Tehnici de restaurare-conservare a lemnului arheologic provenit din centrul vechi al [304859]

Licență

Tehnici de restaurare-conservare a lemnului arheologic provenit din centrul vechi al [304859]

Byadmin ianuarie 1, 2024

Universitatea de vest Timșoara

FACULTATEA DE ARTE ȘI DESIGN

SPECIALIZAREA: [anonimizat] a lemnului arheologic provenit din centrul vechi al

Timișoarei

COORDONATOR: ABSOLVENT: [anonimizat]. univ. dr. DOINA VALERIA MIHĂILESCU Ghercia Dorian Sebastian

TIMIȘOARA

2018

Introducere

Capitolul 1

1.1 – Istoricul orasului Timisoara.

1.2 – Situl arheologic Piata Sfantul Gheorghe.

1.3 – Situl arheologic Piata 700.

1.4 – Situl arheologic Piata Libertatii.

Capitolul 2

2.1 – [anonimizat].

2.2 – Lemnul ca materie prima.

2.3 – Agenti de degradare a lemnului.

Capitolul 3

3.1 – Conservarea lemnului arheologic din Piata Sfantul Gheorghe.

3.2 – [anonimizat]

3.3 – Propuneri de Conservare.

3.4- Recomandari de pastrare a materialului arheologic conservat.

Capitolul 1

1.1 – Istoricul orasului Timisoara.

[anonimizat], [anonimizat]. Orașul medieval a fost așezat pe un teren în care brațele râului Bega formau odinioară o mulțime de insule de diferite mărimi. Suprafața intra muros a orașului medieval a fost estimată la aproape 200.000 de metri pătrați.

Timișoara medievală a fost împărțită în trei părți distincte: cetatea, [anonimizat] (Orașul rascian) și Palanca Mică (Insula). [anonimizat]. Astăzi, [anonimizat], cele câteva spații rămase libere fiind vitale pentru cercetările arheologice și cunoașterea vieții urbane din perioada evului mediu.

Gabriel Bodenehr (1664-1758), Timișoara.

Gravură cu dăltița, 17,0x 5,5 cm.

[anonimizat],

Cetatea Timișoara și cartierul imprejmuit de ziduri si moara de apa.

Anonim, Harta Timișoarei, 28 august 1717

[anonimizat], au fost mocirloase datorită solului mlăștinos. Din descrierile vremii se știe că atât străzile Timișoarei cât și cele ale suburbiilor au fost podite cu lemn de esenta tare.

[anonimizat], [anonimizat] 1200 de case; „atât de întinsă era Palanca și atât de numeroasă îi era populația” .După un asediu de 48 [anonimizat] 13 octombrie 1716, garnizoana otomană capitulează.

În vechiul oraș din incinta cetății medievale au rămas în picioare doar șapte clădiri izolate. [anonimizat]. [anonimizat] a [anonimizat], păstrată la Viena

,,[anonimizat] 1716 și 1717, ambele păstrate la Viena. Pe baza acestora a fost realizat planul care mai apoi a fost gravat în cupru și tipărit în 1729 la Haga de către Isaac van der Kloot sub numele de „Plan de Temisvar/Plaan de Temisvar”. În anul 1747, [anonimizat] a [anonimizat]’’.

[anonimizat], 19,8×34,5 cm.

În dreapta lucrarii este amplasat grupul in care apare Eugen de Savoia caruia i se închina turcii.

Timisoara 1716 -Predarea cheilor cetatii

Acuarela pe carton, 37×63,5 cm

………………………………………………………………………………………………………

Contribuții la cunoașterea evoluțtiei orașului Timisoara la sfărșitul evului mediu, Alexandru Szentmiklosi , Andrei Bălărie. Analele Banatului, Alexandru Szentmiklosi , Andrei Bălărie. Timișoara în stampe, Rodica Vărtaciu.

1.2- Situl arheologic Piata Sfantul Gheorghe.

Dupa doua luni și jumatate de munca, sapaturile arheologice efectuate in Piața Sfantul Gheorghe din Timișoara s-au finalizat. Nu a fost gasita biserica cu hramul Sfantul Gheorghe atestata in anul 1323 in cetatea Timișoarei, dar s-au gasit ziduri din celebra moschee a carei construcție a inceput pe vremea lui Suleiman Magnificul. Moschee care, la nord și la sud, a adapostit zeci de morminte.

Surpriza arheologilor, dupa cum spune Florin Drașovean, cercetator științific la Muzeul Banatului, responsabil cu șantierul arheologic din Piața Sfantul Gheorghe, a fost descoperirea unui apeduct pe sub zidurile moscheei, care a funcționat pana la cucerirea otomana, in 1552, ceea ce inseamna ca exista o structura urbana bine definita.

Sub nivelul de construcție al moscheii au fost descoperite doua niveluri de case din lemn care aparțin de perioada pre-otomana a Timișoarei. Fața de nivelul din prezent al orașului, casele se aflau cam la doi metri adancime. Primul nivel de case din aceasta zona poate fi datat incepand cu secolul al XV-lea, cand casele erau construite din lemn, cu o singura incapere și o pivnița.

Au fost descoperite o serie de obiecte din lemn, de la farfurii, cauce, linguri, chiar și o maciuca, precum și țesaturi de postav și matase, dar și alte obiecte gospodarești.

casa de lemn secolul al XV-lea

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

dr. Florind Drasovean, stiri locale Timișoara.

1.3 – Situl arheologic Piata 700.

Sistemul de fortificație este format dintr-un zid cu nouă bastioane, prevăzut cu un șanț de apărare. La acesta s-a adăugat două centuri de fortificație, fiecare prevazut cu un șant de apărare. Ca urmare a construirii clădirii D din complexul comercial City Business Center, s-au cercetat fundațiile zidurilor, fortificației cunoscută ca fiind escarpa contragardei I si contraescarpa.

Zidurile au fost construite pe o structură de lemn formată din piloni masivi din lemn de stejar cu diametrul între 160-260 cm, deasupra cărora au fost asezate grupuri de câte două bârne pozitionate longitudinal, cu dimensiuni de pana la 790 cm. Lonjeroanele, dispuse la 120 cm una față de alta, au fost fixate cu bârne transversale cu o latime de 160 cm, deasupra acestei structurii din lemn au fost ridicate zidurile de cărămidă.

Sistemul de construire a zidurilor de cărămidă a fost unul șablonizat. Contraforturile au avut substructură de lemn, dispunerea lonjeroanelor formând un trapez legat cu ajutorul unor antretoaze.

Spațiul obținut prin îmbinarea antretoazelor cu lonjeroanele, umplut cu cărămidă.

Piloții de susținere, Substructura de lemn a zidului de escarpă a contragardei I.

Fundația de cărămidă a zidului de escarpă a contragardei I.

Stăvilar construit în secolul al XVIII-lea de către administrația habsburgică. Acesta a fost folosit în cadrul sistemului de apărare din jurul bastionului. Stăvilarul, construit din cărămdă, dale de piatră și pavat cu lemn, avea rolul de evacuare a apei din șanțul de apărare a cetății.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. Analele Banatului, Alexandru Szentmiklosi , Andrei Bălărie.

1.4 – Situl arheologic Piata Libertatii.

O piață triunghiulară veche, situată la confluența unor drumuri de tranzit ce veneau dinspre nord, nord-est și sud și care era centrul unui spațiu, pe atunci cu caracter rural, aceasta era ceea ce se numește în prezent Piața Libertății, consemnată documentar ca parte integrantă a cetății Timișoarei încă din 1177.

Pentru comunitatea musulmană care locuia pe atunci în Timișoara, moscheea descoperită în Piața Sfântul Gheorghe și băile turcești care au fost descoperite în Piața Libertății erau două puncte însemnate de reper. Majoritatea spațiului actual al pieței era ocupat pe atunci de case, de grădinile acestora și de curțile lor interioare.

Din ceea ce odinioară erau băile turcești ale cetății Timișoarei, echipele de arheologi au descoperit șapte camere, încăperi pătrate de dimensiuni nu foarte mari, care erau situate pe atunci cu fața înspre fosta Stradă a Lalelelor. O parte dintre zidurile băilor turcești au fost însă distruse de copaci din piata .

Postamentul Monumentului Fidelității, de formă rotundă și realizat din cărămidă, a fost și el descoperit, la o adâncime de aproximativ 50 – 60 de cm. Iar în partea de sud a pieței au fost scoase la iveală resturile unui apeduct, realizat din tuburi ceramice, despre care arheologii apreciază că ar fi fost reutilizat, în parte, în perioada de început a administrației austriece, slujind ca sursă pentru adăpătorile pentru cai.

băile turcești

Capitolul 2

2.1 – Conceptul de restaurare, conservare.

Este cunoscut faptul, că numeroase obiecte care fac parte din patrimoniul cultural național, mobil sau imobil, au nevoie ca la un moment dat să beneficieze de îngrijiri speciale, tocmai pentru ca acestea să reziste cât mai bine în timp și să poată să fie studiate, dar totodată să fie prezentate și publicului, pentru îndeplinirea funcției educative.

Așadar, restauratorul și conservatorul, printr-o bună colaborare au rolul de a interveni asupra obiectelor care au fost afectate de anumiți agenți dăunători. Pentru ca monumentele istorice să fie protejate, pe aproape întreg cuprinsul întregului mapamond, entitățile statale au avut în vedere acest subiect și au redactat seturi de legi referitoare la acest aspect.

În cadrul lucrărilor celui de al II-lea Congres Internațional al arhitecților și tehnicienilor de monumente istorice, ținut la Veneția între 25 și 31 mai 1964, a fost redactată și aprobată o cartă internațională privind definiția, scopul, conservarea și restaurarea monumentelor istorice și a centrelor monumentale istoricește constituite, preum și modul de exeutare a săpăturilor arheologice și de publicare a rezultatelor obținute prin săpături și lucrări de conservare și restaurare a monumentelor. Necesitatea stabilirii unor principii generale de aplicat in domeniul privind conservarea și restaurarea monumentelor a apărut curând după începutul acțiunilor Întreprinse în acest domeniu in prima jumătate a veacului al XIX-lea. De la început, problema cea mai dificilă în cadrul lucrărilor de restaurare a fost aceea a refacerii sau a înlocuirii unor părți importante ale monumentelor, părți a căror vechime și stare de avansată dezagregare obligau pe restaurator să facă lucrul acesta. S-a pus însă atunci întrebarea: ce devine monumentul vechi? Ce mai rămâne din el și ce valoare mai are ca document istoric sau artistic? Întreprinzând lucrările necesare conservării monumentelor vechi, restauratorii s-au găsit astfel în fața a două cerințe contradictorii: a păstra, și a reface pentru a păstra. Principiile pe care s-au bizuit restauratorii întregului veac al XIX-lea și a primelor decenii ale veacului nostru puși în fața acestei dileme au fost foarte variate. În decursul scurtei sale cariere, istoria restaurărilor a înregistrat în mare patru perioade, fiecăreia din aceste perioade corespunzându-i anume idei și anume directive, care au fost aplicate, cel puțin în parte, in mai toate țările Europei.

Așadar se observă o preocupare reală a autorităților pentru a proteja patrimoniul național și internațional, pe lângă legislația internă existând și tratate internaționale care cuprind prevederi referitoare la acest aspect.

De obicei, monumentele istorice dau acel caracter de individualizare orașelor noastre și, în marea majoritate a cazurilor, devin emblema orașului (Palatul Culturii – Iași, Biserica lui Ștefan cel Mare – Piatra Neamț, Biserica Neagră – Brașov, Biserica Precista – Galați, Biserica Borzești – Onești etc.). Ceea ce alții au clădit cu multă grijă, reparând sau chiar consolidând atunci când a fost nevoie, la noi s-a demolat ori s-a lăsat în paragină. În restaurare nu există monumente mai importante sau mai puțin importante. Chiar atunci când și-a pierdut părți importante din substanța originară de-a lungul existenței sale, monumentul trebuie privit ca o operă spațială, participantă la realitatea din jur. Preceptele care guvernează domeniul conservării și restaurării monumentelor istorice trebuie aplicate individualizat fiecărui monument, în funcție de personalitatea sa, funcțiunea sa trecută sau viitoare, starea de conservare, în măsura în care conceptul de restaurare rezultă din echilibrarea obligațiilor de a nu dăuna monumentului – primum non nocere (Carta de la Veneția), precum și de a acționa pentru transmiterea lui generațiilor viitoare. Monumentul trebuie privit în totalitatea celor trei atribute ale sale: „firmitas” (soliditate, tehnica de realizare), „utilitas” (funcționalitate, scopul pentru care a fost realizat), „pulchritas” (frumusețe, expresie estetică).

Referitor la conceptul de restaurare, prin aceasta se înțelege că orice acțiune sau intervenție menită să repună în eficiența sa un produs al activității umane, face parte din respectivul proces de restaurare, dar orice alt tip de intervenție, fie în sfera biologicului, fie în cea a lumii fizice, nu intră sub incidența noțiunii obișnuite de restaurare. Făcând trimitere la Dewey, acesta este de părere că o operă de artă, nu contează cât este de veche sau clasică, ființează actualmente și nu doar potențial ca operă de artă când trăiește într-o anume experiență individualizat, astfel, orice comportament față de opera de artă, implicit și intervenția de restaurare, depinde de o efectuată sau neefectuată recunoaștere a operei de artă ca operă de artă.

Se ajunge astfel la recunoașterea legăturii indisolubile dintre restaurare și opera de artă prin faptul că opera de artă condiționează restaurarea și nu invers. Continuând să se dezvolte ulterior, legătura aceasta își va păstra în actul recunoașterii premisele și determinările. Referindu-ne la procesul de restaurare în raport direct cu recunoașterea operei de artă ca atare, se poate defini ca: restaurarea constituie momentul metodologic al recunoașterii operei de artă, în consistența sa fizică și în dubla sa polaritate estetică și istorică, în vederea transmiterii ei în viitor.

Un alt principiu important al restaurării este faptul că orice intervenție trebuie să fie cea optimă, considerată în fiecare caz legitimă și imperativă, ea trebuie să se fundamenteze pe cea mai vastă argumentație științifică, fiind cea dintâi, dacă nu unica, pe care opera de artă o acceptă ca necesitate pentru permanenta și irepetabila subzistență a imaginii, așadar, rezultă prima axiomă, și anume: se restaurează numai materia operei de artă.

Atunci când condițiile în care se află opera de artă sunt de așa natură încât reclamă necesitatea sacrificării unei părți din substanța materială a operei, sacrificarea sau, oricum, intervenția trebuie să fie îndeplinită ținând cont în orice caz de exigențele instanței estetice. Aceasta va prima, pentru că individualitatea operei de artă, față de alte produse umane, nu depinde de consistența sa materială și nici de dubla sa istoricitate, ci de artisticitatea sa care, odată pierdută, avem de-a face cu o epavă și nimic mai mult. Așadar, poate fi enunțat cel de-al doilea principiu al restaurării: restaurarea trebuie să vizeze restabilirea unității potențiale a operei de artă, în măsura în care acest lucru este posibil, fără a comite un fals artistic sau un fals istoric și fără a înlătura urmele trecerii operei de artă prin timp.

Se poate concluziona că restaurarea este procesul prin care un obiect mai vechi este adus prin anumite tehnici la parametrii inițiali; practic, se înțelege aducerea operei de artă, la calitățile inițiale. Restaurarea în sine este o operațiune de consolidare și de completare a operelor de artă pentru a fi păstrate și puse în valoare, operațiune realizată pe baza unor norme stabilite de specialiști. În unele cazuri, restaurarea devine reconstituire, dacă ea cuprinde și părți refăcute în întregime. Restaurarea unei opere de artă se face în două etape: conservare și restaurarea propriu-zisă.

1. conservarea – se înțelege întregul șir de măsuri care au ca drept obiect păstrarea operei în bună stare și, ca o consecință, prelungirea lamaximum a vieții acesteia. Conservarea cuprinde o gamă largă de lucrări, de la operații simple de întreținere și reparații, pậnă la măsuri complicate de consolidare. Conservarea nu-și propune modificarea aspectului lucrării, ci păstrarea sa în forma în care a ajuns.

2. restaurarea propriu-zisă – presupune acele categorii de lucrări care, realizậnd și obiectivele conservării, urmăresc să readucă fie la aspectul inițial al continuității formale, fie la cel pe care l-a căpătat în cursul uneia dintre etapele valoroase ale existenței sale. Acțiunea de conservare și restaurare a monumentelor istorice are o lungă tradiție în România, dar a devenit coerentă și eficace odată cu înființarea Comisiunii Monumentelor Istorice în, 1892, și emiterea unor acte legislative (1892, 1913, 1919, 1955, 1974, 1975).

Referitor la conservarea preventivă, aceasta are are un caracter global și permanent. Măsurile de conservare pot să asigure patrimoniului o protecție de lungă durată dacă și numai dacă se aplică, în totalitatea lor, tuturor obiectelor și în mod permanent8 . Orice factor ignorat sau orice întrerupere în mecanismul de aplicare induce întotdeauna efecte de degradare. Bunăoară, o caracteristică esențială a acțiunii factorilor fizico-chimici ai mediului ambiant, care declanșează procesele chimice de deteriorare, este permanentă. Întotdeauna, în acest mediu, va exista oxigen, o anumită cantitate de molecule de apă și un anumit nivel de căldură, suficiente pentru a declanșa procese chimice cu efecte pe planul deteriorării. Singura neregularitate care se va manifestă în acest mecanism va fi rata lui diferită, care este întotdeauna diferită pentru că atât concentrația, cât și intensitatea factorilor fizico-chimici vor avea, întotdeauna, alte valori. În consecință, monitorizarea condițiilor microclimatice, în orice spațiu în care se găsesc bunuri culturale, trebuie făcută fără întrerupere. Analiza contextuală în care trebuie aplicată o măsură de conservare este, de asemenea, esențială. Conservarea operează cu reguli, iar acestea se aplică în funcție de context. Măsurile de conservare dintr-o sală situată în partea sudică a unei clădiri nu vor fi aceleași cu cele aplicate într-o încăpere din partea nordică a aceluiași imobil, chiar dacă în ambele s-ar păstra aceleași clase de obiecte.

În ultimul timp a apărut conceptul de bun cultural vulnerabil. Adoptarea acestui concept permite asigurarea mai nuanțată a parametrilor microclimatici prin corelare cu gradul de sensibilitate al materialelor respective. Vulnerabile pot fi considerate acele bunuri care sunt mai susceptibile de degradare în raport cu altele. În general, din această clasă fac parte materialele la care principalele mecanisme de degradare sunt procesele chimice, cum sunt cele de oxidare care induc apariția peroxidului de hidrogen în hârtie, sau apariția formelor terminale de degradare: cum sunt fragilizarea și decolorarea. Aceste genuri de procese sunt atât spontane cât și ireversibile.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Grigore Ionesu, O nouă cartă internațională privind conservarea și restaurarea monumentelor istorice, în Monumente istorice. Studii și lucrări de restaurare, Sibiu, 1967, pg. 7.

Cesare Brandi, Teoria restaurării, București, 1996, pg. 34-35.

Iordache Mihai, Burticioaia Oana Emilia Tehnici de conservare și restaurare a patrimoniului istoric, pg. 233- 234.

Ibidem, pg. 235.

Aurel Moldoveanu, Conservarea și restaurarea bunurilor culturale, activități specifice și inconfundabile, în Revista muzeelor, p. 6.

2.2 – Lemnul ca materie prima.

Caracteristici fizice.

Umiditatea.

Apa din interiorul masei lemnoase poate avea una din următoarele forme:

– apa liberă ( capilară) care umple vasele lemnului și golurile intercelulare;

– apa legată (hidroscopică sau coloidală) care se fixează pe pereții celulelor, între micelele ce compun acești pereți;

– apa de constituție, care face parte din substanțele chimice ce alcătuiesc masa lemnoasă.

În functie de continutul de umiditate lemnul se clasifica astfel:

– lemnului uscat, cu umiditate ≤ 20%;

– lemnului semiuscat, cu umiditate ≤ 30% sau maximum 35â;

– lemnului umed.

Valoarea normală a umidității lemnului la punerea în operă se corelează cu domeniul de utilizare. Normele germane DIN 1052 recomandă următoarele valori pentru umiditatea lemnului la punerea în operă:

– 9%±3%), la construcții închise, încălzite;

– 12%±3%, la construcții închise, neîncălzite ;

– 15%±3%, la construcții deschise dar acoperite ;

– ≥ 18%, la construcții supuse intemperiilor.

Umiditatea reprezintă principalul factor care influențează asupra tuturor caracteristicilor fizico – mecanice ale lemnului și implicit asupra durabilității sale în timp prin favorizarea dezvoltării agenților de degradare biologică. În cazul structurilor umiditatea are un efect important și asupra elementelor metalice folosite la îmbinări.

Este foarte important ca lemnul pus în operă să aibă o umiditate apropiată de umiditatea de echilibru estimată iar variațiile de umiditate în timp să fie cât mai limitate. Nesatisfacerea acestor condiții duce în timp la apariția unor crăpături sau fisuri provenite din contracție care crează condiții pentru penetrația apei, a sporilor de ciuperci, a larvelor de insecte și favorizează în final degradările.

Datorită caracterului său higroscopic, lemnul își schimbă permanent umiditatea funcție deumiditatea mediului înconjurător, tinzând spre o valoare de echilibru. În condiții climaterice constante realizarea echilibrului se produce într-o perioadă relativ lungă (de câteva săptămâni) în funcție de dimensiunile elementelor, rezultând că acest fenomen nu este afectat de variațiile de umiditate de scurtă durată.

Din punct de vedere al condițiilor în care funcționează elementele de construcții din lemn sunt incluse în clase de exploatare care, conform normelor românești /40/ și EUROCOD 5 / 38/, sunt următoarele :

– clasa 1 de exploatare, caracterizată prin umiditatea conținută de materialul lemnoscorespunzătoare unei temperaturi θ = 20 ± 2˚C și unei umidități relative a aerului ≤ 65% ;

– clasa 2 de exploatare, caracterizată prin umiditatea conținută de materialul lemnos corespunzătoare unei temperaturi θ = 20 ± 2˚C și unei umidități relative a aerului ≤ 80%;

– clasa 3 de exploatare, caracterizată prin umiditatea conținută de materialul lemnos superioară celui din clasa 2 de exploatare.

Conform claselor de exploatare menționate, la elementele de construcții umiditatea de echilibru este aprox. 12% pentru clasa 1 de exploatare și aprox. 18% pentru clasa 2 de exploatare.

Densitatea.

Variația densității lemnului influențează caracteristicile mecanice ale acestuia. Astfel s-a constatat, de exemplu pentru rășinoase că variația densității caracteristice de la 500 kg/m3 la 400 kg/m3 duce la scăderea rezistenței la compresiune cu până la 30%; din acest motiv nu se folosește la elemente de rezistență lemn de rășinoase cu densitate sub 400 kg/m3.

Densitatea aparentă depinde de specia lemnului, de conținutul de umiditate, de poziția lemnului și de zona din trunchi de unde este prelevată proba.

Contractia si umflarea

Prin contracție și umflare se înțelege schimbarea dimensiunilor lemnului sub influența variaților de umiditate.

Deoarece din punct de vedere higroscopic pereții celulelor cuprind o cantitate de apă corespunzătoare umidității mediului înconjurător această cantitate variază cu umiditatea exterioară și provoacă contracția sau umflarea lemnului.

Deformațiile datorită variației umidității sunt influențate de specia lemnului, de structura și densitatea lui precum și volumul elementelor din lemn sau unei cantități mari de lemn de alburn, care determină deformații mai mari.

Între variația umidității lemnului și modificarea dimensiunilor există, în domeniul higroscopic, o relație practic lineară, care permite trasarea unor curbe de contracție sau umflare și arată că peste punctul de saturație a fibrelor care are valoare de aproximativ 30% nu se mai produc schimbări de dimensiuni

Contracția și umflarea sunt în mare majoritate reversibile și au valori mult diferite pe cele trei direcții ale lemnului longitudinal, radial sau tangențial. Schimbările dimensiunilor sunt minime, practic neglijabile pe direcție paralelă cu fibrele, maxime în direcție tangențială la fibre și au valori medii în direcție radial.

Contracția și umflarea sînt caracterizate prin valorile coeficienților de deformație în senslongitudinal ( L), radial ( R ) și tangențial ( T ), calculați în % pentru 1% modificare de umiditate

Coeficienții deformațiilor de contracție și umflare

Proprietați termice.

Dilatarea termica – reprezinta schimbarea dimensiunii unei piese de lemn sub acțiunea caldurii. Coeficientul de dilatare termica depinde de specia lemnoasa, densitatea, umiditatea lemnului și se produce pet rei directi principale, longitudinală, tangențială și radial.

Conductivitatea termica este proprietatea de a conduce caldura. Avand o conductivitate termica redusa, lemnul este utilizat ca material de izolare termica.

Proprietăți meceanice și de deformație.

Rezistența la compresiune.

În funcție de unghiul format de direcția solicitării cu fibrele, se disting rezistența la compresiune longitudinală (paralelă cu fibrele) și rezistența la compresiune transversală (perpendicular pe fibre). În calcule, pentru anumite situații, în special la îmbinări, un rol important revine și rezistenței la compresiune sub un anumit unghi față de fibre.

Rezistența la compresiune paralelă cu fibrele se determină conform ,STAS 86/1-87 peepruvete prismatice cu latura de 20 cm și cu lungimea de 30…60mm. În funcție de esența lemnului, rezistența la compresiune paralelă cu fibrele este de 30…..90 N/mm2, pentru rășinoase valorile curente sunt de 40…50 N/mm2.

Rezistența la compresiune transversală, perpendicular pe fibre ,STAS 1348/87, forța fiind aplicată tangențial sau radial la inelele anuale. Rezistența la compresiune perpendiculară pe fibre este de circa 5…10 ori mai mica decât rezistența paralelă cu fibrele și are valori curente de 2…4 N/mm2.Rezistența la întindere.

Rezistența la întindere.

Rezistența la întindere se determină pe direcție paralelă cu fibrele (STAS 336/1-88) șiperpendiculară pe fibre, radial sau tangențial (STAS 6291-89).

Rezistența la întindere paralelă cu fibrele are valori de 60..150 N/mm2, pentru rășinoase de 80…100N/mm2.

Rezistența la tracțiune perpendicular pe fibre este 1.5…4N/mm2, pentru rasinoase de 1..2 N/mm2, valorile rezistenței sunt foarte mult dependente devolumul de lemn solicitat.

Rezistența la întindere este influențată mai puțin de umiditate decât rezistența la compresiune.

Slăbirile secțiunii, neomogenitățile și defectele lemnului (noduri, fibre înclinate, fisuri, etc.) duc la micșorarea simțitoare a rezistenței la întindere ceea ce face ca mărimea defectelor admise să fie limitată mult iar dimensiunile secțiunii transversale ale elementelor întinse să nu coboare sub anumite valori minime.

Rezistența la încovoiere.

Rezistența la încovoiere statică (STAS 337/1-88) se determină pe epruvete prismatice cu secțiune transversală pătrată de latură 20 mm și lungime în direcție paralelă cu fibrele lemnului de 300 mm, inelele anuale trebuie să fie paralele cu două fețe longitudinale și perpendiculare pe celelalte două fețe.

Ruperea barelor încovoiate se produce în urma ruperii fibrelor întinse, cu formarea în prealabil pe fața comprimată a unor cute, la început mici și puțin remarcate, care se extind apoi treptat de-a lungul fețelor zonei comprimate și a secțiunii.

Rezistența la încovoiere este influențată de umiditate , de prezența nodurilor , de direcția fibrelor, de raportul dintre înălțimea și lungime grinzii precum și de forma secțiunii transversale. La elementele structurale rezistența la încovoiere poate fi influențată de fenomenul de instabilitate laterală a grinzii, care duce la scăderea capacității portante.

Rezistența la forfecare.

Rezistența la forfecare se determină conform STAS 1651-83.

În funcție de planul de forfecare și de direcția fibrelor, se determină:

– rezistența la forfecare longitudinală paralelă cu fibrele, cu planul forțelor aplicat radial sautangențial la inelele anuale.

– rezistența la forfecare transversală la fibre, cu planul forțelor aplicat radial sau tangențial lainelele anuale.

Epruvetele utilizate pentru încercarea lemnului la forfecare au forme și dimensiuni diferite, în funcție de rezistența care se determină.

În practică are importanță mare rezistența la forfecare în plan longitudinal, care apare la elementele încovoiate.

Rezistența la torsiune.

Practic rezistența la torsiune se poate considera de același ordin de mărire cu rezistența de forfecare, fiind de 3,0….5,0 N/mm2 pentru rășinoase și 4,0…7,0 N/mm2 la elementele de lemn încleiat.

Deformațiile lemnului sub încărcări.

Sub încărcări continue de scurtă durată, aplicate longitudinal paralel cu fibrele lemnul are o deformație elastică până la o anumită limită a încărcării. Dacă se depășește limita de elasticitate, deformațiile plastice devin importante și cresc progresiv până la rupere.

Lemnul, considerat în general ca fiind un material vâsco-elastic. are în timp deformații de fluaj sub efectul unei încărcări constante. Deformațiile de fluaj apar după deformațiile instantanee și se caracterizează printr-o zonă cu creștere rapidă a deformației în prima perioadă de timp și printr-un domeniu de stabilizare, în care creșterea deformațiilor se realizează cu o viteză constantă.

Pentru majoritatea esențelor, limita de fluaj poate fi considerată 50% – 60% din rezistența de rupere sub încărcări de scurtă durată, iar pentru a realiza stabilitatea fluajului se recomandă o mărime a eforturilor sub 35% din rezistența instantanee.

2.5 Agenti de degradare a lemnului

Lemnul este un produs natural care in conții de exploatare optime poate dura o perioada foarte lunga de timp fapt care este demonstrate de numeroase construcții uneori cu o vechime de sute de ani.

Viteza de producere a degradărilor și implicit durabilitatea lemnului pot fi controlate princoncepția elementelor și modul de folosire a lemnului, existând în acest sens mai multe direcțiiprincipale în care trebuie să se acționeze și anume:

– concepera și studiul detaliilor astfel încât să se evite pe cât posibil umezirea lemnului,

situațiile de umiditate ridicată sau sursele de umiditate.

– evitarea staționării apei în anumite zone.

– selectarea tipului de lemn cu o durabilitate naturală în concordanță cu mediul de utilizare.

– realizarea unui tratament inițial și în timp adecvat pentru conservarea a lemnului.

Din ansamblul de factori care duc la degradare lemnului un rol important revine agenților legațide condițiile de exploatare.

Lemnul este expus, deasemenea acțiunii agențiilor biologici xilofagi (ciuperci, insecte) și aagențiilor termici (foc).

2.5.2 Acțiunea agențiilor biologici.

Lemnul este susceptibil de a fi atacat în principal de două tipuri de agenți biologici (insecte și ciuperci) dar în situații particulare poate fi atacat și de organisme maritime. Atacul ciupercilor este condiționat de prezența umidității pe când toate tipurile de lemn pot fi atacate de insecte.

Acțiunea ciupercilor.

Există o gamă mare de ciuperci capabile să atace lemnul, atunci când există condiții favorabile legate în principal de prezența apei și a oxigenului. Dezvoltarea ciupercilor se produce atunci când umiditatea lemnului depășește 20% și uneori în cazul absenței luminii, slabei ventilații.

Stereum atacă în principal rășinoasele dar și unele foioase după tăiere sau pe șantier când sunt supuse intemperiilor. Ea este semnalizată în secțiune transversală printr-o pată de culoare de mărime variabilă și situată aproximativ în centrul secțiunii. Proprietățile mecanice se diminuează rapid și lemnul atacat nu se folosește la structuri.

Merulius lacrymans (buretele de casă) atacă în principal rășinoasele și se dezvoltă la o temperatură de 15…30șC când umiditatea lemnului depășite 20%. În prima fază apare sub formă de fâșii albe și gri la suprafața iar apoi pătrunde în adâncime producând crăpături numeroase în sensul fibrelor și perpendicular pe acestea. Lemnul se descompune în mici paralelipipede și prinde o culoare ușor galbene.

Ciuperca se extinde cu precădere unde nivelul de oxigen este scazut intre pereți si lambriuri, podele, tocuri de uși, ferestre și elemnte din șarpantă.

Se extinde si la zidărie unde poate sa strapungă peretele pe o grosime de un metru.

În condiți de umiditate favorabilă, slabă ventilație si lipsă de oxigen ciuperca se dezvoltă rapid ajungând si la 4.5m in diametru.

Produce un miceliu abundent de culoare albă si rizomorfe de culoare brun cenușie cu aspect de cordoane groase.

corp sporiferic

Coniophora cerebella este o ciupercă care se întâlnește sub forme de pojghițe,țesuturpufoase sau gelatinoase.Această ciupercă denumită și ,,ciuperca beciurilor” acționează asemănător cu merulius atacând lemnul cu umiditate foarte mare (de obicei peste 40%). Lemnul distrus se prezintă ca perforat și în comparație cu lemnul atacat de merulius este mult mai închis la culoare șicu mai puține crăpături longitudinale și transversale. Evoluția să se poată stopa prin reducerea umidității.

Ciuperca produce un miceliu de culoare brun-neagra care este un criteriu major de a indentifica aceasta specie de fung, descompune lemnul sub formă de mucegai brund prismatic.

Polyporus vaporarius (buretele alb de casă) se întâlnește sub diferite forme și atacă mai ales foioasele provocând o putrezire uscată și fibroasă. În prima fază atacul apare sub formă de pată albicioasă iar după ce ciuperca îmbătrânește capătă un aspect castaniu. Atacul este asemănător cu cel produs de merulius dar este mai puțin virulent deoarece ciuperca necesită o mare cantitate de apă.

Datorită locului unde se manifestă ciuperca mai poartă denumirea de buretele de beci.

Fibroporia vaillantii este cauza principală a degradării lemnului unde umiditatea si temperatura este ridicată.

În constructii apare la nivelul lemnului din planseelor si a șarpantelor.

Phellinus cryptarum syn atava cu preponderență lemnul de stejar, preferă zonele cu umiditate ridicată.

Dcrymyces stillatuss se dezvoltă pe lemnul de răsinos si e cel de foios expus in aer liber, corpurile sporiferice sunt mici 1-5mm, gelatinoase de culoare galben-portocoliu.

Gloeophyllum abietinum si Gloeophyllum sepiarium apare la lemnul de rășinos expus intemperiilor si la cel din construcții expus umidităti pe termen lung.

Ciuperca produce un putregai brun, intens in partea din mijloc a lemnului.

Gloeophyllum ambientum

Gloeophyllum sepiarium

Hyohodontia brevista invadează toate esențele lemnoase si alte materiale celulozice precum paiele si stuful.

Atacu apare pe lemnul deja descompus de catre alte specii.

Fomitopsis rosea apare la lemnul de molid si brad folosit in construcții.

……………………………………………………………………………………………………

Degradarile biologice ale structurilo de lemn la monumentele istorice din Romania,,

Conf. Dr. Livia Bucsa

Conf. Dr. Corneliu Bucsa

Insectele xilofage.

Acțiunea și riscul atacului insectelor asupra lemnului variază foarte mult funcție de condițiile de temperatură. Activitatea insectelor este favorizată de temperatura ridicată care permite dezvoltarea și reproducția lor iar atacul se produce, în mod obișnuit asupra lemnul uscat dar există și insecte care pot tolera un anumit procentaj de umiditate.

Pentru a se realiza un tratament preventiv sau curativ adecvat împotriva fiecărei specii de insecte este necesar să se cunoască condițiile de viață și de dezvoltare a lor și dauna care o pot cauza.

Xiloterus lineatus (cariul de pădure al lemnului de rășinoase), este o insectă care atacă toate seciile rășinoase. Femela sapă inițial o galerie în trunchiul arborelui, urmărind aproape direcția razelor iar din această galerie o serie de ramificații dispuse în același plan și având același diametru, în care depune ouăle. Larvele prelungesc cavitățile galeriilor se hrănesc cu seva lemnului din pereții acestor galerii și cu miceliile unei ciuperci (Ambrosia) ai căror spori sunt aduși de insectă. Vătămările lemnului constau în galeriile caracteristice de culoare neagră (datorită ciupercii Ambrosia), care străbat lemnul în diverse direcții. Insecta evită lemnul complet uscat și atacă trunchiurile proaspăt tăiate și decojite dar poate ataca și arborii în picioare. Degradarea se produce la interiorul trunchiului, deprecierea fiind abia perceptibilă la suprafață.

Pentru a evita atacurile acestei insecte se recomandă ca doborârea arborilor să se facă în perioada repausului vegetativ (iarna) iar trunchiurile să fie imediat decojite, în vederea grăbirii uscării materialului.

Sirex gigas (viespea lemnului de rășinoase) este una dintre cele mai mari insecte xilofage

europene. Femela depune ouăle pe trunchiurile arborilor aflați în picioare sau doborâți, cu sau fără scoarță. Larvele ieșite din ouă sapă galerii sinuoase în tot interiorul lemnului. Viespea caută adeseori lemnul șarpantelor din construcții, perfect sănătoase, uscate sau cu sevă. Nu atacă niciodată lemnul putred.

Anobium domesticum (cariul lemnului de rășinoase) atacă de preferință lemnul absolut uscat și caută inele exterioare de alburn, mai bogate în amidon. Este remarcat în lemnul din diferite construcții și mobilier. Larva sapă galerii în toate sensurile, fără a ieși la suprafața lemnului unde se observă doar orificiul de ieșire a insectei mature. Lemnul atacat de aceste larve poate fi transformat, în decursul timpului, aproape integral în faina de lemn.

Camponotus herculeanus și Camponotus ligniperda sunt două specii de furnici care trăiesc în tulpinile de rășinoase preferând arborii care la bază sunt atinși de putregai. Ele sapă în lemn galerii sinuoase cu diametrul de 1-5 cm, care se întind până pe la 10 m din înălțimea arborilor.

Hylecoetes dermestoides atacă cu predilecție lemnul de brad făcând găuri asemănătoare cu cele de Sirex, dar orificiile sunt puțin mai mici. Larvele pătrund în interiorul lemnului (cca. 25 cm) prin galerii curbe, a căror suprafață se înnegrește datorită ciupercii Ambrosia, care însoțește insect.

Hylotrupes bajulus se localizează cu predilecție în lemnul de brad utilizat în construcții, în aer liber. Caută mai ales inelele de alburn, bogate în amidon și pricinuiește pagube dintre cele mai mari, datorită faptului că larvele sale au dimensiuni foarte mari (20 – 22 mm). Foioasele, refăcându-și anual aparatul foliaceu, suferă mai puțin din cauza atacurilor de insecte. Un număr apreciabil de insecte xiloface atacă totuși și speciile foioase ( mai ales stejarul și gorunul) cărora le pricinuiesc mari defecte.

Cerambyx cerdo (croitorul mare al stejarului) poate fi întâlnit în lemnul mai multor specii de stejar și în special la arborii de la marginile pădurilor, expuși la soare. La început atacul este greu de identificat deoarece larva este mică și se dezvoltă în scoarță, mai târziu însă, când ea ajunge în zona cambială, atacul este de natură fiziologică și se soldează cu uscarea parțială a coronamentului. Din scoarță larva pătrunde în lemnl sănătos, săpând o galerie ovală, cu diametre de 15 – 45 mm. Pagubele cauzate de croitori sunt de temut deoarece afectează puternic rezistența lemnului. Cheresteaua rezultată prin debitarea lemnului de stejar care a suferit atacuri din partea croitorilor este de obicei inutilizabilă.

Lymexylon navale este o insectă care depune ouă pe trunchiurile de stejar sau de castan comestibil aflate în picioare sau doborâte, precum și pe lemnul ecarisat, preferând lemnul deconstrucție cu mult alburn, bogat în amidon. Larvele sapă galerii transversale și oblice, atacul fiind recunoscut după rumegușul de culoare brună-gălbuie, care iese din orificiile galeriilor.

Xyleborus monographus este o insectă la care femela sapă o galerie de intrare de 2-8 cm lungime din care se ramifică mai multe galerii orizontale. Larvele rod suprafața galeriilor fără a săpa altele și se hrănesc cu sucurile din interiorul camerei lor. Galeriile săpate de Xyleborus sunt însoțite de ciuperca Ambrosia, din care cauză pereții lor sunt înnegriți. Platypus cylindriformis sapă galerii sinuoase în lemnul sănătos de stejar, fag și alte foioase, provocând deprecierea materialului lemnos. Ptilinus pectinicornis (cariul lemnului de stejar) atacă în general lemnul de stejar și de fag, mai rar pe cel al altor foioase și sapă galerii în toate direcțiile.

Zeuzera pyrina (sfredelitorul punctat al ramurilor de frasin) este cel mai polific lepidopter, atacând deopotrivă lemnul de frasin, salcie, paltin, ulm, nuc, tei, stejar, fag, castan, cireș, mesteacăn și chiar lemnul pomilor fructiferi. Larva roade lemnul în regiunile unde are loc circulația sevei iar pagubele sunt în general mici și se produc mai mult izolat.

Cossus cossus (sfredelitorul roșu al tulpinilor) este unul dintre cel mai frecvenți fluturi ai pădurilor și larva sa este cea mai mare dintre distrugătorii ce se pot întâlni în pădurile Europei. Atacă aproape toate speciile foioase și evită în general coniferele. Larvele găuresc întâi scoarța, apoi lemnul sănătos sau cu un început de putrezire, urcând în trunchi prin galerii sinuoase.

2.5.3 Acțiunea mediilor agresive

Compoziția anatomică și chimică a lemnului îl face să prezinte o foarte bună rezistență în medii agresive în comparație cu oțelul sau betonul, amplasate în aceleași condiții. În timp ce structurile metalice au nevoie de aplicarea periodică a unor materiale de protecție iar structurile din beton necesită o verificare permanentă a stării lor, pentru evitarea fisurilor care pot duce la coroziunea armături, structurile din lemn folosite în mediu agresiv au nevoie de o întreținere foarte redusă, localizată în principal la elementele de asamblare.

Rezistența naturală a lemnului este suficientă pentru a evita atacul chimic și nu sunt necesare măsuri particulare de conservare fiind uneori chiar recomandabil ca suprafața prelucrată a lemnului folosit în medii agresive să nu fie acoperită cu produse de protecție care prin fisurare pot crea condiții de depozit pentru agenți chimici agresivi.

În situația când se produce un atac chimic de la suprafață (coroziune) reducerea de rezistență a

lemnului se localizează pe adâncime în primii 10…20 mm în timp ce restul de secțiune rămâne intactă.

Agenții corozivi atacă în principal lignina și hemicelulozele și niciodată celuloza motiv pentru care lemnul de rășinoase, care are o cantitate mai mare de lignină prezintă în general o rezistență mai mică la coroziune decât lemnul de foioase.

Efectul diferitelor substanțe chimice asupra lemnului depinde de esența lemnului, agresivitatea produsului și timpul de expunere și temperatură. Astfel s-a constatat că mediile cu valori ale pH = 3…10 precum și soluțiile de sare nu au nici un afect asupra lemnului iar mediul bazic duce la distrugerea lemnului mai ales în prezența unor temperaturi ridicate. Gazele corozive cum sunt amoniacul și formaldehidele nu au efect asupra lemnului dar bioxidul de sulf poate ataca lemnul când acțiunea sa este combinată cu umiditate și temperatură înaltă.

Un aspect deosebit îl prezintă elementele compuse realizate prin încleiere la care rezistența în medii agresive este influențată de tipul de aditiv folosit. O acțiune particulară de atac chimic și cu efect asupra comportării mecanice a lemnului poate să intervină în zonele unde există un contact nemijlocit între lemn și piese metalice (elemente de îmbinare) pe suprafață mai mare. În aceste cazuri se recomandă ca piesele metalice să fie galvanizate, acoperite cu substanțe de protecție sau să se realizeze din oțel inoxidabil.

2.5.4 Acțiunea temperaturilor înalte

Datorită structurii interne și a caracteristicilor termice se poate spune că temperaturile ridicate nu afectează în mod deosebit proprietățile lemnului și comportarea sa.

Pentru temperaturii sub 60°C efectul asupra rezistenței lemnului poate fi ignorat iar temperaturile în jur de 100° C, deși conduc la o schimbare de colorație spre brun nu afectează rezistența lemnului. Schimbarea rezistenței începe de la temperaturi de peste 150°C iar accelerarea procesului se produce la 250°C, diminuarea progresează relativ lent de la exterior spre interior datorită conductibilității termice reduse a lemnului.

Acțiunea simultană a temperaturilor înalte și a umidității favorizează diminuarea rezistențelor și rigidității.

2.5.5 Acțiunea radiațiilor

Lemnul expus radiațiilor solare și în general sub acțiunea razelor ultraviolete își modifică structura într-o zonă superficială de la suprafață (max.1 mm grosime) printr-o colorație de suprafața în gri, realizându-se astfel o pseudo – carbonizare.

Efectul radiațiilor solare se poate manifesta însă prin încălzirea lemnului și variații de umiditate care au ca efect apariția deformațiilor.

…………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Prof. dr. ing. FURDUI CORNEL

S.l. dr. ing. FEKETE-NAGY LUMINITA, Structuri din lemn, curs pentru studentii anului II

Capitolul 3

3.1 – Conservarea lemnului arheologic din Piata Sfantul Gheorghe.

Curatarea primara, mecanica, si cu apa distilata pentru indepartarea excesului de pământ și a altor depuneri.

Aplicarea prin pensulare și pulverizare de tratament cu alchool etilic absolut in vederea indepartarii apei din lemn.

Aplicarea prin pensulare și pulverizare cu insectofungitiv in vederea stoparii si prevenirii atacului de fungi si insecte xilofage.

Confectionarea unor cuve din placi aglomerate, izotate cu polistirent si captusite cu folie de polietilena.

Aplicarea de tratament umed pentru asigurarea conservarii materialulu lemnos prin stabilizarea lui in conditii de laborator prin imersia pieselor in 6 cuve de lemn continand solutie de polietilenglicol ( PEG 1000 ) in apa distilata in cantitati crescande la 5% la 20% la temperatura de 50-60 grade Celsius, obtinuta cu ajutorul unor rezistente electrice termostatate. In solutia de PEG 1000 s-a adăugat thimol pentru prevenirea dezvoltarii unor microorganisme pe suprafata lemnului.

Aplicarea de tratament umed prin imersie a pieselor in solutie de PEG 4000 in concentratie crescanda de la 20% la 40%, la o temperatura de 60 grade Celsius, una din conditiile esentiale pentru derularea cu eficenta a procesului de impregnare cu polietile glicol fiind tocmai aceasta temperatura constanta de 60 de grade C a solutiei.

Pentru indepartarea excesului de PEG ramas pe suprafata lemnului s-a folosit toluen incalzit sau white spirit si alchool etilic.

Operatiunile de consolidare se vor efectua dupa o perioada de uscare controlata pana la 10-12% umiditate a lemnului, cu Paraloid B72 in concentratie 5-10% prin pensulare.

Durata estimativa a procesului este de aproximativ 18 de luni.

3.2 – Descrierea Pieselor, Fise de conservare

Muzeul Banatului Timișoara FIȘĂ-SEMNAL DE CONSERVARE NR.3