Róża Krzywobłocka-Laurów
Koncepcja oceny stanu kamiennych
obiektów zabytkowych
Ochrona Zabytków 51/1 (200), 31-34
Róża K rzyw obłocka-L au rów
KONCEPCJA OCENY STANU KAMIENNYCH OBIEKTÓW ZABYTKOWYCH
O cena stanu kam iennych obiektów zabytkowych wymaga kom pleksow ego podejścia zarów no w o d n ie sieniu do stanu zachow ania obiektu, jak i podejm ow a nych działań technicznych i organizacyjno-praw nych. Szczególnej wagi nabierają tu zarów no badania p o d staw ow e, jak i techniczne, a także historyczne.
W większości św iatowych ośrodków n a u k o w o -b a dawczych prow adzone są systematyczne badania m a teriałow e dla potrzeb konserwacji zabytków. Wyniki tych badań są odpow iednio grom adzone i system aty zowane. W niektórych z tych ośrodków , np. w Labo ratoire de R echerche des M onum ents H istoriques we Francji, znajdują się zbiory danych o obiektach zabyt kowych i bank inform acji o w zorcach. Brak bow iem stałego zbioru odpow iednich krajow ych w zorców ka mieni najczęściej stosow anych w obiektach zabytko wych narzuca konieczność przygotow ania ich w każ dym, indyw idualnym przypadku.
Inform acje zaw arte w krajowej literaturze na tem at stanu zachow ania zabytków kam iennych, opracow y w ane często przed wielu laty, są zestawiane w różny, czasem tru d n o porów nyw alny sposób. Stąd pro p o zy cja uporządkow ania postępow ania przy ocenie stanu kam iennych obiektów zabytkowych.
Badanie kam iennego obiektu zabytkow ego pow in no obejm ow ać analizy w stępne i szczegółowe. Analizy w stępne dotyczą zebrania informacji o obiekcie z ist niejących dokumentacji, literatury i przekazów ustnych, a także w yników obserwacji in situ. Inform acje tego typu są podstaw ą do sporządzenia d o kum entu w p o staci Karty inform acyjnej o stanie zachow ania za b y
tku . Karta taka pow inna składać się m inim um z dw óch
arkuszy. Pierwszy z nich zatytułow any: Dane history
czne pow inien zawierać następujące inform acje: nazwę
obiektu wraz z krótkim opisem , lokalizację obiektu, datę pow stania obiektu, dane na tem at inw estora oraz obecnego właściciela obiektu, projektodaw cy i w yko nawcy obiektu, u d okum entow ane w iadom ości na te m at m ateriałów kam iennych i innych m ateriałów b u dow lanych zastosow anych pierw otnie przy jego b u d o wie, daty w ykonania dotychczasow ych prac konserw a torskich, ich rodzaj i zakres oraz zastosow ane m ateria ły i techniki konserw atorskie, nazwiska w ykonaw ców dotychczasow ych prac konserw atorskich, literaturę lub inne źródła w ykorzystane do opracow ania p ie r wszego arkusza K arty inform acyjnej, takie jak: m ate riały archiw alne, m ateriały źródłow e, dokum entacja konserw atorska, przekazy ustne itp. Arkusz pow inien zaw ierać nazwisko autora i datę opracow ania karty, a także słow a kluczowe. Do arkusza D ane historyczne
1. A. Jarm ontow icz, R. Krzywobłocka-Laurów, Badania składu m i
neralnego i struktury piask o w có w , (w:) N au kow e p o d sta w y ochrony
pow inna być dołączona dokum entacja fotograficzna obiektu.
W arto przy tym zauważyć, że dotychczasow e d o k u m entacje konserw atorskie przew ażnie nie zawierają potrzebnych inform acji o użytych m ateriałach i stoso wanych zabiegach konserw atorskich. Jeżeli są naw et przytaczane w nich jakieś dane, to w sposób ogólniko wy. N a przykład w odniesieniu do rodzaju piaskowca — piaskow iec szary, różow y itp. Stosow ana zazwyczaj identyfikacja m ateriału zabytkow ego, jeśli nie jest oparta na m ateriałach źródłow ych, przeważnie odby wa się na podstaw ie pobieżnej oceny m akroskopow ej, w wyniku której możliwe są liczne pom yłki. O cena m akroskopow a jest bow iem niewystarczająca, aby p ra w idłow o zidentyfikow ać m ateriał. Z darza się, że zu pełnie inne m ateriały m akroskopow o wykazują duże podobieństw o do siebie.
Przykładem mogą być piaskow ce pochodzące z ka m ieniołom ów W artowice k. Bolesławca, Tokarzów- ka-B renna k. Skoczowa, G ó rk a-M u ch arz k. W adowic i Barwałd D olny k. W adow ic1. Próbki tych piaskow ców charakteryzują się szarą barw ą i budow ą d ro b n o ziarnistą. M im o że m akroskopow o próbki piaskow ców są praw ie identyczne, to szczegółowe badania składu m ineralnego wykazały istotne różnice między nimi. Jedna z przykładow ych próbek, pochodząca z rejonu sudeckiego, z miejscowości W artowice k. Bo lesławca, składa się głów nie z kw arcu. Zaw artość tego składnika określona została jako rów na 98% . Inne próbki natom iast zawierały znacznie mniej tego skład nika. Kwarc w ystępow ał w nich w ilości od 65,4% do 78,4% . Próbki te różnią się między sobą także pod względem jakościow ego składu m ineralnego. W p ró b ce pochodzącej z Tokarzów ki oprócz kw arcu, skaleni i kaolinitu, obecnych rów nież w próbce z W artowic, występuje także illit i glaukonit. W próbkach z Bar- w ałdu D olnego i G ó rk i-M u ch arza, oprócz m inerałów oznaczonych w poprzednich próbkach, w ystępują tak że kalcyt i dolom it. Rów nie znaczące błędy m ożna popełnić przy m akroskopow ej identyfikacji innych piaskow ców czy też skał w ęglanow ych. Z tego p o w o du bardzo w ażne są szczegółowe badania m ateriałów w zabytku. Jeśli brak jest udokum entow anych danych dotyczących m ateriału kam iennego w zabytku, należy to zaznaczyć w karcie.
W stosunku do opisu przeprow adzonych zabiegów, w dokum entacjach konserw atorskich przeważnie brak jest szczegółów dotyczących stosow anych odczynni ków, m ateriałów i technik konserwacji.
i konserwacji dziel sztu ki oraz za b y tk ó w kultury m aterialnej, Toruń
Analizy szczegółow e obejm ują udokum entow aną wynikami badań identyfikację m ateriału kam iennego w obiekcie oraz opis zniszczeń i uszkodzeń całego ba danego obiektu. Badania te pow inny obejm ow ać usta lenie cech m orfologicznych fizycznych i składu m ine ralnego badanego m ateriału kam iennego, a w uzasad nionych przypadkach jego charakterystyk fizyko-m e- chanicznych. W zależności od zakresu badań i specy fiki obiektu, ustala się wielkość, kształt i miejsce p o brania próbki.
Praw idłow e w nioskow anie z prow adzonych badań m ineralogicznych próbek z zabytku jest uw aru n k o w a ne odpow iednim pobraniem i przygotow aniem m ate riału badaw czego do planow anych analiz. Przede wszystkim przy pobieraniu próbek jest w ażne możliwie najmniejsze uszkodzenie substancji zabytkowej. Je d n o cześnie próbki pobrane z obiektów muszą być re p re zentatyw ne dla danego obiektu. Z tego względu po przeprow adzeniu szczegółowych oględzin m akrosko powych obiektu, najlepiej przy udziale historyka sztuki i konserw atora, typuje się miejsca pobrania m ateriału do badań. O dłupki m ateriału nie m ogą być mniejsze niż 4 g. Próbki takie um ożliwiają badanie m akrosko pow e i m ikroskopow e zarów no pow ierzchni zew nętrznej, jak i świeżego przełom u kam ienia. M ateriał w tych fragm entach obiektów pow inien być oryginal ny i nie pochodzić z napraw.
Praw idłow a identyfikacja i pełna analiza kam ienia w zabytkach pozwala na stw ierdzenie stanu jego za chow ania poprzez porów nanie z próbkam i pobranym i ze złoża lub przyjętym w zorcem oraz na ustalenie za aw ansow ania procesów zniszczenia. Umożliwia ona także uzupełnienie przekazów historycznych.
Potrzebę stosow ania, obok oceny m akroskopow ej, rów nież dokładniejszych analiz, potw ierdzają wyniki szczegółowych badań różnych piaskowców. Wyniki takich badań identyfikacyjnych pozw alają stosunkow o dokładnie określić typ piaskow ca. Umożliwia to o d p o wiedni dobór m ateriału, niezbędny przy wyborze i te stow aniu planow anej m etody konserw acji. Należy za znaczyć, że w dawniejszych pracach dotyczących zabyt kowych m ateriałów budow lanych, stosow ano głównie badania ich cech technicznych. Rozwój aparatury i m e tod badawczych spow odow ał w prow adzenie do badań także m etod instrum entalnych.
N iek tó re z nich, jak m ikroskopia elektronow a, szczególnie skaningow a, analiza term iczna, a także ba dania rentgenograficzne i spektrofotom etryczne w pod czerwieni, rozszerzyły znacznie możliwości w zakre sie poznania stanu zachow ania zabytku. Szczególnie duże zastosow anie, w świetle m ateriałów z odbytych w ostatnim okresie m iędzynarodow ych konferencji, związanych z ochroną zabytków 2, znalazła analiza w skaningow ym m ikroskopie elektronow ym . Stoso w ano ją w badaniach stopnia zniszczenia zabytkowych
2. Structural Repair and M aintnance o f H istorical Buildings III
(STREMA)-, The International Congress on the Conservation o f Stone
m ateriałów kam iennych na skutek oddziaływ ania za nieczyszczeń atm osferycznych. Badano zarów no o ry ginalny m ateriał kamienny, pobrany z zabytku, jak i próbki różnych typów kam ieni, poddaw ane sym ula cyjnym procesom niszczenia w w arunkach la b o rato ryjnych. Tego rodzaju badania prezentow ane były przez badaczy argentyńskich, brytyjskich, francuskich, greckich, hinduskich, niem ieckich i w łoskich. Badania obejm ow ały w apienie o różnej porow atości, m arm ury, piaskow ce o zróżnicow anym spoiw ie, traw ertyn i g ra nity. Obserw acje w skaningow ym m ikroskopie elek tronow ym , łącznie z badaniem strat masy kam ienia i analizą profilu pow ierzchni kam ienia, stosow ano przy wyborze m etod czyszczenia fasad kam iennych obiektów zabytkow ych w ykonanych z dw óch różnych piaskowców.
Piaskowce te różniły się między sobą grubością ziar na, rodzajem spoiw a i wielkością porów . Pierwszy z nich był piaskow cem drobnoziarnistym , o spoiwie krzem ionkow ym z dom ieszką składnika żelazistego i przeciętnym w ym iarze p o ró w 0,2 mm. Drugi był piaskow cem gruboziarnistym , o spoiwie dolom itycz- no-ilastym i przeciętnym wym iarze p o ró w 0,5 mm. Powierzchnie obu piaskow ców wykazywały silne za brudzenie. W zależności od wielkości ziaren zastoso w anego ścierniw a i ciśnienia przy czyszczeniu, o b ser w ow ano w m ikroskopie różne efekty tego zabiegu. Pozwoliło to ustalić optym alne w arunki czyszczenia dla obu piaskowców.
M ikroskopię skaningow ą obok badań fizycznych stosow ano także przy ocenie skuteczności środków konsolidujących kam ienny m ateriał zabytkowy. O bej m ow ały one piaskow ce i w apienie. Przed i po zabiegu konsolidacji oceniano pow ierzchnie ziaren i granice między nim i, a także w ielkość porów , które uległy zasklepieniu w p o rów naniu do stanu struktury przed zabiegiem. M ikroskopia skaningow a, łącznie z m ikro- analizą składu chem icznego m ikroobszarów , była w y korzystana do badań dw óch rodzajów patyny — p o m arańczow ej i czarnej, na zabytkow ych piaskow cach. W innych pracach m etodę tę stosow ano rów nież w b a daniach dotyczących pow staw ania patyny na granicie. W badaniach krajow ych kam ieniarki zabytkowej rów nież stosow ane są m etody instrum entalne. D o tychczas były one stosow ane głów nie w badaniach o b jawów zniszczeń m ateriału kam iennego przede w szyst kim ważniejszych obiektów.
M im o w ielow iekow ych dośw iadczeń w stosow aniu kam ienia, jego cechy nie zawsze niestety były o d p o w iednio w ykorzystyw ane. D obór m ateriału kam ienne go nabiera szczególnej wagi przy rekonstrukcji i k o n serwacji obiektów zabytkow ych. Z upełnie n ie d o p u szczalne jest użycie m ateriałów przypadkow ych z n a stępujących względów:
a n d O th er M aterials (Research — Industry — M edia), U N E SC O -
Po pierwsze — istotny jest autentyzm m ateriałów , stanowiący, obok w alorów historyczno-artystycznych, 0 w artości zabytkow ego obiektu kam iennego. N a w a r tość tę składają się rów nież stosow ane rozw iązania konstrukcyjno-m ateriałow e, a także właściwe dla d a nego okresu historycznego techniki w ykonania. N a rzuca to konieczność stosow ania w pracach konserw a torskich m ateriałów takich, jakie były pierw otnie użyte do budow y danego obiektu. Jeżeli jest to niem ożliw e, pow inny być poszukiw ane m ateriały najbardziej p o d o bne do pierw otnych.
Po drugie — ważna jest trw ałość zabytku. Z apew nia się ją, jeżeli łączone są ze sobą m ateriały o jed n ak o wych lub bardzo podobnych cechach strukturalnych 1 użytkow ych, jak nasiąkliwość, kapilarne podciąganie, ścieralność itd. N a przykład stosow anie obok siebie odm iany gruboziarnistej i drobnoziarnistej kam ienia jest niew skazane, gdyż m ateriały te niszczeją w różnym stopniu. O bserw uje się także większe niszczenie ka m ienia porow atego w otoczeniu mniej porow atych, niż w przypadku, gdy kam ień ten znajdow ał się w są siedztwie kam ieni o tej samej porow atości. W stawianie brakujących płyt posadzkow ych o dużej ścieralności m iędzy płyty istniejące, w ykonane z kam ienia o małej ścieralności, rów nież ujaw nia się w niedługim czasie po takim rem oncie: obserw uje się silne zniszczenia n o w ych płyt. N a przykład piaskow iec o dużej ścieralno ści zastosow any na chodniki i schody Starego M iasta w W arszawie uległ zniszczeniu już po kilku latach. W ażne jest także uw zględnienie pozycji kam ienia, ja ką zajm ow ał w złożu. Elem enty kam ienne ułożone w obiekcie obok siebie w sposób zgodny z jego ułoże niem w złożu i ułożone prostopadle do kierunku u ło żenia w złożu, zachow ują się różnie z uwagi na różny przebieg kapilar.
Piaskowce przed użyciem wymagają sezonow ania. O d daw na znany jest fakt, że pew ne rodzaje kam ieni, jak piaskowce typu szydłow ieckiego, po wydobyciu ze złoża są m iękkie, a po pew nym czasie przechow yw ania w ekspozycji zew nętrznej tw ardnieją. Proces u tw ar dzania się kam ienia po w ydobyciu ze złoża nie jest całkow icie wyjaśniony. Uważa się, że kam ień utw ardza się w skutek zagęszczenia struktury, będącego w yni kiem krystalizacji zaw artych w nim zw iązków podczas w ysychania kam ienia. W oda przesiąkająca kam ień w złożu zawiera rozpuszczone różne sole. W oda desz czow a zakwaszona jest kwasem w ęglowym oraz zanie czyszczona innymi związkami pochodzącym i z atm o sfery. W ęglan w apniow y zaw arty w kam ieniu pod w pływ em takiej w ody przekształca się w jego kwaśną odm ianę. Przy wysychaniu kam ienia na jego p ow ierz chni, gdzie odparow uje w oda, następuje osadzanie się krystalizujących związków, w tym rów nież węglanu w apniow ego w postaci bezw odnej. Proces ten, nazy w any rów nież dojrzew aniem kam ienia, trw a od kilku do kilkunastu miesięcy. Zależy on od rodzaju kam ienia i w aru n k ó w atm osferycznych. Należy także zauważyć,
że nasiąkliwość kam ienia w złożu jest znacznie większa niż w norm alnych w arunkach. Jest to związane z w ięk szym ciśnieniem panującym w złożu. Po wydobyciu kam ienia ze złoża ciśnienie się w yrów nuje. Zm niejsza się porow atość kam ienia i um acnia się jego struktura.
Przy w yborze potrzebnego do prac k o n serw ato r skich piaskow ca m oże być zaw odne kierow anie się określeniem „piaskow iec szydłow iecki” czy „piasko wiec rad k o w sk i”. Piaskowce bow iem np. z rejonu kłodzkiego charakteryzują się dużym zróżnicow aniem barwy i uziarnienia kam ienia w tym samym złożu. G órne partie złoża zawierają m ateriał gruboziarnisty i bardzo tw ardy, środkow e, przew ażnie średnioziarni- sty i mniej tw ardy od poprzedniego, a najniższe zaw ie rają piaskow iec drobnoziarnisty, najczęściej biały, śred nio twardy. W ystępuje w tych piaskowcach rów nież duża gradacja barw na przestrzeni zaledwie kilku m e trów złoża. Cechy te spraw iają, że partie piaskow ca z tego sam ego w yrobiska m ogą różnić się między sobą bardziej niż piaskow iec pochodzący z łom u o d d alo n e go o kilkaset kilom etrów . Przykładem tego jest kam ie niołom w Radkow ie.
Z w ym ienionych w zględów zagadnienie p raw id ło wej identyfikacji m ateriału użytego do w ykonania obiektu zabytkow ego jest szczególnie ważne. D otych czas identyfikacja kam ieni przew ażnie odbyw ała się na podstaw ie oceny m akroskopow ej. O kreślano głów nie barw ę i grubość ziaren w strukturze kamieni. W przy padku piaskowców, z uwagi na ich złożony i bardzo zróżnicow any skład m ineralny, ocena m akroskopow a jest niewystarczająca, aby praw idłow o zidentyfikow ać rodzaj tego kam ienia.
W łaściwe uzupełnienia ubytków powstałych w w y niku niszczenia obiektu są niem ożliw e bez rzetelnego rozpoznania typu piaskow ca. Objawy zniszczenia obiektów zabytkow ych podaw ane są zazwyczaj jako rysy, spękania, zm iana barwy, wykwity, rozw arstw ienia i łuszczenie, lub ubytki m ateriału. Rozmaite przyczyny mogą pow odow ać p odobne lub identyczne typy zni szczeń. W w ielu przypadkach tru d n o jest ustalić d o kładny przebieg, charakter i rozm iary zniszczeń, prze ważnie nie zawsze da się ustalić wzajemne oddziały wanie i czas w pływ u poszczególnych czynników ni szczących. Przy analizie zniszczeń zabytku dużym uła tw ieniem jest m ożliw ość korzystania z informacji o nim grom adzonych w długim okresie czasu. M ożli wość taką stw arza jedynie syntetyczne zbieranie d a nych i prow adzenie odpow iedniej dokum entacji. Do tego celu prop o n u je się stosow anie drugiego arkusza
Karty inform acyjnej o stanie zachow ania zabytku.
Arkusz ten zatytułow any Opis zniszczeń i uszkodzeń
kam iennego obiektu za bytkow ego, pow inien zawierać
oprócz nazwy i jego lokalizacji, tak jak w arkuszu p ier wszym K arty, dostępne dane na tem at zanieczyszczeń środow iska, w ystępujących na tym terenie w przeszło ści i obecnie, o d pow iednio udokum entow ane i o p ra cow ane dane o rodzaju i składzie m ineralnym m ate
riału kam iennego, występującego w obiekcie, jego p o chodzeniu, przyjętym w zorcu do p o rów nań, o uszko dzeniach i zniszczeniach obiektu zabytkow ego z w y szczególnieniem podstaw ow ych typów zniszczeń, ich zakresu (% pow ierzchni lub objętości obiektu), w yka zu przypuszczalnych przyczyn niszczenia obiektu, oce nę skuteczności dotychczasow ych zabiegów konserw a torskich, słowa kluczowe. D o om aw ianego arkusza pow inna być dołączona dokum entacja p rzeprow adzo nych badań.
Przedstaw iona koncepcja prow adzenia w sposób ujednolicony w stępnych prac konserw atorskich um oż
liwi śledzenie zm ian w stanie zachow ania zabytku w m iarę upływ u czasu z uw zględnieniem w pływ u w y konyw anych zabiegów konserw atorskich i ich skutecz ności. Pozwoli też na pogłębienie wiedzy na tem at w pływ u zanieczyszczeń środow iska na stan zabytku. O dpow iednio zgrom adzone dane o obiektach zabyt kow ych i w zorcach m ateriałów kam iennych, w po sta ci np. banku danych, m ogą stanow ić rzetelną podstaw ę przy podejm ow aniu decyzji w odniesieniu do zakresu i m etod prow adzenia prac konserw atorskich danego obiektu, a także ułatw ić w ym ianę inform acji i doś wiadczeń w skali krajow ej i m iędzynarodow ej.
A Conception of an Assessment of the State of Historical Stone Objects
A rational conservation of historical monuments requires a synthetic and uniform gathering of data. The latter make it possible to compare the state of the preservation of the given monument in assorted periods of its exploitation, with
consideration for conducted conservation and its effecti veness. The author considers the conception of conducting research and conservation while assessing the state of the preservation of the stone material in the given monument.
