Srbeč Kostel sv. Jakuba Většího

Transkript

1 Srbeč Kostel sv. Jakuba Většího Problematika degradovaného soklového kamenného zdiva Restaurátorský průzkum a záměr obnovy Návrh zásahu v rámci průzkumu Tomáš Rafl ak. mal., Mgr. Kateřina Kovářová Ph.D., Mgr. Michal Panáček 2015

2 Srbeč Kostel sv. Jakuba Většího Problematika degradovaného soklového kamenného zdiva Restaurátorský průzkum a záměr Základní popis: Jedná se o v jádru gotický kostel ze 14. století, ze kterého však po velké přestavbě koncem 19. století zůstala původní pouze věž se zachovaným portálem a objekt presbytáře vystavěného z opukového zdiva. Přestavba lodi provedená v letech 1877 až 1880 byla zbudována převážně z pískovcových bloků, z nichž spodní a vrcholové části opěrných pilířů, podokenní římsy a soklová část zůstaly neomítnuty. Problémem, který nás aktuálně zajímá, je degradace pískovcových bloků v opěrných pilířích a v soklové části. Pískovcové bloky zhotovené převážně ze středně až hrubozrnného pískovce různých kvalit, jsou zvláště v rozsahu celého soklu a ve spodní oblasti pilířů zhruba do výšky dvou metrů zasaženy výraznou degradací. Pískovcové bloky jsou v různém stupni degradace. Povrch převážné většiny bloků je otevřený, bez vrstvy kamenického opracování, místy již z bloku odpadla větší povrchová vrstva a degradace postupuje do hloubky kamene. Mnohé bloky byly již v minulosti doplňovány, nebo přímo překryty omítkovými vrstvami imitujícími kámen. Přes toto narušení povrchu pískovcových bloků je však kámen ve hmotě bloků zatím natolik soudržný, že v převážné většině uspokojivě plní svou statickou funkci ve stavbě. Vyskytují se zde však bloky, které již mají oslabené, vyžilé pojivo do hloubky hmoty kamene. Rozpadají se do hloubky a svou funkci ve zdivu přestávají plnit čímž by v budoucnu mohly ohrozit místní stabilitu přilehlého zdiva. Ve strukturách otevřené degradované vrstvy pískovce mnohých bloků jsou vidět krystalky solí. Tato degradace kamenného zdiva je viditelně spojená s degradací omítek přilehlé oblasti, která vykazuje podobný proces včetně vysolených profilů. Zvláště na omítkách je vidět, že zdivo je zavlhlé vlhkostí stoupající ze základů a je vidět jasně kolísající horní hranici tohoto zavlhání. V různém stupni narušení je i vápenná malta ve spárách zdiva.

3 Popis příčin degradace: Je jasné, že problémem kamenného zdiva i přilehlých omítek je vlhkost vzlínající z okolního terénu a základů, navíc dotovaná přímým způsobem deštěm a v zimě ležícím sněhem, která přispívá k degradaci kamene i omítek několikerým způsobem. Jedním ze zřejmých důvodů vysoké vlhkosti zdiva je rovněž nevhodné provedení odvodu srážkových vod ze střechy kostela, které ústí v jeho bezprostřední blízkosti. Dlouhodobě působící vlhkost narušuje a vymývá pojivo kamene i omítek, dále přistupuje degradace materiálů v důsledku zamrzání vody ve struktuře kamene i omítek a dále je zde vliv solí, které stoupající vlhkost natáhla do zdiva z podložních vrstev okolního terénu. V důsledku cyklického zavlhání a vysychání struktur kamene i omítek a v důsledku teplotních změn během roku (zejména působením mrazu v zimním období) dochází k cyklické rekrystalizaci solí, kdy tlak růstu krystalků ve struktuře kamene a omítek je natolik vysoký, že zevnitř narušuje a bourá mikrostrukturu okolního materiálu. K destrukci vnitřní struktury kamene přispívá kromě působení tlaku krystalů solí růst krystalů ledu v zimním období související s vysokou mírou vlhkosti zdiva. Nestejný stupeň degradace souvisí s rozdílnou kvalitou jednotlivých bloků přírodního pískovce a se způsobem opracování bloků a orientace jejich uložení ve stavbě. Další otázkou příčin stupně degradace těchto zasažených bloků je míra a četnost zásahů údržby objektu kostela v dlouhodobém i krátkodobém cyklu. Návrh řešení: Hlavní příčinou špatného stavu kamene v této oblasti je tedy vzlínající voda a chybějící pravidelná údržba a ošetření bloků kamene. Stav kamene značného množství bloků je alarmující, ovšem vzhledem ke způsobu jejich použití a zapojení do stavby a způsobu a míry jejich statického namáhání, není u převážné většiny z nich bezprostředně nutné uvažovat o jejich výměně. I přes jejich degradaci povrchových vrstev a oslabení vnitřní struktury a soudržnosti jsou bloky organickou součástí stavby a po odpovídajícím restaurátorsko stavebním zásahu mohou plnit svou funkci dosti dobře dál. Ke zlepšení současného stavu však bude třeba adekvátního řešení: Je třeba především co nejvíc snížit pronikání vody k základům objektu. Dosáhne se toho vhodnou úpravou svažitosti okolního terénu a provedení drenáže kolem celého kostela tak, aby terén odváděl vlhkost směrem od zdí. Vyšším stupněm ochrany by byla aplikace větracího obvodového kanálku kolem celého objektu, který by výrazně snížil vzlínání půdní vlhkosti do vyšších partií zdí. Součástí opatření by mělo být i pravidelné odhrnování navátého a napadaného sněhu od zdí v zimním období.

4 Vzhledem k současnému stavu těchto napadených bloků pilířů a soklové části (ale i přilehlých omítek), bude v blízké budoucnosti třeba provést jejich restaurátorsko stavební ošetření. o Očištění povrchu o Snížení zasolení povrchových vrstev pomocí parního generátoru o Sejmutí narušených vrstev o Selektivní konsolidace narušených bloků o Doplnění chybějící povrchové vrstvy selektivním způsobem o Výměna zcela degradovaných bloků o Rekonstrukce spárování o Závěrečná povrchová úprava Tento zásah bude třeba připravit jako součást celého projektu Geologický průzkum: Kostel sv. Jakuba Většího v Srbči je postaven na kvartérních sedimentech písčito hlinitého až hlinito písčitého charakteru (v mapě označení 12), které sousedí s jednotkou svrchnokarbonského až permského stáří (v mapě označení 421), která je tvořena jílovci, aleuropelity, pískovci a arkózovými pískovci až arkózami. Místně se vyskytují uhelné slojky. Geologická mapa okolí kostela sv. Jakuba Většího v Srbči (zdroj V rámci projektu NAKI jsme po dohodě se zástupcem vlastníka objektu provedli základní průzkum stavu kamenného zdiva pilířů a soklu kostela. Po odvrtání referenčních vzorků rourovým vrtákem jsme provedli stanovení míry zasolení horninových bloků. Vzorky byly odebrány rovněž za účelem petrografické analýzy a mikroskopického studia.

5 Na základě provedení petrografického průzkumu lze horninový materiál charakterizovat jako převážně střednězrnný arkózový pískovec, místy s jemnozrnnou křemennou matrix. Kromě hlavního podílu klastů křemene je horninový materiál tvořen značným podílem živců, které jsou silně alterovány a postiženy sericitizací. Tmel je převážně jílovito křemitý, místy druhotný tvořený pravděpodobně oxihydroxidy železa. Ve vzorcích byly zaznamenány četné intergranulární prostory, tj. póry. Mikroskopické snímky odebraného horninového materiálu z polarizačního mikroskopu (vlevo nezkřížené nikoly, vpravo zkřížené nikoly). Tento horninový materiál pochází nejspíše z nejbližšího okolí stavby. V minulosti byl obdobný materiál v kladensko rakovnické pánvi těžen, avšak těžba byla převážně ukončena druhou světovou válkou. Od té doby se tento horninový materiál v této oblasti netěží. Pozice některých pískovcových lomů v okolí Srbče je možné vyčíst např. z mapy II. vojenského mapování z let (viz následující obrázek). Pozice historických pískovcových lomů (modře) v blízkosti obce Srbeč (červeně) vyznačené na mapě II. vojenského mapování z let (data převzata z

6 Problematika zaniklé těžby tohoto petrografického typu pískovce se odráží ve výběru alternativního horninového materiálu, kdy je možné degradovaný horninový materiál vyměnit za petrograficky příbuzný avšak nikoli totožný horninový typ. Pro výměnu nejvíce poškozených kvádrů lze proto uvažovat pískovce z České křídové pánve, kde těžba stále probíhá na několika místech. Alternativní horninový materiál bude volen s ohledem na vzhledovou podobnost k původnímu kameni současně s ohledem na míru jeho trvanlivosti. Snahou je zvolit takový horninový materiál, který bude mít nejvhodnější fyzikálněmechanické vlastnosti, které zaručí dostatečnou míru odolnosti vůči působícím zvětrávacím procesům v místě stavby, tj. zejména působení vzlínající vody a krystalizace solí. Z těchto důvodů bude vybrán materiál, který bude vykazovat nízké hodnoty otevřené pórovitosti a nasákavosti avšak za současného dodržení kritéria vzhledové podobnosti. Průzkum zasolení: Dílčí výsledky našeho šetření poukazující na špatný stav horninového zdiva jsou obsahem této zprávy. Dva odebrané horninové vzorky vykazují velmi vysoký stupeň zasolení sírany, (nejspíše sádrovec, případně ettringit) a jeden vzorek velmi vysoký stupeň zasolení chloridy. Možnosti, jak se chloridy mohou do zdiva dostat je používání posypových solí v okolí stavby (v tomto případě však nepříliš pravděpodobné), používání chlorového vápna či mineralizovaná spodní voda. Sírany se do zdiva dostávají díky znečištěné atmosféře zejména v minulosti (kyselé deště), spodní vodou, spalováním uhlí v okolí a hnojením. Obsah dusičnanů je zvýšený pouze u jednoho vzorku. V následující tabulce jsou uvedeny stanovené koncentrace detekovaných solí v jednotlivých horninových vzorcích včetně odpovídajícího stupně zasolení dle ČSN P Označení vzorku Srbeč I Srbeč II Srbeč III Koncentrace [hm. %] Chloridy (Cl - ) 0,02 0,10 0,60 Stupeň zasolení dle ČSN nízký zvýšený velmi vysoký Koncentrace [hm. %] Dusičnany (NO 3- ) 0,02 0,15 0,09 Stupeň zasolení dle ČSN nízký zvýšený nízký 2- Sírany (SO 4 ) Koncentrace [hm. %] 10,21 4,16 8,64 Stupeň zasolení dle ČSN velmi vysoký nízký velmi vysoký Průzkum opracování kamene: Přestavba lodi jejíž součástí jsou zkoumané kamenné kvádry byla provedena v letech Této dataci plně odpovídá i zjištěný způsob lícového opracování kvádrů pomocí pravděpodobně dvou nástrojů kamenického dláta se špičatými zuby a pemrlice. Její stopy drobných kontinuálně rozmístěných důlků jsou na některých kvádrech stále patrné, na většině

7 již zmizely vlivem degradace povrchové vrstvy. Kvádry byly v té době nepochybně zpracovávány řemeslně ručně. Základní definice proběhla pomocí prýskače, kamenických dlát, špičáku a paličky. Stopy po špicování by mohli být ověřeny po vyjmutí kontrolního bloku na ložných a styčných plochách okolních kvádrů. Definitivní přerovnání líce proběhlo pomocí kamenického dláta se špičatými zuby a pemrlice. Ukázka stop po opracování líce pravděpodobně pomocí pemrlice (vlevo) a kamenického dláta se špičatými zuby (vpravo). Možná je i kombinace obou těchto nástrojů na jednom kvádru. Pemrlice ale při úderech zejména do měkčích sedimentárních hornin nadrcuje povrchovou vrstvu kamene a mikrotrhlinami ji otvírá pro následné degradační procesy. V minulosti hojně užívaný způsob opracování proto není vůbec vhodný pro povrchovou úpravu sedimentárních hornin např. pískovce. V rámci zachování integrity co možná nejpodobnějších stop na povrchu nově zhotovovaného kvádru s původními proto navrhujeme použít na lícové přerovnání buď zrnovák, nebo středně široké kamenické dláto s jemnými špičatými zuby. Tyto nástroje povrch nenadrcují, spíše utahují a způsobují mnohem menší narušení struktury kamene těsně pod povrchovou vrstvou. Návrh zásahu: V rámci tohoto průzkumu navrhujeme doplnit znalosti o stavu jednotlivých kvádrů, a to těch nejvíce degradovaných bloků, vyjmutím jednoho vybraného bloku kamene ze soklové části a provést jeho náhradu novým blokem vysekaném vzorově z vhodně zvoleného kamene. Výsledky budou zahrnuty do celkové zprávy a dále zapracovány do materiálů projektu NAKI. Navrhovaný postup vybraný kvádr soklového zdiva na západním průčelí kamenicky vysekat po obvodu do hloubky, v žádném případě nesmějí být narušeny okolní bloky

8 vyjmout zdegradovaný blok podle rozměrů původního bloku kamenicky vysekat nový z vhodného náhradního pískovcového kamene pro tyto účely bude použit pískovec z lomu Havlovice Krákorka, případně božanovský pískovec (na základě zjištění aktuálního stavu těžené suroviny v jednotlivých lomech) dle vzoru dochovaných kamenů soklu dodržet historický způsob opracování na přerovnání lícové plochy použít železnou paličku a středně široké kamenické dláto se špičatými zuby náhradní kvádr osadit na vápennou maltu z dobře uleželého vápna a říčního písku spáry zarovnat do líce zdiva Lokalizace vybraného kvádru: V Praze