Wiesław Domasłowski
Zagadnienie usunięcia nawarstwień
z powierzchni kamiennego portalu z
Ołbina
Ochrona Zabytków 18/3 (70), 29-34
WIESŁAW DOMASŁOWSKI
ZAGADNIENIE USUNIĘCIA NAWARSTWIEŃ
Z POWIERZCHNI KAMIENNEGO PORTALU Z OŁBINA*
B ad an ia A. Majeroiwicza 1 pozw oliły ustalić, że p o rta l z O łbina został iw ykonany z piaskow ców arkoizowych i k w arco w ych o lepiszczu krzemionkowcHwapiennyiml ii k rzem ionkow o- -ila sty m , posiad ających s tr u k tu r ę p sam itow ą o ra z te k s tu rę częściow o porow atą i p raw ie bez- k ieru n k o w ą . N a kam ien iach w y stę p u ją n a w a r s tw ie n ia o znacznej grubości szpecące i uszczel n ia ją c e ich pow ierzchnię. P o w sta ły o n e n a s k u te k :
1) pięciokrotnego n asy can ia k am ien ia (w la ta c h 1909— 1934) flu a ta m i i praw do p o d ob nie sz k łe m w od ny m 2,
2) rozpuszczania lepiszcza w w e w n ętrzn y c h p a rtia c h k am ienia i o sad zania go n a jego (po w ierzchni,
3) m ig ra cji na pow ierzchn ię k am ien ia soli rozpuszczaln ych w .wodzie (zaw artych w k a m ieniu , zapraw ach , o ra z w wodzie in filtru ją c e j z igleby) s,
4) re a k c ji chem icznych, zachodzących n a pow ierzchn i kam ieni (głów nie działania gazów sia rk o w y c h — p o w staw an ie siarczanów ),
5) osadzania się w porach k am ien i sadzy, p yłów i zanieczyszczeń organiczn y ch 4.
Istn ieją ce n a w a rstw ie n ia w y w ie ra ją 'szko d liw y Wpływ na s ta n zachow ania k am ienia, po n iew aż [posiadają odimienny w sp ó łczy n n ik roz szerzaln o ści term iczn ej od k a m ie n ia i uszczel n ia ją jego pow ierzchnię. P ro w adzi to do d ezin
teg ra cji w e w n ętrzn y c h p a rtii kam ienia, w y w ołanej n a p rę ż e n ia m i ścinającym i, o ra z dzia łan iem lo d u i k ry sta liz u ją c y c h soli. W w y n ik u n a w a rstw ie n ia p ę k a ją i uleg ają złuszczeniu, oidlsłaniając o sy pu jące się w a rstw y k am ien ia. P o w strzy m a n ie tego· procesu m ożna w p ew n y m sto p n iu osiągnąć, u su w ając istn ie ją c e n a po w ierzch n i k a m ie n ia naw arstw ien ia, a ty m sa m ym zap ew n iając m u swobodę tzw . „oddycha n ia “ . P rz ed m io te m n iniejszej p rac y je s t zagad n ie n ie u su n ięcia z pow ierzchni k am ienia zw iąz k ó w nierozpuszczalnych w wodzie, tw o rzących w arstw ę w s k u te k osadzenia się zanieczyszczeń oraz p ro d u k tó w rozk ład u kam ienia. P ro b le m u sunięcia soli rozpuszczalnych jest przedm io te m inn ego opraco w an ia Λ
U sunięcie n a w a rstw ie ń z piaskow ców s ta now i p ro b le m tru d n y do rozw iązania. Z n ane pow szechnie m eto dy bądź n ie d a ją oczekiw a n y ch re z u lta tó w , bądź te ż w y w o łu ją uboczne sk u tk i, p o w od ujące p rzyśpieszone zniszczenia k am ienia.
Stosow anie m eto d m echanicznych — szoro w a n ie szczotkam i d ru cian y m i i k am ieniam i ściernym i, piaskow anie, czy też p rzek u w an ie n ie m oże być oczyw iście w p rzy p a d k u p o rta lu b ra n e ipod uw ag ę. N ie m ożna tak ż e u żyć k w a sów , k tó re m ogą w bardzo znacznym sto p n iu osłabić kam ień , lu b alk alió w k tó re są m ało sku teczne, a poza ty m n a Skutek k ry sta liz a c ji idziałają niszcząco n a kam ień 6.
* Praca w ykonana na zlecenie K onserwatora Z a b ytk ów m. Wrocławia.
1 A. M a j e r o w i e ź , Opis prób skalnych z ro m ańskiego portalu z Ołbina, m aszynopis w aktach M iejskiego Konserwatora Zabytków w e Wrocławiu, opracow anie z grudnia 1963 r.
2 O. C z e r n e r , P odsu m ow an ie badań i opraco w a ń m ają cych na celu określenie w a r u n k ó w i m o żli w ości konserw acji romańskiego porta lu z Ołbina, m a szynopis w aktach M iejskiego Konserwatora Zabyt ków w e W rocławiu, p. 1.1.1, 1.1.2.1 i 1.2.2.
* J. Lehmann na p odstaw ie badań pobranych z powierzchni portalu próbek stw ierdził, że w kam ie n iu w ystęp ują znaczne ilości sold rozpuszczalnych w w od zie ((chlorki, siarczany, w ęglan y: sodiu, potasu glinu, w apnia, żelaza i m agnezu); pH roztworu wod-*
nego w ynosiło 9,7— 111,1. J. L e h m a n n , W y n iki ba dania stopnia zasolenia kamienia romańskiego p o rta lu z kościoła Marii Magdaleny we Wrocławiu, m aszy nopis w aktach M iejskiego Konserwatora Zabytków w e W rocławiu, opracowanie z grudnia 1963 r.
4 Z opracowania O. C z e r n e r a (op. cit.) w ynika, że szczeliny w kam ieniu były zalew ane w oskiem (1934 r.), parafiną, asfaltem i cementem.
5 J. L e h m a n n , op. cit.
β B. P e n k a l a , Ochrona kamienia na elewacjach p rze d s z k o d l iw y m działaniem czynników a tm o s fe ry c z nych drogą zabezpieczenia chemicznego, praca dok torska w ykonana w Politechnice· W arszawskiej 1961 r.. s. 42 (maszynopis); Z. P r z e d p e ł s k i , K onserwacja kamienia w architektu rze, Warszawa 1957, s. 24.
1. K am ień z rzeźb y ogrodow ej z p a ła c u Sanssouci. Część k am ien ia (piaskow iec o lepiszczu k r żerni onko- w o -ilasty m ) oczyszczono ro z tw o re m k w a su flu o ro w o
dorow ego (Fot. E. W ołujew icz)
1. F ra g m e n t de la s c u lp tu re en p ie rre p ro v e n a n t d u ja rd in d u c h â te a u S ans-S ouci. U n m o rc e a u de p ie rr e (grès à lia n t silico -ca lc aire) p u rifié à l ’aid e de la s o lu
tion d ’acid e flu o rh y d riq u e
2. F ra g m e n t w ieżyczki p o łu d n io w o -za ch o d n ie j R a tu sz a S ta ro m ie jsk ie g o w T o ru n iu . Część ikam ien iark i oczysz czona ro z tw o re m k w a su fluorow odorow ego (Fot.
J. W olski)
2. F ra g m e n t d ’un p in a c le (tourelle) s u d -o u e s t de l ’H otei d e V ille à T o ru ń . D é ta il en p ie rre n e tto y é a v e c
la so lu tio n d ’ac id e flu o rh y d riq u e
Stosowane do usuw ania zanieczyszczeń z kam ieni papki z mączki ziem niaczanej7, czy k leje zwierzęce rów nież n ie dają dobrych re
-7 K r e s t o w s k i j , M ra m o rn a ja sk u lp tu ra , L e n in g ra d 1934; A. K r z e m i e 1 ń, M a teria ło zn a w stw o
tw o r z y w a rty sty c zn y c h i ich ko n serw a cja , W arszaw a
1956, s. 121.
8 H. I. P 1 e n d e r 1 e l t h, T h e C o n serv a tio n of
A n tiq u itie s and W o rk s o f A r t, L ondon 1957.
9 F. I. G. R a w l i n s , T h e cleaning of sto n ew o rk. „S tu d ie s in C o n se rv a tio n ”, 1957, n r 1; W. S k a l m o w -s k i , N a tu ra ln e i -sztu c zn e m a te r ia ły k a m ie n n e w b u
d o w n ic tw ie , W arszaw a 1956, s. 108; H. I. P I e n d e r
l e i t h, op. cit.; Z. P r z e d p e ł s k i , op. cit.; K r e s t o w s k i j , op. cit.; T h e w e a th e rin g p re serv a tio n
zultałów. W zależności od właściwości klejów, stopnia ich wysuszania, stan u zachowania ka mienia, oraz rodzaju i właściwości naw arstw ień, oczyszczanie pow ierzchni obiektu jest zwykle nierównom ierne, a także n ad er często n astępu je oderw anie w arstew ki kam ienia w partiach bardziej zniszczonych.
Przeprow adzone próby usunięcia zanie czyszczeń przy pomocy stosowanych do tego ce lu rozpuszczalników org an iczn y ch 8 również nie dały rezu ltató w zadowalających. Za grani cą do oczyszczania powierzchni kam ieni w a piennych lu b innych o powierzchni szlifowanej, powszechnie jest stosowana para wodna lub długotrw ały n atry sk w o d y 9.
Uzyskuje się dobre rezultaty, stosując po wyższe m etody do oczyszczania kam ieni nie zniszczonych i pokrytych naw arstw ieniam i o niewielkiej grubości. W przypadku kam ieni zniszczonych n ie można uniknąć pow staw ania ubytków, zwłaszcza że w celu usunięcia grubych
w arstw zanieczyszczeń należy kam ienie szoro wać tw ardym i szczotkami lub kam ieniam i ściernymi. Stosowanie n atry sk u .wodnego do oczyszczania piaskoiwców n ie d aje dobrych re zultatów 30.
Spośród środków stosowanych w ostatnich latach do oczyszczania kam ieni na uwagę za sługuje kwas fiuorow bdorow y. Jest on z dobry mi 'wynikami stosowany w Anglii do oczyszcza nia piaskowców i waipiieni, przy czym na pod staw ie w ieloletnich obserw acji nie stwierdzono żadnych ujem nych skutków jego d z ia ła n ia n . Według R. Schuh’a p rzy pomocy kw asu fluo rowodorowego można nie ty lk o usunąć n aw ar stw ienia lecz także wzmocnić kam ień 12. Prze prowadzone przez au to ra w 1960 r. badania nad oczyszczaniem rzeźb kam iennych (piaskowiec), znajdujących się w ogrodach pałacu Sanssouci pozwoliły ustalić, że gruba powłoka zanieczysz czeń może być usunięta jedynie przy pomocy roztw oru kw asu fluorow odorow ego13. N aw ar stw ienie usunięto nie uszkadzając n atu raln ej patyny kam ienia (il. 1). Podobnie bardzo do bre rezu ltaty uzyskano stosując roztw ór oma wiane goi kw asu do oczyszczania kam ieniarki iednej z wieżyczek Ratusza Starom iejskiego w Toruniu (11. 2).
Działanie kw asu fluorowodorowego' p rze biega w dwóch kierunkach:
1) reag u je on ze związkami wapniowymi, stanowiącymi lepiszcze kam ienia (węglan wap niowy), lub wchodzącymi w skład naw arstw ień
and m a in te n a n ce o f n a tu ra l sto n e m a so n ry , „B uilding
in d u s trie s ”, London 1951, n r 730, s. 51.
10 T h e w e a th e rin g p re serv a tio n a n d m ain ten a n ce
o f n a tural stone m a so n ry , op. cit.
11 T h e w e a th e rin g p re serv a tio n and m a in te n a n ce
o f n atural stone m a so n ry , op. cit.
12 R. S c h u h , N e u e M eth o d e n der S te in k o n s e r v ie
rung, „M altech n ik ” 1962, n r 4, s. 97.
18 W. D o m a s l o w s k i , Sposób o czyszczen ia rzeźb
k a m ie n n yc h zn a jd u ją c y c h się w ogrodach pałacu S a n s souci, opraco w an ie d la M iejskiego K o n s e rw a to ra Z a
by tk ó w w B erlin ie.
(siarczan w apnia), tw orząc nierozpuszczalny >w w odzie flu o re k w ap n io w y o dużej tw ardości. P odob n ie tw o rzy nierozp uszczaln e flu o rk i ze zw iązkam i m agnezow ym i.
2) rozpuszcza krzem io n k ę tw o rząc fluo re k k r z e m o w y 14.
M ożna przypuszczać, że obydw ie reak cje w y w ie ra ją W pływ n a ro zlu źn ien ie spoistości n aw a rstw ie ń , a ty m sam y m u ła tw ia ją ich usu nięcie. N ato m iast tru d n o przew idzieć, jak i jest w p ły w k w asu n a odporność m echaniczną k a m ieni. N a stęp u je jej o słabien ie czy zwiększe nie? N ie wiadom o także jaki w p ły w w yw iera o m aw ia n y k w a s na poszczególne ro d za je pia skow ców . W yniki tego ro d za ju b ad ań n ie zosta ły do ty ch czas opublikow ane.
BA DANIA WPŁYWU STĘŻENIA KWASU FLUOROWODOROWEGO NA ODPORNOŚĆ PIASKOWCÓW NA ZGINANIE
Do b a d a ń u żyto piask ow ce o lepiszczu k rz e m ionkow ym , ila sty m i w ap ienn y m . N iek tó re ich w łaściw ości zestaW ioho w ta b lic y I.
Tabl. ) Właściwości piaskowców użytych do badań
Rodzaj piaskowca Ciężar objętościowy w g cm1 Nasiąkli- wość wod4 (24 godz) °o Porowatość otwarta °0 Odporność na zginanie w kG cm2 o lepiszczu krze mionkowym 1.8808 11,93 22,94 21,3 o lepiszczu ilastym 2,3000 5,00 11,50 32,4 o lepiszczu wa piennym 2,0696 7,93 16,30 12,6
Z piaskow ców w ycinano p ró b k i o w ym ia ra c h około 15 X 10 X 5 m m i poddawano· je n asy can iu ro ztw o ra m i kw asu fluorow odorow e go 15 przez zanurzan ie. Czas n asy can ia w ynosił 20 m in u t. 'Po ty m o k resie p ró b k i opłukiwam o bieżącą Wodą w odociągow ą p rzez 20 m in u t, a n a stę p n ie suszono je p rzez 6 dób w te m p e ra tu rze pokojow ej i poddaw ano b ad an io m odpor ności n a zginanie w a p a ra c ie „ D y n s ta t“ . K ażde go ro d z a ju bad an ia przeprow adzono n a d w u n a s tu pró b ach . U zyskane w yn iki podano· w ta
blicy II, III i IV.
Tabl. II Wpływ stężenia HF na odporność piaskowca o lepiszczu
krzemionkowym na zginanie Stężenie HF % Odporność na zginanie ί rr 0 3 Wzrost odporności 0.0
minim. maks. średnia
nienasy-cane 19,6 25,0 21,3 _ 1,5 20,6 33,9 24,0 13,7 3,0 24,4 44,9 30,7 44,1 6,0 26,1 52,0 34,5 62,0 12,0 9,3 13,8 10,7 spadek 49,9 Tabl. III Wpływ stężenia HF na odporność piaskowca o lepiszczu
ilastym na zginanie Stężenie HF 0 '0 Odporność na zginanie w kG/cm2 Wzrost odporności 00
minim. maks. średnia
nienasy-cane 20,4 41,6 32,4 — 1,5 31,8 46,3 40,4 24,7 3,0 47,7 59,0 51,4 58,7 6,0 46,0 61,3 52,8 63,3 12,0 52,6 69,0 59,9 84,9 Tabl. IV Wpływ stężenia HF na odporność piaskowca o lepiszczu
wapiennym na zginanie Stężenie HF 0/, 0 Odporność na zginanie w kG /cm 2 Wzrost odporności °/0
minim. maks. średnia
nienasy-cane 9,8 17,8 12,6 -0,375 9,9 16,7 11,7 spadek 7,1* 4 0,75 13,3 20,3 14,3 13,5 1,50 9,9 19,5 14,2 13,6 3,00 16,9 24,0 20,8 65,1
Jaik w y n ik a z tablic, w raz ze w z ro ste m s tę żenia k w a su fluorow odorow ego ro śnie o d p o r ność n a zg in an ie kam ien i o· lepiszczu ilasty m (stężenie k w asu 1,5 -i- 12,0°/o) i w a p ie n n y m (stężenie 0,375 4- 3,0% ). W g ranicach stężeń kw asu 1,5 -i- 6,0% zw iększa się ta k ż e o d p o r ność k a m ie n i o lepiszczu krzem ionkow ym , je d n a k p rz y stę ż e n iu 12,0°/o zaobserw ow ano g w ał tow ny jej spadek. Pow yższe zjaw isko m ożna w y tłu m a c zy ć tym , że w p rz y p a d k u k w asu 0 d u ż y m stę ż e n iu n a s tę p u je ro zp ad z ia rn isty piaskow ca, spow odow any rozpuszczaniem le piszcza. R oztw ory k w asu o niższych stężen iach (1,5
—
6,0%) rozpuszczają znacznie iwołniej le piszcze krzem ionkow e, d zięki czem u w o kresie trw a n ia dośw iadczenia n ie n a stęp o w ała dezin te g ra c ja piaskow ca. Z ao bserw ow any w zrost odporności m echan icznej piaskow ców n a le ży p rzy p isa ć tw o rzen iu się nierozpuszczal ny ch zw iązków flu o ru (w sk u te k zachodzących re a k c ji pom iędzy k w asem i lepiszczem w ap ien n ym ) o ra z p raw d o p o d o b n ie w y d zielan iu sięuw odnionej krzem ionk i, p o w sta ją c ej w sk u te k d z ia łan ia w o d y n a czte ro flu o re k krzem u (SiF4+ 2H20 = Si20 + 4HF). W ydaje się p raw d o podobne, iż żel k rzem io n k o w y osadzając się na z iarn ach p ia sk u zw iększa ich siłę sk le je n ia . Po n asy cen iu p ró b e k stw ierd zo no, że k raw ęd zie 1 p o w ierzch n ie k am ien i o lepiszczu k rzem io n k o w ym siln ie o sy p y w ały się pod w p ły w e m d
zia-14 Inne reakcje przebiegające w skutek zastosow a nia k w asu fluorow odorowego do oczyszczenia p ia sk ow ców m ają m niejsze znaczenie.
15 Do badań stosow ano naczynia z p olietylenu i polistyrenu.
łania kwaisu 12%. K w as o stężen iu 6% powo dował leklkie osypyw anie się kraw ędzi i po w ierzchni, 3% b. lek k ie sproszkow anie, a 1,5% n ie w yw ołał w idocznych zm ian w spoistości. W przypaidku p ró b ek o lepiszczu ilasty m i w a p ien n y m n ie stw ierdzono osyp y w an ia się, czy sp ro szk ow ania.
BADANIA WPŁYWU CZASU NASYCANIA PIASKOWCÓW ^/o ROZTWOREM KWASU
FLUOROWODOROWEGO NA ICH ODPORNOŚĆ NA ZGINANIE
P ró b k i piaskow ców o podanych w y m iarach nasycano przez zan u rzenie w 3% roztw orze k w asu fluorow odorow ego w gran icach od 10-Ь 40 m in., a n astęp n ie opłukiw ano je wodą bie żącą (20 m in u t) i suszono w te m p e ra tu rz e po kojow ej przez 6 dób. W yniki ilu s tru ją c e o dp or ność p ró b e k na zginanie podano w tab lic y V, VI i VII.
Tabl. V Wpływ czasu nasycania kwasem fluorowodorowym na od porność piaskowca o lepiszczu krzemionkowym na zginanie
Stężenie HF = 3 %. Czas nasycania min. Odporność na zginanie w kG/cm2 Wzrost odporności
minim. maks. średnia
nienasy-cane 10,6 25,0 21,3 _ 10 21,0 27.9 25,2 18,3 20 24,4 44,9 30,7 44,1 40 14,2 17,9 15,5 spadek 27,2 Tabl. VI Wpływ czasu nasycania kwasem fluorowodorowym na od
porność piaskowca o lepiszczu ilastym na zginanie Stężenie HF = 3% Czas nasycania min. Odporność na zginanie w kG/cm2 Wzrost odporności %
minim. maks. średnia
nienasy-cane 20,4 41,6 32,4 _ 10 50,6 56,7 53,5 65,2 20 47,7 59,0 51,4 58,7 40 35,9 47,9 42,8 32,1 Tabl. VII Wpływ czasu nasycania kwasem fluorowodorowym na od porność piaskowca o lepiszczu wapiennym na zginanie
Stężenie HF — 3 % Czas nasycania min. Odporność na zginanie w kG/cm2 Wzrost odporności 0//0
minim. maks. średnia
Nienasy-cane 9,8 17,8 12,6 10 12,8 25,8 18,8 49,2 20 20,3 27,9 22,2 76.2 40 13,0 20,7 15,2 20,6
U zyskane w yn iki w sk azu ją, że istn ieje o p ty m aln y czas (podobnie jak stężenie kw asu) n a sycania, w k tó ry m kam ienie, niezależnie od ro d z a ju lepiszcza, u zy sk u ją m ak sy m aln ą od p or ność m echaniczną. P o przek ro czeniu o k reślo n ej g ran ic y czasu p rz y ro sty 'W ytrzymałości s ta ją się m niejsze, a w p rz y p a d k u p ró b ek o lepisz czu k rzem io nk ow ym zaobserw ow ano n a w e t jej spadek. W yniki dośw iadczenia p o tw ierd zają sfo rm u ło w an e już w yżej w nioski o d e z in teg ra c ji kam ien ia w s k u te k d z ia łan ia k w asu oraz o m ożliw ości w zro stu w y trzym ało ści dzięki w y trą c a n iu się uw odnionej krzem ionki n a ziar nach piasku . P rz y d łu g im d ziałan iu k w a su po s tę p d e z in teg ra c ji zachodzi w w iększym sto p niu, a w y trąc a ją c a się k rzem ionka w sk u te k roz k ła d u S1F4 n ie jest w sta n ie zlepiać luźnych ziaren . P o z y ty w n e jej d z ia łan ie m oże się p rze jaw iać p raw do p odo b nie wówczas, gd y w y trą ca się n a z ia rn a c h złączonych lepiszczem . Po tw ierd za to dośw iadczenie, w k tó ry m próbki sproszkow anych piaskow ców poddano d ziała n iu 3—'6% ro ztw oró w kw asu. N iezależnie od ro d z a ju lepiszcza nie nastąpiło w żadnej z p ró b ek połączenie się (związanie) ziaren p iasku.
WPŁYW DODATKÓW WODOROTLENKU W APNIA NA WZROST ODPORNOŚCI NA ZGINANIE
PRÓBEK KAM IENI PODDANYCH DZIAŁANIU KW ASU FLUOROWODOROWEGO
P oniew aż stw ierdzono, że kam ienie o lepisz czu w a p ie n n y m w y k azują w iększy p rzy ro st odporności m echanicznej,niż n asy can y kw asem w ty ch sam ych w aru n k ach piaskow iec o lepisz czu krzem ion k ow ym , postanow iono zbadać ja ki w pływ w y w ie ra ją dodatk i jonów w apnio w ych, tw orzące, jak w iadom o, z kw asem flu o ro w odorow ym nierozpuszczalny i tw a rd y flu o re k w ap n ia. W ty m celu część p ró b ek n asycano u przed n io p rz e z 20 m in u t m leczkiem w a p ie n nym , usu w ano z pow ierzchni jego n a d m ia r, a n a stę p n ie n asycano tak że przez 20 m in u t 3% ro ztw o rem k w a su fluorow odorow ego'16. Po po d a n y m o k resie czasu opłukiw ano p ró b k i przez
20 m in u t w bieżącej w odzie i suszono w tem p e r a tu rz e pokojow ej przez 6 dób. D la p o ró w n an ia zbadano' ta k ż e odporność p ró b ek n asy can y ch m leczkiem w apiennym , a n ie podd any ch dzia łan iu kw asu. W yniki ilu s tru je tab lica V III.
Na p o d staw ie u zyskanych re z u lta tó w m oż na w nioskow ać, że 'dodatki Ca (OH)2, stoso w a- ,n e p rz e d n asy cen iem kw asem fluorow odoro
w ym , n ie w y w ie ra ją żadnego W pływu n a od porność m echaniczną piaskow ców . P iaskow ce o lepiszczu krzem ionkow ym i ila sty m w y k a z y w a ły podobną odporność n a złam an ia do p ró b ek
nie n asy con y ch kw asem , a w ięc tw o rzący się flu o rek w ap n ia n ie pow oduje w zro stu w y trz y
-18 Poniew aż piaskowce o lepiszczu w apiennym ła tw iej ulegają oczyszczaniu niż pozostałe', zastosow ano roztwory o niższym stężeniu.
Tabi. VIII Wpływ dodatków Са(ОН)г na odporność mechaniczną piaskowców poddanych działaniu 3% roztworu kwasu fluorowodo
rowego
Czas nasycania kwasem i mleczkiem wapiennym: 20 min.
Piaskowce o lepiszczu krzemionkowym Piaskowce o lepiszczu ilastym Piaskowce o lepiszczu wapiennym
rodzaj próby odporność na zginanie w kG/cm2
minim. maksym. średn. minim. maksym. średn. minim. maksym. średn.
nienasycane 19,6 25,0 21,3 20,4 41,6 32,4 9,8 17,8 12,6
nasycane Ca(OH)„ a następnie
r. H F 20,3 24,8 22,8 27,6 42,7 31,8 13,4 15,9 15,0
nasycane r. H F 24,4 44,9 30,7 47,7 59,0 51,4 16,9 24,0 20,8
nasycane Ca(OH), i suszone 6 dób 19,4 24,9 22,2 28,9 34,8 32,1 12,0 * 14,4 J 13,4
małości. Na te j podstawie można przypuszczać, że obserw ow any wzrost w ytrzym ałości pia skowców pod w pływ em kwasu fluorowodoro wego jest spowodow any głównie działaniem kwasiu na krzem ionkę, a nie na związki wap nia.
BA D A NIA N AD O CZYSZCZAN IEM K A M IE N I Z P O R T A L U Z O ŁBINA
Do ibadań pobrano dwa m ałe kaw ałki k a mienia z p ortalu i na ich części przeprow adzo no próby usunięcia naw arstw ień, których gru bość 'wynosiła około 0,7 mm. Początkowo sto sowano kw as o stężeniu 3°/o, a następnie —
z uwagi na słabe 'działanie — o stężeniu 6°/o. Roztwór kw asu nanoszono pędzlem i po 20 m i nutach zm ywano próbki bieżącą wodą, pociera jąc jednocześnie dość tw ardym pędzlem. Usu nięcie naw arstw ień postępowało opornie, po nieważ z uw agi na bardzo niską odporność me chaniczną próbek n ie można było· stosować sil nego nacisku (próbki pobrano z rozw arstw io nego' k am ien ia )17. N aw arstw ienia usunięto po 3-krotnym pokryw aniu kwasem jednej z prób oraz 5-krotnym drugiej. K aw ałki kam ieni z częścio'wo usun ięty m i naw arstw ieniam i wi doczne są na il. 3. Podobne doświadczenia prze- ipro wadzono na powierzchni portalu z Ołbina. W pięciu m iejscach pokryto pow ierzchnie ka mieni 6% roztw orem kw asu fluorowodorowego i po 20 m inutach pocierano naw arstw ienia szczotką, zm yw ając obficie wodą. Zabieg po wtórzono dw ukrotnie, usuw ając całkowicie n a w arstw ienia i nie uszkadzając powierzchni ka m ienia 1S.
W N IO SK I i
Przeprow adzone badania pozwoliły ustalić, że do oczyszczania piaskowców mogą być
sto-n Z ahieg m ożsto-na w y k o sto-n a ć w ów czas, g d y sto-n ie sto-n a stą p iła d ez in te g ra c ja czy ro z w a rstw ie n ie k am ien ia w p a rtia c h pod n a w a rstw ie n ia m i.
18 B. P e n k a la u sta liła n a podstaw ie p rz e p ro w ad z o nych ibadań, że część elem e n tó w p o rta lu (piaskow ce arkozow e) zo stała p o k r y ta w a rstw ą zaczynu cem en
-3. K aw ałk i kam ien i z p o rta lu z O łbina po częścio w y m u su n ięciu n a w a rstw ie ń 6% ro ztw o rem k w asu
fluorow odorow ego (Fot. M. Szoc)
3. M orceaux de p ie rre s d u p o rta il p r o v e n a n t d e O ihin a p rè s l ’e n lèv e m en t p a rtie l des couches u lté rie u re s à l ’a'ide d ’une so lu tio n d e 6°/o d ’ac id e flu o rh y d riq u e
sow ane roztw ory kw asu fluorowodorowego. Usuwa on skutecznie naw arstw ienia, nie uszka dzając powierzchni kam ieni. D obierając odpo wiednio stężenie kwasu i czas jego działania można spowodować zwiększenie odporności mechanicznej piaskowców. W yrażono przy puszczenie, że zachodzi ono dzięki w ytrącaniu się uwodnionej krzem ionki na ziarnach piasku, pow stającej w skutek rozkładu cizteroifiuorku krzem u pod w pływ em wody. Na w zrost odpor ności mechanicznej nie m ają natom iast w pły wu dodatki związków w apnia (a więc tworzący się fluorek wapniowy).
d r W iesław D om asłow ski
U n iw e rsy te t M. K o p ern ik a w T o ru n iu K a te d ra T echnologii i T echnik M a larsk ic h
tow ego. W arstw y tej nie m ożna u su n ą ć p o d an ą m e todą. B. P e n k a l a , O pracow anie orzeczenia d o ty czą
cego sta n u zachow ania k a m ie n i w z a b y tk o w y m ro m a ń s k im po rta lu w O łbinie, m aszynopis w a k ta c h
M iejskiego K o n se rw a to ra Z ab y tk ó w w e W rocław iu, o p raco w an ie z 30.XI.1964 r.
PROBLÈME RELATIF À L’ENLÈVEMENT DES COUCHES DE LA SURFACE DU PORTAIL EN PIERRE PROVENANT DE OŁBIN
Sur la base des épreuves effectu ées, il fut établi que le m oyen le plus efficace d ’enlèvem ent des cou ches des grès est l ’acdde fluorhydrique. On a égale m ent exam iné l ’influence qu’exerce cet acide et le temps d e la saturation sur la résistance m écanique des grès d ’un liant silicique, argildque et calcaire. Il fut constaté qu’assortissant les param ètres appropriés (concentration, durée), on peut non seulem ent enlever les couches m ais égalem ent accroître la résistan ce des gîrès. En outre, il fu t établi que le fluorure d e calcium qui se form e en résultat de la réaction de l ’acide avec le liant calcaire n’exerce aucune in fluence sur l'aug m entation d e la résistance. U ne hypothèse fut
posée que le phénomène observé provient en résultat de la précipitation de la silice hydratée sur les grains de sable qui se forme en conséquence de l’hydrolyse du quadrifluorure du silicium . En cas de la désinté gration du grès, l ’acide fluorhydrique n ’exerce aucune action de consolidation.
Les essais de la purification de la pierre effectués à l ’aide de l’acide fluorhydrique (6°/o) (grès arcosiques d ’un liant silico-argilique et silico-calcaire) du por tail de l ’église Ste. Marie M adeleine donnèrent des résultats positifs.
L ’enlèvem ent des couches épaisses s ’est effectué sans endomm agement de la surface de pierre.
