Химико-технологические исследования строительных и отделочных материалов Объектов культурного наследия

Подробнее

Разработка раздела химико-технологические исследования регламентирована ГОСТ Р 55528—2013 «Состав и содержание научно-проектной документации по сохранению объектов культурного наследия. Памятники истории и культуры». Раздел разрабатывается в составе научно-проектной документации для решения целый ряда задач.

В ходе химико-технологических исследований проводится изучение состава отделки, использованных технологических методов, выявление дефектов и параметров, влияющих на их развитие. В ходе обследования выполняется фиксация дефектов, выполняется отбор образцов материалов для лабораторных исследований.
В лабораторных условиях, с применением различных методов исследований, проводится анализ с целью их дальнейшей консервации с разработкой рецептуры, близкой по свойствам к первоначальным материалам для реставрации.

Сегодня мы можем предложить нашим заказчикам следующие виды лабораторных исследований гарантирующих достоверный результат:

Петрографический и минералогический анализы применяются для исследование структуры природных каменных материалов, а так же строительных растворов.

Пример исследования горной породы в петрографических шлифах. Фото слева – без анализатора, фото справа тот же участок – николи скрещены. Ширина поля зрения каждого фото 4,6 мм. Стрелками отмечены: пироксен – красные; плагиоклаз – синие, основной матрикс породы – желтые, оливин - зеленые.

Пример исследования штукатурного раствора. Ширина поля зрения каждого фото 16 мм.

Стратиграфический анализ выполняется для окрасочных слоев и исследования состояния материалов художественной отделки. Выявляются как первоначальные цветовые решения в отделке памятника по каталогу NCS, так и тип связующего и пигментов.

Пример исследования окрасочных слоев по штукатурному слою в интерьерах.

Рентгеноспектральный анализы. Определение минерального состава природных каменных материалов, а так же строительных растворов.

Пример исследования раствора. Согласно рентгенограмме образец является природным гипсовым камнем, так как он на 95% состоит CaSO₄2H₂O. Также в образце обнаружены примеси кальцита и кварца (общее содержание не более 5%), которые относятся к зернам включений.

Эмиссионный оптический спектральный анализ. Определение элементного состава металлов и сплавов.

Принцип действия спектрометра основан на методе эмиссионного оптического спектрального анализа с возбуждением пробы с помощью искры или дуги. В режиме «Дуга» пользователь может производить быстрые полуколичественные анализы по идентификации и сортировке металла по марке. В режиме «Искра» - измеряет такие легирующие элементы, как углерод, сера и фосфор благодаря использованию аргоновой среды.

Номер образца	Массовая доля элементов, %											Соответствие марки по ГОСТ 4784-2019
Номер образца	Al	Cu	Si	Fe	Zn	Mg	Mn	Ni	Pb	Cr	Sn	Соответствие марки по ГОСТ 4784-2019
1	90.97	4.26	2.37	1.04	0.57	0.31	0.15	0.14	0.11	0.04	0.04	D16

Пример результата исследования образца алюминиевого сплава.

Электронная сканирующая микроскопия с функцией элементного анализа. Исследование структуры материалов с высоким разрешением, определение элементного состава минеральных и органических материалов.

Пример исследования, анодирование по алюминию. Снимок микроструктуры образца с отмеченными расположениями спектров исследования элементного состава.

Спектр	C	O	F	Na	Al	Si	S	Cl	K	Ca	Fe
Спектр 1	37.27	34.69	2.82	0.54	21.52	0.83	0.72	0.25		0.53	0.84
Спектр 2	39.52	36.62		0.40	20.29	0.82	0.54	0.32	0.19	0.44	0.84
Спектр 3	50.97	36.64		0.70	5.90	2.46	0.54	0.40	0.27	1.44	0.66
Спектр 4	27.37	44.08			26.31	0.99	0.63	0.29		0.32
Спектр 5	45.49	39.95		0.51	4.45	3.31	0.52	0.31	0.94	2.76	1.75
Спектр 6	48.08	35.63		0.48	11.45	1.61	0.65	0.26	0.33	0.85	0.66

Пример результата элементного анализа спектров при исследовании образца

Микробиологический, микологический и энтомологический анализы. Определение степени поражения биодеструкторами. Определение породы древесины.

Пример исследования. Наружная нитка окон с внутренней стороны. Биодеструкция внешнего слоя древесины, физическое старение, окисление, загрязнение. Дереворазрушающие грибы – не выявлены. В посеве выявлены микроскопические плесневые грибы Penicillium sp., Acremonium sp., Aureobasidium sp., Cladosporium cladosporioides 1300 КОЕ/дм2 (высокая численность). I-II степень биоповреждения по СП 28.13330.2017.

Пример определения породы древесины. Сосуды средние, рассеянные, группирующиеся (фото 1). Перфорации сосудов лестничные, поровость мелкая, точечная (фото 2). Паренхима диффузная. Сердцевинные лучи в основном двух-, трехрядные высотой до 20 клеток (фото 3).

Образцы для исследований могут быть предоставлены заказчиком или мы можем самостоятельно выполнить отбор образцов на объекте.

В рамках инженерных химико-технологических исследований так же предлагаем выполнить комплекс работ по натурному обследованию состояния материалов и архитектурно-конструктивных элементов памятника. По результатам комплексных исследований разрабатывается заключение по проведенным исследованиям с выводами и рекомендациями по проведению реставрационных работ.

На основании результатов комплексных научных исследований разрабатываются методические рекомендации по технологии выполнения реставрационных работ. Данный раздел включает все технологические операции по реставрации и необходимый перечень материалов для выполнения работ.

Все работы выполняются лицензированной организации имеющей в своем штате аттестованных министерством культуры РФ специалистов.