PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Półilościowe pomiary zawartości węglanu wapnia w historycznych zaprawach gipsowych, za pomocą fourierowskiej spektroskopii w podczerwieni

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Semi-quantitative measurement of calcium carbonate in historic gypsum mortars, using diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy
Języki publikacji
PL EN
Abstrakty
PL
Niniejsza praca, wykorzystuje spektroskopię fourierowską w podczerwieni, do półilościowego pomiaru zawartości węglanu wapnia, w historycznych zaprawach gipsowych. Badano 17 próbek historycznych zapraw gipsowych, związanych z Łukiem Alishāha w Tabriz w Iranie, pochodzących z okresu Ilchanidów. W badaniach, zastosowano spektroskopię fourierowską, rozproszonego odbicia w podczerwieni - DRIFTS [ang. diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy]. Przygotowano zaprawy gipsowe zawierające od 0 do 6,5% kalcytu i zbadano je za pomocą spektrometru FTIR. Krzywą kalibracji przygotowano na podstawie stosunku intensywności pasma 1485 cm-1, związanego z wibracjami wiązań grup węglanowych w kalcycie do intensywności pasma przy 660 cm-1 odpowiadającego wibracjom grupy siarczanowej w gipsie. Obliczenia zawartości węglanu wapnia w badanych historycznych zaprawach gipsowych pokazują, że jego zawartość mieściła się w zakresie 0,12% do 1,08%. Zgodnie z uzyskanymi wynikami można przyjąć, że ze względu na niewielką ilość węglanu wapnia w zaprawach, węglan dostał się do zapraw, jako zanieczyszczenie z gleby, lub w postaci rozpuszczonych soli. Może to wskazywać, że wbrew początkowym przypuszczeniom na temat niektórych z tych zapraw, mieszanka wapna i gipsu nie była używana, jako główny składnik, w ich produkcji.
EN
This paper uses Fourier transform infrared spectroscopy to semi-quantitatively measure the amount of calcium carbonate in historical gypsum mortars. 17 historical mortar samples related to Arch of Alishāh in Tabriz-Iran, belonging to the Ilkhanid period, were evaluated. The methodology used in this study was diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy [DRIFTS]. Gypsum mortars containing 0-6.5% calcite were prepared and analysed using an FTIR spectrometer. The calibration curve was prepared based on the band intensity ratio of 1485 cm-1 related to carbonate vibrations in calcite to 660 cm-1 corresponding to sulphate vibrations in gypsum. Calculating the amount of carbonate in all historical mortars shows the presence of about 0.12 to 1.08% carbonate in gypsum mortar. According to obtained results, it can be acknowledged that due to the meagre amount of carbonate in the mixture of mortars, the existing carbonate has entered the mortar as an impurity through soil or dissolved salts. This can indicate that, contrary to the initial idea about some of these mortars, lime and gypsum mixture was not used as the main component in the making these mortars.
Czasopismo
Rocznik
Strony
68--75
Opis fizyczny
Bibliogr. 29 poz., il., tab.
Twórcy
  • Faculty of Cultural Materials Conservation, Tabriz Islamic Art University, Tabriz, I.R. Iran
  • Faculty of Cultural Materials Conservation, Tabriz Islamic Art University, Tabriz, I.R. Iran
  • Faculty of Cultural Materials Conservation, Tabriz Islamic Art University, Tabriz, I.R. Iran
Bibliografia
  • 1. A. Arizzi, G. Cultrone, Mortars and plasters - how to characterise hydraulic mortars. Archaeol. Anthropol. Sci. 13,144 (2021). https://doi.org/10.1007/s12520-021-01404-2.
  • 2. G., Allen, Hydraulic Lime Mortar for Stone, Brick and Block Masonry: A Best Practice Guide. Taylor & Francis, 2015.
  • 3. K., Elert, C., Rodriguez-Navarro, E.S. Pardo, et al. Lime Mortars for the Conservation of Historic Buildings. Stud. Conserv. 47, 62-75 (2002). https://doi.org/10.1179/sic.2002.47.1.62.
  • 4. D. Ergenç, R. Fort, Multi-technical characterization of Roman mortars from Complutum, Spain. Measurement 147, 106876 (2019). https://doi.org/10.1016/j.measurement.2019.106876.
  • 5. J. Elsen, Microscopy of historic mortars - a review. Cem. Concr. Res. 36, 1416-1424 (2006). https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2005.12.006.
  • 6. D. Arnold, Building in Egypt. Oxford: Oxford University Press, 1991.
  • 7. J.A. Harrell, Amarna gypsite: A new source of gypsum for ancient Egypt. J. Archaeol. Sci. Rep. 11, 536-545 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2016.12.031.
  • 8. M. Philokyprou, The Earliest Use of Lime and Gypsum Mortars in Cyprus. In: Historic Mortars (eds Válek J., Hughes J.J. and Groot C.J.W.P.), Dordrecht, pp.25-35. Springer Netherlands, 2012.
  • 9. F.J. Blasco-López, F.J. Alejandre, V. Flores-Alés, Methodology for characterising microlayers in historical plasterwork. Constr. Build. Mater. 93, 463-470 (2015). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.05.135.
  • 10. V. Brunello, C. Canevali, C. Corti, et al. Understanding the Microstructure of Mortars for Cultural Heritage Using X-ray CT and MIP. Materials (Basel) 14, (2021). https://doi.org/10.3390/ma14205939.
  • 11. N. Lushnikova, L. Dvorkin, 25 - Sustainability of gypsum products as a construction material. In: Khatib J.M. (ed) Sustainability of Construction Materials (Second Edition), pp.643-681. Woodhead Publishing, 2016.
  • 12. J.M. Tulliani, C.B. Cestari, Study of the degradation causes affecting stucco sculptures from the Valentino Castle in Turin. Mater. Struct. 38, 425-432 (2005). https://doi.org/10.1007/BF02479311.
  • 13. J. Igea, P. Lapuente, S. Martínez-Ramírez, et al. Caracterización de morteros mudéjares de la iglesia de San Gil Abad (Zaragoza, España): Investigación de la tecnología de fabricación de morteros históricos de yeso. Materiales De Construccion 62, 515-529 (2012)
  • 14. M.T. Freire, M. Veiga, A. Santos Silva, et al. Improving the Durability of Portuguese Historical Gypsum Plasters Using Compatible Restoration Products. 12th International Conference on Durability of Building Materials and Components II. Porto, Portugal, p. 905-913, 2011.
  • 15. M.T. Freire, A. Santos Silva, M.d.R. Veiga, et al. Studies in ancient gypsum based plasters towards their repair: Mineralogy and microstructure. Constr. Build. Mater. 196, 512-529 (2019). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.11.037.
  • 16. M. Mirderikvandi, A.H.E. Zargar, D. Heidari Bani, A Study of the Ancient Mortars used in Shapouri Bridge of Khorramabad and the Feasibility of Using it in Restoration of the Bridge through Laboratory Methods. Journal of Conservation and Architecture in Iran 5, 45-58 (2015).
  • 17. I. Ahmad Bany Yaseen, H. Al-Amoush, M. Al-Farajat, et al. Petrography and mineralogy of Roman mortars from buildings of the ancient city of Jerash, Jordan. Constr. Build. Mater. 38, 465-471 (2013). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.08.022.
  • 18. V.C. Farmer, The Layer Silicates. In: Farmer VC (ed), The Infrared Spectra of Minerals. Mineralogical Society of Great Britain and Ireland, pp.539. 1974.
  • 19. B. Ajorloo, The excavation at the Arch of Alishah in Tabriz. In: Proceddings of the 16th Iranian Sympossium of Archaeology (ed Shirazi R), Tehran, Iran, Winter 2017, pp. 28-30. Iranian Center for Archaeological Research. 2017.
  • 20. B. Ajorloo, S.A. Mansouri, The architecture of Azerbaijan in Ilkhanid era, the case study: A new archeological research on the Ark of Alishãh in Tabriz. In: Proceedings of the 5th SIE (eds Panaino A and Zipoli R), Ravenna, October 6-11, pp.3-14. Milano: MIMESIS. 2003.
  • 21. J. Dieulafoy, La Perse, la Chaldé e et la Susiane 1881-1882. Paris: Hachette. 1887.
  • 22. W. Kleiss, Notiz zur Alishah moschee (Ark) in Tabriz. AMI 14, 117-118 (1981).
  • 23. M.A. Dabbas, Y.E. Mohammed, H.K. Weam, Estimation of Gypsum-Calcite Percentages Using a Fourier Transform Infrared Spectrophotometer (FTIR), in Alexandria Gypsiferous Soil -Iraq. Iraqi J. Sci. 55, 1916-1926 (2014).
  • 24. J. Hirsch, S. Lowry, M. Dowd, X-Ray Fluorescence and FT-IR Identification of Strontium and Carbonate in Domestic and Imported Gypsum Drywall. Spectroscopy (Santa Monica) 25, (2010).
  • 25. F.B. Reig, J.V.G. Adelantado, M.C.M. Moya Moreno, FTIR quantitative analysis of calcium carbonate (calcite) and silica (quartz) mixtures using the constant ratio method. Application to geological samples. Talanta 58, 811-821 (2002). https://doi.org/10.1016/S0039-9140(02)00372-7.
  • 26. P.A. Bhat, N.C. Debnath, Theoretical and experimental study of structures and properties of cement paste: The nanostructural aspects of C-S-H. J. Phys. Chem. Solids 72, 920-933 (2011), https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2011.05.001.
  • 27. M. Frías, H. Savastano, E. Villar, et al. Characterization and properties of blended cement matrices containing activated bamboo leaf wastes. Cem. Concr. Compos. 34, 1019-1023 (2012). https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2012.05.005.
  • 28. M. Dener, M. Karatas, M. Mohabbi, Sulfate resistance of alkali-activated slag/Portland cement mortar produced with lightweight pumice aggregate. Constr. Build. Mater. 304, 124671 (2021). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.124671.
  • 29. E. Salavessa, S. Jalali, L.M.O. Sousa, et al. Historical plasterwork techniques inspire new formulations. Constr. Build. Mater. 48, 858-867 (2013). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.07.064.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-dd58a806-1b6a-41ea-8131-47383d9beace
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.