Έλεγχος και χαρακτηρισμός έγχρωμων κονιαμάτων αποκατάστασης πριν και μετά από έκθεση σε συνθήκες τεχνητής γήρανσης
Creators: name: Σουγιουλτζή, Κωνσταντίνα Αλέξανδρου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: κονιάματα αποκατάστασης
χρωστικές
τεχνητή γήρανση
διάβρωση υλικών πολιτισμικής κληρονομίας
μηχανικές ιδιότητες
περιθλασιμετρία ακτίνων-χ
χρωματομετρία
conservation mortars
pigments
artificial ageing
corrosion of cultural heritage materials
mechanical properties
x-ray diffraction
colourimetry

description: Ο σκοπός της συγκεκριμένης μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας είναι αρχικά η σύνθεση κατάλληλων έγχρωμων κονιαμάτων αποκατάστασης και ο έλεγχος των μηχανικών και φυσικών τους ιδιοτήτων μετά από έκθεση σε διαβρωτικές συνθήκες. Κατά τη πειραματική διαδικασία, για τη σύνθεση των κονιαμάτων χρησιμοποιήθηκε μείγμα ασβέστη – ποζολάνης, που συνήθως χρησιμοποιούνται σε αποκαταστάσεις βάσει της εμπειρίας του εργαστηρίου δομικών υλικών, με χρωστικές σε ποσοστά 0.5 και 5 τις εκατό κ.β. κονιών. Η επιλογή των χρωστικών έγινε με βάση την συχνότητα χρήσης συγκεκριμένων πιγμέντων σε μνημεία πολιτιστικής κληρονομίας και κυρίως σε ψηφιδωτά και τοιχοποιίες. Η αισθητική ομογένεια σε επεμβάσεις συντήρησης είναι άκρως σημαντική και η χρήση πιγμέντων ως πρόσθετα διασφαλίζει την επίτευξη της. Συνολικά έγινε χρήση τεσσάρων διαφορετικών ανόργανων χρωστικών, οι οποίες είναι το μαύρο οξειδίου του σιδήρου, η κιννάβαρι, η κίτρινη ώχρα, και η ουλτραμαρίνη. Τα κονιάματα γίνονται εύθρυπτα και επιρρεπή σε απώλεια υλικού από διάφορα φαινόμενα αποδόμησης. Η παρουσία νερού ή υψηλής υγρασίας, η κρυστάλλωση αλάτων, η δράση κύκλων ψύξης απόψυξης μπορεί να οδηγήσει, μεταξύ άλλων ανωμαλιών σε απώλεια συνοχής. Ως εκ τούτου, κύριος τομέας της εργασίας ήταν η παρακολούθηση της συμπεριφοράς των κονιαμάτων αποκατάστασης σε κύκλους τεχνητής γήρανσης. Οι κύκλοι γήρανσης που διεξάχθηκαν είναι κύκλοι ψύξης – απόψυξης, αλατονέφωσης, ύγρανσης – ξήρανσης και έκθεσης σε υπεριώδη ακτινοβολία. Σειρά δοκιμίων τοποθετήθηκε σε εξωτερικό περιβάλλον ώστε να διεξαχθεί φυσική γήρανση για λόγους σύγκρισης. Οι τεχνικές που διεξάχθηκαν για τον χαρακτηρισμό των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των πρώτων υλών αλλά και των δειγμάτων μας πριν και μετά την έκθεση τους σε διαβρωτικούς παράγοντες έχουν σκοπό να αναδείξουν τους μηχανισμούς φθοράς των υλικών και τα αποτελέσματα τους στα υλικά. Η σταθερότητα των χρωμάτων αποτελεί μια σημαντική παράμετρο, η οποία παρακολουθήθηκε με χρωματόμετρο σε σταθερές Lab, ώστε να υπάρχουν συγκρίσιμα αποτελέσματα. Οι μηχανικές ιδιότητες των κονιαμάτων καταγράφηκαν σε διάφορα στάδια. Τέλος, πραγματοποιήθηκε χρήση της τεχνικής περιθλασιμετρίας ακτινών – χ για την παρακολούθηση των φυσικοχημικών μεταβολών στα δείγματα πριν και κατά τη διάρκεια της γήρανσης τους.
description: The aim of this master's thesis is initially to synthesise suitable coloured restoration mortars and to test their mechanical and physical properties after exposure to corrosive conditions. During the experimental process, a lime–pozzolan mixture was used for the composition of the mortars, with pigments at a percentage of 0.5 and 5 w/w. The selection of pigments was based on the frequency of specific pigments in cultural heritage monuments, mainly in mosaics and masonry. Aesthetic homogeneity in conservation operations is extremely important, and using pigments as additives ensures its achievement. In total, four different inorganic pigments were used, which are iron black, cinnabar, yellow ochre, and ultramarine. Mortars become friable and prone to material loss from various degradation phenomena. The presence of water or high humidity, the crystallization of salts, and the action of freeze-thaw cycles can lead, among other anomalies, to a loss of cohesion. Therefore, the main area of work was to monitor the behaviour of restoration mortars in artificial ageing cycles. The ageing cycles carried out are cycles of freezing – thawing, salt spray test, wetting – drying and UV exposure. A series of samples were placed in an outdoor environment to undergo natural ageing for comparison purposes. The techniques carried out for the characterization of the physicochemical properties of the raw materials and also of our samples before and after their exposure to corrosive agents are intended to highlight the wear mechanisms of the materials and their effects on the microstructure. The chemical stability of the colours used is an important parameter, which was monitored with a colorimeter at constant Lab so that there are comparable results. The mechanical properties of the mortars were recorded at various stages. Finally, x-ray crystallography was used to monitor the physicochemical changes in the samples during their ageing.