Obiekty Sakralne e-Katalog firm dla parafii

01 Lipca 2014

Konserwacja kamienia

Na płycie marmurowej przymocowanej niedawno w naszym kościele pojawiły sie ciemne plamy. Jaka może być przyczyna ich powstania?
Niestety w liście nie sprecyzowano jakiego typu są to przebarwienia i w jakim miejscu znajduje się płyta. Czynników prowokujących tego typu zmiany może być bowiem wiele. Główną przyczyną ich powstawania jest wilgoćoddziaływująca na powierzchnię marmuru.. Ciemne plamy widoczne na jego powierzchni powstają zwykle w wyniku obecności skażonej atmosferycznie wody i w konsekwencji powstawania wykwitów solnych i zmatowienia powierzchni. Są one szczególnie widoczne w przypadku skał prześwitujących, takich jak marmur. 
Wysuszenie i odczyszczenie metodami konserwatorskimi płyty powinno przywrócić jej dawny wygląd. Problem może okazać się bardziej uciążliwy, jeżeli woda zawiera kwaśne substancje. Wówczas cząsteczki zanieczyszczeń porach reagują z mineralnymi składnikami marmuru, prowadząc do trwałych zmian. W niektórych przypadkach, w wyniku reakcji związków żelaza, mogą pojawić się rdzawe plamy. Warto wspomnieć, iż płyty marmurowe są szczególnie wrażliwe na kwasy, które mogą powodować jego korozję, dlatego należy uważać na przykład ze stawianiem w ich pobliżu doniczek z kwiatami (woda z doniczki ma odczyn kwasowy).
Reasumując, aby zapobiec tego typu zmianom należy starać się umieszczać elementy marmurowe w przestrzeniach względnie suchych. Oczywiście w kościołach, szczególnie tych zabytkowych jest to praktycznie niemożliwe. W takich przypadkach ważne, aby obiekty kamienne nie miały bezpośredniego kontaktu ze źródłem wilgoci lub montowane na specjalnym stelażu zachowywały odstęp chociażby minimalny odstęp od ściany.
 
Bogato rzeźbiony portal w naszym kościele, wykonany z szarego piaskowca posiada liczne ubytki. Czy istnieje możliwość integracji tego typu dekoracji?
Tak, istnieją odpowiednie techniki tego typu interwencji konserwatorskich w zależności od rodzaju ubytku. Ogólnie wyróżnia się dwie metody uzupełniania brakujących fragmentów: metodę taszlowania oraz kitowania. Pierwsza przewiduje wykonanie geometrycznego wycięcia w miejscu ubytku i uzupełnienia go odpowiednio opracowanym fragmentem kamienia tego samego rodzaju (o podobnej strukturze i składzie mineralnym). Wadą w tym przypadku jest fakt, iż zabieg ten dotyczy również usunięcia nieuszkodzonej części obiektu, a kleje stosowane do mocowania mogą zwiększyć obecność szkodliwych soli. W związku z tym metoda ta powinna być stosowana szczególnie w przypadku większych ubytków. 
Kitowanie natomiast polega na uzupełnieniu braków masą sztucznego kamienia, stworzoną z naturalnego kruszywa połączonego odpowiednim spoiwem, odpowiadającym właściwościom materiału oryginalnego i warunkom, w jakich obiekt się znajduje.
Metoda kitowania jest ulepszana i coraz częściej stosowana w uzupełnianiu ubytków różnego typu skał. Osiągnięto bardzo dobre efekty pod względem podobieństwa kolorystycznego i faktury. Oprócz aspektu estetycznego należy zwrócić również uwagę na charakterystykę fizyczno-chemiczną materiałów, gdyż użycie nieodpowiedniej zaprawy może w konsekwencji przyspieszyć niszczenie kamienia. Według badań opracowanych przez Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH w Krakowie w przypadku piaskowca powinna ona się składać z kruszywa piaskowego o grupie ziarnistości zgodnej z tą obecną w uzupełnianej skale, łączonego specjalnie opracowanym spoiwem. Można również stosowac fabryczne zaprawy sztucznego kamienia produkowane specjalnie do prac konserwatorskich. 
W niektórych przypadkach naturalne kruszywa łączone żywicą syntetyczną z odpowiednimi pigmentami. Coraz częściej stosuje się także „tradycyjne” kity na bazie wapna i niewielkiej ilości cementu Rezultat zależy w dużym stopniu od doboru materiału i starannego wykonania, dlatego ważny jest wybór odpowiednich osób do tego typu prac konserwatorskich.
 
W jaki sposób pozbyć się wykwitów solnych z powierzchni muru ceglanego?
Wykwity solne pojawiają się w wyniku obecności wody w strukturze, która przemieszcza w kapilarach rozpuszczalne sole. Te krystalizują się, po odparowaniu wody, w porach powierzchniowych (powodując niszczenie muru, gdyż zwiększają swoją objętość, naciskając na ścianki porów) lub bezpośrednio na powierzchni cegieł.
Mając na uwadze, że interwencja powinna być wykonana ze wszystkich stron zasolonego obiektu, w przypadku większych powierzchni, do których jest ograniczony dostęp lub których nie można przemieszczać, metody odsalania są mniej efektowne.
W sytuacji przedstawionej w pytaniu, należy przede wszystkim określić przyczynę obecności wody oraz soli w murze. Może być ona związana z podciąganiem kapilarnym wód gruntowych, transportem zanieczyszczonych wód opadowych (nieprawidłowości w systemie odwodnienia), użycia soli odladzających lub pochodzić z materiałów budowlanych (np. w wyniku niedawnej interwencji z wykorzystaniem nadmiernej ilości cementu). Najbardziej wydajnym sposobem rozwiązania problemu jest więc zatrzymanie cyrkulacji wody w murze poprzez wykonanie izolacji pionowych lub poziomych oraz jego osuszenie. Po wstępnych pracach tego typu można podjąć się odsalania na przykład metodą swobodnej migracji soli do rozszerzonego środowiska w postaci kilkukrotnych okładów z wody destylowanej, glinek i celulozy lub innych materiałów akumulujących krystalizację soli.
 
Chciałbym się dowiedzieć, czy istnieją preparaty, które wzmocniłyby zdegradowaną powierzchnię rzeźby z piaskowca, bez zmiany barwy kamienia?
Przede wszystkim, jeżeli chcemy wzmocnić element kamienny, nie powinno się to odnosić tylko do jego powierzchni. Zastosowanie preparatów impregnujących jedynie powierzchniowo z czasem prowadzi do jeszcze większych zniszczeń kamienia. Przed dalszą degradacją może go uchronić jedynie dogłębna aplikacja preparatu, wzmacniająca jego strukturę. Na głębokość penetracji kapilarnej ma wpływ zarówno struktura skały, jak i właściwości impregnatu. Nie powinien on bowiem tworzyć warstw uszczelniających, lecz dotrzeć do jak najgłębszych partii kamienia. Z drugiej strony możliwości chłonne, w tym wypadku piaskowca, zależą od tego czy jest on wystarczająco suchy i pozbawiony zasoleń.
Jeżeli chodzi o barwę, to często trudno przewidzieć, nawet wykonując próby laboratoryjne, efekty starzenia się polimerów, które istnieją na rynku od niedawna. Rzeczywiście stosowane w ostatnim dwudziestoleciu XX wieku żywice epoksydowe, mimo iż pod względem penetracji były odpowiednie i nie powodowały zamknięcia porów w materiale, to ich aspekt estetyczny zmieniał się z czasem. Powierzchnia potraktowanego kamienia stawała się bowiem ciemniejsza. Gorszym rozwiązaniem było jednak użycie polimerów termoplastycznych w latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku (typu Paraloid B-72), które oprócz starzenia się charakteryzowały się migracją ku powierzchni kamienia. 
Obecnie używane są przede wszystkim hydrofilowe środki konsolidujące tzw. związki krzemoorganiczne o coraz lepszych właściwościach, a przemysł chemiczny opracowuje na potrzeby konserwatorskie coraz lepsze preparaty jednoskładnikowe.
 
Niedawno umieściliśmy nową rzeźbę z piaskowca przed kościołem. Martwię się jednak, gdyż deszcze mogą powodować jej niszczenie. Czy można w jakiś sposób ją ochronić przed złymi warunkami atmosferycznymi?
Piaskowiec jest skałą porowatą o dużej nasiąkliwości. Woda opadowa może powodować jego degradację, zwłaszcza gdy powietrze jest zanieczyszczone; rozpuszczone, szkodliwe związki wnikają bowiem wówczas łatwiej w porowatą skałę.
Oczywiście na rynku istnieją różne środki uodparniające kamień. Najbardziej powszechne jest zastosowanie impregnatów środków hydrofobizujących,, które sprawiają, że kamień otrzymuje cechy niezwilżalności (odpycha wodę).
W przypadku skały porowatej, jaką jest piaskowiec, preparat wnika w jej głąb, tworząc w porach cienkie powłoki niezwilżalne, które chronią przed kapilarnym przenikaniem zanieczyszczonej wody wgłąb kamienia. Gwarancją skuteczności tego typu interwencji jest właściwe jej wykonanie przez wykwalifikowane osoby, gdyż samo powlekanie powierzchni wilgotnego materiału może doprowadzić do wzmocnienia procesów destrukcyjnych w skale.
Ważne jest, że po hydrofobizacji pory materiału pozostają otwarte, co gwarantuje niezmienność dyfuzji gazów i pary wodnej. Należy również pamiętać, iż zabiegi te nie powinny zmieniać naturalnego wyglądu obiektu.
Obecnie na rynku można znaleźć środki na bazie preparatów krzemoorganicznych (silikonów) o dużej odporności chemicznej, które tworzą powierzchnie o wysokich właściwościach hydrofobowych.  Preparaty te mają jednak niską żywotność, określaną na około 10 lat i zabieg należy powtarzać po upływie jego trwałości.
 
Posiadamy w kościele kilka elementów dekoracyjnych z marmuru. Słyszeliśmy, że duża wilgotność powietrza i woda obecna w murze (przylegają do ściany) może je niszczyć (zauważyliśmy, że na powierzchni gromadzi się sól) i żeby temu zapobiec można wykonać zabieg hydrofobizacji. Czy to rozwiąże nasz problem?
Na początku trzeba zastanowić się, czy obiekty mogą zostać zdemontowane, przeniesione do pracowni konserwatorskiej i potraktowane w całości odpowiednimi środkami. Jeżeli nie, należy określić pochodzenie wody w murze i tym samym w obiektach kamiennych. Może się okazać, że niezbędne będą prace remontowo – inżynieryjne, mające na celu izolację i osuszenie ściany, gdyż częściowy zabieg środkami hydrofobowymi nie rozwiąże problemu. 
Ponadto tego typu interwencje są niewskazane w przypadku dużego zasolenia muru, a wykwity solne cytowane w pytaniu mogą o nim świadczyć. Istotne jest również podkreślenie faktu, iż w przypadku powierzchni, na których są widoczne spękania i szczeliny, tego typu zabiegi mogą być stosowane dopiero po uprzednim naprawieniu wszelkich rys. 
Hydrofobizację powierzchni marmurowych osiąga się przez zastosowanie specjalnych past na bazie syntetycznego mikrowosku.
Ogólnie mówiąc hydrofobizacja stosowana jest zwykle w przypadku elementów kamiennych, które mają bezpośredni kontakt z wodą lub wilgocią, np. umieszczonych na zewnątrz, ze szczególnym wskazaniem na te znajdujące się w strefie silnego zanieczyszczenia powietrza.
 
Profesor Ireneusz Płuska