Förebyggande av nedbrytande saltförorening på kulturbyggnader.

Transkript

1 Förebyggande av nedbrytande saltförorening på kulturbyggnader. I Australien, har offerputs varit den mest accepterade och vanligaste lösningen för att förhindra nedbrytningen av byggnadsverk som orsakats av saltföroreningar. Sedan slutet av 70 och till mitten av 80 talet har en omfattande test & forskning gjorts av C.S.I.R.O. på offerputs, baserad på olika blandningar med sand /släckt kalk, många fastigheter har behandlats med dessa material för att minimera nedbrytningsgraden i tegel/sten konstruktionen. De flesta salter är stabila i två former dvs. i löst form eller när de är i anhydrid form (kristallina). Saltskador uppkommer när salterna hydrerar och anhydrerar dvs. när de växlar mellan löst form till kristallin form, dessa växlingar skapar en expanderande kraft under ytan på sten eller tegel och orsakar att ytan flagar och skiktar sig. Offerputsen används för att omdirigera riktningen på avdunstningen som uppstår när salterna expanderar så att offerputsen äts upp istället för ytan på stenen eller teglet, där av namnet offerputs. Förutsatt är att offerputsen underhålls och ersätts, så att inte tegel/sten konstruktionen blir exponerad och att inte putsskiktet har skiktat sig kan metoden ses som varaktig. Som vi alla vet, är att även om intentionerna är goda när ett sådant arbete utförts, så följs kanske inte alltid underhållet upp i rätt omfattning, och då speciellt på ytor med hög salt halt, där kan putsskiktet redan efter två tre veckor ätas upp intill teglen/stenen. Detta är en av de största nackdelarna med offerskikt system, och att underhållet kan bli väldigt kostsamt. Andra aspekter är att stenen eller teglet tar åt sig fläckar av kalken, det tillkommer även arbete med att samla upp nedfallen puts som innehåller salter och som samlas vid nederdelen av den fuktiga väggen, om detta inte görs påbörjas en ny omloppsbana av salter som kappilärt sugs upp av teglet och detta nedbrytande kretslopp fortsätter. Offerputs system har nu varit använt i Australien i över 25 år, och det är mycket få applikationer som har påvisat en sänkning av salthalterna ned till en säker nivå, så att man permanent kunnat avlägsna offerputsen och exponera original ytan så som det en gång byggdes. Olika typer av omslagsmedium med varierande sammansättningar av pappersmassa/lera har testats i Europa och Australien, även om de tycks vara lyckade, så torkar de upp fort och krympning uppstår som medför att anliggningen till ytan som behandlas lossnar långt innan omslaget uppnått sin verkan, att genom vatten lösa upp och suga ut salterna från väggen.. 1

2 Gammal teknologi. Nytt område Efter att varit involverad inom avsaltnings teknik över 25 års tid, visste vi att behovet av ett nytt material som motsvarade tillkortakommanden av de material som använts fram till nu. Vi började titta på material inom filter teknologin som används inom flytande/torrsubstans separation. Filter är gjorda för maximalt flöde av vätska och maximalt uppsamlande av fasta partiklar; olika filter är anpassade för olika material inom filter teknik. Exempelvis vin filter, som används I två olika steg, ett för filter som fångar upp grövre partiklar och därefter ett finare filter för klarning av vinet. Standard filter används till filtrering av vatten och fin filter för att finputsa vatten. De finaste filtren används inom läkemedelstillverkning såsom insulin, dessa finfilter har tillsats av Diatomit (= mineral) och cellulosa fibrer; detta därför att de minsta fraktionerna av Diatomit avlägsnar fasta partiklar ned till punkt 3 av en mikron (1 mikron =0,001mm) För att upprätthålla flödeshastigheten genom finfilter tillsätts mera Diatomit mineral så att den interna ytan av den färdiga produkten blir väldigt hög och kan bära 7 ggr sin egen vikt i vatten. Detta var materialet vi valde att utveckla och använda för avsaltning. Filtret är tillverkat på normalt sätt som sedan tillåts passera genom en tillverknings process igen för att ombilda materialet till en massa utan att separera diatomiten från cellulosafibrerna, massan används därefter till att göra en mjuk, sönderdelbar massa som är basen i Westox Cocoon Tester och försök har utförts sedan 1997 med en enorm framgång, I en del fall har salthalten sänkts med mer än 90 % endast under fyra veckors tid, genom två applikationer. Följande studie är ett av många lyckade projekt där arbetet utförts med Westox Cocoon. Arbetet har utförts så nära man kan komma tolkningen av the Burra Charter (se: ) Att göra så lite så möjligt för att uppnå så mycket så möjligt. Det var bestämt att utföra testet för att fastställa långtidsverkan och reducering av underhållet som uppstår via användning av offerputsen. Om den behandlade väggen avsaltades istället för som tidigare applicerat offerputs. Detta har testats tidigare och med ganska lyckade resultat på Fort Denisson. Vi behövde också utföra tester som bevisade om skador orsakade av salt associerade med stigande fukt kunde kontrolleras, utan att nödvändigtvis använda oss av installation av en Westox 50 fuktspärr, för att på så vis minimera ändringar i den ursprungliga konstruktionen. 2

3 Pilot projekt. Bild 1. Elizabeth Farm. Ca: Elizabeth Farm. Circa Australiens äldsta byggnad i Europeisk stil, där tidigare ohämmad saltförorening orsakat väsentliga skador på sten och försämringar i konstruktionen. Elisabeth Farm var John och Elisabeth Macarthur hem år Denna tidiga Australiska boplats blev mönster för andra boplatser som uppfördes, detta pga. de stora verandorna som är speciellt lämpade i länder med varmare klimat. Elisabeth Farm är också den ort där den Australiska ull industrin startades. Huset byggdes med tegel, som putsades, Tjänstefolkets byggnad och kök byggdes med Australisk sandsten, sandstensväggarna vittrade pga. Hög saltförorening som orsakats av stigande fukt och i vissa fall laterala vatten skador. Åtskilliga försök har gjorts över tid för att förhindra skadorna med begränsad framgång. Offerputs har testats under ett antal år och har till viss del bromsat nedbrytningen, så har också användningen av kalkning i synnerhet i källare utrymmena. Westox Cocoon materialet användes på åtskilliga av de dåliga väggarna, efter att offerputsen eller kalken avlägsnats med målet att reducera saltnivåerna ned till en säker nivå, så att traditionell kalkning och offerputs kunde användas med en långtids verkande effekt. Westox Cocoon applicerades i två omgångar där varje applikation fick verka under två veckor. Analyser gjordes för att verifiera överföringen av salt från väggen till Cocoon. Det första setet av prover togs innan applikation, det andra setet av prover togs efter den första applikationen, prov togs även på cocoon kartongen intill där borrprovet togs innan den första applikationen. 3

4 Analyserna av proverna utfördes av C.S.I.R.O. och inkluderade de olika typer av salter som fanns och procenthalter uppmättes av varje typ av salt. Det är av vikt att veta vilka salter som finns i väggen, då applikationen av Cocoon kan variera vad det gäller tid på applikation. Erfarenhet har visat sig att om en hög nitrathalt uppmätts kan tiden på applikation och borttagande variera, då nitrater är väldigt lättlösliga och överförs relativt snabbt över till Cocoon, låter man då Cocoon sitta kvar en längre tid kommer även andra salter att överföras från vägg till Cocoon och eftersom nitrater är ett sönderflytande salt kan nitraterna omvandlas till vätska och sugas tillbaks in i väggen och även återföra de andra salterna in i väggytan igen. Under Australiska förutsättningar har det påvisats att borttagande av Cocoon efter ungefär 4 dygns applikation medfört att en hög procentandel av nitraterna avlägsnats. Därefter appliceras Cocoon i två omgångar med 14 dagars intervall för att reducera resterande salter. Å andra sidan så visar höga sulfathalter på att de är svårare att avlägsna, då kan tre applikationer vara nödvändigt. Om klorider och sulfater är uppmätta bör det räcka med två applikationer. Vi befarar att kloriderna verkar mer lättlösliga i vatten och hjälper till att lösa sulfaterna; Temperaturer har också betydelse på löslighet av sulfaterna. Ytorna som behandlades på Elisabeth Farm inkluderade en vägg i källaren, som var belägen under marknivå, denna vägg kalkades samtidigt med övriga väggar i källarplanet, efter att avsaltning utförts. De utvändiga väggarna på tjänstebostaden, som också var kalkade efter avsaltningen och interiör och exteriör väggarna på tvättstugan, som hade haft två olika typer av offerputs, applicerades också med kalk efter avsaltningen. All existerande offerskikt togs bort i enlighet med applikation av Cocoon, så att sten/tegel ytan blev exponerad inför avsaltningen, på ytor som tidigare varit behandlade med kalk var sten/tegel ytorna helt eller delvis exponerade pga. Den pågående avflagningen som saltföroreningarna orsakat. 4

5 Bild 2. Avlägsnande av den andra applikationen Westox Cocoon i källaren. Området som är försämrat kan klart urskiljas. Bild 3. Området utanför tjänstebostaden, den okalkade ytan är den yta som behandlades med Westox Cocoon. Väggarna kalkades efter att avsaltning utförts. 5

6 Bild 4. Applikation med Westox Cocoon på vägg till tjänstebostaden. Höga halter av nitrater hade uppmätts i denna väggsektion. Bild 5. Avlägsnande av Westox Cocoon. Den här väggsektionen som visas fick offerputs applicerad på ut och insida. ( Väggparti tvättstuga). 6

7 Resultaten från applikationerna på Elisabeth Farm visar en påtaglig reducering av salter på de ytor som behandlats. Det fanns speciellt två ytor där det var svårt att få bra prover för analys. Ett av borrhålen var stenmjölet så fuktigt att det kletade fast på borret, som gjorde det omöjligt att verifiera analysprover från olika borrdjup. Det andra borrhålet hade på 20 mm. djup en hålighet så att provtagningen inte blev komplett. Exakthet vid provtagning är av vikt för att verifiera salt vandring, så all info angående diverse svårigheter vid provtagning bör erläggas i test rapporten, eftersom det kommer att visa sig senare i analys svaret. Olika blandningar användes för offerputs i ett försök att utvärdera om det fanns fördelar ifråga om förlängd långtidsverkan med respektive blandning. Blandningarna bestod av traditionell 3 del sand, 1 del släckt kalk för att få förlängd långtidsverkan och reducerade underhålls åtgärder. En mix som användes var förhållandet 12 delar sand på 4 delar släckt kalk och en del Portlandcement, och den andra bar blandnings förhållandet 3 delar sand på 1 del släckt kalk i vilken det tillsattes 25 volymprocent av Pozzuolan. Ytorna där de olika blandningarna användes dokumenterades och märktes upp på putsen, ytorna inkluderades av både interiör och exteriör på tvättstugan byggnaden som var svårt angripna av stigande fukt. Källarväggarna som var belägna under marknivå kalkbehandlades över de avsaltade ytorna, ingen offerputs användes på dessa ytor. Arbetena avslutades Nov och det fanns då inga tecken på fortsatt flagning. Detta är ett mycket positivt tecken på att avsaltningen reducerats ned till en säker nivå. Som nämnts tidigare är att en offerputs eller traditionell kalkning skulle inom en kort tidsperiod haverera, och om saltrester vore kvar på sten ytorna skulle sönderfallet med säkerhet ha aktiverats under den gångna tidsperioden. Då Elisabeth Farm hade en jämförelsevis hög grad av saltförorening, speciellt nitrater, så bevisar pilot projektet sig vara en god indikator på att systemet även kan användas på andra fastigheter med likvärdiga problem av höga salthalter, där man vill få kontroll genom minimal arbetsinsats. Den traditionella kalkningen som utfördes på de avsaltade ytorna skall, genom sitt offerskikt, ge tidiga varningar på förhöjd salthalt, som kan orsaka fortsatt nedbrytning. Teoretiskt sett så tog det 210 år för salterna att nå nivåerna som fanns där, och om all salt togs bort, så skulle det ta ytterligare 210 år innan samma nivåer uppnåtts, men detta skulle inte tillåtas, då det i preventivt syfte endast skulle behövas ytterligare två applikationer av Cocoon, om och när någon av ytorna visuellt påvisar avflagning. En inspektion av de avsaltade ytorna som utfördes Nov Utfördes Feb och resultaten var ganska imponerade, bara på en mindre yta kunde det urskiljas saltförorening i tvättstugan där man använt offerputs, och en liten yta på utsidan av tjänstebostaden där man använt kalkning, alla andra ytor och då även källaren inkluderad hade inga visuella tecken på nya skador orsakade av salt. ; Även stensättningen på verandorna, vilka förstörts i rask takt, visar inga tecken på avflagning efter Cocoon behandlingen. Konservator på Elisabeth Farm Mr. Gary Crocket bekräftade att kostnader för underhållet av offerputs och kalkning hade reducerats dramatiskt. 7

8 Bild 6. Den kalkade källarväggen där Cocoon användes Inget sönderfall är synligt på den behandlade ytan. Bild 7. Väggpartiet utanför tjänstebostaden visar inga tecken på sönderfall. 8

9 Bild 8. Ett litet saltskadat parti är synligt där pilen visar, detta är ett förträffligt bra resultat för en yta som haft en väldigt hög koncentration av nitratsalter. Bild 9. Endast mekanisk åverkan är synlig på utsidan på det behandlade vägg partiet på tvättstugan. 9

10 Figure 10. Ett mindre parti av visuell saltskada på insidan av väggen av tvättstugan. Bild 11. Del av verandan visar inga tecken på sönderfall ej heller sandning. 10

11 Bild 12. Synliga bevis på en långvarig nedbrytning av stenläggningen på den främre verandan vilket har upphört efter Cocoon avsaltnings behandling. 11