unor cerinte de conservare a patrimoniului (de ex. aspectul) si modernizarea (remodelarea) - modificarea, ascunderea caracteristicilor de patrimoniu pentru o imagine contemporana a unei cladiri sau zone.
Codul din Canada al Ministerului Patrimoniului, precizeaza cadrul politicilor si principiilor de protectie aplicabile patrimoniului construit, proprietate de stat, adresand problemele de inventariere si clasificare, buget, contractare, abordare interdisciplinara si gradare a interventiei, cu urmatoarele precizari privind compatibilitatea:

• atunci cand este vorba de relatii contextuale, se are in vedere armonizarea proportiilor, culorii, texturii, formelor, materialelor sau caracteristicilor structurale a elementelor adaugate;
• atunci cand valorile contextuale trateaza relatiile fizice, preocuparea de baza va fi pastrarea sau restabilirea relatiilor importante intre si in cadrul elementelor de constructie si intreg;

Instructiunile privind interventia se refera la intretinere si reparatii, conditiile de introducere a unor materiale noi pe baza experientei si reversibilitatii, utilizare si ocupare, adaugiri si modificari, proiectarea bazata pe respectul fata de patrimoniu, identificarea interventiilor, cerintele de sanatate si siguranta (structurala, consolidari, la foc), analiza managementului energetic, confortul uman, anticiparea necesitatilor viitoare, relatia cu amplasamentul, mediul, administrarea, arhivele etc.

Principii

• structurile cladirilor din patrimoniul arhitectural prezinta prin chiar natura lor (material si alcatuire) o serie de provocari specifice in diagnoza si restaurare, care limiteaza aplicarea normativelor moderne si standardelor din constructii, legal in vigoare;
• conservarea, consolidarea si restaurarea patrimoniului arhitectural implica o abordare multidisciplinara;

Diagnoza

• sunt necesare intelegerea deplina a caracteristicilor structurale si de material, cunoasterea conceptiei originale a structurii, a tehnicilor utilizate, a modificarilor si efectelor acestora, a fenomenelor care au aparut si stadiului prezent;
• diagnoza se va baza pe abordari istorice, calitative si cantitative, observatii directe ale avariilor structurale si degradarii materialelor testari de materiale si structuri, monitorizare si analiza structurala;

Masuri de remediere si controale

• terapia se va adresa mai degraba catre originea cauzelor decat catre simptome; cea mai buna terapie este intretinerea preventiva;
• la baza conservarii si masurilor de consolidare vor sta evaluarea sigurantei si intelegerea semnificatiei structurii; nu se vor lua masuri fara a se demonstra ca sunt indispensabile;

In Gorj exista aproximativ 500 de monumente istorice : biserici din lemn, troite, icoane, cruci de lemn si piatra, case memoriale si altele. Cel mai de seama ansamblu monumental este, bineinteles, Complexul lui Constatin Brancusi din Gradina Publica din Targul Jiu.

Stabilirea aspectelor de mediu cu impact semnificativ asupra operelor de arta si a monumentelor istorice conduce la adoptarea unei strategii de protectie care isi dovedeste eficienta in masura in care se reuseste mentinerea calitatii tuturor valorilor specifice.

Degradarea elementelor de constructie:

Pentru ca un element de constructie sa reziste umiditatii, trebuie ca materialul din care este realizat, in timpul unei ploi sa nu lase sa patrunda umezeala decat superficial, lucru ce se obtine prin utilizarea materialului cu porozitate convenabila.

Pentru calcar, fenomenul se explica in felul urmator: patina protectoare se formeaza in urma a trei procese: silicatarea, recristalizarea, gipsarea.

ASPECTE ALE CONSERVARII LA PRIMARIA VECHE DIN SIBIU:

Factorii de degradare: cauze si efecte: Umiditatea, temperatura, lumina , poluarea si atacul biologic sunt principalii factori de degradare a obiectelor adapostite intr-un muzeu. Efectul lor sinergic este devastator pentru piesele de patrimoniu.

Umiditatea este procentul de apa din aer. Umiditatea absoluta (U.A) este cantitatea de vapori de apa aflati intr-un spatiu dat la un moment dat, se masoara in grame-metru cub. Umiditatea relativa (U.R)este raportul dintre umiditatea absoluta si valoarea de saturare la temperatura data. Aparatele de masura si control a umiditatii sunt: higrometrul, higroscopul, feutronul electronic. Peste 50% : accelerarea proceselor chimice, inmuierea adezivilor, desprinderea completarilor, prolifereaza mucegaiurile, insectele si ciupercile, au loc modificari dimensionale, la piatra moale de tip calcar sau gresie are loc dilatarea apei intramolecularesi se produce craparea ei. La muzeul din Sibiu, probleme foarte mari sunt din cauza umiditatii solului pe care este construita cladirea. Desi aflata in partea de sus a orasului, terenul pe care a fost amplasata era unul cu umiditate excesiva, umiditate care se putea vedea pe peretii pivnitei si pe cel al incaperilor de la parter, unde igrasia urcase pana aproape de tavan. In anii ploiosi, intr-una din incaperile pivnitei, care nu fusese pavata, se putea vedea apa in strat destul de gros. Umiditatea ascensionala (igrasia) se putea vedea pe toate zidurile ce marginesc cele patru laturi ale curtii. Apa ataca obiectele sub toate cele trei forme de agregare: gazoasa, lichida si solida. Pe piesele de lapidariu adapostite in curtea a doua si sub coridorul descoperit, in prima curte, ningea iarna si ploua in celelalte anotimpuri. Iarna, zapada se topeste, patrunde in interstitiile pietrei, daca ingheata volumul ei creste si dizloca fragmente din piatra.

Temperatura actioneaza direct si indirect. Toate materialele organice au in molecula lor mai multa sau mai putina apa, deci sunt pasibile de modificari dimensionale. Chiar si piatra, daca are apa intramoleculara, la temperaturi joase aceasta isi mareste volumul si piatra crapa.

Lumina este un alt factor de mediu agresiv, care poate afecta grav sanatatea pieselor, mai ales daca sunt confectionate din materiale organice, care sunt mai sensibile la acest factor, dar si cele anorganice, prin initierea unor reactii fotochimice.

Factorii bionogici: sunt de mai multe tipuri: microorganismele (bacterii), ciuperci si plantele saprofite, insectele, rozatoarele, pasarile. Bacteriile provoaca si intretin un mediu acid. Un climat cald si umed poate intretine un atac biologic al ciupercilor, mucegaiurilor care distrug suportul pe care se fixeaza. Intr-un spatiu muzeal, controlul permanent este obligatoriu.

BIBLIOGRAFIE

Mihalcescu N. , Piatra naturala in constructii, Editura Tehnica, Bucuresti, 1957.

Mircea Rujaru si Livia Groll, Materiale pentru constructii, Editura "Gheorghe Asachi", Iasi, 1999.

Site-uri: https://www.brukenthalmuseum.ro/

Rasfoiesc.com - ETIOPATOGENIA MATERIALELOR DE NATURA MINERALA