Właściwości lekkich cegieł z 800-letniego obiektu zabytkowego w Indiach

• Autorzy: Kumar Degloorkar Nikhil , Kumar Rathish Pancharathi

Identyfikatory

DOI

10.32047/cwb.2021.26.2.4

Warianty tytułu

EN

Material properties of the light mass bricks from an 800 year old Heritage site in India

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Renowacja i konserwacja obiektów dziedzictwa kulturowego w każdym kraju jest zadaniem trudnym i czasami wymaga dużej uwagi. Jest to równocześnie ważne dla podtrzymania kultury i dziedzictwa społeczeństw. Jednak często bardzo trudno jest znaleźć odpowiednie materiały stosowane w przeszłości i dlatego w wyniku zastępowania ich dostępnymi spoiwami cementowymi, może dojść do uszkodzenia starych materiałów. Z tego powodu trzeba zbadać te antyczne materiały i opracować podobne zastępcze, o zbliżonych właściwościach. Ten materiał zastępczy powinien mieć podobny skład mineralny i właściwości fizyczne, a wówczas nie będzie stwarzał problemów w trakcie naprawy i po jej wykonaniu. W niniejszej pracy, przy użyciu nowoczesnych technik analitycznych, a przede wszystkim mikroskopii elektronowej, rentgenografii i spektroskopii w podczerwieni, zbadano skład antycznej cegły pływającej, stosowanej w indyjskim obiekcie zabytkowym. Określono również właściwości fizyczne, a mianowicie ciężar właściwy, gęstość nasypową, zawartość pustek i porowatość. Na podstawie przeprowadzonej analizy można stwierdzić, że cegły były lekkie, o czym decydowała duża porowatość, i mogły pływać w wodzie, gdyż były to pojedyncze pory zamknięte. Cegły wykonano z gliny prażonej w niskich temperaturach, co pozwoliło uzyskać dużą porowatość. Skład chemiczny cegieł, oznaczony pod mikroskopem elektronowym przy zastosowaniu mikroanalizy rentgenowskiej, składał się z kwarcu, tlenku glinu i hematytu. To niskotemperaturowe prażenie gliny zostało poparte analizą FTIR, wykazującą wiązania Si-O, które nie są trwałe w wysokiej temperaturze.

EN

Restoration and preservation of Heritage Structures in any country is a challenging task and sometimes requires urgent attention. Moreover, it is important for sustenance of culture and heritage of the society. But many times, it is very difficult to find matching materials used in the past and hence due to use of available cementitious materials there can be degeneration of existing material. In view of this, there is a need to characterize these ancient materials and develop alternate materials with almost similar characteristics. With this knowledge, an alternate material similar in mineral composition and physical properties need to be developed, which will not have compatibility issues during and after repair. In the present study, the material characterization of an ancient floating brick at an Indian Heritage site was examined using modern analytical techniques like SEM-EDS, XRD and FTIR. In addition, the physical properties like specific gravity, bulk density, voids ratio and porosity were also determined. From the analysis, it could be confirmed that the bricks were light in weight due to the pores content and could float in water due to the non-interconnected porosity. Also, the presence of quartz, alumina and hematite from SEM-EDS analysis confirmed that these bricks were made of firing the clay, at lower temperatures, to induce pores. This low temperature firing of clay was supported by FTIR analysis indicating the presence of Si-O bond that would have disappeared at higher temperature.

Słowa kluczowe

PL

obiekt zabytkowy; cegła lekka; inżynieria odwrotna; skład; właściwości fizyczne

EN

heritage object; composition; light mass brick; reverse engineering; physical properties

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 26, nr 2
• Strony: 89--100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kumar Degloorkar Nikhil

• Department of Civil Engineering, NIT Warangal, India

autor

Kumar Rathish Pancharathi

• Department of Civil Engineering, NIT Warangal, India

Bibliografia

• 1. R. Meli, R. Sánchez-Ramírez, Criteria and experiences on structural rehabilitation of stone masonry buildings in Mexico City. Int. J. Arch. Herit. 1(1), 3 -28 (2007). https://doi.org/10.1080/15583050601123118
• 2. S. Sandbhor, R. Botre, A Systematic approach towards Restoration of Heritage Buildings-A Case Study. IJRET 2(3), 229-238 (2013).
• 3. A.S. Reddy, P.R. Kumar, P.A. Raj, Preference based multi-criteria framework for developing a Sustainable Material Performance Index (SMPI). Int. J. Sustain. Eng., 12(6), 1-14 (2019) https://doi.org/10.1080/19397038.2019.1581853.
• 4. R. Vicente, S. Legomarsion, T.M. Fereira, S. Cattari, J.A.R. Mendes de Silva, Cultural Heritage Monuments and Historical Buildings: Conservation Works and Structural Retrofitting. in A. Costa, A. Arêde, H. Varun (Eds.) Strengthening and Retrofitting of Existing Structures, Springer Nature, 25-57 (2018).
• 5. S.M. Titchen, On the construction of ‘outstanding universal value’: Some comments on the implementation of the 1972 UNESCO World Heritage Convention. Conserv. Manage. Archa. 1(4), 235-242 (1996). https://doi.org/10.1179/135050396793138971.
• 6. UNESCO. Convention concerning the protection of the world cultural and natural heritage. In: General Conference at its Seventeenth Session 1972; 1:135-145.
• 7. C. Goodwin, G. Tonks, J. Ingham, Identifying heritage value in URM buildings. J. Struct. Eng. Soc. N. Z. 22(2), 16-28 (2009).
• 8. S. Raja Subramaniam, A Review on Repair and Rehabilitation of Heritage Buildings. IJRET 3(4), 1330-1336 (2016).
• 9. Y. Korany, Effective techniques for restoration of heritage masonry. IJMSI 5, 36-150 (2011).
• 10. A.S. Reddy, P.R. Kumar, P.A. Raj, Developing a Material Sustainable Performance Score (MSPS) to select an alternative Cementitious Material. Cem. Wapno Beton, 24(1), 68-76 (2019). https://doi.org/10.32047/CWB.2019.24.1.7.
• 11. M. Singh, Sujata Waghmare S. Vinodh Kumar, Characterization of lime plasters used in 16th century Mughal monument, J. Archaeol. Sci. 42(12) 430-434 (2014). https://doi.org/10.1016/j.jas.2013.11.019.
• 12. M. Singh, Analysis and Characterization of Charminar lime plaster. Curr. Sci. India 64(10), 760-764 (1993).
• 13. M. Dupas, A.E. Charola, A simplified chemical analysis system for the characterization of mortars. Second Int. Colloq. on Material Science and Restoration, Esslingen, 309-312 (1986).
• 14. R. Ravi, S. Thirumalini, N. Taher, Analysis of ancient lime plasters - Reason behind longevity of the Monument Charminar, India a study. J. Build. Eng. 20, 30-41 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jobe.2018.04.010
• 15. S.M. Surendran, R. Ravi, S. Subramani G, S. Chattopadhyay, Characterization of Ancient Mortars of Veppathur Temple. IJCET 8(4), 2132-2139 (2017).
• 16. M. Aslam, Studies on Taj Mahal Plasters, Stud. Conserv. 35(2), 102-106 (1990). https://doi.org/10.2307/1506199
• 17. P. Maravelaki-Kalaitzaki, A. Bakolas, I. Karatasios, V. Kilikoglou, Hydraulic lime mortars for the restoration of historic masonry in Crete. Cem. Concr. Res. 35(8) 1577-1586 (2005). https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.09.001
• 18. M.R. Veiga, J. Aguiar, A. S. Silva, F. Carvalho, Methodologies for characterisation and repair of mortars of ancient buildings. in P.B. Lourenço, P. Roca (Eds.), Historical constructions, Guimarães, 353-362 (2001).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).