Determining the Characteristics of Concrete in a Historical Building Under the Influence of Climatic and Biological Factors
Ескіз недоступний
Дата
2024
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
The object of this study was con-crete samples of the cathedral and wall frescoes. The study solved the problem related to the destruction of concrete and wall frescoes under the long-term influence of biochemical and climatic factors.Samples of concrete for research and wall murals were obtained from a historic listed building. Using microbiological studies and scan-ning electron microscopy, dam-age to wall murals and concrete by microscopic fungi was established: Aspergillus fumigatus, Penicillium brevicompactum, Aspergillus niger, Cladosporium sphaerospermum.The study of concrete samples by the TPD-MS method showed the presence of an increased level of moisture and carbon compounds by 20 % in the test samples, compared to control. The sulfur content in all concrete samples was not signifi-cant. Determination of the mineral composition of concrete by X-ray diffraction showed the presence of Al2O3, 36–44 %, which indicates a significant clay content. The pres-ence of NiTi, 53 %, and СoMg7O8, 46 %, in the concrete sample indi-cates the probable migration of the chemical elements of the paint pig-ments used to decorate the cathe-dral. The concrete control sample contained a significant amount of SiO2, up to 51 %, which is the main component of sand. A feature of the work is the determination of the cor-rosion effect on concrete under pro-longed exposure to climatic and bio-logical factors. The present study is distinguished by the use of non-de-structive methods: microbiological studies, scanning electron micros-copy, TPD-MS and X-ray diffrac-tion to determine the destruction of concrete and wall frescoes of the building, which is a cultural heri-tage. The results of the study could be applied to the development and planning of restoration works for the restoration of buildings that have historical value.
Об’єктом дослідження були бетонні зразки собору та стінні фрески. Дослідження вирішило проблему, пов’язану з руйнуванням бетону та настінних фресок під тривалим впливом біохімічних та кліматичних факторів. Зразки бетону для дослідження та настінні фрески були отримані з історичної будівлі, яка є пам’ятником архітектури. За допомогою мікробіологічних досліджень та скануючої електронної мікроскопії встановлено пошкодження стінових стін і бетону мікроскопічними грибами: Aspergillus fumigatus, Penicillium brevicompactum, Aspergillus niger, Cladosporium sphaerospermum. Дослідження зразків бетону методом TPD-MS показало наявність підвищеного рівня вологи та вуглецевих сполук на 20 % у дослідних зразках порівняно з контролем. Вміст сірки у всіх зразках бетону був незначним. Визначення мінерального складу бетону методом рентгенівської дифракції показало наявність Al2O3 36–44 %, що свідчить про значний вміст глини. Наявність у зразку бетону NiTi 53 % та СoMg7O8 46 % вказує на ймовірну міграцію хімічних елементів фарбувальних пігментів, якими оздоблено собор. Контрольний зразок бетону містив значну кількість SiO2, до 51 %, який є основним компонентом піску. Особливістю роботи є визначення корозійного впливу на бетон при тривалому впливі кліматичних і біологічних факторів. Дане дослідження відрізняється використанням неруйнівних методів: мікробіологічних досліджень, скануючої електронної мікроскопії, ТПД-МС та рентгенівської дифракції для визначення руйнування бетону та стінових розписів будівлі, що є культурна спадщина. Результати дослідження можуть бути застосовані для розробки та планування реставраційних робіт з відновлення будівель, що мають історичну цінність.
Об’єктом дослідження були бетонні зразки собору та стінні фрески. Дослідження вирішило проблему, пов’язану з руйнуванням бетону та настінних фресок під тривалим впливом біохімічних та кліматичних факторів. Зразки бетону для дослідження та настінні фрески були отримані з історичної будівлі, яка є пам’ятником архітектури. За допомогою мікробіологічних досліджень та скануючої електронної мікроскопії встановлено пошкодження стінових стін і бетону мікроскопічними грибами: Aspergillus fumigatus, Penicillium brevicompactum, Aspergillus niger, Cladosporium sphaerospermum. Дослідження зразків бетону методом TPD-MS показало наявність підвищеного рівня вологи та вуглецевих сполук на 20 % у дослідних зразках порівняно з контролем. Вміст сірки у всіх зразках бетону був незначним. Визначення мінерального складу бетону методом рентгенівської дифракції показало наявність Al2O3 36–44 %, що свідчить про значний вміст глини. Наявність у зразку бетону NiTi 53 % та СoMg7O8 46 % вказує на ймовірну міграцію хімічних елементів фарбувальних пігментів, якими оздоблено собор. Контрольний зразок бетону містив значну кількість SiO2, до 51 %, який є основним компонентом піску. Особливістю роботи є визначення корозійного впливу на бетон при тривалому впливі кліматичних і біологічних факторів. Дане дослідження відрізняється використанням неруйнівних методів: мікробіологічних досліджень, скануючої електронної мікроскопії, ТПД-МС та рентгенівської дифракції для визначення руйнування бетону та стінових розписів будівлі, що є культурна спадщина. Результати дослідження можуть бути застосовані для розробки та планування реставраційних робіт з відновлення будівель, що мають історичну цінність.
Опис
Ключові слова
architectural monu-ment, corrosion of concrete, destruc-tion of wall frescoes, mineral compo-sition of concrete, пам'ятник архітектури, корозія бетону, руйнування настінних фресок, мінеральний склад бетону
Бібліографічний опис
Determining the Characteristics of Concrete in a Historical Building Under the Influence of Climatic and Biological Factors [Text] / O. Shkromada, T. Fotina, V. Ivchenko, V. Chivanov, V. Sirobaba, O. Shvets, A. Pikhtirova, O. Babenko, I. Vorobiova, T. Dychenko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. –2024. – № 1 (6 (127)). – P. 39–46.