Možnosti zkoumání složení a degradace historických malt a omítek

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Možnosti zkoumání složení a degradace historických malt a omítek"

Pavel Novák
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 Možnosti zkoumání složení a degradace historických malt a omítek Pavla Rovnaníková FAST VUT v Brně Odborně metodický den NPÚ ÚOP v Brně

2 Podíl restaurátora a technologa na stanovení způsobu oprav historických omítek a nátěrů Podíl restaurátora Podíl technologa - zjištění složení omítky - stanovení současného stavu omítky - návrh složení směsi Neexistují závazné předpisy a jednotné metody

3 Složení omítky Chemické složení pojiva Mineralogické složení pojiva Mineralogické složení plniva Granulometrie plniva Poměr mísení složek Přítomnost dalších složek vlákna Datování omítky jen ze statistiky analýz omítek z různých období

4 Složení omítky Nelze provést na základě jedné metody Kombinace výsledků různých metod Správná interpretace zjištěných skutečností Zkušenosti experta

5 Stanovení současného stavu omítky Vlhkost Salinita Porozita Nasákavost

6 Návrh složení směsi pro omítku Vychází ze zjištěného složení omítky -poměr pojivo:kamenivu - druh pojiva - druh kameniva - granulometrie kameniva - event. další příměsi a přísady

7 Odběr vzorků - metodika Cílený odběr Reprodukovatelnost odběru Reprezentativnost odběru Počet vzorků Množství vzorku

8 Protokol o odběru vzorku - I Objekt Zadavatel analýzy Označení vzorku Adresa objektu: Jméno, instituce, adresa Číslo vzorku Datum odběru Vzorek odebral Jméno, instituce, adresa

9 Protokol o odběru vzorku - II Popis místa odběru Místo odběru Výška odběrového místa Poznámka

10 Protokol o odběru vzorku - III Omítka Zdící malta Spárovací malta Restaurátorský tmel Popis vzorku Kus Drť Barva Hmotnost Výkvěty Vlhkost Zjevná porozita Poškození Cíl odběru

11 Balení vzorků Pro stanovení vlhkosti omítky - po odběru vzorek uložit do parotěsné nádoby skleněné nebo plastové Pro analýzu - PE obal se zipem, plastové vzorkovnice Označení vzorku Nevhodné - mikrotenové sáčky, papírové obaly všeho druhu

12 Druhy analýz Stanovení vlhkosti, stanovení nasákavosti Stanovení obsahu solí Granulometrická analýza Silikátová analýza - klasická - instrumentální Diferenční termická analýza Difrakční rentgenová analýza Mikroskopie - optická - elektronová Elektronově disperzní mikroanalýza IR spektroskopie Stanovení biologického napadení

13 Stanovení vlhkosti Gravimetrická analýza - nejpřesnější CM metoda srovnatelná s gravimetrií Odporové a vodivostní metody ovlivněné přítomností solí Stupeň nasycení vodou

14 CM - přístroj

15 Přístroj na měření vlhkosti

16 Přístroj na měření vlhkosti

17 Stanovení nasákavosti Vysušení vzorku a nasáknutí vodou Nasákavost je úměrná pórovitosti Poměr vápno : metakaolin Pórovitost zatvrdlé malty [%] Nasákavost zatvrdlé malty [%] 1 : 1 45,9 25,0 MetaStar : 0,5 1 : 0,25 42,8 38,0 23,1 21,3 1 : 0,1 36,6 20,2 Referenční malta 1 : 0 33,8 20,3

18 Porozimetrie Charakterizuje omítku - distribucí velikosti pórů - celkovým objemem pórů Stanovení rozdílu mezi objemovou hmotností a hustotou Rtuťová porozimetrie - vysoké tlaky porušení vzorku zkreslené výsledky Adsorpční porozimetrie BET Analýza obrazu

19 Stanovení obsahu solí Sírany, chloridy, dusičnany Stanovení ve vodním výluhu Není jednotná metodika Klasická kvantitativní analýza vysoká přesnost 0,01% Instrumentální analýza ± 5 až 10% Diagnostické papírky semikvantitativní metoda

20 Dusičnan vápenatý

21 Vyhodnocení obsahu solí ČSN P Hydroizolace staveb Sanace vlhkého zdiva Základní ustanovení: Stupeň zasolení zdiva Obsah solí v mg/g a v procentech hmotnosti chloridy sírany dusičnany mg/g % mg/g % mg/g % Nízký < 0,75 <0,075 < 5,0 < 0,5 < 1,0 < 0,1 Zvýšený 0,75-2,0 0,075-0,20 5,0-20 0,5 2,0 1,0 2,5 0,1-0,25 Vysoký 2,0-5,0 0,20-0, ,0 5,0 2,5 5,0 0,25 0,5 Velmi vysoký > 5,0 > 0,50 > 50 > 5,0 > 5,0.> 0,50

22 Granulometrická analýza Množství vzorku min. 50 g Rozložení pojiva ve zředěné HCl předpoklad nerozpustné kamenivo Sítová analýza plniva Obvykle velikost ok sít 0,045 mm až 8 mm U hliněných omítek sedimentační analýza zrna od 0,002 mm Rozpustné kamenivo v HCl analýza obrazu

23 Příklad granulometrie - zbytek na sítě obsah [%] 0 pod 0,045 0,045-0,063 0,063-0,090 0,090-0,125 0,125-0,250 0,250-0,500 0,500-1,000 1,000-2,500 2,500-4,000 nad 4,000 velikost zrn [mm]

24 Příklad granulometrické křivky - propad pod 0,063 0,063 0,125 0,25 0,5 1 2,5 5 velikost ok sít [mm] propad [%]

25 Silikátová analýza Rozklad vzorku v HCl Stanovuje se: - ztráta žíháním při 1000 C - oxid křemičitý - oxid vápenatý -oxid hořečnatý - oxid hlinitý - oxid železitý -sírany -uhličitany jako CO 2 - nerozpustný podíl v HCl

26 Silikátová analýza Silikátová analýza procentické složení v oxidické formě v % hmotnostních Přepočet na pojivo Kamenivo nerozpustné v HCl - křemenné předpoklad správné interpretace výsledků Rozpustné kamenivo v HCl - vápence, dolomity - jílové součásti Nejčastěji je v písku -křemen, živce, jílové minerály

27 Příklad silikátové analýzy Ztr. ž. n.p. SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO MgO SO 3 CO 2 Analýza vzorku 13,2 66,2 0,46 1,92 1,71 14,1 1,04 0,20 10,3 Přepoče t na pojivo 2,36 9,85 8,77 72,6 5,34 1,02

28 Termická analýza vápenné omítky ^exo omítky 2Ra :18:08 mg 60 omítky 2Ra, :33:07 omítky 2Ra, 59,8480 mg? Step -22,3501 % -13,3761 mg mgmin^-1 C Step -19,9309 % -11,9283 mg C min Lab: METTLER STAR e SW 8.01

29 Termická analýza omítky Vápenná malta s CSH, CAH, resp. SAH složkami v pojivu nebo plnivu? ^exo omítky CIM :49:17 mg 48 omítky CIM2, :35:10 omítky CIM2, 47,7910 mg Step -1,2650 % -0,6046 mg? Step -11,8272 % -5,6523 mg 47 Step -1,7863 % -0,8537 mg ,5 mgmin^-1 C45 Step -8,0054 % -3,8259 mg C min Lab: METTLER STAR e SW 8.01

30 Termická analýza omítky Vápenná omítka, síran vápenatý v omítce nebo krustě? ^exo vzorek :18:41 mg \vzorek 2 vzorek 2, 23,1609 mg Step -61,3301 % -14,2046 mg C mgmin^-1 16 Step -48,1127 % -11,1434 mg C min Lab: METTLER STAR e SW 8.01

31 RTG difrakční analýza intenzita úhel theta

32 Optická mikroskopie Petrografické složení omítky -přítomnost mramorové moučky, křídy, cihel, dřevěného uhlí, živočišných nebo rostlinných vláken Stratigrafie a mikrostruktura omítky a jejích povrchových vrstev -tloušťka štuku -tloušťka a druh jednotlivých vrstev nátěrů Identifikace pigmentů a organických přísad Nábrus sleduje se v dopadajícím světle Výbrus tloušťka preparátu - 30 μm sleduje se v procházejícím polarizovaném světle

33 Optická mikroskopie - výbrus Celkový pohled na mikrostrukturu malty zvětšeno 3,2krát

34 Elektronově disperzní spektrometrie

35 Elektronová mikroskopie - nábrus Okraj Vnitřek

36 Elektronová mikroskopie - lom Vápenná malta Malta s metakaolinem Krystaly kalcitu CSH gely

37 Mikrostruktura malt - lom Malta s dřevním popelem Malta s cihelným střepem Krystaly kalcitu CSH gely

38 Biologické napadení omítek Sleduje se: Vizuálně - řasy - lišejníky - houby - mechy Mikroskopicky kultivace na živném roztokuspeciální podmínky odběru vzorků - bakterie - řasy - sinice

39 Dr. Hanuláková Nástroje k odběrům

40 Kultivace na Petriho miskách Dr. Hanuláková

41 Identifikace Aspergillus fumigatus Dr.Hanuláková

42 Řasy Sinice plísně

43 Doplňující zkoušky Zkoušky, které se vyvíjejí podle potřeby Př. zkouška nátěru v plameni

44 Snášenlivost materiálů Fyzikální hledisko - rozdílné chování za různých teplotních a vlhkostních podmínek Chemické hledisko - snášenlivost z hlediska povahy chemických vazeb chemické reakce, adheze

45 Hledisko Estetické - druh plniva - granulometrie plniva - barevnost plniva Technologické - snášenlivost pojiv

46 Co říci na závěr? Technolog vs. Restaurátor Technolog teoretické znalosti a praktické zkušenosti s prováděním a interpretací analýz Restaurátor praktické zkušenosti s prováděním obnovy na stavbě Nutná úzká spolupráce obou profesí

47 Co říci na závěr? Odpovědný přístup všech zúčastněných - diagnostika - technologa - projektanta - restaurátora Názorové neshody -musíse řešit zásadně ve prospěch památky

48 Prezentace byla součástí přednášky na Odborně metodickém dnu , pořádaném Národním památkovým ústavem, pracovištěm v Brně

Podobné dokumenty

OMÍTKY HISTORICKÝCH STAVEB: SLOŽENÍ, ANALÝZY, OBNOVA

OMÍTKY HISTORICKÝCH STAVEB: SLOŽENÍ, ANALÝZY, OBNOVA Pavla Rovnaníková Ústav chemie FAST VUT v Brně KALSEM Luhačovice, 23.5. - 27. 5. 2016 Omítky na fasádách Funkce Ochranná Tepelně-izolační Estetická