Rezumat Teza Doctorat Iulian Olteanu

Embed Size (px)

DESCRIPTION

1

Citation preview

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    0

    UNIVERSITATEA BUCURETI

    FACULTATEA DE GEOLOGIE I GEOFIZIC

    DEGRADRI SPECIFICE ALE PIETREI

    I TRATAMENTUL ADECVAT AL ACESTORA

    N CAZUL PATRIMONIULUI ROMNESC

    TEZ DE DOCTORAT

    REZUMAT

    Autor: Drd. Iulian Daniel Olteanu

    Coordonator tiinific: Prof. dr. Marin eclman

    BUCURETI 2011

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    1

    Introducere

    Pe plan internaional, interesul actual pentru piatra din monumente este considerabil. Dovada elocvent sunt congresele internaionale periodice, pe tema deteriorrii i conservrii pietrei, unde sunt dezbtute probleme cum ar fi: mecanisme ale deteriorrii pietrei; factori externi ai degradrii; degradarea biogen; metode i tehnici de laborator n analiza pietrei i a produilor de degradare; evaluarea n situ a degradrii; conservarea pietrei; studii de caz ale patrimoniului cultural. Numeroii specialiti implicai n aceast problematic fac apel la diferite tiine geologie (n special petrografie, mineralogie i geochimie), geofizic, chimie, fizic, biologie, dar i la numeroase cunotiine tehnice i inginereti, mai ales cnd se prelungete abordarea pn la intervenia pe piatr degradat. Prin urmare, a aborda piatra din edificiile de patrimoniu este echivalent cu a pi ntr-un cmp interdisciplinar de o vastitate copleitoare, pe care s-au cldit sute de lucrri tiinifice, cu subiecte nu doar punctuale, dar i manuale sau lucrri de sintez. Este indiscutabil c fenomenul de degradare nu poate fi neles far cunoaterea compoziiei mineralogice i structurale a rocii n cauz. n nici un caz nu se poate vorbi de o degradare la modul general, atunci cnd abordm un edificiu de patrimoniu sau un obiect de art concret. Prin mai multe studii de caz, m-am strduit s ofer o metodologie de studiu a rocilor din cteva edificii de patrimoniu de la noi din ar, care s constituie punctul de plecare a unei eventuale intervenii de restaurare. Mai mult dect att, am oferit chiar i un model de restaurare a unui edificiu de patrimoniu din Bucureti, n care componenta litic deine un rol important. n aceast tez, am folosit o terminologie complex. Cei mai muli termeni sunt deja consacrai sau au un neles care rezult automat din context. Doar o parte dintre ei, care se refer la degradarea pietrei, sunt listai i explicai ntr-un glosar special. Referitor la termenul piatr, echivalentul cuvntului stone din englez, fac precizarea c l-am folosit ca fiind sinonim cu termenul tiinific de roc, iar prin component litic(sau component litic) a unui edificiu am desemnat acea parte din edificiu alctuit din piatr. Pentru elaborarea tezei am efectuat diverse investigaii de laborator, dup cum urmeaz: examen microscopic n seciuni subiri; examen microscopic al pulberilor; examen microscopic al produsului de precipitare pe lame transparente; examen stereomicroscopic pe probe de cruste i eflorescene; difractometrie n RX, pentru determinarea mineralelor argiloase i a celor zeolitice; analize de fluorescen RX; analize chimice; determinri ale speciilor de alge i fungi din biocruste. Exceptnd ultimele dou tipuri de analiz, toate celelalte au fost efectuate cu aparatura existent n laboratoarele Departamentului de Mineralogie al Facultaii de Geologie i Geofizic, Universitatea din Bucureti.

    Cuprinsul integral al tezei

    Introducere

    Capitolul 1.

    Tipuri petrografice existente n componentele litice din construciile de patrimoniu ale Romniei

    1.1. Privire general 1.2. Tipuri de roci magmatice

    1.3. Tipuri de roci sedimentare

    1.4. Tipuri de roci metamorfice

    Capitolul 2.

    Degradarea pietrei dup punerea n oper 2.1. Generaliti 2.2. Deformrile mecanice ale rocilor 2.3. Alterarea chimic a mineralelor din roci

    2.3.1. Principalii ageni de alterare chimic

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    2

    2.3.2. Alterarea mineralelor carbonatice

    2.3.3. Alterarea feldspailor 2.3.4. Alterarea silicailor feromagnezieni 2.3.5. Alterarea sulfurilor

    2.4. Dizolvarea i reprecipitarea congruent a mineralelor 2.5. Dezagregarea

    2.6. Biodegradarea

    2.7. Forme particulare de acoperire a suprafeei rocii ca urmare a degradrii 2.7.1. Acoperire cu crust neagr 2.7.2. Acoperire cu crust carbonatic 2.7.3. Acoperire cu eflorescene de sruri 2.7.4. Acoperire cu pete (ptarea suprafeei) 2.7.5. Alte degradri superficiale

    2.8. Consideraii asupra vitezei de cretere a crustei de alterare 2.9. Releveul petrografic i al degradrii rocilor din monumente

    Capitolul 3.

    Examinarea rocilor i a strii lor de degradare din cteva edificii sugestive ale patromoniului romnesc

    3.1. Ansamblul sculptural Poarta Srului (Trgu Jiu). 3.1.1. Descrierea petrografic 3.1.2. Degradarea travertinului din Poarta Srutului 3.1.3. Releveul petrografic i al degradrii rocii din monument

    3.2. Statuile de pe faada principal a Palatului de Justiie din Bucureti 3.2.1. Descrierea petrografic 3.2.2. Degradarea marmurei din statui

    3.3. Piatra din portalul Muzeului Brukenthal, Sibiu

    3.3.1. Descrirea petrografic 3.3.2. Forme de degradare ale rocilor din portal, dup punerea lor n oper

    3.4. Piatra din ansamblul arhitectonic al Palatului Elisabeta, Bucureti 3.4.1.Tuful vulcanic

    3.4.2. Varietile de calcar 3.5. Componentele litice din edificiul Mnstirii Stavropoleos, Bucureti

    3.5.1. Caracteristicile microscopice ale rocilor

    3.5.2. Starea de degradare a rocilor din edificiul Bisericii Stavropoleos

    Capitolul 4.

    Tratamente specifice interveniei de conservare restaurare a pietrei degradate 4.1. Curarea

    4.1.1. Consideraii generale 4.1.2. Ageni i metode disponibile pentru curare i modul lor de aciune 4.1.3. Curarea crustelor anorganice i a eflorescenelor saline de pe suprafaa pietrei 4.1.4. Curarea depunerilor de praf 4.1.5. Curarea depunerilor organice 4.1.6. ndeprtarea acoperirilor antropogene 4.1.7. Tratarea biodeteriogenilor i curarea pietrei de biocruste

    4.2. Consolidarea pietrei degradate

    4.2.1. Scopul consolidrii 4.2.2. Substane folosite pentru consolidarea pietrei 4.2.2.1. Consolidani mineralici 4.2.2.2. Consolidani i adezivi pe baz de polimeri sintetici

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    3

    4.3. Mortarele n restaurarea componentelor litice

    4.4. Retuul cromatic i valorificarea estetic 4.5. Protecia pietrei dup tratament

    4.6. Msuri de supraveghere, ntreinere i monitorizare

    Capitolul 5.

    Studiu integrat. Edificiul Banca Naional a Romniei 5.1. Petrografia componentelor litice din edificiu

    5.2. Degradarea calcarului din edificiul Bncii Naionale 5.2.1. Procese de degradare

    5.2.2. Releveul degradrii Bncii Naionale a Romniei, faada principal, str. Lipscani 5.3. Intervenii de conservare restaurare realizate la Banca Naional 5.3.1. Curarea suprafeelor

    5.3.1.1. Tratamentul de biocidare i ndeprtare a crustelor de licheni 5.3.1.2. ndeprtarea depunerilor slab aderente 5.3.1.3. ndeprtarea petelor aderente de vopsea (ulei) 5.3.1.4. ndeprtarea crustelor minerale consistente 5.3.1.5. Eliminarea srurilor solubile de pe suprafee i extragerea lor din calcar 5.3.1.6. ndeprtarea chituirilor i plombrilor necorespunzatoare

    5.3.2. Consolidarea zonelor superficiale friabile

    5.3.3. Tratarea fisurilor i fixarea / replantarea desprinderilor 5.3.4. Chituiri, plombri i reconstrucii volumetrice 5. 3.5. Retuul cromatic i valorificarea estetic 5.3.6. Tratamentul protectiv de hidrofobizare

    5.4. Aspecte comparative: nainte i dup intervenia de conservare- restaurare 5.5. Releveul interveniilor

    Capitolul 6. Concluzii

    Bibliografie

    Capitolul 1. Tipuri petrografice existente n componentele litice din construciile de patrimoniu ale Romniei

    ncepnd din antichitate i pn n epoca modern, piatra a constituit un important material de construcie, regsindu-se att n componentele de rezisten ale edificiilor, ct i n decoraiile interioare sau exterioare ale acestora. Mult timp, utilizatorul cuta i selecta piatra n baza unor proprietai empirice, compatibile cu scopul urmrit, cum ar fi culoarea, duritatea, compactitatea, rezistena la intemperii etc. De aceea, multe mii de ani, denumirile pietrelor au fost locale, i deci foarte diferite de la o populaie la alta. n petrografia modern, criteriul de baz n desemnarea tipurilor i varietilor petrografice l constituie compoziia mineralogic i fabric-ul petrografic Prin urmare, termenii petrografici pe care i vom folosi n aceast lucrare vor fi cei consacrai n petrografia modern, evitndu-se pe ct posibil terminologia popular imprecis, pe care o gsim n documentele istorice.

    O inventariere complet a tuturor tipurilor petrografice existente sub form de componente litice n edificiile de patrimoniu de pe teritoriul Romniei, este nc departe de a fi realizat i, n aceast privin, nu sunt nc lucrri publicate. Mai mult dect att, sunt nc numeroase monumente antice i medievale, chiar i cldiri de patrimoniu moderne ale cror componente litice nu sunt studiate sub aspect petrografic. De aceea, n cele ce urmeaz, sintetizm doar datele pe care autorul le are la dispoziie, provenite n mic parte din literatura istoric i n cea mai mare parte din observaiile in situ efectuate de autor, n colaborare cu specialiti petrografi, pe diverse componente litice ale edificiilor de patrimoniu naional.

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    4

    Tipuri de roci magmatice

    Andezitele. Aceste roci au fost folosite pe teritoriul Romniei nc din antichitate. Dacii le-au utilizat n edificiile sanctuarelor de la Grditea de Munte, unde se regsesc sub form de discuri, sectoare de discuri sau coloane. n Transilvania, andezitele au continuat s fie folosite, cu intermitene, pe tot parcursul evului mediu, de preferin ca piatr de construcie, pe cnd n zona extracarpatic, nici anticii i nici medievalii nu au folosit aceste tipuri de roci. Abia n epoca modern, rocile andezitice au cptat o larg utilizare, pe tot teritoriul actual al Romniei. Bazaltele. Se pare c nici dacii i nici romanii nu au utilizat aceste roci, ns, n evul mediu, bazaltele, ca cele de la Raco, au fost sigur utilizate. Astfel, aceste roci apar sporadic, n special ca moloane cioplite n portalurile unor biserici medievale din Ardeal, ca de exemplu, cele din zona

    Homorod.

    Tufurile vulcanice. Nu avem dovezi ca aceste roci au fost utilizate de antici pe aria Romniei.

    ncepnd ns cu evul mediu, tufurile zeolitizate de vrst miocen, din Transilvania, fiind uor prelucrabile, au fost folosite n numeroase construcii monumentale laice sau religioase.

    Tipuri de roci sedimentare

    Rocile sedimentare carbonatice, cu numeroasele lor varieti structurale i compoziionale (calcare bioconstruite, calcare bioacumulate, tufuri calcaroase, travertine etc.), sunt foarte rspndite n edificiile de patrimoniu. n zidurile cetilor dacice s-au folosit moloane de calcar poros cu bioclaste. Aceleai tipuri de calcare se regsesc i n ruinele de la Sarmisegetuza Roman. Pe tot parcursul evului mediu, att n aria intracarpatic, ct i n cea extracarpatic, rocile calcaroase au fost frecvent folosite ca piatr de construcie n zidurile cetilor, ale palatelor i bisericilor, n portalele i ancadramentele ferestrelor bisericilor, n pietrele funerare etc. Gresiile. Dup calcare, gresiile ocup al doilea loc n ceea ce privete spaiul, timpul i frecvena utilizrii n edificiile de patrimoniu naional, fiind prezente mai n toate lcaurile de cult medieval din Romnia, att n componentele arhitecturale ale bisericilor, ct i n pietrele funerare. Alabastrul. Aceast roc gipsifer, holocristalin i uniform granular, a fost utilizat pe o scar foarte redus. Cel mai probabil alabastrul a fost importat, avnd n vedere faptul c se gsete doar n cteva cldiri monahale.

    Tipuri de roci metamorfice

    Marmura. Frumuseea acestei roci metamorfice a atras atenia artitilor plastici din toate timpurile. Totui, se pare c dacii nu au folosit deloc marmura, deoarece n cetile dacice nu s-au semnalat elemente litice de aceast natur petrografic. n schimb, romanii de pe teritoriul Daciei au folosit marmura pe scar larg, extrgnd-o din zcmntul de la Ruchia. n zona Dobrogei, marmura a fost folosit att de greci, ct i de romani, fiind adus preferenial din zona Marmara i din insulele Cyclade. n evul mediu, n toate provinciile romneti, marmura este prezent n diverse componente litice din biserici, castele, statui, morminte, cruci, obeliscuri etc. n epoca modern, marmura este prezent aproape n toate construciile monumentale din marile orae ale Romniei.

    Alte roci metamorfice. n zonele central-carpatice, exist arii ntinse de roci metamorfice, cu numeroase tipuri de roci silicatice: gnaise, micaisturi, amfibolite, cuarite etc, cu structuri anizotrope de tip planar sau planar-liniar. Aceste roci se pot despica n plci i apar frecvent n cetile antice, dacice sau romane, sub form de blocuri, n zidurile de fundaie sau ca piatr de pavaj. n zidurile multor biserici i ceti medievale, se gsesc destul de frecvent blocuri din roci metamorfice silicatice. Este de asemenea de remarcat faptul c, fragmente din aceste roci metamorfice, singure sau n asociere cu alte tipuri petrografice, au fost utilizate att n antichitate,

    ct i pe tot parcursul evului mediu, ca agregat esenial n mortarele de var.

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    5

    Capitolul 2. Degradarea pietrei dup punerea n oper

    Dup punerea n oper, blocurile de piatr intr ntr-un proces ireversibil de transformare, cu viteze variabile, funcie de natura rocii i de noile condiii n care se afl. Degradarea se poate manifesta fie ca o schimbare a proprietilor intrinseci ale rocii, fie ca o modificare a integritii i morfometriei corpului litic. Aa cum rezult din literatura de specialitate, dar i din propriile observaii, degradarea rocilor puse n oper este deseori o nsumare de efecte ale mai multor procese elementare, diferite ntre ele prin cauze, efecte i mecanisme de desfurare. Unele sunt pur mecanice, cu efecte uor de evideniat macroscopic, afectnd doar forma i integritatea geometric a obiectului litic. Altele, mai subtile, afecteaz chiar esena mineralogic i structural a tipului petrografic. n tez, am tratat specificul acestor procese elementare, grupndu-le astfel nct s permit reliefarea ct mai precis a cauzelor, mecanismelor i efectelor fiecrui proces elementar.

    Deformrile mecanice ale rocilor

    Sub aciunea unui efort (stress), rocile tari trec succesiv prin strile de deformare elastic, ductil i casant, pe msura creterii forei aplicate. Deformrile ductile, care duc la schimbarea sensibil a formei corpurilor litice, dup punerea lor n oper, sunt fenomene rare. Mult mai frecvente sunt deformrile casante i se manifest prin apariia fisurilor sau fracturilor. Fracturile sunt forme mai severe ale deformrii casante, implicnd uneori o deplasare relativ a pereilor i implicit o fragmentare a corpului petrografic. Cauza deformrii casante a rocilor tari este apariia unei tensiuni care depete rezistena la rupere a rocii. n unele cazuri, fisurile existau deja ntr-o form ascuns, aa-numitele fisuri criptice, dar care s-au deschis ulterior, dup punerea n oper. Destul de frecvent, tensiunile deformaionale sunt de natur termogen, fiind cauzate de oscilaiile termice. Valoarea tensiunii termogene () este controlat de modulul de elasticitate (E) al rocii, de coeficientul de dilatare liniar () al acesteia i de oscilaia termic (T) la care este supus roca:

    = E T.

    Pentru rocile comune, modulul de elasticitate, E, este de ordinul 107

    kg/cm2

    , iar oscileaz ntre aprox. 3.10

    -6 12.10-6 m/m oC i deci, nclzirea cu 1C a unei roci comune poate provoca o tensiune de circa 8 kg/cm

    2. De aici rezult c oscilaiile termice repetate, cu amplitudini de ordinul a 20 40 C, cum sunt uneori cele diurne, sunt deja n msur s genereze tensiuni de rupere perpendiculare pe suprafaa rocii expus, ducnd, n final, la fenomenul de cojire termogen.

    Alterarea chimic a mineralelor din roci

    Principalii ageni de alterare chimic

    Agenii transformatori sunt, de fapt, componenii chimici ai atmosferei i ai soluiilor apoase lichide, care vin n contact cu piatra. Acetia sunt: O2, H2O, CO2, SO2, NO2 etc, dar mai ales acizii H2SO4, H2CO3, H2C2O2, etc. Componenii acizi din apa lichid sunt mereu prezeni i sunt cunoscui ca fiind cei mai agresivi pentru o palet larg de minerale carbonatice i silicatice. Totui, agresivitatea oricruia dintre agenii chimici menionai se manifest doar dac concentraiile lor n soluia n care se afl (gazoas sau lichid) depesc anumite praguri, ceea ce se realizeaz, de fapt, n mediile pe care le considerm a fi poluate. n edificiile de patrimoniu de pe teritoriul Romniei, agenii chimici care au contribuit cel mai mult la alterarea mineralelor din roci au fost / sunt apa, CO2, O2 , oxizii de sulf, oxizii de azot, HCl i HF.

    Alterarea mineralelor carbonatice

    Carbonaii sunt principalele minerale din calcare i marmure, fiind de asemenea prezeni n diferite varieti de gresie, fie n cimentul acestora, fie n granulele clastice. Dintre carbonai, mineralul cel mai frecvent este calcitul, urmat de dolomit, dar n unele edificii, rocile carbonatice conin i

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    6

    proporii reduse de ankerit i foarte rar aragonit i siderit. n atmosfera umed i poluat cu SO2, se formeaz H2SO4, care intr n reacie cu calcitul, formndu-se gips. Ankeritul, n cazul c este prezent n roc, cedeaz uor sub aciunea apei i oxigenului, transformndu-se n calcit i hidroxizi de fier.

    Alterarea feldspailor

    Att feldspatii alcalini (potasici i sodo-potasici), ct i cei plagioclazi (cristalosoluia albit-anortit), n condiiile exogene, sunt instabili i se descompun cel mai adesea prin hidroliz, dac vin n contact cu apa. n final, pe seama feldspailor se formeaz filosilicai micro, i criptocristalini, desemnai prin termenul colectiv de minerale argiloase. n moloanele de roci andezitice din cetile dacice, care au stat n condiii de climat temperat timp de dou milenii, feldspaii plagioclazi de pe suprafaa moloanelor au un grad de transparen evident mai redus dect cristalele din profuzimea molonului, fiind dovada direct c hidroliza a acionat dup extragerea din carier a pietrei. n condiii urbane, alterarea feldspailor plagioclazi pare s fie cu mult mai rapid. De pild, n moloanele de andezit din Arcul de Triumf (Bucureti), feldspaii plagioclazi, asemntori compoziional cu cei din moloanele dacice, au n unele zone ale monumentului un grad mult mai avansat de alterare, dei de la punerea lor n oper i pn astzi nu au trecut nici mcar 100 de ani. Pentru feldspaii alcalini, reacia are forma

    (K,Na)AlSi3O8 + H2O + 2CO2 Al4Si4O10(OH)8 + 2(K,Na)CO3 + 8SiO2 , iar pentru anortitul din feldspatul plagioclaz reacia este:

    CaAl2Si2O8 + 2SO2 + 2H2O CaSO4.2H2O + Al4Si4O10(OH)8 .

    Se constat c, n prezena poluanilor SO2 i CO2, viteza alterrii feldspailor n rocile puse n oper poate crete chiar i de o mie de ori, fa de hidroliza pur, n lipsa acestor poluani.

    Alterarea silicailor feromagnezieni

    Principalii silicai feromagnezieni din roci sunt olivinele, piroxenii, amfibolii i biotitul. n edificiile de patrimoniu din ara noastr, rocile bogate n astfel de minerale sunt foarte rare (ca de ex. bazaltele olivinice, prezente n cteva portale de biserici din Transilvania). Totui, n cantiti mai reduse, mineralele feromagneziene apar mai n toate rocile magmatice, n asociere cu feldspaii. Coninnd Fe2+ i Mg, aceste minerale, puse n condiii exogene, sub influena agenilor O2 i CO2, se descompun n oxizi / hidroxizi de fier, carbonai i diverse forme (amorfe sau criptocristaline) de silice. Viteza acestor transformri n condiiile urbane de la noi nu este nc estimat, neavnd nc suficiente puncte de observaii in situ. Se poate totui admite c, printre factorii care regleaz viteza de alterare a mineralelor feromagneziene, un rol important l au umiditatea la suprafaa rocii i proporia Fe/Mg n mineralul feromagnezian. Accidental, n rocile puse n oper exist diverse minerale, mai mult sau mai puin alterabile n noile condiii. Printre acestea, sulfurile purttoare de fier (pirita, marcasita, calcopirita) pot s apar sub form de cuiburi sau cristale izolate. Ele sunt extrem de vulnerabile n prezena apei i oxigenului, dnd natere, pe de o parte, la oxizi / hidroxizi de fier (frecvent cu structuri criptocristaline i coloidale) insolubili n ap, iar pe de alt parte, la acid sulfuric, solubil n ap. n rocile carbonatice, o astfel de transformare a sulfurilor de fier este evident duntoare, dat fiind agresivitatea acidului sulfuric fa de carbonai.

    Dizolvarea i reprecipitarea congruent a mineralelor

    Mineralele tipice care manifest o dizolvare congruent n ap sunt calcitul ( prezent n toate rocile carbonatice ) i gipsul ( principalul constituent n alabastru i al crustelor negre).

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    7

    Solubilitatea n ap a acestor dou minerale este controlat de temperatur i de pH-ul apei. La pH constant, solubilitatea maxim este la temperatura de nghe a apei. De aceea, apa lichid rezultat din topirea zpezii este mai eficient n procesul de dizolvare a carbonilor i sulfailor, dect apa de ploaie mai cald, din anotimpurile clduroase Este bine cunoscut faptul c n plus, solubilitatea carbonatului de calciu din calcare i marmure crete cu concentraia CO2 n ap, care favorizeaz conversia CaCO3, greu solubil, n Ca(HCO3)2, uor solubil. Totui, masa dizolvat dintr-un molon de roci carbonatice este controlat nu att de solubilitate, ct de fluxul / debitul de ap care se scurge pe suprafaa acestor roci. Un debit mare de ap cald, mai srac n CO2, poate genera o dizolvare mult mai sever dect un debit redus de ap rece, relativ bogat n CO2. n cazul debitelor mari de ap, mai ales n zonele cu fluxuri canalizate, care spal o anumit unitate de suprafa timp ndelungat, se pot ndeprta mase importante din componentul litic. Pierderea de mas, pe aceast cale, este un caz particular de erodare a obiectelor litice, respectiv erodarea prin dizolvare. Dac apa de pe suprafaa rocii carbonatice / sulfatice este staionar sau are o vitez de scurgere foarte redus, atunci, prin evaporare, ea se suprasatureaz i carbonatul / sulfatul se reprecipit chiar pe acelai suport care anterior fusese dizolvat. Procesul se petrece frecvent pe suprafeele orizontale sau n formele negative (depresionare) existente n rocile din edificiile de patrimoniu. Astfel,

    dizolvarea i reprecipitarea lent au ca efect recristalizarea superficial a rocii, constnd cel mai adesea n creterea dimensiunii cristalelor. Pe pereii verticali (sau cu nclinare mare) ai edificiilor arhitectonice, expui apei de ploaie, dar mai ales a celei rezultate din topirea zpezii, dizolvarea i precipitarea nu mai coincid spaial. Astfel, n zona superioar a pereilor predomin dizolvarea (eroziunea prin dizolvare), pe cnd n zona inferioar se manifest cu precdere precipitarea. n zona de precipitare, calcitul cristalizeaz n forme foarte diverse, funcie de structura rocii, de starea de degradare a suprafeei, dar i de viteza de evaporare a apei. La evaporri rapide, pe pereii nclzii de soare, calcitul precipit sub form de crust carbonatic micro i criptocristalin, fie direct pe suportul carbonatic, fie pe alte cruste preexistente, de natur mineral sau biotic. La evaporri mai lente, aa cum se observ mai ales pe pereii golurilor din travertin, se pot forma cristale romboedrice de calcit sau se pot depune chiar i mici forme speleale, stalactite sau stalacmite.

    Dezagregarea

    Dezagregarea pierderea coeziunii dintre granule este un proces ntlnit mai la toate rocile expuse intemperiilor. Cauzele, formele de manifestare i intensitatea procesului depind att de tipul petrografic, ct i de condiiile externe. Cauzele cele mai eficiente care au condus la dezagregarea rocilor examinate de noi, sunt: 1) anizotropia termic a cristalelor din roci; 2) presiunea de cristalizare a apei din pori; 3) presiunea de cristalizare a srurilor din soluii; 4) dizolvarea selectiv a cimentului.

    Anizotropia termic a cristalelor din roci acioneaz n special la rocile holocristaline compacte, cu granulaie medie i mare, alctuite din cristale anizotrope termic, expuse la variaii termice naturale sau artificiale.

    Presiunea de cristalizare a apei. Fenomenul, numit i presiune de nghe, este foarte eficient la rocile poroase, cu o mare densitate a porilor supracapilari, care permit circulaia liber a apei lichide n interiorul rocii (unele gresii, calcare organogene, travertin, unele tufuri vulcanice etc). De

    asemenea, fenomenul este posibil la toate rocile compacte care prezint la suprafa reele de fisuri, generate prin diverse alte cauze, care permit nfiltrarea apei lichide. ngheul i dezgheul repetat este recunoscut ca fiind cauza multor procese de dezagregare a (de exemplu) gresiilor din edificiile

    bisericeti i laice de pe teritoriul Romniei. Presiunea de cristalizare a srurilor. Soluiile apoase ale srurilor solubile ptrund n porii rocilor sau pe fisuri, unde pot cristaliza, datorit evaporrii apei. Cristalizarea srii n pori sau n fisuri, datorit evaporrii solventului, genereaz o presiune care este direct proporional cu temperatura la care are loc cristalizarea i cu gradul de suprasaturaie al srii respective:

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    8

    Pc = Si X

    X

    V

    RTln .

    n acele zone superficiale ale rocii poroase, unde presiunea de cristalizare depete rezistena la rupere a pereilor din pori (eventual i fora de coeziune dintre granulele din vecintatea porilor), se produce dezagregarea superficial a rocii. Presiunea gazelor din pori. Este un fenomen care se produce destul de frecvent n rocile poroase

    puse n oper, care conin pori nchii n mod natural sau artificial, prin acoperirea rocii poroase cu nveliuri impermeabile (de ulei, rini, ceruri etc.). De cele mai multe ori, gazele din aceti pori sunt de natura aerului atmosferic, dar n cazuri speciale pot fi vapori de ap rezultai prin deshidratarea unor sruri, cum ar fi sulfaii hidratai de Na i Mg. Prin nclzire, presiunea gazului din aceti pori nchii, la volum constant, crete, conform ecuaiei P = RT/V. Dizolvarea cimentului. Este cea mai frecvent cauz care contribuie la dezagregarea gresiilor cu ciment carbonatic i acioneaz doar pe suprafeele expuse unui flux important de ap. n aceste circumstane, apa solubilizeaz selectiv cimentul carbonatic, permind granulelor insolubile din gresie s se detaeze unele de altele. Consecinele dezagregrii. Ca urmare a dezagregrii superficiale, din rocile tari iniiale, rezult o mulime de fragmente, respectiv bioclaste, granoclaste sau litoclaste. Obiectul litic sufer o pierdere de mas i destul de frecvent chiar o schimbare a formei pe care a avut-o iniial la punerea sa n oper. Pierderea de mas, pe aceast cale, este considerat ca fiind un alt tip de eroziune a obiectului litic, respectiv eroziunea prin dezagregare.

    Biodegradarea n numeroase cazuri, pe suprafaa rocilor i chiar n interiorul acestora, se instaleaz diverse forme biotice: bacterii, alge, fungi, briofite (muchi), colonii de licheni, plante ruderale etc. Organismele autotrofe (bacterii sau alge) fixate pe cristalele rocilor i n spaiile intercristaline, extrag din minerale K, Ca, Mg, Fe etc. i pot genera O2, N2, CH4, S i chiar acizi organici, cum ar fi acidul propanoic, care, fiind solubil n ap, contribuie la dizolvarea rocilor carbonatice. Foarte frecvent rocile puse n oper, care au stat mult timp n condiii de umiditate, sunt invadate de lichenii saxicoli (epilitici sau endolitici), ale cror hife medulare ptrund n masa rocii, folosind suprafeele de discontinuitate (spaiile intergranulare, microfisurile) sau porii rocilor. n metabolismul lor, aceste organisme genereaz ca subprodus acizii lichenici (acidul vulponic i acidul usmic), care, de asemenea pot agresa suportul petrografic de natur carbonatic. Talurile de licheni saxicoli ajung uneori s acopere suprafee importante din construciile litice, contribuind substanial la formarea biocrustelor. Regnul animal poate avea de asemenea efecte duntoare asupra pietrelor din edificiile artistice. Astfel, n guano se dezvolt diveri acizi, ca acidul fosforic i cel azotic, cu repercursiuni corozive asupra rocilor din suport, mai ales a marmurei.

    Forme particulare de acoperire a suprafeei rocii ca urmare a degradrii

    Acoperire cu crust neagr

    Una din cele mai frecvente forme de degradare a suprafeei blocurilor de piatr este apariia unui strat superficial, aderent la suport, de culoare nchis, numit de restauratori crust neagr. Pe rocile bogate n calcit, respectiv pe marmure i calcare (fig. 1), crusta neagr se instaleaz i avanseaz cu mare uurin, dac aceste roci vin n contact cu atmosfera umed, poluat cu SO2. De asemenea, crusta neagr se poate instala pe rocile granitice (fig. 2) i practic pe toate rocile care conin feldspai plagioclazi. O caracteristic a crustei negre este aderena relativ mare la suportul petrografic pe care se dezvolt. Observaiile microscopice efectuate de noi pe diverse cruste negre instalate pe operele de art din travertin (Poarta Srutului, Trgu Jiu), calcar cu numulii (Biserica Curtea de Arge) i cele de marmur (statuile de pe faada principal a Palatului de Justiie, Bucureti) arat o relativ uniformitate mineralogic i structural.

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    9

    Componentul mineral cel mai important al crustei este gipsul, care cristalizeaz acicular sau scheletic. Prezena gipsului este indiciul sigur c formarea crustei negre pe suporturile de roci carbonatice este urmarea reaciei dintre calcit i atmosfera poluat:

    CaCO3 + SO2 (din atmosfer) + 2H2O (din atmosfer) + 0.5 O2 Ca SO4.2H2O.

    Acoperire cu crust carbonatic Aceast crust, numit i calcaroas, se gsete pe suprafaa unor componente litice de natur carbonatic (calcare, marmure i gresii cu ciment carbonatic). Mai frecvent, crusta se dezvolt pe suprafeele verticale, spre partea inferioar a acestora i este cauzat de reprecipitarea calcitului dizolvat n zonele mai superioare ale monumentului. n edificiile expuse integral n aer liber, cum

    este Poarta Srutului, crusta carbonatic s-a dezvoltat mai intens pe faada sudic a monumentului, cea mai nsorit, unde apa din soluia carbonatic, prelins pe perete, s-a evaporat mai repede dect pe celelalte suprafee. Observaiile in situ, permit separarea a dou tipuri structurale de cruste carbonatice: compacte i afnate. Examenul microscopic pe seciuni transversale, arat c, n crustele compacte, cristalele de calcit neoformat au supracrescut peste cristalele rocii suport, practic

    fr spaii libere. n schimb, n crustele afnate, cristalele de calcit sunt mai mici, cu o dispunere haotic i cu spaii libere ntre cristale. Atribuim celor dou tipuri de cruste viteze diferite de evaporare a apei, crusta afnat fiind consecina unei evaporri mai rapide.

    a b

    Fig. 1. Crust neagr pe suport de (a) marmur (statuie pe faada principal a Palatului de Justiie, Bucureti, 2004) i (b) de calcar (capitel W-SW, biserica Stavropoleos, Bucureti, 2009).

    Fig. 2. Crust neagr, puternic aderent pe suport de

    granit. Marmorosblanc, Bucureti, 2007.

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    10

    Acoperire cu eflorescene de sruri Eflorescenele de sruri apar pe suprafaa pietrei din edificiile de patrimoniu fie ca o pudr, fie ca o pelicul deschis la culoare, de obicei n tonuri albe (alb, alb-cenuiu, alb-glbui etc.). n general, eflorescenele sunt alctuite predominant din sruri care au o solubilitate n ap mai accentuat dect gipsul. Natura acestora difer de la caz la caz. Indiferent de compoziie, se poate totui concluziona c srurile dominante din eflorescene au o structur cristalin, iar din punct de vedere optic sunt transparente i incolore, cu indici de refracie mici (de regul sub 1.54). Observaiile la stereomicroscop, efectuate de noi, arat c majoritatea cristalelor din eflorescena nederanjat sunt submilimetrice, cu forme prismatic-aciculare i se asociaz spaial ntr-un aranjament scheletic, ca o psl, cu mari spaii intercristaline libere, umplute cu aer (fig. 3).

    Acoperire cu pete (ptarea suprafeei) Suprafaa pietrelor deschise la culoare, ca de exemplu a marmurelor i a calcarelor, este uneori grav degradat cromatic, datorit fenomenului de ptare. Dup natura lor, petele sunt diverse, mai frecvente fiind cele feruginoase, cele cuprifere i cele organice. Acoperirea cu pete feruginoase. Petele feruginoase se formeaz prin depunerea, la exteriorul pietrei, a unei mase coloidale de oxizi / hidroxizi de fier, care se extinde mai mult sau mai puin n profunzimea rocii, prin difuzie, n lungul interfeelor dintre granule. Petele cuprifere sunt cauzate de existena n edificiul arhitectonic a obiectelor de cupru / bronz (bare, agrafe, acoperiuri, burlane etc.). n condiiile atmosferice, cuprul se altereaz cu uurin, formnd frecvent malachit i sulfat de cupru, ambii de culoare verde. Sulfatul de cupru este foarte solubil n ap i de aceea, prin intermediul apei, se mprtie cu mare uurin pe suprafaa pietrei. Acoperirea cu substane organice este uneori accidental, dar pe edificiile mai vechi, petele organice de pe suprafaa pietrei sunt deseori relicte dintr-un tratament intenionat. Astfel, uneori, pentru protecia pietrei s-au folosit substane organice hidrofuge, respectiv uleiuri, cear, grsimi. n timp, aceste substane au suferit ele nsele diverse transformri, care au contribuit mai mult sau mai puin la degradarea cromatic a suprafeei obiectului de piatr. Vezicularea este un fenomen mai rar ntlnit, constnd ntr-o umflare local a stratului superficial din roc. Fenomenul este condiionat de existena unei suprafee de discontinuitate mai mult sau mai puin paralel cu suprafaa materialului (fig. 4, 5), cum ar fi o fisur termogen sau o suprafa de strat sau de istozitate. Vezicula / umfltura poate avea diferite cauze: presiunea de nghe a apei nfiltrate, presiunea de cristalizare a unor sruri solubile, presiunea unor pungi de gaze, presiunea exercitat de colonii vegetale. Acoperiri antropogene. Cu sau fr intenie, suprafeele de piatr pot fi acoperite, dup punerea n oper, cu diverse materiale (mortare, var, ciment Portland, uleiuri, strate de vopsea, graffiti etc.), care pot prejudicia estetica obiectului litic i chiar stabilitatea chimic a acestuia.

    Fig. 3. Agregate fibro-radiare de epsomit, scoase n

    eviden prin tehnici de laborator speciale. Imagine la microscopul stereo, detaliu. Palatul de Justiie,

    2004.

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    11

    Releveul petrografic i al degradrii rocilor din monumente

    ntr-un releveu petrografic, natura rocilor (tipuri i varieti mineralogice i / sau structurale ale acestora) pot fi redate prin culori, hauri sau diverse alte simboluri, aa cum se procedeaz pe hrile geologice. Alte particulariti ale rocilor (cum ar fi cele morfometrice i distribuia spaial a porilor vizibili macroscopic, elementele macroscopice care definesc anizotropia rocii, eterogenitile mineralogice i structurale ale rocii etc.), care influeneaz evoluia degradrii rocii n edificiul arhitectonic, trebuie, de asemenea reprezentate pe releveu. ntr-un astfel de releveu de degradare,

    trebuie s se foloseasc un limbaj explicit, pentru ca restauratorul s neleag perfect esena fenomenului de degradare. Tendina actual este de a ne alinia la semnificaia unei terminologii de uz internaional, cu semnificaie bine precizat.

    Consideraii asupra vitezei de cretere a crustei de alterare

    Ponderea important printre degradrile rocilor din monumente o au alterrile chimice. Ele sunt controlate calitativ de compoziia mineralogic a rocii, fiind o consecin a dezechilibrului chimic instalat ntr-o roc i noul ei mediu ambiental. De aceea, alterrile chimice au o tendin spontan de manifestare, fiind practic continui, dei cu viteze care pot varia foarte mult de la o condiie la alta. Alterarea chimic debuteaz la interfaa roc / mediu, avnd ca efect formarea crustei de alterare. Crusta este delimitat de dou suprafee: cea extern (S1), care corespunde practic cu suprafaa iniial a rocii i cea intern (S2), respectiv interfaa dintre crust i roca proaspt. Distana dintre cele dou suprafee, msurat pe normala la S2, definete grosimea crustei (L). Pentru un timp dat, viteza de cretere a crustei este:

    v = dL / dt

    unde, dL este deplasarea interfeei S2 n profunzime n intervalul de timp dt infinit de mic. Viteza de cretere a crustei are un maxim (v0), chiar la debutul reaciei (cnd L = 0) i scade pe msur ce crete grosimea. Chiar dac viteza iniial v0 este o mrime variabil, dependent de diveri factori (intensitatea agentului de alterare, morfologia suprafeei, natura petrografic a suprafeei etc), trebuie s acceptm c, indiferent de situaie, grosimea L a crustei joac un rol de frnare a vitezei, astfel c ea va scdea sistematic pe msura creterii parametrului L. Dup cte cunoatem, aceast dependen nu a fost redat pn acum printr-o ecuaie explicit. n opinia noastr, ecuaia ar trebui s aib urmtoarea form:

    vL = v0 / 1 + L

    n

    Fig. 4. Ciupituri superficiale ale suprafaei de calcar buceardat i tencuit. Palatul de Justiie, 2006.

    Fig. 5. Vezicularea

    local a stratului superficial din

    gresie. Coloan pridvor, biserica

    Fundenii Doamnei,

    Bucureti, 2006.

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    12

    unde, vL este viteza de cretere la grosimea L. Exponentul n are valori egale sau mai mari dect 1 i depinde la fel ca v0 de natura agentului reactant (respectiv de mediul reactant), de natura rocii i de proprietile compoziionale / structurale ale crustei. Pentru crustele negre, dezvoltate pe marmur i calcare compacte, existente n edificiile din Bucureti, valorile lui n, estimate de noi, nu depesc 1.5, iar valoarea lui v0 o estimm la circa 0.5 0.1 mm/an. n figura 6 este prezentat grafic corelaia dintre vitez i grosimea L, unde se pleac de la cazul ipotetic c v0 = 0.3 mm/an i exponentul n = 1.

    Din acest exemplu, se poate vedea c viteza de cretere a crustei de alterare scade vertiginos cu grosimea n primele stadii de evoluie, ajunge la jumtate din valoarea iniial, cnd grosimea este de 0.1 mm i devine doar a zecea parte din v0 la grosimea de 1 mm. Cauza acestui fenomen deriv din greutatea difuziei reactanilor prin masa produsului de reacie (dinspre mediu spre roca proaspt, eventual difuzia invers a unor produi de reacie). Crustele ale cror grosimi au depit 1 mm, le putem numi maturizate. Foarte sugestiv este i termenul utilizat de noi n practica de restaurare i anume cel de crust de autoaprare, deoarece la aceast grosime crusta apr roca mpotriva agenilor de alterare existeni n mediul ambiant. O remarc important este aceea c, ntr-o crust de alterare nu se observ totdeauna un paralelism ntre suprafeele S1 i S2, ceea ce ne arat c valorile v

    0 pot s difere mult de la un punct la altul al

    zonei de reacie, chiar i pe aceeai roc omogen mineralogic i structural. Aici intervine morfologia suprafeei de molon care nu este totdeauna mrginit de fee plane. La corpurile cu forme complicate pot fi coluri, muchii, depresiuni, vrfuri etc. i deci suprafaa poate avea forme de relief pozitive n alternan cu cele negative sau suprafeele dintr-o zon a molonului pot fi rotunde, concave sau convexe, izolate sau n alternan. La debutul alterrii difuzia speciaiilor chimice implicate n reacii este mai rapid pe coluri i pe formele pozitive. De aceea, grosimea crustei de alterare variaz de la o form la alta, iar relieful rocii de sub crusta de alterare, delimitat de suprafaa S2, este diferit de cel iniial. nlturarea exclusiv a crustei de alterare va genera un alt relief, evident mai atenuat. De acest lucru trebuie neaprat s se in seama atunci cnd ne propunem s intervenim pe roci cu delicate detalii artistice, afectate de alterarea chimic.

    Capitolul 3. Examinarea rocilor i a strii lor de degradare din cteva edificii sugestive ale patromoniului romnesc

    Ansamblul sculptural Poarta Srului (Trgu Jiu)

    n edificiul monumentului se gsesc 110 moloane, alctuite exclusiv din travertin. Sub aspect mineralogic, travertinul din aceste moloane este relativ simplu, fiind alctuit predominant din calcit

    Fig. 6. Relaia dintre viteza de cretere a crustei i grosimea acesteia (admind c n = 1).

    l (mm)

    viteza (mm/an)

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    13

    ( 90 95% ), restul fiind siderit, oxizi de fier, substane amorfe i minerale opace deseori incluse n cristalele de calcit. Totui, fiecare molon are propriile particulariti, datorate faptului c zcmntul de travertin din care provin moloanele a fost, prin natura sa, eterogen sub aspect structural. Un

    element foarte important al acestei diversiti structurale l constituie dimensiunile cristalelor de calcit, care variaz n limite foarte largi, de la cele micronice pn la centimetrice. Astfel, se pot remarca zone sau cuiburi cu granulaie mare, ntr-o mas microcristalin, dar i o rubanare structural, impus de variaia cristalelor de calcit de la un strat la altul. Aceste variaii sunt adesea recurente, aprnd alternane de fii cu structuri micro i macrogranulare, imprimnd travertinului o rubanare structural vizibil doar la o examinare atent a rocii. O neomogenitate foarte bine exprimat este cauzat de variaia cu distana a caracteristicilor porilor: forma, dimensiunea, frecvena (respectiv porozitatea) i modul de aranjare n spaiu a populaiei de pori. Porii mici, subcentimetrici, sunt, de regul, izometrici, pe cnd cei mari sunt deseori anizometrici, de tip planar. Fii de travertin cu grosimi decimetrice sau chiar metrice, bogate n macropori aplatizai, alterneaz cu fiile de travertin microporoase, accentund astfel macrostructura stratificat a travertinului.

    Degradarea rocii. Dup punerea n oper, datorit apei de precipitaie, blocurile de travertin au intrat sub incidena a dou procese spontane, cu efecte contrare: dizolvarea, respectiv precipitarea calcitului din apa evaporat pe suprafaa pietrei. Dizolvarea este procesul care agraveaz cel mai puternic integritatea monumentului i se realizeaz cu precdere n zonele superioare ale antablamentului, avnd ca efect nedorit lrgirea porilor i tergerea detaliilor sculpturale. Procesul invers, de precipitare a calcitului, se realizeaz pe suprafeele exterioare ale pietrei i chiar n pori, acolo unde a fost posibil evaporarea apei scurs sau difuzat pe suprafaa travertinului. Efectul evaporrii apei pe suprafa se concretizeaz prin formarea unei cruste de precipitare, de natur carbonatic. Precipitarea carbonailor n pori duce la diminuarea sau chiar obturarea complet a golurilor, netezind astfel suprafaa pietrei. Dup intensitatea relativ a celor dou procese, s-au separat trei categorii de moloane: a) cele cu proces dominant de dizolvare (aa cum s-a observat n partea superioar a antablamentul); b) cu proces dominant de precipitare (pe care s-au observat crustele carbonatice secundare); c) cu stare staionar (dizolvarea i precipitarea s-au desfsurat cu viteze egale, astfel nct efectele s-au anulat reciproc). Prima categorie suscit o mai mare atenie, n contextul propunerilor de tratare. Aici intervenia a vizat micorarea i chiar anularea vitezei de dizolvare, n alternativa meninerii monumentul sub cerul liber. Degradarea suprafeei prin ptare natural s-a realizat doar n apropierea zonelor sideritice, unde s-a produs oxidarea carbonatului de fier. Degradrile de natur antropogen (diverse sub aspect calitativ) erau de asemenea prezente nainte de ultima restaurare. Un alt proces de degradare a

    monumentului este fisurarea. Observaiile noastre ne-au dus la concluzia c, n monument, sunt att fisuri preexistente, ct i ulterioare, formate dup punerea n oper. Fisurile preexistente se gseau iniial ntr-un stadiu avansat de cimentare natural cu cristale de calcit mezo sau macrocristalin i n mod excepional cu cristale fibroase de aragonit, avnd dimensiuni care, uneori, depesc un centimetru, ieind clar n eviden. Cele mai multe dintre fisurile preexistente i-au meninut starea de cimentare natural iniial i nu mpieteaz cu nimic monumentul.

    Statuile de pe faada principal a Palatului de Justiie, Bucureti

    Statuile de pe faada principal au fost sculptate de Carol Storck, Frederic Storck, Vladimir Hegel i George Vasilescu, fiind numerotate n tez de la 1 la 8. Statuile 1, 3 i 4 au fost sculptate din aceeai varietate de marmur, fiind fin granular, neomogen cromatic, cu slab anizotropie, de tip rubanat. Neomogenitatea este dat de prezena unor lamine (fii) de culoare cenuie, care alterneaz cu zone de marmur alb. Mineralul principal este calcitul, care, n zonele albe ale marmurei ajunge la 99% (procente volum); subordonat apar grafit, muscovit i hematit. Marmura din statuia 2 se deosebete structural de cea din statuile 1...8, fiind alb, macro-granular, omogen cromatic, izotrop din punct de vedere structural. n plus, are o granulaie mai mare (1.5 2.7 mm),

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    14

    cu cristale izometrice i o compoziie mineralogic foarte simpl. Marmura din statuile 6, 7 i 8 seaman cu cea din care au fost modelate statuile 1, 3, 4 i 5, dar se deosebete de aceasta prin neomogenitatea dat de prezena petelor vag cenuii cu limi de 1 20 cm. Slabele diferene mineralogice dintre cele trei varieti de marmur sunt nuanate de prezena sau absena a dou minerale accesorii: grafitul i muscovitul. Caractersticile marmurelor, precum i considerentele istorice, arat c marmurele provin din zona mediteranean, respectiv din Insulele Cyclade (marea Egee).

    Degradarea specific. Timp de mai bine de 100 de ani de la punerea n oper, statuile de la Palatul de Justiie au fost expuse condiiilor de clim i microclimat specifice zonei centrale a Bucuretiului. Sub aciunea apei pluviale, dar mai ales a apei reci rezultat din topirea zpezii, marmura din statui a suferit fenomenul de dizolvare superficial, cu intensiti diferite, funcie de configuraia suprafeelor sculptate i de poziia acestora n spaiu. Ca regul general, se constat c suprafeele orizontale sau cu nclinare mic, amplasate n partea superioar a statuilor, au devenit rugoase datorit dizolvrii mai rapide a cristalelor de calcit la interfeele granulelor. n marmurele eterogene cromatic (de natur mineralogic) se constat o rezisten mai mare la dizolvare a fiilor negricioase, bogate n grafit, motiv pentru care acestea au rmas n relief. Aproape n toate statuile se constat apariia crustelor negre, de origine biomineral. Componenta mineralogic dominant din aceste cruste este gipsul, care apare sub form de cristale scheletice, ntre care se plaseaz particole de praf, crbune i licheni. n decursul celor peste 100 de ani statuile din edificiul palatului au suferit efectul a trei cutremure mari, resimite prin apariia local a unor fracturi seismogene. Unele lacune ale statuilor s-ar putea datora ocurilor de natur antropogen.

    Piatra din ansamblul arhitectonic al Palatului Elisabeta, Bucureti

    Palatul Elisabeta, structur armonias, ncrcat cu simboluri ale trecutului i prezentului, a fost proiectat de ctre arhitectul Corneliu M. Marcu n anul 1930 i construit ntre 1936 i 1937. n ansamblul arhitectonic al palatului exist mai multe componente artistice sculptate n piatr: a) basorelieful fntnii; b) banca; c) coloana; d) grifonii din curtea interioar; e) frontonul porii palatului. Componentele artistice: basorelieful fntnii, grifonii i frontonul palatului au fost sculptate din tuf vulcanic, iar banca i coloana din varieti de calcar. Tuful vulcanic este o roc poroas (porozitate peste 25%), cu o vag stratificaie i o slab anizotropie planar. Fazele depistate la microscop aparin la dou categorii genetice: primare (sticla vulcanic, plagioclaz, cuar etc) i faze secundare. Faza primar sticloas, extrem de abundent iniial, este practic complet nlocuit cu zeolii, motiv pentru care tuful vulcanic existent n acest edificiu poate fi considerat roc zeolitic. Natura mineralogic a zeolitului (mordenit i heulandit) a fost determinat prin difractometrie RX. n starea actual, tuful vulcanic, datorit porozitii accentuate, dar i a proporiei mari de zeolii, are nu numai o permeabilitate relativ accentuat, ci i o mare capacitate de absorbie a apei. Avnd o mare capacitate de absorbie a apei, fenomenul repetat de umectare i uscare, cu variaiile de volum corespunztoare, a dus la micorarea duritii rocii i erodarea acesteia, cu precdere pe colurile i muchiile de pe detaliile sculpturale. Din acelai motiv, tuful vulcanic a asigurat condiii ideale de dezvoltare a activitii biotice, ndeosebi a coloniilor de licheni, formndu-se biocruste n diferite stadii de evoluie. Astfel, biocrusta germineaz pe pereii porilor deschii, i colmateaz, apoi se extinde centrifug, ca un strat continuu, pe suprafee din ce n ce mai extinse. Varietile de calcar n incinta palatului, sculptorul a folosit trei varieti: (a) calcar peletal, roca din care au fost sculptate sptarul bncii i coloana; (b) calcar organogen bioacumulat, roca din care s-a sculptat placa orizontal a bncii; (c) calcar organogen cu numulii, roca din care s-au sculptat picioarele i mnerele bncii. n afar de morfometria particulelor, se deosebesc i prin porozitate: a calcarului peletal ntre 7 i 10 %, a celui bioacumulat ntre 3 i 5 %, iar calcarul cu numulii, 15 20 %. Componentele artistice de natur calcaroas (banca i coloana) au fost afectate n special de dou

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    15

    procese naturale de degradare mai importante: 1) apariia suprafeelor rugoase, datorit dizolvrii cu viteze diferite a particolelor petro-structurale (mai evidente n cazul calcarului organogen, cu

    numulii); 2) formarea de cruste minerale i biotice. Efectele negative ale dizolvrii s-au concretizat n eliminarea zonelor cu suprafee specifice mari de pe edificiul sculptat (unghiurile diedre, vrfurile, colurile, formele sferice care au curbur mare). n final, dizolvarea a estompat relieful detaliilor sculpturale, fenomen vizibil mai ales la banca de piatr. Crusta mineral de culoare negricioas, eliminat parial printr-o curare anterioar, apare acum doar local, n special pe calcarele organogene din banc.

    Componentele litice din edificiul Mnstirii Stavropoleos, Bucureti

    Construit n stil brncovenesc, n centrul oraului Bucureti, Biserica Stavropoleos a fost nlat n 1724, n timpul domniei lui Nicolae Mavrocordat. n construcia edificiului au fost folosite urmtoarele roci: 1) calcar fosilifer, bogat n Numulii, utilizat n construcia soclului, a pridvorului, a ancadramentelor ferestrelor de pe pereii nordici i sudici i a coloanelor din pridvor; 2) calcar microgranular, relativ srac n fosile, utilizat la construcia brului din zidria exterioar a bisericii; 3) alabastru, utilizat la ramele de la ferestrele din zona altarului, precum i la portalul bisericii. n calcarul fosilifer cu numulii, bioclastele variaz ntre limitele 60 70 %, epiclastele 5 8 % i liantul dintre ele 20 35 %. Epiclastele (granoclaste de cuar, feldspai, muscovit) predominant angulare, au dimensiuni sub 0.5 mm. Liantul clastelor este un ciment calcitic, predominant

    microcristalin. Porii mari, intergranulari, de peste 0.2 mm sunt n majoritate conectivi i permit circulaia liber a aerului i a apei pe grosimi de ordinul centimetrilor. Calcarul microgranular este alctuit dintr-o mas de calcit micritic (75 80 %) n care se gsesc bioclaste i foarte puine epiclaste. Alabastrul. Mineralul dominant este gipsul (80 90 %), iar subordonat anhidritul, baritina i mineralele opace.

    Degradri specifice naintea ultimei restaurri a componentelor litice din edificiul bisericii, rocile se aflau n diferite stri de degradare, procesele de degradare fiind evident influenate de natura petrografic. Pe calcarul fosilifer cu numulii, degradarea s-a desfurat cu amploare diferit, funcie de morfologia i poziia moloanelor. Mai profund afectate sunt moloane expuse intemperiilor. Un proces foarte activ l constituie dizolvarea, fenomen vizibil n special n zona pridvorului sculptat. Procesul s-a

    finalizat cu un fenomen de dezagregare, o pierdere de mas i o estompare aproape complet a detaliilor sculpturale. Cu totul local, n jurul zonelor ankeritice, simultan cu dizolvarea calcitului s-a

    produs fenomenul de oxidare, aprnd astfel, pe roca dezagregat, pete de rugin, dar i sulfai magnezieni solubili n ap, acetia din urm genernd cuiburi sau zone difuze de eflorescene. n zonele exterioare din pridvor i din soclu apa din pori, n reacie cu SO2 a agresat chiar i zonele interioare ale rocii, depunndu-se pe pereii porilor gips cu sau fr sulfai magnezieni. Fisurile secante fa de suprafaa de molon sunt, de asemenea, prezente. n cteva moloane se remarc o fisuraie paralel cu suprafaa de molon, care a dus local la fenomenul de delaminare i exfoliere. Este evident c aceste tipuri de fisurri sunt determinate de contraciile i dilatrile succesive ale rocii, dar exist i fragmentri (ciobiri) de natur antropogen. Alabastrul este una din rocile ornamentale cele mai solubile n ap. La Stavropoleos, pe suprafeele care au permis reinerea apei un timp ndelungat i evaporarea lent, alabastrul nu s-a dizolvat, n schimb s-a produs o recristalizare a rocii, formndu-se o crust de gips macrogranular. Pe suprafeele care au permis scurgerea fr restricii a apei de precipitaii nu s-a format crust, dar s-a realizat o pierdere de mas prin dizolvare. Acest fenomen se observ mai ales pe suprafeele convexe i verticale ale detaliilor sculpturale de la ancadramentele ferestrelor din zona altarului. Crustele biotice de alge i licheni s-au dezvoltat local pe unele moloane de roci din zidria exterioar a bisericii. Cele mai vizibile sunt asociate cu suprafeele concave din detaliile sculpturale, cele umbroase i umede.

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    16

    Pe moloanele de calcar biocrustele i crustele sulfatice s-au dezvoltat simultan cu viteze relative care au variat de la un loc la altul, pe mai toate moloanele. Produsul rezultat este o crust complex, biomineral.

    Capitolul 4. Tratamente specifice interveniei de conservare restaurare a pietrei degradate

    Curarea

    Intervenia cu cel mai mare impact vizual asupra unei opere de art, curarea, dei motivat aparent numai de considerente estetice, trebuie s rspund unor principii tiinifice de conservare i protejare a operei de art respective. Fiind o intervenie tehnic complex, delicat i ireversibil, ea poate avea i rezultate negative, n situaia n care nu se iau n calcul toate caracteristicile suprafeelor ce trebuiesc curate i nu se aleg tehnica i substanele cele mai potrivite situaiei date. Din punct de vedere tehnic, alegerea metodelor i produselor de curare depinde, pe de-o parte, de natura rocii, iar pe de alt parte de natura materiilor ce trebuie ndeprtate de pe corpul litic degradat. n acest scop se pot folosi mijloacele mecanice i fizico-chimice. Mijloacele mecanice. Cele mai curente sunt periile de diferite forme, dimensiuni i duriti, bureii de diferite tipuri, instrumentarul variat de uz stomatologic, abrazivii n past sau n jet (aer-abrazive sau hidro-aer-abrazive), diferite tipuri de freze electrice sau pneumatice, dli de diferite tipuri, incizoare, vibroincizoare pneumatice, bisturie cu ultrasunete etc.

    Mijloacele fizico-chimice urmresc fie solubilizarea substanelor solide nedorite existente pe piatr, fie de a le nmuia, n vederea facilitrii ndeprtrii lor prin mijloace mecanice. Deseori este necesar s se utilizeze amestecuri de solveni cu o aciune rapid, alteori dimpotriv, un amestec mai puin eficace, dar care rmne mai mult n contact cu substanele care trebuiesc ndeprtate, pentru a le da rgazul s se nmoaie. Mijloacele de curare cu aciune chimic sunt cele care permit eliminarea unei materii solide printr-o reacie care rupe legturile primare. Substanele care acioneaz n acest fel sunt acizii i bazele folosite n prezena apei. Acizii puternici acioneaz prin reacie chimic, hidroliznd mai ales proteinele, dar nu sunt recomandai pentru rocile cu componeni carbonatici. Curarea crustelor anorganice i a eflorescenelor saline de pe suprafaa pietrei. Eflorescenele saline fixate pe suport litic insolubil n ap pot fi uor ndeprtate prin splare cu ap, dar i n stare uscat, cu o pensul moale sau cu ajutorul jeturilor de aer. Pentru a extrage la maxim srurile din interior, se pot aplica comprese umede de past de hrtie sau de argil absorbant (sepiolit, atapulgit, caolin etc.). Srurile insolubile, inclusiv cele din crustele negre, se ndeprteaz prin mai multe mijloace: ap fin pulverizat, micro-sablare, comprese pe baz de argil, geluri bazice, carbonat de amoniu, acesta din urm fiind foarte eficient n curarea crustelor negre bogate n gips, permind nlocuirea metasomatic a gipsului cu calcit, conform reaciei:

    Ca SO4 2H2O + (NH4) 2CO3 (NH4) 2SO4 + CaCO3 +2H2O.

    Sulfatul de amoniu, fiind foarte solubil n ap, difuzeaz dinspre crust n compresa umed i poate fi nlturat mpreun cu aceasta. n virtutea acestei reacii, crusta de gips este practic nlocuit cu o crust carbonatic, mai stabil. Curarea depunerilor de praf se face cu o perie foarte moale, aspirator, jeturi de aer generate de un compresor etc., dup ce ne-am asigurat de buna aderen a stratului suprafeei. Praful gras (bogat n particule carbonice) se ndeprteaz cu amestecuri uor bazice: ap cu adaos de la 5 la 20% amoniac sau alte baze slab volatile, aplicate cu pensula sau cu ajutorul tampoanelor, evitnd

    orice frecare prelungit. Curarea depunerilor organice Materiile grase de natur antropogen se cur utiliznd amestecuri bazice alese n funcie de vrsta i grosimea stratului ce trebuie eliminat. Ceara poate fi ndeprtat cu spirt alb, tetraclorura de carbon, trielin etc.

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    17

    Tratarea biodeteriogenilor i curarea pietrei de biocruste. n prezena biodeteriogenilor fixai pe piatr, restauratorul urmrete, pe de-o parte, stoparea activitii acestora, iar pe de alt parte, ndeprtarea produilor de metabolism, a resturilor biotice izolate i a celor constituite n biocruste. Stoparea activitii biotice se poate realiza prin suprimarea condiiilor necesare dezvoltrii agentului biotic sau prin biocizi. Biocizii destinai fungilor sunt formolul, pentaclorfenolul, ortofenilfenolul etc. i se aplic n soluii de diverse concentraii, prin pensulare. Dup biocidare, urmeaz ndeprtarea resturilor biotice izolate i a biocrustelor, ceea ce se realizeaz frecvent prin variate mijloace mecanice (desprindere prin periere, suflare, sablare controlat, etc.).

    Consolidarea pietrei degradate

    Consolidarea este operaia tehnic prin care se reface coeziunea dintre granulele sau fragmentele litice dispersate, sau pe cale de a se dispersa n procesul de degradare. n esen, operaia se rezum la impregnarea rocii degradate cu o substan consolidant. Consolidantul (de obicei lichid) trebuie s penetreze suficient de adnc, s ajung la partea sntoas a pietrei i s conecteze la ea toate prile deteriorate care pot fi cu uurin desprinse. Pentru consolidarea pietrei se folosesc att consolidani mineralici (apa de var, varul, silicai alcalini, esteri de siliciu, soluiile pe baz de silice coloidal, hidroxid de bariu, tetra etil orto silicat (TEOS) etc), ct i consolidani / adezivi pe baz de polimeri sintetici (rini termoplastice, rini termorigide sau termoreactive (plastomeri). Procesele de consolidare de obicei nu reuesc s interconecteze spaii mai mari de ordinul zecimilor de milimetru; nicidecum s refac adeziunea ntre fragmente de dimensiuni mari sau s mpiedice apa s intre n piatr prin intermediul fisurilor sau a desprinderilor. O cerin de baz n restaurare este aceea ca piatra s prezinte suprafee compacte la interfaa cu mediul nconjurtor, astfel nct s se evite penetrarea lichidelor agresive. Din acest motiv, toate fisurile i alt tip de discontinuiti trebuiesc umplute cu substane adezive corespunztoare, n aa manier nct s se mbunteasc rezistena mecanic, iar posibilul acces al apei n interiorul pietrei s fie blocat. n acest scop se folosesc o serie de materiale ce implic amestecul unui liant (rini epoxidice, silicai de etil, var etc) i un adaos de material inert fin (praf de piatr, nisip etc), urmrindu-se obinerea unor paste fluide cu ajutorul crora s se realizeze umplerea spaiilor respective. n vederea umplerii zonelor lacunare mai mari sau refacerea prilor lips se folosesc mortare mai vscoase, bazate pe acelai principiu de preparare: un material de umplere (de obicei acelai tip de piatr sfrmat n particule de diverse granulaii) i un liant, fie organic (rini sintetice) sau anorganic (var, etil silicai etc). Chituiri i plombri cu mortare de restaurare se pot face n cazul zonelor lacunare de dimensiuni relativ mici. n cazul necesitii refacerii unei zone ample, care lipsete din materialul litic, n mod special cnd zona lacunar presupune refacerea unei volumetrii, se folosete termenul de reintregire volumetric.

    Protecia pietrei dup tratament

    Atta timp ct apa este unul din cei mai importani factori n procesele de degradare a pietrei (dizolvarea calcitului, transportul srurilor solubile, transportul reactivilor acizi din mediul poluat, nghe-dezghe etc), operaia de hidrofobizare este foarte important n conservarea-restaurarea pietrei i a suprafeelor arhitecturale expuse mediului exterior. Materialele folosite n acest scop constau din uleiuri vegetale (cel mai folosit fiind uleiul de in), grsimi animale, ceruri i parafine. Cerurile moderne folosite n conservarea pietrei se bazeaz pe parafine i sunt comercializate dizolvate n solveni organici sau dispersii apoase, fiind capabile s ndeplineasc dublul rol, de consolidant i hidrofug.

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    18

    Capitolul 5. Studiu integrat: Edificiul Banca Naional a Romniei Petrografia componentelor litice din edificiu

    Imobilul Bncii Naionale are faada dinspre strada Lipscani zidit i decorat n ntregime din moloane de calcar, cariera Rusciuk (Bulgaria). Calcarul conine numeroase bioclaste, fiind identificate teste perfect conservate de foraminifere, fragmente de briozoare, echinide, brahiopode,

    corali i numeroase oncoide (corpusculi algali micritici), specifice calcarelor sarmatice. Accidental apar i particule epiclastice (fragmente de minerale i roci), cu dimensiuni specifice nisipurilor fine. Proporia i dimensiunea medie a bioclastelor variaz de la un molon la altul i chiar n cadrul aceluiai molon. Compoziia mineralogic i dimensiunile cristalelor specifice calcarului din edificiul Bncii Naionale sunt urmtoarele:

    Minerale Limite de variaie ale proporiei ( % volum)

    Limite de variaie ale dimensiunii cristalelor (mm)

    Calcit 80 90 0.01 0.8

    Aragonit 0 5 fibre cu grosimi 0.1

    Dolomit / Ankerit 3 10 0.01 0.2

    Cuar 0.5 0.01 0.1

    Hidroxizi de fier < 1 criptocristalin

    Substan organic < 2 substan colomorf

    Calcarele cu nuane brune sunt variati dolomit-ankeritice i ele alterneaz chiar n limitele aceluia molon, cu calcarele albe, calcitice, formnd benzi cu grosimi de regul centimetrice. Calcarul este poros. Porii vizibili macroscopic sunt foarte rari, ns observaiile microscopice evideniaz o mulime de pori submilimetrici, astfel nct porozitatea total, estimat microscopic, este cuprins ntre 20 i 25 %. n caz excepional, n apropierea suprafeei de molon, acoperit cu crust neagr, porii sunt colmatai cu gips, rezultat prin alterarea chimic, dup punerea n oper a moloanelor (fig. 6, 7).

    Fig. 6. Componentele petro-structurale ale

    calcarului: bioclaste Bc, ciment calcitic C i sistemul de pori intergranulari cu conectivitate

    medie. Imagine microscopic n lumin polarizat, cu nicoli ncruciai. Porii (P) sunt de culoare neagr. A se observa structura izotrop a calcarului dat de lipsa orientrii prefereniale att a bioclastelor, ct i a porilor.

    Fig. 7. Detaliu microscopic din proba 1. A se

    observa gipsul microcristalin (G) din porii

    conectivi; o parte din porii conectivi (P) sunt parial colmatai cu gips microcristalin, ntr-o structur druzitic.

    G

    P

    P

    Bc

    C

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    19

    Degradarea specific a pietrei din edificiul Bncii Naionale

    Fiind un edificiu arhitectonic de mari dimensiuni, cu moloane variate ca forme i mrimi, cu orientri diferite, expus unui microclimat destul de agresiv, procesele de degradare pe calcar prezint o amploare i o diversitate rareori ntlnit n alte edificii din Bucureti. Strile de degradare de slab intensitate se gsesc doar pe unele poriuni ale cldirii, fiind concretizate prin acoperirea suprafeelor componentelor litice cu praf sau / i cu dejecii de psri. Examenul microscopic al depozitului de praf, obinut prin rzuire, a semnalat urmtoarele componente: (1) cristale de filosilicai i cuar cu dimensiuni sub 0.2 mm; (2) agregate micro i cripto-cristaline de calcit provenite din dezagregarea foarte puternic a mortarelor de var; (3) particule opace de crbune (funingine); (4) particule avnd forme scheletice, cu dimensiuni sub 0.2 mm, de natur vegetal; (5) fibre de mase plastice; (6) corpuri chitinoase provenite de la insecte; (7) polen; (8) corpuri sferice sticloase provenite din fumul termocentralelor. Slaba cimentare local a granulelor s-a realizat prin intermediul unor cristale scheletice de sulfai, predominant magnezieni. Un stadiu mai evoluat de degradare este formarea crustei negre aderente (melanocrusta). Prin

    analiza microscopic pe seciuni transversale i tangeniale, combinat cu analiza prin difractometrie RX, s-a confirmat natura predominant gipsifer a crustei negre. Subordonat apar particulele de crbune (incluse n cristalele de gips) i calcit criptocristalin. Pe crusta neagr, local, sunt suprapuse biocruste.

    n seciunile transversale efectuate pe stratul de crust neagr s-a remarcat c tranziia de la crust la calcarul-suport este gradat, fapt datorat structurii poroase a calcarului, ce a permis formarea gipsului nu doar pelicular, ci i pe pereii porilor din profunzime, conectai cu suprafaa. Zonele umbroase au fost preferate de coloniile de briofite, dar elementul care a ajutat cel mai mult la

    dezvoltarea lor l reprezint sistemul de pori cu totul particular al calcarului, care permite absorbia unei cantiti apreciabile de ap i meninerea acesteia un interval de timp mai mult dect n alte tipuri de roci.

    Eflorescenele saline sunt foarte accentuate n zonele de intrados ale moloanelor din zona acoperiului sau la rosturile dintre moloanele afectate de circulaia apei prin difuzie. Componenii minerali eseniali sunt diveri sulfai foarte solubili n ap (epsomit, alaun, arcanit, mascanit), subordonat fiind i azotaii alcalini. O degradare mult mai profund i, din pcate, destul de frecvent ntlnit, este cea care a afectat esena mineralogic i structural a calcarului, ca urmare a reaciei dintre calcar i agenii de degradare din mediul ambiant. Este o degradare complex, la care au concurat (i concureaz nc) diverse procese elementare: dizolvarea (mai mult sau mai puin selectiv), dezagregarea, oxidarea fierului din mineralele carbonatice, fisurarea termogen, fracturi de natur antropogen sau seismogen. Degradarea rocii din edificiul Bncii Naionale este controlat cinetic nu doar de natura petrografic, dar i de suprafaa specific a componentului litic i timpul de expunere a acestuia la agenii climatici (insolaie, ploaie, vnt, abraziune eolian etc) (fig. 8). Este evident faptul c, zonele cu mari detalii sculpturale (capiteluri i grupurile statuare) sunt mult mai degradate dect moloanele paralelipipedice. Ca urmare a degradrilor profunde, o parte din componentele litice ale ansamblului arhitectonic au cptat lacune, prin pierdere de mas, prin concursul dezagregrii i fisurrii sau prin ocuri antropogene. Pentru a se da o imagine totalitar asupra tipurilor de degradare, a intensitii i poziionrii acestora n monument, s-a efectuat un releveu al degradrii de mare detaliu, naintea operaiilor de restaurare.

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    20

    Intervenii de conservare restaurare realizate la Banca Naional

    Operaiile de restaurare ale componentelor litice din edificiului Bncii Naionale au fost precedate de elaborarea unui releveu al degradrii monumentului i s-au efectuat ntr-o anumit succesiune: Tratamentul de biocidare i ndeprtare a crustelor de licheni. Biocidarea s-a efectuat cu un produs bazat pe sruri cuaternare de amoniu n soluie apoas, prin pulverizare i / sau pensulare. ndeprtarea biocrustelor grosiere s-a efectuat manual, prin periere sau cu beioare din lemn de bambus, cu duritate mai mic dect cea a calcarului suport. ndeprtarea depunerilor slab aderente. Depunerile slab aderente au fost ndeprtate prin mturare, periere i aspirare. nlturarea petelor de vopsea s-a executat manual, cu bisturiul sau instrumente de uz dentar i numai n cazuri delicate s-a folosit tehnologie pe baz de ultrasunete i solveni organici. Crustele foarte groase din concavitile detaliilor sculpturale, precum i cele insulare de pe suport friabil au fost ndeprtate manual, cu ajutorul frezelor stomatologice. ndeprtarea srurilor din eflorescene s-a realizat n prima faz prin periere uscat, dup care s-au aplicat serii de comprese succesive cu past de hrtie i ap demineralizat. Prin aceast metod au putut fi extrase inclusiv srurile din suportul litic. n zonele cu eflorescene mai persistente, fixate pe suport foarte friabil (n zone de importan artistic deosebit), s-au folosit rini schimbtoare de anioni.

    Pentru nlturarea materialului necorespunztor din chituirile i plombrile anterioare au fost utilizate instrumente de uz dentar i microincizoare pneumatice. Consolidarea zonelor superficiale friabile. inndu-se cont de natura carbonatic, am preconizat consolidarea cu soluii pe baz de silicai de etil (OH).

    Fig. 8. Banca Naional. Component artistic al crui suport petrografic este grav deteriorat prin concurena dizolvrii, dezagregrii, termofisurrii, crustificrii i biodegradrii (imagine nainte de restaurare).

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    21

    Tratarea fisurilor i fixarea / replantarea desprinderilor. Operaiunea a vizat consolidarea suprafeelor n care apar fisuri izolate sau sisteme de fisuri n zona superficial a componentelor litice, prin aplicarea unui liant. La fisurile larg deschise care afecteaz calcarul nedezagregat, s-a aplicat injectarea cu mortar de restaurare cu granulaie fin i fluiditate corespunztoare. n cazul n care fisuraia s-a dezvoltat pe un calcar friabil, a fost necesar o preconsolidare a rocii cu silicat de etil sau cu emulsii acrilice.

    Chituiri, plombri i reconstrucii volumetrice. Prile lips din componentele litice, precum i a materialului de mbinare a moloanelor (mortare de rost) au fost completate utiliznd materiale

    fabricate special, n acord cu natura petrografic (calcaroas) a edificiului Bncii Naionale. Pentru refacerea patinei, att pe suportul litic unde aceasta a disprut pe cale natural (datorit dizolvrii i a eroziunilor superficiale), ct i pe zonele nou refcute cu mortare de restaurare, s-au folosit pigmeni minerali naturali n suspensii apoase. Tratamentul protectiv de hidrofobizare a calcarului a fost ultima operaie de intervenie, menit s confere suprafeelor litice o rezisten sporit la contactul cu apa. S-a folosit o soluie hidrofug pe baz de xiloxani n solvent organic. n urma tuturor operaiilor enumerate, componentele litice cu valoare artistic din monument i-au recptat integritatea i estetica original, precum se vede, spre exemplu, n fig. 9.

    Capitolul 6. CONCLUZII

    n componentele litice ale edificiilor i operelor de art din patrimoniul romnesc gsim o impresionant diversitate de roci, provenite, n majoritate, de pe teritoriul actual al rii noastre.

    Dup punerea n oper, rocile, fiind extrase din condiiile lor naturale, au intrat inevitabil sub incidena diferitelor procese de degradare ale cror cauze, esene i efecte sunt prezentate n capitolul 2. Cele mai importante procese de degradare sunt controlate calitativ i chiar cinetic de

    Fig. 9. Aspecte comparative: nainte i dup intervenia de conservare - restaurare.

  • Iulian Daniel Olteanu Degradri specifice ale pietrei i tratamentul adecvat al acestora n cazul patrimoniului romnesc

    22

    compoziia mineralogic i structura petrografic a rocii. Cunoscndu-se esena petrografic, pe de o parte i agenii concrei ai degradrii, pe de alt parte, se poate trasa cu certitudine tendina i calitatea degradrii, dac roca, dup punerea n oper, se menine n ambiana acelorai ageni nocivi. n cazul unor procese, ca de exemplu cel de formare a crustelor de alterare, putem merge

    mai departe i s abordm chiar i viteza procesului un parametru foarte important n alegerea msurilor de protejare a rocii.

    Una din concluziile cele mai importante ale tezei este c, nainte de a se alege metoda i materialele necesare restaurrii, sunt obligatorii urmtoarele dou etape preliminare: 1) studiul compoziiei mineralogice i structurale a rocii (i, dac este posibil, cu precizarea proprietilor fizico-mecanice ale rocii nedegradate i a zcmntului din care a fost extras); 2) descifrarea proceselor specifice care au contribuit la degradarea rocii, cu precizarea corect a cauzelor, mecanismelor i efectelor nregistrate de roc. n felul acesta, restaurarea apare doar ca o etap final a unui studiu integrat, aa cum este exemplificat n capitolul 5 al tezei de fa.