Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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

Koochakzaei Alireza, Mehrabad Mahsa Saidi, Ajorloo Bahram

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 2

68--75

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.

2

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

Klimek Beata

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 2

83--95

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].

3

Badania historycznych zapraw z Baszty Gotyckiej w Lublinie

Klimek Beata

Teka Komisji Architektury, Urbanistyki i Studiów Krajobrazowych

|

2022

|

T.18, nr 3

18--29

PL

Baszta Półokrągła, nazywana także Basztą Gotycką jest jedną z najstarszych budowli Lublina. Została zbudowana w XIV wieku z kamienia i cegły. Była częścią murów obronnych wzniesionych przez króla Kazimierza Wielkiego. W trakcie współcześnie wykonywanych prac restauratorskich, pobrano oryginalne materiały: zaprawy. W artykule przedstawiono charakterystykę mineralogiczną, chemiczną zapraw. Metodyka analityczna obejmowała: jakościową analizę mineralogiczną całej próbki metodą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD); badania morfologiczne z pierwiastkową oceną i mikroanalizą spoiwa metodą skaningowej mikroskopii elektronowej i spektroskopię rentgenowską z dyspersją energii (SEM-EDS). Wykonano oznaczanie pozostałości części nierozpuszczalnych w kwasie solnym. Metodologia ta pozwoliła na określenie składu zapraw: badania podciągania nasiąkliwości w wodzie po 24 godzinach zanurzenia. Stwierdzono, że badane zaprawy mają podobną budowę mineralogiczną, lecz nieco różnią się udziałem poszczególnych składników, przede wszystkim frakcji kruszywa. Próbki składają się głównie z kwarcu i kalcytu i dodatkowo krzemianów. Ponadto wykazano, że spoiwo wapienne zapraw ma charakter mikrokrystaliczny. Do produkcji historycznych zapraw jako kruszywo wykorzystano głównie piasek kwarcowy i minerały z grupy skaleniowej i krzemianowej.

EN

The Semicircular Tower, also called the Gothic Tower, is one of the oldest buildings in Lublin. It was built in the 14th century of stone and brick. It was part of the defensive walls erected by King Kazimierz Wielki. During contemporary restoration works, original materials were taken: mortar. The article presents mineralogical and chemical characteristics of mortars. The analytical methodology included: qualitative mineralogical analysis of the entire sample by X-ray diffraction (XRD); morphological tests with elemental assessment and microanalysis of the binder by means of scanning electron microscopy and X-ray spectroscopy with energy dispersion (SEM-EDS). Determination of the residual parts insoluble in hydrochloric acid was carried out. This methodology made it possible to determine the composition of mortars: tests of rising water absorption after 24 hours of immersion. It was found that the tested mortars have a similar mineralogical structure, but slightly differ in the share of individual components, primarily the aggregate fraction. The samples consist mainly of quartz and calcite with additional silicates. In addition, it was shown that the lime binder of mortars has a microcrystalline character. For the production of historical mortars, mainly quartz sand and minerals from the feldspar and silicate groups were used as aggregate.

4

Synteza spoiw wapiennych z zastosowaniem różnych minerałów ilastych w kontekście zapraw historycznych

Wala D., Rosiek G.

Wiadomości Konserwatorskie

|

2009

|

Nr 26

86-93

PL

Wapienne spoiwo, kompozycja podobna do rzymskich cementów, było zsyntetyzowane w temperaturach 900, 1000, 1100 [stopni]C używając węglanu wapnia (odczynnik) i surowców gliniastych (kaolin lub glina, glina kamionkowa, odpowiednio do składu chemicznego i mineralogicznego). Aby regulować czas wiązania użyto gipsu. Otrzymane spoiwa zostały użyte do przygotowania zaprawy murarskiej, gdzie stosunek spoiwa do kruszywa wynosił 1 do 3. Wypełniaczem był piasek kwarcowy o wielkości ziarna mniej niż 1 mm. Dla tych zapraw murarskich określono: wytrzymałość na zginanie i na ściskanie, gęstość, otwartą porowatość. Wytrzymałość na ściskanie zapraw murarskich, testowana po 65 dniach, zależnie od typu surowca, użytej gliny i temperatury wypalania spoiwa, wynosiła w zakresie 3,8 - 33 MPa. Najwyższa wytrzymałość została uzyskana dla spoiwa na bazie kaolinu, przy wypalaniu w temperaturze 900 [stopni]C i z dodatkiem gipsu. Kolor wypalonych spoiw zmieniał się od ceglastej czerwieni do kremowego.

EN

Lime binder, a composition similar to the Roman cements was synthesized at temperatures of 900,1000, 1100 [degrees]C using calcium carbonate (reagent) and clayey raw materials (kaolin, or clay, stoneware clay, depending on their chemical and mineral composition). Gypsum was used to adjust setting time. The obtained binders were used to prepare mortar, where the ratio of binder to the aggregate was 1 to 3. The filler was quartz sand of grain size less than 1 mm. For the mortars the following features were determined: bending strength and compressive strength, density, open porosity. Compressive strength of mortars, tested after 65 days, depending on the type of raw material, the clay used and the temperature of burning of binders, ranged 3.8 - 33 MPa. The highest strength was obtained for the kaolin-based binder, burned at the temperature 900[degrees] C and with an addition of gypsum. The color of burned binders changed from brick red to cream-white.