Characteristics of 13th-century mortars from the tower at Lublin Castle

• Autorzy: Klimek Beata

Identyfikatory

DOI

10.24425/ace.2023.145254

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka XIII-wiecznych zapraw z baszty na Zamku Lubelskim

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The tower at Lublin Castle, known as the donjon, is the only monument of Romanesque art on the eastern side of the Vistula River. The cylindrical, brick building is part of the Lublin Castle complex. During contemporary restoration work, the 13th-century walls were uncovered, making it possible to retrieve the original materials. The article presents the mineralogical, chemical and granulometric characteristics. The analytical methodology included: qualitative mineralogical analysis of the whole sample by X-ray diffraction (XRD); morphological studies with elemental evaluation and microanalysis of the binder by scanning electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS). Residue determination of hydrochloric acid-insoluble parts and their granulometric analysis were performed. This methodology enabled to determine the composition of the mortars. It was found that the tested mortars have a similar mineralogical structure, but slightly differ in the proportion of individual components, primarily aggregate fractions. The samples consist mainly of quartz, calcite, and silicates. Moreover, the lime binder of the mortars was shown to be microcrystalline in nature. The aggregate used in historical mortars predominantly consisted of quartz sand and minerals of the feldspar and silicate group. The condition of the mortars requires conservation interventions. The performed characterization of the historic mortars was important for designing compatible restoration mortars.

PL

Baszta na Zamku Lubelskim, zwana donżonem, to jedyny po wschodniej stronie Wisły zabytek sztuki romańskiej. Cylindryczna, murowana budowla wchodzi w skład kompleksu Zamku Lubelskiego. W Basztę wzniesiono około połowy XIII w. w formie cylindrycznej, jednorodnej budowli wykazującej cechy stylu późnoromańskiego [1, 2]. Budynek został wzniesiony w typowy sposób dla XIII-wiecznych warowni - wewnątrz pierścienia obronnego, jako główne centrum umocnień (Fig.1.A). Od tamtego czasu baszta nie była przebudowywana na większą w skalę. Baszta to cylindryczna wieża na planie koła. Stoi na dziedzińcu zamku, częściowo wtopiona w jego południowe skrzydło połową swego obwodu. Posiada trzy kondygnacje. Zwieńczona jest krenelażem umieszczonym na lunetowym fryzie. Dolne partie wieży zostały zbudowane z wapienia łamanego i cegły, górne z cegły. W trakcie współcześnie wykonywanych prac restauratorskich odkryto XIII-wieczne mury, co umożliwiło pobranie oryginalnych materiałów. W artykule przedstawiono charakterystykę mineralogiczną, chemiczną i granulometryczną. Wieża na Wzgórzu Zamkowym w Lublinie jest jedynym znanym zabytkiem późnego okresu romańskiego na terenie historycznego województwa lubelskiego. Znaczenie tego obiektu dla dziejów zamku i miasta nie przełożyło się jednak proporcjonalnie na zakres podejmowanych badań. W istocie bowiem nie dokonano, jak dotychczas, planowych i systematycznych badań architektoniczno-konserwatorskich programowo mających na celu wyjaśnienie podstawowych kwestii związanych z obiektem: warsztatem i zastosowanym materiałem budowlanym. Badania i charakterystyka zabytkowych zapraw jest istotnym narzędziem identyfikacji pochodzenia składników, służy również do pozyskiwania informacji o historycznej ewolucji zabytku [4-7]. Właściwości techniczne zapraw są zależne od surowców [8]. Skład zapraw (charakter składników) i tekstura (zależna od składu masy i rozkładu uziarnienia są to najbardziej istotne cechy w kwestiach kompatybilności technicznej, pomiędzy materiałem historycznym, a nowo projektowanym [9].

Słowa kluczowe

EN

historic mortar; 13th century; research; Lublin; castle tower

PL

zaprawa historyczna; wiek XIII; badanie; Lublin; wieża zamkowa

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 69, nr 2
• Strony: 83--95
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Klimek Beata

• Lublin University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Architecture, Department of Conservation and Built Heritage, Lublin, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-6967-9766

Bibliografia

• [1] J. Chachaj, “Time to start the construction of the castle tower in Lublin in the light of the latest archaeological research”, The History of Material Culture Quarterly, vol. 67, no. 3, pp. 307-322, 2019, doi: 10.23858/ KHKM67.2019.3.002.
• [2] J. Chachaj, About the beginnings of the Lublin castle tower. Poland: Werset Press, 2020.
• [3] A. Rozwałka, “The cylindrical tower on the Castle Hill in Lublin in the light of archaeological and architectural sources”, Materials and Reports of the Rzeszów Archaeological Center, vol. 36, pp. 217-230, 2015, doi: 10.15584/misroa.2015.36.14.
• [4] M. Secco, et al., “Mineralogical clustering of the structural mortars from the Sarno Baths, Pompeii: a tool to interpret construction techniques and relative chronologies”, Journal of Cultural Heritage, vol. 40, pp. 265-273, 2019, doi: 10.1016/j.culher.2019.04.016.
• [5] S. Vettori, et al., “Archaeometric and archaeological study of painted plaster from the Church of St. Philip in Hierapolis of Phrygia (Turkey)”, Journal of Archaeological Science: Reports, vol. 24, pp. 869-878, 2019, doi: 10.1016/j.jasrep.2019.03.008.
• [6] D. Miriello, et al., “New compositional data on ancient mortars and plasters from Pompeii (Campania - Southern Italy): archaeometric results and considerations about their time evolution”, Materials Characterization, vol. 146, pp. 189-203, 2018, doi: 10.1016/j.matchar.2018.09.046.
• [7] E.A. Laycock, et al., “An investigation to establish the source of the Roman lime mortars used in Wallsend, UK”, Construction and Building Materials, vol. 196, pp. 611-625, 2019, doi: 10.1016/j.conbuildmat. 2018.11.108.
• [8] G. Borsoi, et al., “Analytical characterization of ancient mortars from the archaeological roman site of Pisões (Beja, Portugal)”, Construction and Building Materials, vol. 204, pp. 597-608, 2019, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2019.01.233.
• [9] K. Van Balen, et al., “Introduction to requirements for and functions and properties of repair mortars”, Materials and Structures, vol. 38, no. 8, pp. 781-785, 2005, doi: 10.1007/BF02479291.
• [10] W. Bartz, et al., “Characterization of historical lime plasters by combined non-destructive and destructive tests: The case of the sgraffito in Boznow (SW Poland)”, Construction and Building Materials, vol. 30, pp. 439-446, 2012, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2011.12.045.
• [11] P. Maravelaki-Kalaitzaki, et al., “Hydraulic lime mortars for the restoration of historic masonry in Crete”. Cement and Concrete Research, vol. 35, no. 8, pp. 1577-1586, 2005, doi: 10.1016/j.cemconres.2004.09.001.
• [12] J. I. Alvarez, et al., “Methodology and validation of a hot hydrochloric acid attack for the characterization of ancient mortars”, Cement and Concrete Research, vol. 29, no. 7, pp. 1061-1065, 1999, doi: 10.1016/S0008-8846(99)00090-3.
• [13] J. Coroado, et al., “Characterization of renders, joint mortars, and adobes from traditional constructions in Aveiro (Portugal)”, International Journal of Architectural Heritage, vol. 4, no. 2, pp. 102-114, 2010, doi: 10.1080/15583050903121877.
• [14] A. Moropoulou, et al., “Characterization of ancient, byzantine and later historic mortars by thermal and x-ray diffraction techniques”, Thermochimica Acta, vol. 269-270, pp. 779-795, 1995, doi: 10.1016/0040-6031(95)02571-5.
• [15] N. Arıoglu and S. Acun, “A research about a method for restoration of traditional lime mortars and plasters: a staging system approach”, Building and Environment, vol. 41, no. 9, pp. 1223-1230, 2006, doi: 10.1016/j.buildenv.2005.05.015.
• [16] Z. Owsiak, “Microscopic methods for analysis of mortars from historical masonry structures”, Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical Sciences, vol. 69, no. 1, pp. 1-8, 2021, doi: 10.24425/bpasts.2021.136042.