Elektrokonserwacja

500 TADEUSZ ŻUROWSKI

ELEKTUOKONSERWACJA 501

ELEKTROKONSERWACJA

(ELECTRO-CONSERVATION)

Dotychczasowe możliwości k o n s e r w a c j i zabytkowych b u -d o w l i p r z e -d h i s t o r y c z n y c h , szczególnie -d r e w n i a n y c h , prak-tycznie sprowadzały się do zera. Długie i uciążliwe zabiegi, kosztowne impregnaty a i same metody, sprzeczne z zasadami konserwator-skimi, uniemożliwiały, realizowanie nawet najpilniejszych zadań w tej dziedzinie. Rozkopane i nader cenne osiedla przedhistoryczne nisz-czały od momentu ich odsłonięcia nieomal w oczach. Należało znaleźć jakiś radykalny sposób konserwacji odsłoniętych osad, bez konieczności powtórnego ich zasypywania ziemią i zalewania wodą. Zalewanie wodą, jak stwierdziłem w B i s k u p i n i e po odwiedzinach w odstępie prawie jednorocznym, nie jest, jako zabieg konserwacyjny, środkiem n a d a j ą c y m się do stosowania na dłuższą metę. Każde odpompowywa-nie wody powodowało tam odsłonięcie fragmentu osady i wysychania belek. Belki, schnąc, łuszczyły się i zatracały powoli najistotniejsze cechy konstrukcyjne, jakimi są zaciosy, czopy i gniazda, nie mówiąc j u ż o powierzchniowej obróbce ciesielskiej, której ślady znikały często po jednym roku. Odkrywcy i badacze Biskupina zdawali sobie sprawę z niebezpieczeństwa utraty badanego zabytku, tak cennego dla nauki polskiej i czynili energiczne starania celem uzyskania impregnatu zdolnego zabezpieczyć warownię drewnianą przed dalszym niszczeniem. Z artykułu dra Zdzisława Adama R a j e w s k i e g o pt. Jak zachować

Biskupin1, dowiadujemy się o niektórych wysiłkach konserwatorskich,

zmierzających do znalezienia najlepszego impregnatu.

„Połowiczne rozwiązanie sposobu utrwalenia konstrukcyj drew-nianych zastosowano w Biskupinie już w r. 1937. Oto wystające ponàd poziom wilgotnego podłoża konstrukcje drewniane pociągano barwioną n a kolor drzewa parafiną, którą następnie wtapiano. Po kilkakrotnym zabiegu utworzył się na słupie czy bierwionie „pancerz''·', który za-pobiegał ulatnianiu się wilgoci z drewna. Zabieg ten wymagał częstego powtarzania. Wynik był pozytywny, bo drewno trzymało się wcale dobrze. Wniosek stąd wypływa taki: trzeba stworzyć takie warunki dla drewna, aby wilgoć w nim zawarta nie parowała''''. W dalszym ciągu stwierdza Z. A. Rajewski, że sposób ten jest bardzo kosztowny i wy-maga licznych i uciążliwych zabiegów. Mnie osobiście wydaje się ten

1 D r Z d z . A. R a j e w s k i , Jak zachować Biskupin, „ Z otchłani w i e k ó w " ,

r. X V I I , str. 174 i nast.

sposób nie tylko kosztowny, ale wręcz wątpliwy. Wykonanie koszulki parafinowej na powierzchni bierwiona, które nie powinno utracić wilgoci, wydaje mi się niemożliwe, a przy powierzchownym obsu-szaniu znowu niecelowe, gdyż wysuszona powierzchnia podlega na-tychmiastowemu złuszczeniu. Przypuszczam, że Z. A. Rajewski wykonał rodzaj bandaża parafinowego dookoła wystającej belki drewnianej. Bandaż taki musiał hermetycznie zamykać możliwości parowania wody.

Koszulka parafinowa pozwalała n a wykonanie impregnacji bez wyjmowania belki z podłoża pierwotnego. Inny sposób natomiast umożliwiał impregnację przy pomocy produktów naftowych, olejów, kreozotu i innych, ale tylko po uprzednim wyjęciu z podłoża. „ Z a -konserwowane tym sposobem drewno — pisze dalej Z. A. Rajewski —• przypomina jednak raczej grube kawałki liny smarowanej smołą". W ten sposób zakonserwowane belki z odrzańskiej wyspy Pasieki w Opolu miał możność oglądać Z. A. Rajewski w r. 1938 w Bytomiu, a inne także w r. 1947 na Hradczanach w Pradze. Upodobnienie zakonserwowa-nego tym sposobem drewna do liny smarowanej smołą spowodowane było procesem suszenia, który musi doprowadzić do głębokiego pękania i łuszczenia. Impregnaty zabezpieczają wprawdzie n a dłuższy okres drewno przed zniszczeniem, ale i rozluźnione tkanki drewna nie utrzy-m u j ą się w należytej spoistości.

Kleje, farby, szkło wodne i inne środki chemiczne mogą być stosowane również tylko po uprzednim wyjęciu belek z podłoża i po suszeniu, z tym, że i po zakonserwoAvaniu nie można belek ułożyć n a pierwotnym miejscu.

J a k widzimy, wszystkie wymienione tu i niewymienione sposoby konserwacji drewna sprzeciwiają się zasadniczym warunkom konser-wacji zabytków w terenie, gdyż nakazują wyrywać belki z podłoża. Belki te z reguły nie mogą być z powrotem ułożone na miejsce, lecz użyte na terenie muzeum, względnie pod dachem i w umiarkowanej temperaturze. Nawet i rzeczywiście dobry zabieg konserwatorski, wykonywany przez Władysława Maciejewskiego na przedmiotach drewnianych z Gniezna, Kłecka i Biskupina2, może służyć tylko nie-wielkim przedmiotom, przeznaczonym do ekspozycji muzealnej.

Po pierwszym zetknięciu się z badaczami Biskupina zaintereso-wałem się koniecznością i ewentualnymi możliwościami konserwacji tej, w całości odkrywanej, osady obronnej. Przede wszystkim próbo-wałem wszelakich środków chemicznych, które są stosowane w

500 TADEUSZ ŻUROWSKI

ELEKTUOKONSERWACJA 501

ELEKTROKONSERWACJA

(ELECTRO-CONSERVATION)

Dotychczasowe możliwości k o n s e r w a c j i zabytkowych b u -d o w l i p r z e -d h i s t o r y c z n y c h , szczególnie -d r e w n i a n y c h , prak-tycznie sprowadzały się do zera. Długie i uciążliwe zabiegi, kosztowne impregnaty a i same metody, sprzeczne z zasadami konserwator-skimi, uniemożliwiały, realizowanie nawet najpilniejszych zadań w tej dziedzinie. Rozkopane i nader cenne osiedla przedhistoryczne nisz-czały od momentu ich odsłonięcia nieomal w oczach. Należało znaleźć jakiś radykalny sposób konserwacji odsłoniętych osad, bez konieczności powtórnego ich zasypywania ziemią i zalewania wodą. Zalewanie wodą, jak stwierdziłem w B i s k u p i n i e po odwiedzinach w odstępie prawie jednorocznym, nie jest, jako zabieg konserwacyjny, środkiem n a d a j ą c y m się do stosowania na dłuższą metę. Każde odpompowywa-nie wody powodowało tam odsłonięcie fragmentu osady i wysychania belek. Belki, schnąc, łuszczyły się i zatracały powoli najistotniejsze cechy konstrukcyjne, jakimi są zaciosy, czopy i gniazda, nie mówiąc j u ż o powierzchniowej obróbce ciesielskiej, której ślady znikały często po jednym roku. Odkrywcy i badacze Biskupina zdawali sobie sprawę z niebezpieczeństwa utraty badanego zabytku, tak cennego dla nauki polskiej i czynili energiczne starania celem uzyskania impregnatu zdolnego zabezpieczyć warownię drewnianą przed dalszym niszczeniem. Z artykułu dra Zdzisława Adama R a j e w s k i e g o pt. Jak zachować

Biskupin1, dowiadujemy się o niektórych wysiłkach konserwatorskich,

zmierzających do znalezienia najlepszego impregnatu.

„Połowiczne rozwiązanie sposobu utrwalenia konstrukcyj drew-nianych zastosowano w Biskupinie już w r. 1937. Oto wystające ponàd poziom wilgotnego podłoża konstrukcje drewniane pociągano barwioną n a kolor drzewa parafiną, którą następnie wtapiano. Po kilkakrotnym zabiegu utworzył się na słupie czy bierwionie „pancerz''·', który za-pobiegał ulatnianiu się wilgoci z drewna. Zabieg ten wymagał częstego powtarzania. Wynik był pozytywny, bo drewno trzymało się wcale dobrze. Wniosek stąd wypływa taki: trzeba stworzyć takie warunki dla drewna, aby wilgoć w nim zawarta nie parowała''''. W dalszym ciągu stwierdza Z. A. Rajewski, że sposób ten jest bardzo kosztowny i wy-maga licznych i uciążliwych zabiegów. Mnie osobiście wydaje się ten

1 D r Z d z . A. R a j e w s k i , Jak zachować Biskupin, „ Z otchłani w i e k ó w " ,

r. X V I I , str. 174 i nast.

sposób nie tylko kosztowny, ale wręcz wątpliwy. Wykonanie koszulki parafinowej na powierzchni bierwiona, które nie powinno utracić wilgoci, wydaje mi się niemożliwe, a przy powierzchownym obsu-szaniu znowu niecelowe, gdyż wysuszona powierzchnia podlega na-tychmiastowemu złuszczeniu. Przypuszczam, że Z. A. Rajewski wykonał rodzaj bandaża parafinowego dookoła wystającej belki drewnianej. Bandaż taki musiał hermetycznie zamykać możliwości parowania wody.

Koszulka parafinowa pozwalała n a wykonanie impregnacji bez wyjmowania belki z podłoża pierwotnego. Inny sposób natomiast umożliwiał impregnację przy pomocy produktów naftowych, olejów, kreozotu i innych, ale tylko po uprzednim wyjęciu z podłoża. „ Z a -konserwowane tym sposobem drewno — pisze dalej Z. A. Rajewski —• przypomina jednak raczej grube kawałki liny smarowanej smołą". W ten sposób zakonserwowane belki z odrzańskiej wyspy Pasieki w Opolu miał możność oglądać Z. A. Rajewski w r. 1938 w Bytomiu, a inne także w r. 1947 na Hradczanach w Pradze. Upodobnienie zakonserwowa-nego tym sposobem drewna do liny smarowanej smołą spowodowane było procesem suszenia, który musi doprowadzić do głębokiego pękania i łuszczenia. Impregnaty zabezpieczają wprawdzie n a dłuższy okres drewno przed zniszczeniem, ale i rozluźnione tkanki drewna nie utrzy-m u j ą się w należytej spoistości.

Kleje, farby, szkło wodne i inne środki chemiczne mogą być stosowane również tylko po uprzednim wyjęciu belek z podłoża i po suszeniu, z tym, że i po zakonserwoAvaniu nie można belek ułożyć n a pierwotnym miejscu.

J a k widzimy, wszystkie wymienione tu i niewymienione sposoby konserwacji drewna sprzeciwiają się zasadniczym warunkom konser-wacji zabytków w terenie, gdyż nakazują wyrywać belki z podłoża. Belki te z reguły nie mogą być z powrotem ułożone na miejsce, lecz użyte na terenie muzeum, względnie pod dachem i w umiarkowanej temperaturze. Nawet i rzeczywiście dobry zabieg konserwatorski, wykonywany przez Władysława Maciejewskiego na przedmiotach drewnianych z Gniezna, Kłecka i Biskupina2, może służyć tylko nie-wielkim przedmiotom, przeznaczonym do ekspozycji muzealnej.

Po pierwszym zetknięciu się z badaczami Biskupina zaintereso-wałem się koniecznością i ewentualnymi możliwościami konserwacji tej, w całości odkrywanej, osady obronnej. Przede wszystkim próbo-wałem wszelakich środków chemicznych, które są stosowane w

•502 TADEUSZ ŻUKOWSKI EŁEKTROKONSERWACJA 503

nictwie. Wszystkie te środki wymagały j e d n a k wyjmowania belek z podłoża i nie zezwalały n a ich powtórne ułożenie n a pierwotnym -miejscu. Zrozumiąłem więc, że nie trzeba starać się o rozwiązanie problemu n a tej drodze, ale poszukiwać jakichś innych, może n a razie nieznanych sposobów konserwacji. Przestudiowałem przeróżne spo-soby walki z wilgocią, stosowane w budownictwie i inżynierii. Zwie-dziłem szereg firm i instytutów, zajmujących się podobnymi proble-mami. Wszystkie sposoby były tego samego rodzaju, j a k to j u ż wyżej opisałem. Problem stałego zabezpieczenia Biskupina n a istniejącym podłożu wydawał się nie do rozwiązania.

Postanowiłem przeprowadzić doświadczenia n a terenie Insty-tutu Badania Budownictwa w Warszawie n a własną rękę. Po nawiąza-niu łączności z Instytutem przekonałem się, że i tu wszystkie dotych-czas z n a n e środki odpowiadają w a r u n k o m technicznym sposobów po-p r z e d n i c h ; są więc również dla celów konserwatorskich niewystarczające.

W dniu 7 listopada 1948 r. zwróciłem u w a g ę n a krótką wzmiankę pt. Nowy system wzmacniania fundamentów, zamieszczoną w „ S t o l i c y "3. Był to reportaż dziennikarski n a t e m a t odbudowy czteropiętrowej kamienicy przy ul. Leszno 77 w Warszawie. Uwagę zwróciłem n a koń-cowy ustęp:

,,W związku z przeprowadzonymi t a m robotami warto wspom-nieć o ciekawym eksperymencie budowlanym, który zastosowano przy

wzmacnianiu f u n d a m e n t ó w tego d o m u . Nowa metoda, wynik wielo-letniej pracy i wielu doświadczeń polskiego uczonego, profesora Poli-techniki inżyniera Cebertowicza, polega n a nasyceniu podłoża przy użyciu sondy specjalnym płynem chemicznym, w którego skład wchodzi m. in. szkło wodne oraz n a p o d d a n i u tego płynu działaniu p r ą d u elektrycznego. Pod wpływem tego „elektrycznego zastrzyku" podłoże zmienia się w t w a r d ą substancję, o dużej wytrzymałości. M e t o d a ta otrzymała nazwę elektro-endo-osmozy. Zastosowanie metody prof. Ce-bertowicza przy wzmacnianiu f u n d a m e n t ó w odbudowanego g m a c h u przy ul. Leszno, róg Żelaznej, oszczędziło przedsiębiorstwu zarówno zbytnich kosztów, j a k i skróciło wielokrotnie czas p r a c y " .

Po odczytaniu tej wzmianki j u ż miałem przed sobą wizję ocalenia od zagłady Biskupina i całego szeregu innych drewnianych grodów i osad, które n a tysiąclecie istnienia państwowości polskiej zostaną po odsłonięciu zakonserwowane i udostępnione zwiedzającym.

3 Stolica. „ W a r s z a w s k i T y g o d n i k I l u s t r o w a n y " 7 l i s t o p a d 1948, n r 4 5 / 1 0 4 .

r. I I I . — P i k , Mowy system wzmacniania fundamentów, str. 2, z j e d n ą i l u s t r a c j ą w s k a z u j ą c ą , j a k piaszczyste p o d ł o ż e p o d w p ł y w e m z a s t r z y k u z m i e n i a się w t w a r d ą s u b s t a n c j ę .

Dotarcie do znakomitego wynalazcy nie było łatwe. N a miejscu jego pierwszych prób przekonałem się, że wzmianka nie jest kaczką dziennikarską. Z f u n d a m e n t ó w udało mi się wyłuskać fragmenty roz-maitych części organicznych, a także i drobnych kawałków drewna, zamienionych w kamień. D r u g a p r ó b a odbyła się w d o m u przy ul. Aleja Róż 10. W styczniu 1949 r. udało mi się nareszcie zetknąć z prof, inż. R o m u a l d e m C e b e r t o w i c z e m n a jego wykładzie w Warszawie. Po wykładzie odbyłem dłuższą rozmowę z profesorem, przedstawiłem m u wszystkie zagadnienia konserwatorskie i poprosiłem o odpowiedź w tym względzie. Zagadnienia te dotyczyły problemów konserwator-skich, przydatnych nie tylko j u ż dla prehistoryków i archeologów, ale także i dla konserwacji zabytków architektury i rzeźby.

Pod koniec kwietnia, przy realizacji projektu budowy trasy W — Z odcięto znaczną masę ziemi u podnóża gotyckiego kościoła św. Anny. W o d a uchodziła gwałtownie z warstw wodonośnych wraz z lekkim piaskami. Podłoże rozluźniało się a n a m u r a c h i poprzez teren po-jawiły się groźne rysy. N a komisji konserwatorskiej 4, w której brałem

czynny udział, z a p a d ł a decyzja wykonania zabezpieczenia metodą prof. Cebertowicza. Innego rozwiązania nikt nie umiał znaleźć spośród dwudziestu p a r u najlepszych w kraju statyków, którzy byli sprowadzeni n a tę komisję. Należało działać błyskawicznie, gdyż każdej chwili mógł budynek r u n ą ć .

Praca odbywała się d n i e m i nocą. Przy pomocy p r ą d u stałego 1 1 0 V i 18 A udało się odpływ wody powstrzymać, a wreszcie i ze-skalić podłoże. Kościół zabytkowy, będący prawdziwą ozdobą trasy W — Z , został ocalony.

Próby adaptacji wynalazku prof. Cebertowicza dla celów kon-serwatorskich w laboratorium i w terenie dowiodły, że wynalazek ten zasługuje n a zastosowanie go w praktyce. N a razie laboratoryjnie udało się zmienić w skałę, czyli dokonać procesu petryfikacji ziemi torfiastej. Doświadczenie to m a doniosłe znaczenie szczególnie dla osad bagien-nych, j a k n a przykład w Biskupinie. Świeży i stary pręt lub kawał d r e w n a grubszego p o d d a n y prądowi elektrycznemu zachował się j a k sikawka, wytryskując obustronnie fontannę wody. Przykłady te wskazują wyraźnie, że stanęliśmy nareszcie n a właściwej drodze, wiodącej do szczęśliwego rozwiązania konserwacji wyrobów i konstrukcyj drew-nianych.

4 K o m i s j a była z w o ł a n a p r z e z U r z ą d K o n s e r w a t o r s k i n a m i a s t o stołeczne

•502 TADEUSZ ŻUKOWSKI EŁEKTROKONSERWACJA 503

nictwie. Wszystkie te środki wymagały j e d n a k wyjmowania belek z podłoża i nie zezwalały n a ich powtórne ułożenie n a pierwotnym -miejscu. Zrozumiąłem więc, że nie trzeba starać się o rozwiązanie problemu n a tej drodze, ale poszukiwać jakichś innych, może n a razie nieznanych sposobów konserwacji. Przestudiowałem przeróżne spo-soby walki z wilgocią, stosowane w budownictwie i inżynierii. Zwie-dziłem szereg firm i instytutów, zajmujących się podobnymi proble-mami. Wszystkie sposoby były tego samego rodzaju, j a k to j u ż wyżej opisałem. Problem stałego zabezpieczenia Biskupina n a istniejącym podłożu wydawał się nie do rozwiązania.

Postanowiłem przeprowadzić doświadczenia n a terenie Insty-tutu Badania Budownictwa w Warszawie n a własną rękę. Po nawiąza-niu łączności z Instytutem przekonałem się, że i tu wszystkie dotych-czas z n a n e środki odpowiadają w a r u n k o m technicznym sposobów po-p r z e d n i c h ; są więc również dla celów konserwatorskich niewystarczające.

W dniu 7 listopada 1948 r. zwróciłem u w a g ę n a krótką wzmiankę pt. Nowy system wzmacniania fundamentów, zamieszczoną w „ S t o l i c y "3. Był to reportaż dziennikarski n a t e m a t odbudowy czteropiętrowej kamienicy przy ul. Leszno 77 w Warszawie. Uwagę zwróciłem n a koń-cowy ustęp:

,,W związku z przeprowadzonymi t a m robotami warto wspom-nieć o ciekawym eksperymencie budowlanym, który zastosowano przy

wzmacnianiu f u n d a m e n t ó w tego d o m u . Nowa metoda, wynik wielo-letniej pracy i wielu doświadczeń polskiego uczonego, profesora Poli-techniki inżyniera Cebertowicza, polega n a nasyceniu podłoża przy użyciu sondy specjalnym płynem chemicznym, w którego skład wchodzi m. in. szkło wodne oraz n a p o d d a n i u tego płynu działaniu p r ą d u elektrycznego. Pod wpływem tego „elektrycznego zastrzyku" podłoże zmienia się w t w a r d ą substancję, o dużej wytrzymałości. M e t o d a ta otrzymała nazwę elektro-endo-osmozy. Zastosowanie metody prof. Ce-bertowicza przy wzmacnianiu f u n d a m e n t ó w odbudowanego g m a c h u przy ul. Leszno, róg Żelaznej, oszczędziło przedsiębiorstwu zarówno zbytnich kosztów, j a k i skróciło wielokrotnie czas p r a c y " .

Po odczytaniu tej wzmianki j u ż miałem przed sobą wizję ocalenia od zagłady Biskupina i całego szeregu innych drewnianych grodów i osad, które n a tysiąclecie istnienia państwowości polskiej zostaną po odsłonięciu zakonserwowane i udostępnione zwiedzającym.

3 Stolica. „ W a r s z a w s k i T y g o d n i k I l u s t r o w a n y " 7 l i s t o p a d 1948, n r 4 5 / 1 0 4 .

r. I I I . — P i k , Mowy system wzmacniania fundamentów, str. 2, z j e d n ą i l u s t r a c j ą w s k a z u j ą c ą , j a k piaszczyste p o d ł o ż e p o d w p ł y w e m z a s t r z y k u z m i e n i a się w t w a r d ą s u b s t a n c j ę .

Dotarcie do znakomitego wynalazcy nie było łatwe. N a miejscu jego pierwszych prób przekonałem się, że wzmianka nie jest kaczką dziennikarską. Z f u n d a m e n t ó w udało mi się wyłuskać fragmenty roz-maitych części organicznych, a także i drobnych kawałków drewna, zamienionych w kamień. D r u g a p r ó b a odbyła się w d o m u przy ul. Aleja Róż 10. W styczniu 1949 r. udało mi się nareszcie zetknąć z prof, inż. R o m u a l d e m C e b e r t o w i c z e m n a jego wykładzie w Warszawie. Po wykładzie odbyłem dłuższą rozmowę z profesorem, przedstawiłem m u wszystkie zagadnienia konserwatorskie i poprosiłem o odpowiedź w tym względzie. Zagadnienia te dotyczyły problemów konserwator-skich, przydatnych nie tylko j u ż dla prehistoryków i archeologów, ale także i dla konserwacji zabytków architektury i rzeźby.

Pod koniec kwietnia, przy realizacji projektu budowy trasy W — Z odcięto znaczną masę ziemi u podnóża gotyckiego kościoła św. Anny. W o d a uchodziła gwałtownie z warstw wodonośnych wraz z lekkim piaskami. Podłoże rozluźniało się a n a m u r a c h i poprzez teren po-jawiły się groźne rysy. N a komisji konserwatorskiej 4, w której brałem

czynny udział, z a p a d ł a decyzja wykonania zabezpieczenia metodą prof. Cebertowicza. Innego rozwiązania nikt nie umiał znaleźć spośród dwudziestu p a r u najlepszych w kraju statyków, którzy byli sprowadzeni n a tę komisję. Należało działać błyskawicznie, gdyż każdej chwili mógł budynek r u n ą ć .

Praca odbywała się d n i e m i nocą. Przy pomocy p r ą d u stałego 1 1 0 V i 18 A udało się odpływ wody powstrzymać, a wreszcie i ze-skalić podłoże. Kościół zabytkowy, będący prawdziwą ozdobą trasy W — Z , został ocalony.

Próby adaptacji wynalazku prof. Cebertowicza dla celów kon-serwatorskich w laboratorium i w terenie dowiodły, że wynalazek ten zasługuje n a zastosowanie go w praktyce. N a razie laboratoryjnie udało się zmienić w skałę, czyli dokonać procesu petryfikacji ziemi torfiastej. Doświadczenie to m a doniosłe znaczenie szczególnie dla osad bagien-nych, j a k n a przykład w Biskupinie. Świeży i stary pręt lub kawał d r e w n a grubszego p o d d a n y prądowi elektrycznemu zachował się j a k sikawka, wytryskując obustronnie fontannę wody. Przykłady te wskazują wyraźnie, że stanęliśmy nareszcie n a właściwej drodze, wiodącej do szczęśliwego rozwiązania konserwacji wyrobów i konstrukcyj drew-nianych.

4 K o m i s j a była z w o ł a n a p r z e z U r z ą d K o n s e r w a t o r s k i n a m i a s t o stołeczne

504 TADEUSZ ŻUROWSKI

PODSTAWY TEORETYCZNE ELEKTROKONSERWACJI

Wynalazek prof. inż. Romualda Cebertowicza powstał na drodze wieloletnich doświadczeń i naukowych rozważań w zakresie chemii fizycznej. A jest to jedyny wynalazek tego uczonego. Wielokrotne a różnorodne doświadczenia stworzyły dwie drogi zastosowania wy-nalazku w praktyce. Pierwsza droga polega n a przepuszczeniu prądu elektrycznego przez teren lub przedmiot, zawierający wodę. Woda przepływać będzie natychmiast w kierunku od e'ektrody dodatniej do ujemnej. W wyniku uzyskamy osuszenie terenu lub przedmiotu, w ogóle obiektu doświadczeń. Próby wykazały, że w niektórych warun-kach przy odpowiednim składzie chemicznym obiektu osuszanego występuje równocześnie proces petryfikacji, czyli zamiana niespoistego obiektu w skałę twardą. Stopień twardości zależał w każdym wypadku od składu chemicznego danego tworu.

W drugim wypadku działalność elektrokinetyczna takiego samego prądu stałego i w .ten sam sposób przypominający działanie pompy ssąco-tłoczącej, przy dodaniu płynów-ebktrolitów, zamieni dany obiekt w skałę. Drugi ten sposób umożliwia stwarzanie, odpowiednio dogod-nych warunków przy pomocy dobranego składu chemicznego płynu, który, w połączeniu z tkankami obiektu, petryfikuje go.

W obu wypadkach obowiązują prawa elektrokinetyki. Przy po-mocy p r ą d u stałego woda wykonuje ruch od elektrody dodatniej do ujemnej. Podobnie zachowuje się specyficzny płyn, którym podlewamy pobliże elektrody dodatniej. Płyn ten zajmuje wszystkie szczeliny, pory i wszelkie naczyńka włoskowate drogą osmozy, nie dopuszczając do jakichkolwiek odkształceń petryfikowanego przedmiotu. T y m samym petryfikowana belka drewniana nie będzie przy osuszaniu mogła się złuszczyć, bowiem miejsce wody zajmie natychmiast płyn odpowiednio dobrany jakościowo i ilościowo.

Czynność pierwszego lub drugiego tu wymienionego zabiegu przebiega w sposób mniej więcej jednakowy. W pobliżu obiektu; który mamy zamiar osuszyć lub zamienić w skałę, ustawiamy prądnicę prądu stałego o napięciu zależnym od rozmiarów obiektu. W wypadku niezbyt wielkich rozmiarów lub dobrego przewodnika prądu możemy użyć zwykłą bateryjkę do latarki kieszonkowej. Przy zabezpieczaniu ogromnego terenu kościoła św. Anny i klasztoru bernardynów w War-szawie zastosowano prądnicę o napięciu 110 volt i natężeniu 18 amperów. Dla osuszenia domu wystarczy ogniwo Leclanchc'a. Najlepszymi elektrodami są druty, o grubości około 1 0 mm, wykonane z aluminium.

Dla należytego zrozumienia sposobów doświadczonego już po-stępowania podam dalszy opis przykładowo-imaginatywnie. Stawiamy

E L E K T K O K O N S E R W A C J A 505 Τ· lyvrounLt O s u s z a n i e l u b p e t r y f i k a c j a e l e k t r o k i n e t y c z n a . O z n a c z e n i a : P r — P r ą d n i c a p r ą d u s t a ł e g o . S — S i l n i k . EH E l e k t r o d y d o d a t n i e . P r ę t y a l u m i n i o w e . Ε E l e k t r o d y u j e m n e . O — O b i e k t o s u s z a n y l u b p e t r y f i k o w a n y . K w — K i e r u n e k p r z e p ł y w u w ó d o d e l e k t r o d d o d a t n i c h d o e l e k t r o d u j e m n y c h . W e d ł u g t e o r i i i n ż . R o m u a l d a C e b e r t o w i c z a , rys. T a d e u s z Ż u r o w s k i .

506 TADEUSZ ŻUROWSKI

sobie np. zadanie spetryfikowania od razu całego terenu najstarszej osady kultury łużyckiej w Biskupinie. N a terenie obozu ustawiamy prądnicę z jakimś silnikiem (napędem). N a skraju południowym osady wbijamy w wywiercone sondą otwory liczne pręty aluminiowe i łączymy je z końcówką dodatnią przy pomocy d r u t u miedzianego. Wszystkie pręty łączymy szeregowo. Po północnej stronie wyspy również w wy-konane sondą otwory włożymy pręty aluminiowe i złączymy j e między sobą d r u t e m miedzianym, a następnie d r u t podłączymy z końcówką u j e m n ą . Teraz u r u c h o m i m y prądnicę. Pod wpływem p r ą d u elektrycz-nego woda rozpocznie szybko przepływać w kierunku północnym czyli od znaku dodatniego do znaku ujemnego. Po p e w n y m czasie zauważymy stopniowy spadek napięcia i natężenia prądu, i możemy doprowadzić d o . tak znacznego naładowania energią elektryczną pół-wyspu biskupińskiego, że s t w o r z y m y z niego akumulator. Będzie to coś w rodzaju ogromnego kondensatora p r ą d u stałego o olbrzymiej pojemności. Taki stan otrzymamy wówczas, gdy teren wraz z belkami zacznie się zmieniać w skalę.

W rzeczywistości nie zamienilibyśmy terenu Biskupina jeszcze tym pierwszym sposobem w skałę, ale osuszylibyśmy go dokładnie. A b y w przyszłości woda nie wróciła, należałoby spetryfikować teren całkowicie, albo też dookoła Biskupina wykonać szczelną ściankę d ę -bową. T a k a ścianka szczelna zabezpiecza przed przenikaniem wody z j e d n e j strony n a drugą. Jest to robota t r u d n a i bardzo kosztowna. Należy więc pomyśleć o całkowitej petryfikacji osady, albo j e j odkopanej części, aby nie utrudnić b a d a ń na terenach jeszcze nie-rozkopanych.

Do zastosowania n a d a j e się drugi sposób. W miejsce wszystkich porów i naczyń włoskowatych muszą wejść drobinki cieczy o potrzeb-n y m składzie chemiczpotrzeb-nym. Drogą apotrzeb-nalizy laboratoryjpotrzeb-nej stwierdzimy nie tylko skład chemiczny ziemi i d r e w n a osady, ale i ustalimy ilość porów, wypełnionych wodą i pustych. Ustalimy zatem tak zwane pory absolutne. W drodze obliczeń ustalimy wilgotność i porowatość obiektu, a drogą doświadczeń laboratoryjnych otrzymamy szybkość przepływu wody w centymetrach n a sekundę. Będzie to tzw. szybkość n o r m a l n a według DarcyJego К przy 10° C. Teraz ustalimy koncen-trację, a wreszcie przesiąkliwość p r ą d u elektrycznego Ke = К 10° С χ 100.

Nie koniec n a tym. M o ż e m y j u ż z góry obliczyć czas, jaki będzie po-trzebny dla przeprowadzenia całej reakcji, oraz odległość ustawienia

d

elektrod, owych prętów aluminiowych z wzoru Ke = — = czas, gdzie. d jest odległością.

<e f

ELEKTROKONSERWACJA 507 Teraz po przepuszczeniu p r ą d u elektrycznego nastąpi

petry-fikacja łącznie z koagulacją chemiczną gruntu i części organicznych stałych. Jest rzeczą oczywistą, że koagulacja, osadzanie wprowadzonych roztworów, będzie poprzedzana odpływem wód, soków i kwasów b a -giennych pod wpływem natężenia p r ą d u a dopiero później rozpocznie się właściwa petryfikacja czyli zeskalanie. Musimy dodać, że koagulacja będzie szła w parze z kohezją (z spójnością), dzięki własnościom k a -pilarnym drewna i podłoża (włoskowatością).

* * * *

Z powyższych wywodów możemy wnosić, że przy pomocy elektro-konserwacji możemy przeprowadzić skutecznie:

1. o s u s z a n i e obiektów takich, j a k : osady, belki w zespole i pojedynczo, domy drewniane i murowane, piece, cmentarzyska,, n a w e t pomniki itp.,

2. p e t r y f i k o w a n i e powyższych obiektów przy użyciu od-powiednio dobranych płynów,

3. n a p a w a n i e niektórymi p ł y n a m i i m p r e g n u j ą c y m i , bez zniekształcenia i strat, fragmentów obiektu (drewniane belki nie staną się liną smołowaną, ale zachowają n a t u r a l n y kształt belki).

Doniosłe znaczenie dla archeologii tego wynalazku p o t ę g u j e jeszcze nieodwracalność wykonanych procesów elektrochemicznych; skała j u ż nie wróci do postaci drewna. Dalsza wiec konserwacja może się j u ż odbywać nie j a k dla drewna, ale j a k dla kamienia. Drugą, ważną cechą tego wynalazku jest jego prosty sposób realizacji i nie-zwykle mały koszt. W budownictwie na przykład tam, gdzie podbicie f u n d a m e n t ó w miało kosztować 7 milionów złotych, przy zastosowaniu wynalazku prof. R . Cebertowicza koszt wynosił tylko 24 tysiące złotych. Szerokie zastosowanie w praktyce elektrokonserwacji będzie poprzedzone jeszcze krótkim okresem analiz i prób laboratoryjnych. Pierwsze próby zostaną zapewne wykonane w Biskupinie ze względu n a dogodny teren i dlatego, że zachętę do poszukiwań idealnego impre-gnatu otrzymałem od badaczy tej osady.

Warszawa, 15 m a j a 1949 r.

Tadeusz Żurowski

*

. ': - / · ' . ; " · ;

-506 TADEUSZ ŻUROWSKI

sobie np. zadanie spetryfikowania od razu całego terenu najstarszej osady kultury łużyckiej w Biskupinie. N a terenie obozu ustawiamy prądnicę z jakimś silnikiem (napędem). N a skraju południowym osady wbijamy w wywiercone sondą otwory liczne pręty aluminiowe i łączymy je z końcówką dodatnią przy pomocy d r u t u miedzianego. Wszystkie pręty łączymy szeregowo. Po północnej stronie wyspy również w wy-konane sondą otwory włożymy pręty aluminiowe i złączymy j e między sobą d r u t e m miedzianym, a następnie d r u t podłączymy z końcówką u j e m n ą . Teraz u r u c h o m i m y prądnicę. Pod wpływem p r ą d u elektrycz-nego woda rozpocznie szybko przepływać w kierunku północnym czyli od znaku dodatniego do znaku ujemnego. Po p e w n y m czasie zauważymy stopniowy spadek napięcia i natężenia prądu, i możemy doprowadzić d o . tak znacznego naładowania energią elektryczną pół-wyspu biskupińskiego, że s t w o r z y m y z niego akumulator. Będzie to coś w rodzaju ogromnego kondensatora p r ą d u stałego o olbrzymiej pojemności. Taki stan otrzymamy wówczas, gdy teren wraz z belkami zacznie się zmieniać w skalę.

W rzeczywistości nie zamienilibyśmy terenu Biskupina jeszcze tym pierwszym sposobem w skałę, ale osuszylibyśmy go dokładnie. A b y w przyszłości woda nie wróciła, należałoby spetryfikować teren całkowicie, albo też dookoła Biskupina wykonać szczelną ściankę d ę -bową. T a k a ścianka szczelna zabezpiecza przed przenikaniem wody z j e d n e j strony n a drugą. Jest to robota t r u d n a i bardzo kosztowna. Należy więc pomyśleć o całkowitej petryfikacji osady, albo j e j odkopanej części, aby nie utrudnić b a d a ń na terenach jeszcze nie-rozkopanych.

Do zastosowania n a d a j e się drugi sposób. W miejsce wszystkich porów i naczyń włoskowatych muszą wejść drobinki cieczy o potrzeb-n y m składzie chemiczpotrzeb-nym. Drogą apotrzeb-nalizy laboratoryjpotrzeb-nej stwierdzimy nie tylko skład chemiczny ziemi i d r e w n a osady, ale i ustalimy ilość porów, wypełnionych wodą i pustych. Ustalimy zatem tak zwane pory absolutne. W drodze obliczeń ustalimy wilgotność i porowatość obiektu, a drogą doświadczeń laboratoryjnych otrzymamy szybkość przepływu wody w centymetrach n a sekundę. Będzie to tzw. szybkość n o r m a l n a według DarcyJego К przy 10° C. Teraz ustalimy koncen-trację, a wreszcie przesiąkliwość p r ą d u elektrycznego Ke = К 10° С χ 100.

Nie koniec n a tym. M o ż e m y j u ż z góry obliczyć czas, jaki będzie po-trzebny dla przeprowadzenia całej reakcji, oraz odległość ustawienia

d

elektrod, owych prętów aluminiowych z wzoru Ke = — = czas, gdzie. d jest odległością.

<e f

ELEKTROKONSERWACJA 507 Teraz po przepuszczeniu p r ą d u elektrycznego nastąpi

petry-fikacja łącznie z koagulacją chemiczną gruntu i części organicznych stałych. Jest rzeczą oczywistą, że koagulacja, osadzanie wprowadzonych roztworów, będzie poprzedzana odpływem wód, soków i kwasów b a -giennych pod wpływem natężenia p r ą d u a dopiero później rozpocznie się właściwa petryfikacja czyli zeskalanie. Musimy dodać, że koagulacja będzie szła w parze z kohezją (z spójnością), dzięki własnościom k a -pilarnym drewna i podłoża (włoskowatością).

* * * *

Z powyższych wywodów możemy wnosić, że przy pomocy elektro-konserwacji możemy przeprowadzić skutecznie:

1. o s u s z a n i e obiektów takich, j a k : osady, belki w zespole i pojedynczo, domy drewniane i murowane, piece, cmentarzyska,, n a w e t pomniki itp.,

2. p e t r y f i k o w a n i e powyższych obiektów przy użyciu od-powiednio dobranych płynów,

3. n a p a w a n i e niektórymi p ł y n a m i i m p r e g n u j ą c y m i , bez zniekształcenia i strat, fragmentów obiektu (drewniane belki nie staną się liną smołowaną, ale zachowają n a t u r a l n y kształt belki).

Doniosłe znaczenie dla archeologii tego wynalazku p o t ę g u j e jeszcze nieodwracalność wykonanych procesów elektrochemicznych; skała j u ż nie wróci do postaci drewna. Dalsza wiec konserwacja może się j u ż odbywać nie j a k dla drewna, ale j a k dla kamienia. Drugą, ważną cechą tego wynalazku jest jego prosty sposób realizacji i nie-zwykle mały koszt. W budownictwie na przykład tam, gdzie podbicie f u n d a m e n t ó w miało kosztować 7 milionów złotych, przy zastosowaniu wynalazku prof. R . Cebertowicza koszt wynosił tylko 24 tysiące złotych. Szerokie zastosowanie w praktyce elektrokonserwacji będzie poprzedzone jeszcze krótkim okresem analiz i prób laboratoryjnych. Pierwsze próby zostaną zapewne wykonane w Biskupinie ze względu n a dogodny teren i dlatego, że zachętę do poszukiwań idealnego impre-gnatu otrzymałem od badaczy tej osady.

Warszawa, 15 m a j a 1949 r.

Tadeusz Żurowski

*

. ': - / · ' . ; " · ;

-508 T A D E U S Z ŻUROWSKI

R É S U M É

L'auteur de l'article Electro-conservation qui de profession s'occupe d e conservation des monuments, était depuis longtemps en quête de quelque matière d'imprégnation idéale, propre à servir de protection aux habitations pré- et protohistoriques, construites en bois, contre le procès de destruction. Ce procès suit presque toujours et irrévocable-ment la découverte des monuirrévocable-ments en bois. Les matières d'imprégnation préparées de paraffine, d'huile, de pétrole, et d'autres divers remèdes chimiques, appliqués dans l'architecture, exigent l'introduction de l'action préalable, consistant en dessèchement des objects en bois. Cette action fait cependant le bois s'écailler et perdre les traces caracté-ristiques de charpenterie. L'action de couvrir d'une cuirasse de paraf-fine les poutres en bois qui saillissent au dessus de la surface de l'eau est très difficile et très conteuse.

En automne 1948 l'auteur s'est mis à étudier l'invention du savant polonais, ingénieur Romuald Cebertowicz, professeur à l'École Polytechnique de Varsovie. O n s'est servi de cette invention pour pétrifier le sol peu solide sous les fondements des édifices ainsi que pour dessécher les bâtiments et les terrains à Varsovie. Le travail de conservation est exécuté à l'aide du courant électrique ou bien à l'aide du courant électrique et des liquides additionnels qui aident à faire pétrifier les objets en question. Le procédé électro-conservateur est très facile à exécuter, très simple et, surtout, n'exigeant que peu de frais. L'invention du professeur Cebertowicz, appliquée dans la conser-vation'va causer une complète révolution dans ce domaine. Nous pouvons

nous servir de cette méthode pour la conservation des monuments pré- et protohistoriques construits en bois et en terre, ainsi que pour celle des monuments historiques. Les objects conservés par cette méthode ne perdent rien de leur forme ni de leur structure et ils deviennent endurcis contre l'action des influences atmosphériques comme des pierres.

On veut appliquer le premier essai de cette méthode de conser-vation aux constructions en bois découvertes au village fortifié du premier Age du fer, à Biskupin.