В. О. Веретьева Л. М. Воропай, научный кандидат химических наук, доцент
| Вид материала | Документы |
- Е. В. Булавина, Е. Н. Падерина Воропай Л. М., научный канд хим наук., доцент., Агафонова, 140.12kb.
- Програма для середньої загальноосвітньої школи затверджено Міністерством освіти І науки, 816.28kb.
- Пошедіна О.І. Україна-нато (Запитання І відповіді): Науково-популярне видання / Колектив, 821.28kb.
- Учебное пособие для высших учебных заведений, 3487.39kb.
- Національна юридична академія України, 6335.29kb.
- А. А. Левицкая, кандидат педагогических наук, доцент, 158.25kb.
- Протокол №8 от 5 декабря 2008, 329.53kb.
- Растениеводство, 73.55kb.
- Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики беларусь учреждение образования, 345.99kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине гсэ ф. 05 «Философия» для студентов всех, 591.55kb.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ БЕЛОГО КАМНЯ К ФАКТОРАМ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ
В.О. Веретьева
Л.М. Воропай, научный руководитель, кандидат химических наук, доцент.
Вологодский Государственный Технический Университет
г. Вологда
Известно, что реставрационные свойства белого камня определяются химической структурой и составом, на который действуют факторы внешней среды.Существуют следующие физико-химические виды разрушения белого камня: сульфатное выветривание, гидратация и вымывание, биохимическая коррозия, гидрокарбонатное выветривание. Данные процессы вызывают изменения физических и химических свойств природного материала (механическая прочность, термодинамическая устойчивость)[1].
Для выявления наиболее значимых экофакторов, непосредственно влияющих на белый камень, проанализированы данные по ингредиентному загрязнению воздушной и почвенных сред для формирования оценочного списка воздействий загрязнений окружающей среды и оценки устойчивости рестврационного материала к действию данных факторов.
Цель работы - исследование устойчивости белого камня к действию агрессивных эко-факторов.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи: определение агрессивности действия атмосферного воздуха и почвы, составление шкалы агрессивности действия внешних факторов среды на белый камень.
Методы исследования: физико-химические, аналитические.
Объект исследования: белый камень.
Предмет исследования: химический состав атмосферы и почвы.
Для выявления экофакторов, влияющих на белый камень, определяются концентрации загрязняющих веществ в воздушной среде. Одним из опасных для известняка показателем загрязнения воздушного бассейна, являюся кислотообразующие оксиды (CO2, SO2, NOX), а также влажность воздуха и органические примеси (выхлопные газы автомобилей).
На участке улицы Мира (д.1-18), который является одним из наиболее опасных в экологическом плане районов из-за большого транспортного потока, узких магистралей и отсутствия рассеивания воздуха, проведены натурные испытания по определению химического состава приземных слоёв атмосферы на содержание CO2, SO2, NOX, формальдегида и суммы органических веществ. Полученые результаты свидетельствуют, что содержание примесей CO2 превышают предельнодопустимую концентрацию в 7.5 раза, NOX - в 4 раза, SO2 - в 6 раз, содержания суммы органических веществ - 20 раз. Отбор проб проводили в период с 10 сентября 2010 года по 25 октября 2010 года, аспирационным способом со скоростью отбора воздушного потока 10 л/мин, пропускали загрязнённый воздух через абсорбенты (вода, диметилформамид) и определяли концентрации загрязняющих веществ в воздухе.
В лабораторных условиях образцы из белого камня помещали в эксикаторы, в среды, имитирующие химический состав атмосферы и выдерживали в данных условиях в течении 6 месяцев, при температуре 15о-20оС. Результаты эксперимента свидетельствуют, что наиболее агрессивными факторами внешней среды для белого камня являются CO2 и SO2.
Анализ на химический состав почвы, взятой с поверхности земли на указанном участке доказывает что происходит закисление почвы и повышается её агрессивность к карбонатной составляющей камня (рН ≈ 5, 2). Содержание хлорид-анионов превышает предельнодопустимые концентрации ≈ в 4.2 раза. Известно, что хлорид-анион взаимодействует с водой, с образованием хлористоводородной и хлорноватистой кислот, которые также разрушают белый камень. При большой влажности почвы процессы разрушения протекают быстрее. Если влажность почвы не высокая и не меняется её химический состав, то на поверхности камня формируется термодинамически устойчивая плёнка, которая предотвращает дальнейшее разрушение материала. В таких условиях лучше не снимать поверхностный слой почвы и не проводить раскрытие памятника.
Известно, что исследуемые объекты находятся на территории, подверженой подтоплению грунтовыми водами. К сожалению не удалось провести отбор проб грунтовых вод и опеделить степень их агрессивности.
К объективным биотическим факторам, разрушающим белый камень на исследуемой территории, можно отнести природно-климатические условия, изменения в окружающей среде (повышение агрессивности воздушной, водной и почвенных сред, увеличение нагрузки техногенных факторов). Данные факторы необходимо учитывать при выборе методов реставрации.
С целью формирования термодинамически устойчивого слоя предлагается обработать поверхность 20% раствором гидроксида бария в смеси с 5% раствором мочевины. Гидроксид бария образует соединения с минеральной матрицей камня, которые не растворяются в воде и предотвращают процессы высаливания. Мочевина способствует формированию на поверхности карбоната бария, который укрепляет трещины, уплотняет ослабленную структуру и уменьшает пористось камня[2].
Таким образом в работе исследованы факторы внешней среды, влияющие на разрушение белого камня и предложен метод реставрации.
- Королёва Т.В. Сохранение белого камня в памятниках архитектуры. - М.: Архитектура-С, 2008. 152 с.
- Никитин М.К., Мельникова Е.П. Химия в реставрации, Спб, «Центр ТЕХИНФОРМ», 2002. - 93 с.