TRADIČNÍ VÁPENNÉ TECHNOLOGIE HISTORICKÝCH STAVEB A JEJICH VYUŽITÍ V SOUČASNOSTI Ing. Jan Válek, Ph.D. Ústav teoretické a aplikované mechaniky, AV ČR, v. v. i., ARCHISS Úsek diagnostiky historických konstrukcí Prosecká 76, 190 00 Praha 9 - valek@itam.cas.cz 40 let CHKO Český kras 14-15.11.2012 Sv. Jan pod Skalou
JSOU HISTORICKÉ VÁPENNÉ MALTY JINÉ NEŽ DNEŠNÍ? Historické vápenné malty a omítky Jeden z mála antorpogenních materiálů, který má několik tísíciletí prokázatelnou trvanlivost Ze současně produkovaných vápen je obtížné vyrobit kopii historických vápenných malt Suroviny? Technologie výroby vápenných pojiv? Technologie přípravy malty? Vliv času?
TRADIČNÍ VÁPENN PENNÉ TECHNOLOGIE HISTORICKÝCH STAVEB A JEJICH VYUŽIT ITÍ V SOUČASNOSTI
Základní údaje o projektu Název: Tradiční vápenné technologie historických staveb a jejich využití v součastnosti Financováno MK ČR, identifikační kód projektu: DF11P01OVV010 Zahájení řešení: 1.3.2011 Konec řešení: 31.12.2015 Příjemce: Ústav teoretické a aplikované mechaniky AV ČR, v. v. i. (UTAM) Jan Válek, Tomáš Matas, Josef Jiroušek, Antonín Zeman, Dita Frankeová, Petra Hauková, Eva Talarovičová, Jan Bryscejn Další účastník projektu: Národní technické muzeum v Praze (NTM) Martin Ebel, Pavel Kodera Další účastník projektu: Archeologický ústav AV ČR, Praha, v. v. i. (ARUP) Jana Maříková-Kubková, Ivana Herichová, Marek Suchý
Hlavní cíl projektu: Hlavním cílem je výzkum a vývoj tradičních vápenných technologií, jenž umožní jejich opětovné využití při opravách architektonických památek. Cíle: A/ Identifikace zaniklých surovinových zdrojů a specifických technologií zpracování vápenného pojiva ve spojení s jejich využitím v historických stavbách. B/ Vývoj a realizace vápenné pece a tradiční technologie výpalu pro malovýrobu vápenných pojiv. C/ Vývoj a návrh vápenných pojiv a jejich zpracování využívané v minulosti s ohledem na možnosti jejich současného použití. D/ Návrh programu pro vzdělávání, jež podpoří znovuzavedení tradičních materiálů a technologií pro opravu našich architektonických památek. Informování veřejnosti o tradičních technologiích a jejich využití.
A/ TRADIČNÍ SUROVINOVÁ ZÁKLADNA S VAZBOU NA TECHNOLOGIE A APLIKACE Předmětem je vytvoření přehledov ehledové mapy výskytu historických zdrojů surovin pro výrobu vápenného pojiva malt a omítek doplněné o historický výskyt technologie zpracování vápna a vazeb mezi surovinovým zdrojem a využitím vápenného pojiva na stavbách v minulosti. Zdroje surovin / vápenců LOMY Využití pro stavební účely PAMÁTKY G I S Technologie pro výrobu vápna a jeho zpracování TECHNOLOGIE Hutě, lidi, dovednosti a znalosti ŘEMESLA
Zpracování rešerší a převedení do GIS
GISová databáze Autoři GIS prostředí: Eva Talarovičová a Jan Bryscejn (ÚTAM)
Digitalizace popisu vápencových lomů cca. 514 lomů včetně zaniklých J. Vachtl a kol. Soupis lomů z let ca. 1930-1960
Detail: Datace 1775 Námět Zedník (z cyklu Orbis pictus) Popis: - vápenná pec (s kusy vápence) - cihelná pec (vč. sušení cihle) - příprava malty v karbu - transport malty a její aplikace na zeď - bílení Zdroj In: Obrazy Zlatokorunské školy (namaloval Thadeus Schmegger), Zlatá Koruna digitální kopie NPÚČeské Budějovice
Vápenná pec Kutná hora 17/18 stol. Archeologický ústav AV ČR, Praha, Jana Maříková Kubková, Ivana Herichová, Marek Suchý
Martin Ebel, Pavel Kodera, Národní technické muzeum Rešerše archivních pramenů Litomyšl předměstí, 1863
Český Krumlov, vápenka 852, 250-270 ct vápna (15 425 kg 16 659 kg). Komory 3,47 m x 2,29 m; výška 2,05 m k otvoru, 3,63 m k vrcholu klenby, objem cca 24m3 Panství Hluboká, vesnice Chlumec, vápenka s.d., kapacita neuvedena. Komora 4,11 m x 2,21 m; výška 2,8 m Panství Hluboká, Rachačka, vápenka, 1866, stavitel Wastl. Komora při podlaze 3,8 m x 2,21 m; výška 3,08 m
Vápenka Vimperk 2
Dochované vápenky Technické památky Velké Kunětice 1861, Jesenicko
DETAILNÍ PRŮZKUMY A HLEDÁNÍ SOUVISLOSTÍ Analýzy a zjišťování vlastností vybraných vápenců Analýzy pojiv historických malt a omítek Výzkum možnosti určování provenience surovin pro výrobu vápenných pojiv Klasifikace vápenných pecí a jejich typologické roztřídění Hledání v minulosti osvědčených surovin a technologií (Pasta di Praga, Staroměstské vápno atd.)
METODY PRŮZKUMU VÁPENNÝCH MALT Makroskopický popis Optický mikroskop leštěné výbrusy SEM elektronový mikroskop SEM + EDS SEM doplněný prvkovou analýzou MIP určení porézní struktury distribuce velikosti pórů TA termická analýza určení složení, zejména CaCO3 a stanovení podílu hydraulických složek XRD rentgenová difrakce (určení krystalického složení) Fyzikální parametry (objemová hmotnost, porosita)
PRAŽSKÝ HRAD, JÍŘSKJ SKÉ NÁM., 1O. STOLETÍ
PRAŽSKÝ HRAD, JÍŘSKÉ NÁM., 1O. STOLETÍ - HYDRAULICKÉ VÁP. POJIVO - VZUDŠNÉ VÁPNO SLABĚ HYDRAULICKÉ POJIVO NÁTĚRU - MNOŽSTVÍ POJIVOVÝCH ČÁSTIC
B/ VÝPAL VÁPNA V MALÉ VÁPENN PENNÉ PECI TRADIČNÍM ZPŮSOBEM Předmětem je vývoj technologie pro malovýrobu vápenných pojiv na základě osvědčených a ověřených historických poznatků. Za tímto účelem bude postaveno unikátní zařízení vápenná pec, ve které bude možno produkovat vápno v malých dávkách způsobem využívaným ve vápenických pecích zejména před industriální revolucí. Tj. bude možno využívat tradičních paliv (dřeva popř. uhlí), způsobu vkládky vápence a paliva, výpalu při nižších teplotách (viz. současný stav poznání).
EXPERIMENTÁLNÍ CENTRUM V SOLVAYOVÝCH LOMECH
EXPERIMENTÁLNÍ CENTRUM PRO TRADIČNÍ VÝROBU VÁPENNÝCH POJIV
NÁVRH PECE
STAVBA PECE
PLNĚNÍ PECE
VÝPAL
VÝPAL
MONITORING T, O2, CO, CO2, PRŮTOK VZDUCHU
C/ VÝROBA VÁPENNÝCH POJIV A JEJICH ZPRACOVÁNÍ PRO PŘÍPRAVU PRAVU MALTY TRADIČNÍMI TECHNOLOGIEMI Předmětem je vývoj vápenných pojiv pro výrobu zdící malty, omítky, štuků či vápenných nátěrů z místních surovin na základě využití tradičního způsobu výpalu vápna. Vývoj se týká tří základních skupin pojiv, kde v současné době neexistuje výroba z místních surovin a způsob výpalu a následného zpracování má zásadní vliv na kvalitu, funkčnost a vzhled pojivového systému malt. vysokoprocentní vápenné pojivo pálené při nízkých teplotách zpracovávané ve formě odležené vápenn penné kaše přirozen irozeně hydraulická vápna kusové vápno pro přímé použití zpracovávané s plnivem za tepla a další unikátní technologie
VÁPENNÉ POJIVO
VÝROBA VÁPNA - PRODUKT
HAŠENÍ A ULOŽENÍ VÁPENNÉ KAŠE
POPIS A VÝZKUM Popis našich produktů Porovnání našich produktů s moderní výrobou (Vitošov, Čertovy schody) Výzkumný program Vliv teploty výpalu na mikro strukturu kusového vápna Kvalita vápenné kaše vliv výpalu a hašení Kvalita vápenné kaše vliv zrání
D/ VYUŽIT ITÍ ZNALOSTÍ A VÝSLEDKŮ PRO VZDĚLÁVÁNÍ A PUBLICITU Předmětem je podpora odborného vzdělávání, využití shromážděných znalostí a získaných výsledků v památkové praxi a informování veřejnosti o tradičních vápenných technologiích a jejich uplatnění v současnosti při opravách historických objektů.
PAMÁTKOVÁ PÉČE - ZACHOVÁNÍ KULTURNÍHO DĚDICTVÍ Autentičnost a věrnost materiálů Kompatibilita materiálů Zachování řemesla Zachování nehmotného kulturního dědictví U malt a omítek nelze oddělit materiál a technologii výroby /přípravy od vzheldu Problémem ochrany památek je rozšiřující se rozdíly mezi tradičním a moderním pojetím výstavby a využití materiálů
Děkuji vám za pozornost Rádi vás uvítáme v našem Experimentálním centru v Solvayových lomech