آسیب شناسی ساختارهای گچی (۱)

م. میش‌مست

در این قسمت موضوع آسیب‌شناسی ساختارهای گچی را فقط از نگاه فنی و آزمایشگاهی بررسی می‌کنم و بحث مبانی نظری آن را برای نوشتار بعدی می‌گذارم.

در نوشتار اول چیزی که به عنوان بلور ژیپس شناختیم، کریستال‌های منوکلنیکی بودند که در اثر انحلال بازانیت (گچ نیم‌آبه) در محیط آب و تبلور ژیپس بوجود می‌آمدند. خوب طبیعی است که اگر تغییری در ماهیت این بلورهای اولیه‌ی ژیپس بوجود بیاید می‌توانیم از یک منظر آن را همچون یک آسیب‌دیدگی به شمار بیاوریم (در مورد رابطه‌ی آسیب و درمان در این حیطه دوباره بحث خواهیم کرد). از نگاه مادی چه اتفاقاتی ممکن است برای بلور گچ پیش بیاید؟ پاسخ به این سوال ما را به قسمت مهمی از آسیب‌شناسی ساختارهای گچی از نگاه میکروسکپی هدایت خواهد کرد و در کنار آن خواهیم دید که آیا این پدیده‌ی میکروسکپی رخنمون ماکروسکپی هم دارد یا نه. می‌توان گفت برای یک ساختار گچی از نگاه میکروسکپی دو اتفاق ممکن است بیافتد. یا یک تک‌بلور تغییر کند (بشکند، حل شود، به بلور دیگری تبدیل شود و …) یا رابطه‌ی بین بلورها یعنی فشرده‌گی و درهم تنیده‌بودن مجموعه‌ی بلورهای کنار هم رشد‌کَرده‌ی گچ دچار تغییر شود (فضای بین بلورها زیاد یا کم شود!).

por ab
خوب آیا ممکن است یک تک بلور در این مجموعه‌ی بلورهای موجود در تصویر (بالا) بشکند (شرایط عمومی برای آثار تاریخی و نه ویژه‌ی آزمایشگاهی را در نظر بگیرید)؟ پاسخ من این است: نمی‌دانم و به نظرم فهمیدن این اتفاق هم بسیار سخت است! زیرا هر دو قطعه‌ی فرضی بلور، بعد از شکستن هم همان خصوصیات ظاهری بلور اولیه را خواهند داشت (همان رَخ، شکل، همان سطح انرژی و …). اما یک پاسخ دیگر هم دارم؛ به نظرم این اتفاق بعید است. چون همان طور که می دانیم این یک قانون فیزیکی است که شکستن یا جداشدن در ساختارهای مادی در امتداد ضعیف‌ترین پیوندهای شیمیایی اتفاق می‌افتد، و در بلور گچ پیوندهای داخل یک بلور بسیار محکمتر از پیوندهای سطحی بین دو بلور است. و با توجه به حجم فضای خالی و چسبیدن بلورها به سطح یکدیگر این مساله ممکن‌تر است که در اثر فشار خارجی، پیوند بین دو بلور جدا شود و نه این که خود یک بلور نصف شود. حتی اگر به ساختاری فوق‌العاده فشرده‌تر هم نگاه کنید (مانند تصویر زیر) باز هم با توجه به جهت‌گیری‌های بسیار زیاد بلورها (به مقیاس دقت کنید) به نظرم محتمل‌تر است که اتصال سطحی بین بلورها از بین برود و وقتی که مثلا گچ می‌شکند (از نگاه ماکروسکپی) یا در اثر فشار و رطوبت (همانطور که در یکی از گفتگوها در آن مورد بحث کردیم) به آرامی از خود انعطاف نشان دهد این تغییرات بین سطح بلورهاست و نه عموما شکستن یا خردشدن یک تک‌بلور.
abjoosh (12)

دیگر چه اتفاقی ممکن است برای یک تک‌بلور بیافتد؟ ممکن است در اثر عوامل شیمیایی تجزیه شود. در مورد گچ حتی نیازی به اسیدها هم نیست و خود آب در این مقیاس حلال مناسبی محسوب می‌شود. می‌دانیم که حلالیت گچ (ژیپس) در آب مقطر ۲.۱ گرم بر لیتر است. از طرف دیگر یک واکنش شیمیایی در نقطه‌ای اتفاق می‌افتد که بیشترین سطح تماس بین مواد واکنش‌دهنده وجود داشته باشد (در اینجا واکنش حلالیت مد نظر است). بیشترین سطح برخورد بلور گچ و آب در گوشه‌های کریستال‌های گچ قرار دارد، به‌بیان دیگر در اثر ورود آب به صورت مایع به فضاهای خالی بین بلورهای گچ، در ابتدا سر تیز بلورها حل خواهند شد و تا جایی هم حل می‌شوند که حجم آب واردشده به تخلخل از یون‌های سولفات کلسیم اشباع شود. نتیجه چه خواهد بود. دیگر بلورهای اولیه آن سر تیز کریستال‌های تازه‌شکل‌گرفته‌ی گچ را ندارند، مانند تصویر زیر (با کسب اجازه از حامد آقای عزیز).

koshte - torbate jam (4)
 

به نظرمن از این مرحله به بعد دو اتفاق ممکن است بیافتد، اول اینکه چه اتفاقی برای این یون‌های حل‌شده افتاده؛ برای ما واضح نیست!. شاید با محلول آب از فضای بین بلورهای گچ خارج شده اند (شسته شده اند) یا در اثر زمان بسیار طولانی این فرآیند اتفاق افتاده و نمی‌دانیم کجا باید دنبال این ماده‌ی حذف شده بگردیم و یا شاید این گِردشدگی در اثر محلول‌های آغشته به آلودگی‌ها بوده و یون‌های حل‌شده از ژیپس به ماده‌ی دیگری تبدیل شده اند!؟ و اما امکان دوم، که کمی واضح‌تر در مورد آن می‌توانیم حرف بزنیم و  زمانی است که یون‌های حل‌شده قابل پیگیری هستند، فرآیندی است که آن را بازتبلور این یون‌های حل‌شده به صورت بلورهای بسیار ریز روی بلورهای بزرگتر مشاهده می‌کنیم. از نگاه ماکروسکپی این پدیده معادل پودری‌شدن رطوبتی است.

poodri shode (4)
 

دیگر چه اتفاقی برای این بلورها می‌تواند رخ دهد؟ تنها فرآیند دیگری که فکر می‌کنم باید در مورد آن گفتگو شود تغییرِ خودِ ساختار تک‌بلور و تشکیل بلور دروغین (پزودومورف، خنومورف) انیدریت یا همی‌هیدرات است. فرآیند از نگاه شیمیایی به صورت حذف ملکول آب از شبکه‌ی بلوری ژیپس شناخته می‌شود. از نگاه آزمایشگاهی آن را به صورت مقدار زیاد انیدریت یا همی‌هیدرات در نتیجه‌ی آنالیزها می‌بینیم و از نگاه ماکروسکپی شاید به صورت ریزترکهایی در سطح گچبری دیده شود. در تصاویر اس ای ام از نمونه‌ی انیدریت‌شده، بلورهایی می‌بینیم که به صورت نامنظم تغییر شکل داده اند و مثل این است که مُضرس شده اند و شکل بلور سالم یا حتی دارای لبه‌های گِرد ناشی از تخریب رطوبت یا ماده‌ی شیمیایی را از خود نشان نمی دهند.

11 (217)
پدیده‌ی انیدریته‌شدن یا بهتر است بگویم حضور انیدریت در ساختارهای گچی موردی است که همیشه جای بحث و جدل فراوان دارد. نظر شخصی من در حیطه‌ی آثار تاریخی این است که اگر نتایج آنالیز خصوصا در مورد گچبری‌های تاریخی مقادیر نسبتا زیاد انیدریت یا بازانیت را نشان بدهند؛ این حضور حاصلِ تغییر، تخریب و انیدریته‌شدن است. به این دلیل که وقتی گچبری ساخته شده است کلّ این حجم باید در حدی گیرش پیدا می‌کرده که قابلیت برش به‌عنوان گچبری را می‌داشته است. این قابلیت یعنی عبور همی‌هیدرات به دی‌هیدرات؛ یعنی حضور فاز قالب ژیپس. همچنین اگر به مقدار آب مورد استفاده برای گچبری‌ها دقت کنید و محاسبه‌ی ساده‌ی مقدار آب مورد نیاز برای تبدیل بازانیت به ژیپس را ببینید (یا انجام دهید) متوجه خواهید شد که تقریبا در تمام موارد گچبری یا ملات‌های تاریخی مقدار آب اختلاط، فوق‌العاده بیشتر از مقدار مورد نیاز از لحاظ تعادل شیمیایی بوده است و باقی‌مانده‌ بازانیت اولیه تقریبا غیر ممکن است.
جمع‌بندی: موارد ذکرشده برخی از آسیب‌های ساختارهای گچی را از نگاه میکروسکپی بیان می‌کند. بیان ماکروسکپی بعضی از آنها هم پودری‌شدن، وجود ریزترکها، و حتی شاید کج و معوج شدن یک لایه‌ی گچبری باشد.
 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

نوشته های مرتبط

متنی که میخواهید برای جستجو وارد کرده و دکمه جستجو را فشار دهید. برای لغو دکمه ESC را فشار دهید.

بازگشت به بالا