گیرش گچ و آهک: پدیده‌های ساده‌نما (۲)

همانطور که در نوشته‌ی قبل دیدیم شناخت فرآیند گیرش گچ پیچیدگی‌های خودش را دارد اما شناخت آن می‌تواند به درک مناسب و توصیف‌پذیری از فن‌شناسی و آسیب‌شناسی ساختارهای گچی منجر شود. رشد بلورهای منوکلنیک ژیپس از محلول و در هم فرورفتن آنها با ایجاد ساختاری فشرده؛ پایه و اساس گیرش گچ بود. اما آیا فرآیند گیرش آهک هم همانند گچ است؟

جواب این پرسش به نظر من و برای من بسیار سخت تر از مورد گچ است اما در قدم اول هم جواب منفی است! چرا؟ ساده است، در تصاویر میکروسکپ الکترونی از ملات یا اندود آهک خبری از بلورهای سوزنی در هم فرورفته نیست! پس گیرش چگونه اتفاق افتاده است!؟ تلاش خواهم کرد موضوع را کمی توضیح دهم.

واکنش ساده‌شده‌ی گیرش آهک می‌تواند یکی از فرم‌های زیر باشد.

Untitled

خوب واکنش ۱ می‌گوید برای این فرآیند، که موازنه هم هست، نیازی به رطوبت نیست؛ اما می‌دانیم که عموما برای گیرش ملات آهک یا تزئینات آهکی خیس (بدون بست آلی) به حضور رطوبت نیاز داریم یعنی چیزی شبیه فرآیند ۲. اما مگر واکنش ۲ که خودش به حضور دی‌اکسید کربن وابسته است چیزی غیر از واکنش ۳ خواهد بود!؟ یعنی تولید اسید کربنیک به عنوان اسیدی ضعیف و واکنش آن با هیدروکسید کلسیم به عنوان قلیا و تولید نمک این واکنش یعنی کربنات کلسیم.

آیا این واکنش همان کربناته‌شدن ملات‌های آهکی در طول فرآیند گیرش است؟ اما سوال اینجاست که آیا واکنش ۳ قابل قبول است یا واکنش ۱درست است؟ یا بهتر است بپرسم کدام واکنش واقعا در فرآیند گیرش آهک رخ می دهد؟ و اصلا این پرسش چه اهمیتی دارد؟

خانم سودابه خانجانی در پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشد خود نشان داده اند که تفاوت ظاهری زیادی بین بلورهایی که مستقیما از واکنش ۳ به صورت مدل‌سازی‌شده تشکیل می‌شوند و بلورهای یک ملات تاریخی وجود دارد (که از همینجا با کسب اجازه از تصاویر ایشان استفاده می‌کنم). بلورهای حاصل از واکنش هیدروکسید کلسیم و اسید کربنیک، هر دو به صورت محلول در آب، فرم‌های مکعب‌شکل کوچکی به اندازه‌ی تقریبا ۳ میکرومتر دارند.

snapshot(92)

در حالی که در ملات‌های تاریخی اصلا شکلی بلوری دیده نمی‌شود و بیشتر، فرم‌هایی کُره‌ای‌شکل و شبیه مواد آمورف دارند! هرچند نتایج ایکس آر دی حضور فاز بلوری کربنات کلسیم را تایید می‌کند؛ یعنی حضور کریستال‌هایی ریزتر از آنکه با میکروسکپ الکترونی دیده شوند.

snapshot(110)

از طرف دیگر آقای مهدی کردی در پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشدشان (دوباره استفاده از تصویر با کسب اجازه از آقای کردی) تصویری از ماسه‌سنگ سیلیسی مربوط به کلیسای سنت استپانوس نشان می‌دهند که بلور درشت و مشخصی دارد که کربنات کلسیم است (نتیجه‌ی “ای دی ایکس”، حضور کلسیم بسیار زیاد را نشان می‌دهد که در کنار نتایج پراش پرتو ایکس به معنی بلور کربنات کلسیم و به عنوان سیمان چسباننده‌ی ذرات سیلیسی می‌تواند تفسیر شود!).
snapshot(103)

بسیار خوب چه نتیجه‌ای از این تصاویر و بحث به دست آمد؟

نخست اینکه در محیط دریا که ماسه‌سنگ آهکی تشکیل شده، بلور کلسیت بزرگ است و شباهت بیشتری به نمونه‌ی تشکیل‌شده از واکنش اسید کربنیک و هیدروکسیدکلسیم در آزمایش خانم خانجانی دارد؛ به این معنی که احتمالا تشکیل بلور کلسیت در فاز مایع، بلورهای بزرگ و قابل روئیت در “اس ای ام” ایجاد می‌کند؛ و از طرف دیگر می‌توانیم بگوییم در فرآیند گیرش آهک به عنوان ملات یا تزئینات، گیرش در فاز محلول اتفاق نمی‌افتد. یعنی دو محلول تشکیل و با یکدیگر مخلوط نمی‌شوند تا بلور درشتی (در مقیاس میکروسکپ الکترونی) ساخته شود. پس این نکته‌ی ظریف قابل توجه است که رطوبت خیلی زیادی برای گیرش آهک نیاز نداریم تا فاز مایع اسید کربنیک تشکیل شده و به عمق ملات نفوذ کند! یعنی در مناطق گرم و خشک هم ملات آهک قابل استفاده است! اما اشکال کجاست که زیاد از این اندود در مناطق گرم و خشک استفاده نمی‌شده است؟ در واقع مشکل گیرش یا کربناته‌شدن نبوده است بلکه سرعت بالای تبخیر آب بوده که بدون فشرده‌شدن ملات یا اندود در کنار هم، لایه‌ها و ذرات از هم گسسته‌ی کربنات کلسیم تشکیل می‌شده است؛ یا بگذارید به این صورت بیان کنم که ملات پوک می‌شود! نافشرده کربناته می‌شود؛ خوب باید چه کرد؟ قبل از اتمام کربناته‌شدن باید آنها را فشرده کرد؛ و چه زیبا تجربه‌ی سالیان دراز به اساتید سنتی این پدیده را آموخته است. شناخت و توصیف این تجربه را مدیون دوست عزیزم آقای مهدی اکرمی هستم که آن را از اساتید سنتی یزد آموخته و به من منتقل کرده است. در یزد ملات‌های آهکی را به عنوان اندود استفاده می‌کنند؛ اساتید سنتی با آب زدن به سطح اندود و ماله کشی پی در پی مانع ترک خوردن اندود می‌شوند، تا مرحله‌ی گیرش انجام شود و اندود ترک نخورد.

خوب این شناخت به چه کار مرمت می‌آید؟ من این فواید را می‌توانم در نظر بگیرم که اگر جایی مشغول بازسازی با آهک هستم حتما فشردن مکانیکی را هم در کنار رطوبت در نظر بگیرم. همچنین در مناطق گرم و خشک هم می‌توانم با آهک کار کنم یا انتظار پیداکردن مواد آهکی داشته باشم. باید دقت کرد که بلورهای سوزنی در ملات‌های آهکی عموما زیاد نیستند و اگر اتفاقی هم مشاهده شدند می‌تواند یا ناخالصی باشد، یا هیدروکسید سلیسیمهای ایجاد‌شده ناشی از پوزولان‌ها، یا آسیب‌های ناشی از نمک‌ها. در مرحله ی اول باید بلور سوزنی با “ای دی ایکس” آنالیز اولیه شود تا بتوان به تفسیرهای بعدی پرداخت.

 

دیدگاه دیگران در مورد این نوشته:

  1. سلام جناب دکتر مسلم خان!
    بگذارید شما را از دانشی که از معماران سنتی بیرجند بویژه استاد برزگران آموخته ام سهیم کنم:
    در بیرجند بصورت سنتی اندود آهکی را “لوخ آهک” می گویند. “لوخ” بر وزن “لوس” همان پرزهای ظریف ناشی از نوعی نی به نام “لویی” یا “گرز” هست. (همان نی هایی که در انتها برجستگی سوسیس مانندی دارند!) لوخ برای جلوگیری از ریز ترکها به ملات اضافه می شود. بسیار ظریف است و در ماله کشی و تسطیح نهایی مشکلی ایجاد نمی کند از طرف دیگر رنگ کلی آن هم سفید است.
    فرایند عمل آوری اندود همان گونه است که شما به نقل از جناب اکرمی نوشته اید و با آبپاشی و ماله کشی با فشار همراه است. نکته ای را که می توانم اضافه کنم این است که باید ماله کشی را ماله چوبی خاصی انجام داد که توسط وردست استادکار انجام می شود و عمل آبپاشی و ماله کشی آن قدر ادامه پیدا کند که بر اثر ماله کشی اندود آب پس دهد و اصطلاحا “عرق” کند. آنگاه اندود به وضعیت مطلوب نهایی خود رسیده است و عمل ماله کشی متوقف می شود.
    با احترام
    بزرگمهر
    بیرجند

    1. سلام جناب آقای بزرگمهر عزیز،
      از تجربه ای که به اشتراک گذاشته اید سپاسگزارم. هر چند که بیرجند به خشکی و گرمی یزد نیست اما باز هم مثال خوبی برای این مورد هست. همونطور که خودتون نوشته اید باز هم فرآیند ماله کشی و فشار سطح اندود سرجای خودش هست که به نظر من نکته ی کلیدی هم همینه. هر چند که لوخ تقریبا به عنوان عامل آسودی خاطر می تونه باشه و مثل کاه توی کاه گل ریز ترکهایی احتمالی و نهایی رو هم پخش کنه تا به چشم نیان و مقاومت کششی اندود رو بالا ببره.در هر حال از نظرتون سپاسگزارم اما فقط نکته ی که هنوز برای خودم هم در مورد آهک دوست داشتنی و جالب هست رو دوباره تکرار می کنم: توی آهک هیچ ساختار سوزنی بلوری ای نیست که توی هم قفل بشه و این یعنی فرآیند گیرش به خودی خود خیلی جالبه!

  2. سلام .آقای دکتر اگر در مرحله دوم بنظرم اگر پدیده انحلال آهک توسط اسید و همچنین نرخ انحلال آهک که معمولا به دما و رطوبت متفاوت میشود ، بررسی میشد بحث کامل تر میشد. از مطالب بسیار خوبتون ممنون.

    1. سلام آقای منصوری عزیز
      پاسخ دیر من رو می بخشید. در مطلبی که در این بخش نوشته بودم فقط منظورم نگاه کردن به پدیده ی گیرش بود. این که منظور از گیرش آهک از نگاه شیمیایی و کانی شناسانه چی هست. کاری هم که قصد داشتم انجام بدم فقط ایجاد پرسش های بیشتر بود. چیزهایی که خودم هم هنوز شاید پاسخ دقیقش رو نمی دونم. اما در مورد نرخ انحلال و تاثیر دما، اگه منظورتون انحلال توسط اسید کربنیک بود که این موضوع بستگی داره که در چه محیطی اسید کربنیک وارد سیستم بشه. ثابت اسیدی، اسید کربنیک اون رو در مرز حل کردن کربنات کلسیم قرار می ده. به این معنی که اگر شما دیگه محیط بازی نداشته باشید و فقط کربنات کلسیم باقی مونده باشه( گیرش کاملا پایان یافته باشه) اون وقت اسید کربنیک می تونه به آرامی حل کردن کربنات کلسیم و وارونه کردن واکنشی رو که فرض گرفته بودم( تشکیل نمک کربنات کلسیم) انجام بده. در غیر این صورت و حضور محیط قلیایی، اسید کربنیک چیزی رو حل نمی که و حتی بلور کربنات کلسیم هم تشکیل می ده.

  3. خوب اول مرسی واسه این متن و دوم اینکه منظورتون رو از اینکه در مناطق گرم و خشک هم میتونین با آهک کار کنین رو متوجه نشدم.
    خوب این موضوع که نباید با اطمینان کامل از عدم کاربرد آهک در این مناطق صحبت کرد خیلی جالب و حداقل نگاه من رو به این موضوع تغییر داد. اما در مورد نحوه اجرا آیا این امکان وجود داره که در صورت وجود تزئین، عملیات رطوبت دهی و اعمال فشار رو بدون واردنمودن آسیب به باقیمانده ی اثر یا تزئین انجام داد؟ منظورم اینه که چقدر ممکنه انجام این عمل با محدودیت روبرو باشه. (چه زمان ساخت اثر و چه به هنگام مرمتی که بازسازی کامل در دستور کار هست)
    ممنون

    1. خواهش می کنم، امیدوارم نوشته های مفید و درستی بزارم و مجبور نشم در فاصله ی کوتاهی حرف خودم رو تصحیح یا نقض کنم!!
      این که گفتم می شه در مناطق گرم و خشک هم با آهک کار کرد، منظورم نقض اون ذهنیتی بود که فکر می کردم وجود داره یا گفته شده و رایج هست( شاید هم من اشتباه می کردم و خودم فقط این تصور رو داشته ام) که در مناطق گرم و خشک نمی شه با آهک کار کرد و حتما در مناطق مرطوب آهک استفاده می شده و یا الان باید بشه.
      استفاده از این موضوع که مطرح کردم در حیطه ی مرمت برای خودم هم به شدت جذاب بوده و چندین دفعه با چند تا از بچه های زابل سعی کردیم تا شاید راهکارهای عملی برای استفاده از آهک تو مرمت بر پایه ی همچین تفکرهایی( که آهک خیلی ظرفیت داره و خوبه!) پیدا کنیم. اما متاسفانه اون موقع نشد و البته اعتراف کنم که متنی که بالا هم نوشته شد حاصل تمام این تلاشها و بحثها بود، بعلاوه پژوهش خوب خانم خانجانی و آقای کردی.
      من هنوز عقیده دارم که این توصیف به دلیل فرآیند شیمیایی و کانی شناسانه ی گیرش آهک ممکنه اما برای چگونگی استفاده ی مناسبش تو مرمت هنوز نیاز به کار داریم. هنوز فرآیند رو دقیق نمی دونم، و از لحاظ عملی هم وقت و شرایطش رو ندارم. اما بدون این فرآیند پژوهشی و تجربی محدویتش فعلا خیلی زیاد هست! شنیده ام که تو اتریش از آهک برای بازسازی تزئینات سنگ آهکی استفاده می کنن اما اطلاعات دقیق شیمیایی اون ماده ای رو که استفاده می کنن ندارم.

      1. ببخش دیر جواب دادم. در مفید بودن این مطلب شک نکن، اصلاح کردن متن و نظر هم نه تنها اشکال نداره که یکی از لازمه های پیشرفته (یا بقول تو شاید من اینجوری فکر میکنم). اصل اینه که فعالیتی از دانشگاه زابل شروع شده، بعد با استفاده از تجربیات استادکاران در یزد و بیرجند (به نقل از مهدی اکرمی و آقای بزرگمهر) و همچنین مطالعه هایی که سایر دوستان در دانشگاه هنر اصفهان انجام دادن تکمیل تر شده و همینطور ادامه داره خیلی خوبه. فرض کن اگر این متن نوشته نمیشد، ذهنیت عدم استفاده از آهک در مناطق غیر مرطوب برای من (و شاید بعضی دیگر) باقی میموند و یا خودت از تجربه استادکاران خراسان جنوبی بی اطلاع میموندی و ….
        پس نوشتن و نظردادن، کمک خواهد کرد که حداقل خودمون به اشتباهات احتمالی ذهنیتهایی که داریم پی ببریم. ترس نداشتن از گفتن «بلد نیستم» باعث میشه که یاد بگیریم. دستت درد نکنه و موفق باشی.

دیدگاهتان را بنویسید

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