Tadeusz Żurowski
Doświadczenia nad
elektrokinetyczną konserwacją
drewna
Ochrona Zabytków 6/4 (23), 224-227
1953
DOŚWIADCZENIA NAD ELEKTROKINETYCZNĄ KONSERWACJĄ DREWNA
TADEUSZ ŻUROWSKI
. Zabiegi nad konserw acją d rew n a użytkow ego są obecnie szeroko stoso w ane, a różne instytucje zajm ują się badaniem drew n a i dokonują tysiące prób nad zastosow aniem środków im pregnujących. Dom aga się tego narodow a gospodarka drew nem . O dbywa się bezustanna w alka o zdrow ie drzew i la sów i o dostarczenie na budow ę m a te ria łu pew nego pod względem w ytrzy m a łościowym, zdrow otnym a zabezpieczone przed inw azją szkodników oraz od pornego na ogień. N ikt poza konserw ato rem zabytków nie in teresu je się d rew nem w budynku niszczejącym, bo tego rodzaju m ateria ł jest bezw artościow y konstru k cy jn ie i m usi być po p ro stu w yelim inow any z budynku, a zastą piony drew nem zdrowym . In sty tu ty technologii drew na u stalają wszelkiego ty p u zagrożenia dla m ateriału , k tó ry m a być użyty do budow y, w ypró- bow ują różne środki do w alki ze szkodnikam i i stosują je głów nie p ro filak tycznie.
O statnią rzeczą in sty tu tó w tych je st rozpoznaw anie n a czas d re w n a śm ier telnie zaatakow anego, aby je m ożna było wym ienić, zanim dojdzie do k a ta strofy. M etodami konserw acji obiektów w ażnych dla k u ltu ry i sztuk i narodo wej in sty tu ty nie in tere su ją się, gdyż problem y konserw acji bez resekcji w y niszczonych k o nstrukcji drew nianych pod względem gospodarczym nie odgry w ają większej roli.
D latego to m etody konserw acji zabytków drew nianych są stosunkow o do ważności zagadnienia m ało rozw inięte. Nie stworzono dotychczas instytu tów , k tó re by mogły opracow yw ać now e m etody konserw acji, a istniejące p ra cow nie konserw atorskie przy m uzeach przeżuw ają daw ne m etody, znane już w ubiegłym stuleciu. Te sam e pracow nie są często bezsilne wobec zabytków odkryw anych w najlepszym stanie, k tó re jed n ak naty chm iast po zm ianie w a ru n k ó w środow iskow ych ulegają gw ałtow nej zagładzie.
W ram ach pow stającego In sty tu tu H isto rii K u ltu ry M aterialnej jeszcze nie utw orzono kom órki pracującej nad rozw iązyw aniem problem ów kon serw ato r skich i konserw acyjnych.
P rzed konserw atoram i stoją zatem zagadnienia wzm ocnienia i konserw acji drew na, niszczejącego jako elem entu autentycznego, lub całości zabytku, k tóry m a znaczenie un ikatu. Głównie chodzi o zab ytk i in situ jak budowle, resztki osad daw nych (Biskupin) oraz liczne zabytki ruchom e archeologiczne, etno graficzne i dzieła sztuki.
P ierw sze pom ysły elektrokinetyczne konserw acji drew na m etodą prof. inż. R om ualda Cebertow icza pow stały kilk a la t t e m u 1 przy sposobności u tw ier dzania fundam entów k ilku w arszaw skich budowli. P ierw sze labo ratoryjne p róby u dały się całkowicie i pozw alały wnosić, że w teren ie będzie można w krótce rozpocząć próby na dużych obiektach, zarów no drew nianych jak i m urow anych, a po nich stałą konserw ację w obrębie P racow ni K onserw acji Zabytków . Zanim przystąpiono do realizacji w terenie udało się tym czasem w pracow ni zdobyć dobre w yniki p rzy próbie konserw acji m ątew ki z B
isku-1 T. Ż u r o w s k i , Elektrokonserwacja, Swiatowit, t. XX. T-wo Nauk. War szawskie.
pina 1. Pierw szego doświadczenia terenow ego dokonano w B iskupinie w 1951 r., w w a ru n kach nieodpow iednich i przy b ra k u odpo w iedniej tw ornicy p rąd u stałego, dlatego n e gatyw ny w ynik nie może być naw et b ran y pod uw agę przy dalszych próbach, które zo stały zapow iedziane 2.
W sierpniu 1952 r. w ykonano nowe próby laboratoryjne. P rac dokonał asystent prof. R. Cebertow icza — m gr inż. St. M yślińki w G d a ń sk u 3. W doświadczeniu tym użyto trzech elektrolitów : ałunu glino-potasowego K2SO4 : A h(S04)3:24 H2O, roztw oru szkła w od
nego o stężeniu 25°Bé lub 15°Bé oraz roztw oru chlorku w apnia o stężeniu 10 0 Bé.
D o ś w i a d c z e n i a n a d i m p r e g n a c j ą . P ierw sze w stępne dośw iad czenie zostało dokonane w celu stw ierdzenia zdolności przepływ u p rądu s ta łego w roztw orze ałunu. Do dośw iadczeń użyto 60 g. ałunu, rozpuszczonego w 6 litra c h wody. W w apnie umieszczono elektrody, którym i były ru rk i a lu m iniow e i połączono je param i z prądnicą. Początkow e napięcie p rą d u elek trycznego 2 Volt, przy rów noczesnym natężeniu 0,03 Am perów wzrosło do 10 Volt napięcia i 0,15 A m perów natężenia. Podczas początkowej fazy dośw iad czenia zm niejszono odległości elektrod z 32-ch do 10-ciu cm i wówczas zaobser- w onano rów noczesny w zrost natężenia p rą d u do 0,2 Am perów. Podobne zbli żenie elektrod w końcowej fazie dośw iadczenia spowodowało w zrost natężenia p rą d u aż do 0,3 Am perów.
W yniki wstępnego badania upow ażniły do przeprow adzenia doświadczeń na drew nie zabytkow ym przy zastosow aniu ałunu jako elektrolitu.
P róbkę N r 1 umieszczono w w annie, w której uprzednio rozpuszczono w wodzie po 10 g ałunu na każdy litr wody. Sposób um ocowania elektrod podaje rycina 274. P rzy napięciu 3 V natężenie p rą d u w ahało się w granicach od 0,02 Amp do 0,04 Amp podczas doświadczenia trw ającego 16 dni. P ie r w otnie gąbczaste drewno, uginające się pod naciskiem palca, po zabiegu stw ardniało, ale pierw otne spękania nie ściągnęły się.
P róbkę N r 2 umieszczono w roztw orze ałunu w tak i sposób, że w jeden jej koniec została w b ita katoda (patrz ryc. 275) w postaci drucika m iedzianego. P rz y napięciu p rą d u 3 V natężenie w zrastało podczas 14 dni trw ającego do św iadczenia od 0,02 do 0,03 Amp. Tym razem drew no uległo nieznacznem u stw ardnieniu, ale pierw otne głębokie pęknięcia scaliły się.
W następnym doświadczeniu na próbce N r 3 w podobnych w arunkach przeprow adzonym jak poprzednio — drew no przed zabiegiem bardzo m iękkie
1 R. C e b e r t o w i c z , Elektrokinetyczna metoda petryfikacji drewna oraz m u- m ifikacja m ątewki z prehistorycznego wykopaliska w Biskupinie. Prace I Sesji Naukowej Politechniki Gdańskiej.
2 T. Ż u r o w s k i , Elektrokinetyczna petryfikacja zabytków. „Z Otchłani W ieków “, t. XXI, zesz. 4, 1952 r. .
3 Protokóły inż. St. M yślińskiego z przeprowadzonych przezeń doświadczeń zostały tu w ykorzystane częściowo w dosłownym brzmieniu.
Ryc. 274. Sposób umocowania elektrod w doświadczeniu
Ryc. 275. Sposób umieszczenia próbki nr 2. Katoda wbita w próbkę.
Ryc. 276. Próbka nr 4. Anoda i katoda wbite po obu końcach próbki.
i dające się ugniatać lecz pozbawione w idocznych pęknięć zakonserw ow ało się
dość dobrze. j
We w szystkich tych doświadczeniach pow staw ała im pregnacja w obrębie całej miazgi drew na wyniszczonego i odkształconego nieraz znacznie przez rów nom ierne nasycenie przy rów noczesnym stw ardnieniu.
D o ś w i a d c z e n i a n a d m i n e r a l i z a c j ą . W próbkę N r 4, m iękką i posiadającą liczne spękania, w bito do obu końców elektrody m iedziane i w sta wiono do w anny, do której w lano roztw ór szkła wodnego o stężeniu 25° Bé (patrz ryc. 276). P rzy napięciu 3 V natężenie p rą d u wzrosło od 0,03 Amp do 0,04 Amp. w przeciągu czterech dni. Po czym w staw iono próbkę n a trzy dni do roz tw oru chlorku w apnia o stężeniu 10 ° Bé, w k tó ry m natężenie p rą d u pod koniec dośw iadczenia osiągnęło 0,08 Amp. D rew no zm ineralizow ało się dobrze.
M ineralizacja próbki N r 5 o stru k tu rze silnie gąbczastej odbyła się w po dobny sposób, lecz doświadczenia dokonano w słabszym roztw orze szkła wod nego o 15° Bé, w którym po dwóch dniach natężenie p rą d u rosło od 0,03—0,05 Amp. Po w staw ieniu próbki na dwa dni do chlorku w apnia natężenie prąd u dalej rosło od 0,04—0,06 Amp. Zabieg zm ineralizow ania ud ał się szczególnie do brze. P ró bka po zakończeniu zabiegu została zm yta w odą w celu usunięcia osadu.
W podobnych w arunkach m ineralizow ała się próbk a N r 6 p rzy natężeniu od 0,04—0,08 Am p przez przeciąg dw óch dni w szkle wodnym i dalszych dwóch dni w chlorku w apnia. I ta próbka zm ineralizow ała się bardzo dobrze, ale tylko do pew nej grubości — rdzeń pozostał dość miękki.
P orów nując obydwie m etody konserw acji drew na p rzy pom ocy energii elektrycznej i powyżej w ym ienionych płynów elektrolitycznych doszedł m g r inż. St. M yśliński do wniosków, że:
1. „N asycenie drew na roztw orem ału n u um ożliw ia dokładne i głębokie (całkowite) przesycenie w łókien drew na roztw orem , k tó ry działa na drew no do pewnego stopnia im pregnująco i ściągająco, jed n ak w w ypadku większych uszkodzeń (np. silne pęknięcia) nie u d aje się tą drogą scalić p rób ki i dopro w adzić do takiej tw ardości jak przy użyciu szkła wodnego i chlorku w ap nia“. 2. „Szkło w odne i chlorek w apnia działają doskonale jako zlepiszcze i wzm ac niają nadw yrężoną s tru k tu rę drew na, niestety jed n ak m ineralizacja ta n ie zawsze obejm uje głębsze w arstw y próbki (zbyt szybka reakcja m iędzy szkłem wodnym a chlorkiem w apnia pow oduje niekiedy przedwczesne i silne zm ine- ralizow anie pow ierzchniow ych w arstw drew n a u tru d n iając tym sam ym dal szy proces tw ardnienia)“.
Z powyższych doświadczeń w ynika, że próby konserw acji drew n a m etodą prof. R. C ebertow icza zostały w praw dzie bardziej posunięte, ale jeszcze nie osiągnęły pew ności działania konserw atorskiego. Różne próbki w podobnych w aru n k ach b y w ają w odm ienny sposób zakonserw ow ane. Dowodzi to, że in n e jeszcze czynniki tkw iące w próbkach — czyli w m ateriale doświadczalnym m uszą być b ra n e pod uwagę. Może tu chodzi o stopień zniszczenia i zgnicia, stru k tu rę drew na — rodzaj pły n u nasycającego i różne własności fizyko-che
miczne. ^
Sądzę, że należałoby przy następnych próbach uw zględnić możliwość im p reg n acji także innym i płynam i — n aw et używ anym i w budow nictw ie — ale zastosow anym i w tak i sposób, by miejsce zw ykłej wilgoci zajm ow ał płyn im p regn acy jn y przy pom ocy p rą d u elektrycznego.
M ineralizacja — ja k to w idać z doświadczenia — u dała się nieco lepiej, lecz w ykazała dwie w ady: nienaruszenie głębszych w arstw miazgi drew na oraz po zostaw ianie nalotów po kąpieli elektrolitycznej. Przypuszczać należy, że oby dw ie te w ady dadzą się usunąć na drodze technicznych zabiegów. Niem niej dalsze doświadczenia m uszą być dokonane w k ieru n k u ich usunięcia. Może obydw ie m etody im pregnacji i m ineralizacji pozwolą na rozw iązanie tego za gad n ien ia konserw acyjnego? Na razie m etodą cebertyzącji dadzą się konserw o w ać w iększe obiekty bez jakichkolw iek zm ian ujem nych a także i osuszać, co je st w ażne szczególnie dla zabytków architektonicznych.
W ydział Z abytków Archeologicznych Z arządu O chrony i K onserw acji Z a bytkó w w ysunął propozycje opracow ania m etod cebertyzącji zabytków trzem a sposobam i: osuszania, im pregnow ania i m ineralizacji:
1. w iększych drew niany ch k o nstrukcji z prac wykopaliskow ych, k tó re zosta ły przenaczone do pozostaw ienia in situ — n a m iejscu dla celów naukow o-dy daktycznych np. w B iskupinie, w G dańsku, Opolu, W rocław iu i in. W tych obiektach k onstrukcje drew niane po odsłonięciu okazują się najczęściej zupełnie zdrow e lecz nasycone wilgocią, z rzadka tylko w y stęp ują w płytszych w a rst wach zm urszałe lub wygniłe;
2. podobnych konstrukcji, k tó re zostaną w yjęte z podłoża celem ich prze k azan ia do m uzeum ;
3. drobniejszych przedm iotów o różnym stanie zachowania. Należy zauw a żyć, że naw et zdrow e przedm ioty po wydobyciu, na skutek zm iany w arunków łuszczą się przy w ysychaniu gw ałtow nie i rozpadają w arstew kam i, dochodzą cym i rocznie do k ilku centym etrów ;
4. konserw acji zabytkow ych drew nianych budynków , jak kościoły, ch aty w iejskie, karczm y, dw orki itp. o zbutw iałych podw alinach, a także o k on stru k cjach zagrzybionych, zajętych rów nież przez słupień nie u jaw n iający się od ra zu na zew nątrz.
Równocześnie w ysunięto wniosek na opracow anie m etody konserw acji k a m iennych zabytków , m urow anych z kam ienia lub cegły i to w szystkim i trze m a sposobami osuszania, im pregnacji i m ineralizacji.
N ależy oczekiwać dalszych prób w pracow niach profesora C ebertow icza i ich realizacji w terenie.
