Θεόδωρος ΜΑΡΚΟΠΟΥΛΟΣ 1, Ευτυχία ΡΕΠΟΥΣΚΟΥ 2, Παυλίνα ΡΟΤΟΝΤΟ 3. Λέξεις κλειδιά: δοµικά υλικά, ρωµαϊκά κονιάµατα, Villa dei Quintili

Transcript

1 Κονιάµατα επεµβάσεων στον αρχαιολογικό χώρο του µνηµειώδους συγκροτήµατος Villa dei Quintili, Via Appia Antica, Ρώµη. Mortars used for intervention in the archeological site of Villa dei Quintili, Via Apia Antica, Archeological Park of Rome Θεόδωρος ΜΑΡΚΟΠΟΥΛΟΣ 1, Ευτυχία ΡΕΠΟΥΣΚΟΥ 2, Παυλίνα ΡΟΤΟΝΤΟ 3 Λέξεις κλειδιά: δοµικά υλικά, ρωµαϊκά κονιάµατα, Villa dei Quintili ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Η µελέτη αυτή εντάσσεται στα πλαίσια του Κοινοτικού προγράµµατος RAPHAEL, µε τίτλο P.A.R.C.O. Για τις ανάγκες αναστήλωσης του µνηµειώδους συγκροτήµατος της Villa dei Quintili, η ερευνητική οµάδα του Εργαστηρίου Πετρολογίας και Οικονοµικής Γεωλογίας του Πολυτεχνείου Κρήτης ανέλαβε την ταυτοποίηση των πρώτων υλών & δοµικών υλικών καθώς και την υπόδειξη κατάλληλων υλικών που θα είναι παρόµοια µε τα πρωταρχικά και θα εµφανίζουν ικανοποιητικά τεχνικά χαρακτηριστικά. Τα υλικά κατασκευής του µνηµείου είναι ηφαιστειακά πετρώµατα, οπτόπλινθοι και ασβεστοποζολανικά κονιάµατα από ανάµιξη ποζολάνης, θραυσµάτων ηφαιστειακών τόφφων και υδράσβεστο.για την παρασκευή των εργαστηριακών µιγµάτων χρησιµοποιήθηκαν 2 ιταλικές ποζολάνες παρόµοιας σύστασης µε τις αρχικές, µία ιταλική σκόνη υδρασβέστου καθώς και ελληνικό τσιµέντο πόρτλαντ, κεραµάλευρο, ποταµίσια άµµος και µία πλήρως ενυδατωµένη υδράσβεστος. Η σύνθεση των νέων κονιαµάτων επέµβασης µε ελεγχόµενα τεχνικά χαρακτηριστικά είχε ως απώτερο στόχο την στατική και την αισθητική αποκατάσταση του µνηµείου. ABSTRACT: For the scope of restoration-revival of the monumental complex Villa dei Quintili (2 nd c. A.C.), located on the 5 th mile of the Appian Road, southeast of Rome, the original raw and building materials, as well as the suggestion of proper building materials have been investigated. For the monument construction volcanic rocks, bricks, as well as pozzolanic lime masonry mortars have been used. Pozzolans, friable pumiceous tuffs have been used as inert material for the old mortar preparation, while the binder is lime. For the new mortars synthesis two roman pozzolans similar to the originals, and a lime powder as well as a greek 1 Καθηγητής, Τµήµα Μηχ. Ορυκτών Πόρων, Πολυτεχνείο Κρήτης, markopou@mred.tuc.gr 2 ρ. Γεωλόγος, Τµήµα Μηχ. Ορυκτών Πόρων, Πολυτεχνείο Κρήτης, repusku@mred.tuc.gr 3 Μηχανικός Ορυκτών Πόρων, Msc, protonto@mred.tuc.gr 1

2 portland cement, brick powder, river sand and a totally hydrated lime have been used. The main object of producing new mortars with favourable technical characteristics for the specific intervention works, is the static but also aesthetic retrieval of Villa dei Quintili. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η Villa dei Quintili (Σχήµα 1.α.) βρίσκεται νότια - νοτιοδυτικά της Ρώµης κατά µήκος (5 ο µίλι) της Via Appia Antica. Περιλαµβάνει µνηµειώδη ερείπια ενός αρθρωτού συµπλέγµατος ρωµαϊκής έπαυλης. Από ιστορικά στοιχεία προκύπτει ότι η Villa ήταν χώρος πλούσια διακοσµηµένος µε έργα τέχνης, από τους πρώτους ιδιοκτήτες Quintili τον 2 ο µ.χ. αιώνα στη Ρώµη. Μετά τη δολοφονία τους το 183 µ.χ. ακολουθεί η κατάσχεση και µετατροπή της βίλλας σε αυτοκρατορική κατοικία. Κατά το Μεσαίωνα το οικοδόµηµα οχυρώθηκε στα περισσότερα τµήµατά του, αλλά εν συνεχεία χάνονται τα ίχνη της πορείας του εως τα τέλη του 18 ου αιώνα, οπότε οι ανασκαφές κατ εντολή του Pio VI φέρνουν στο φως πολλά έργα τέχνης. Την πρώτη δεκαετία του 20 ου αιώνα το οικοδόµηµα έγινε αντικείµενο εκτενών και λεπτοµερών περιγραφών, αλλά ποτέ δεν πραγµατοποιήθηκε µία συστηµατική µελέτη. Οι ανασκαφές που έφεραν στο φως τµήµατα του µνηµειώδους συγκροτήµατος διεξήχθησαν µεταξύ των ετών 1985 και Σήµερα διασώζονται οι δοµές της τοιχοποιίας και των αρθρωτών χώρων της αρχικής εγκατάστασης (Soprintendenza Archeologica di Roma, 1996). ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΠΑΛΑΙΩΝ ΚΟΝΙΑΜΑΤΩΝ Οι δειγµατοληψίες των δοµικών υλικών πραγµατοποιήθηκαν καθ υπόδειξη της Εφορείας Αρχαιοτήτων της Ρώµης και συνεργατών του ερευνητικού φορέα Ε.Ν.Ε.Α. [Ente per le Nuove Tecnologie, l Energia e l Ambiente]. Η δειγµατοληψία στη Villa dei Quintili επικεντρώθηκε στη µεγάλη αψίδα εισόδου του συγκροτήµατος η οποία παρουσίαζε έντονο στατικό πρόβληµα (Σχήµα 1.β.) και η αναστήλωση της ήταν αναγκαίο να πραγµατοποιηθεί άµεσα. Αντιπροσωπευτικά δείγµατα εξετάστηκαν ορυκτολογικά, µε διοφθάλµιο στερεοσκόπιο τύπου Carl Zeiss Jena Citival 2 Stereomicroscope, πολωτικό µικροσκόπιο τύπου Jenalab, περιθλασίµετρο ακτίνων Χ τύπου D-500 Siemens. Αντιπροσωπευτικά κονιάµατα µελετήθηκαν µε ηλεκτρονικό µικροσκόπιο σάρωσης τύπου JEOL JSM 5400 το οποίο υποστηρίζεται από φασµατοφωτόµετρο EDS/WDS µε δυνατότητα στοιχειακής ανάλυσης και υποβλήθηκαν σε υγρή κοκκοµετρική ανάλυση για τον προσδιορισµό της αναλογίας «αδρανούς:κονία» και την εξακρίβωση των επί µέρους συστατικών τους. Τα δοµικά υλικά της Villa dei Quintili είναι ηφαιστειακά πετρώµατα, οπτόπλινθοι και ασβεστοποζολανικά κονιάµατα (Μαρκόπουλος, κ.α., 1998). 2

3 Σχήµα 1. Villa dei Quintili α. Τµήµα του µνηµειώδους συµπλέγµατος. β. Η µεγάλη αψίδα εισόδου του µνηµείου στην οποία πραγµατοποιήθηκε η δειγµατοληψία. Τα τρία είδη δοµικών υλικών έχουν χρησιµοποιηθεί αναµεµιγµένα για την κατασκευή των αργολιθοδοµών, ενώ η εξωτερική επένδυση των τοίχων έχει κατασκευαστεί από οπτοπλίνθους και ασβεστοποζολανικά κονιάµατα ώστε τελικά να διαµορφώνονται τοιχοποιίες του τύπου opus testaceum latericium (Kourkoulis S.K., 2006). Όλα τα παραπάνω υλικά είτε προέρχονται από την ευρύτερη περιοχή της Via Appia Antica (Carta Geologica del Comune di Roma, 2005, Faramondi et al., 1985) είτε παρασκευάστηκαν µε τις αντίστοιχες πρώτες ύλες. Τα κονιάµατα αργολιθοδοµής έχουν συνήθως χρώµα καστανόφαιο και αποτελούνται από ηφαιστειακή άµµο ποικίλης κοκκοµετρίας, κόκκινο κισσηρώδη τόφφο, θραύσµατα λευκιτικών λαβών µεγέθους µερικών εκατοστών ως το αδρανές µέρος του κονιάµατος καθώς και υδράσβεστο η οποία έχει πλήρως ενανθρακωθεί ως συνδετικό υλικό. Η ηφαιστειακή άµµος µαζί µε την ηφαιστειακή σποδό, προσδίδει ικανοποιητικές υδραυλικές ιδιότητες κατά την ανάµιξή της µε την υδράσβεστο. Ορυκτολογική µελέτη Με περιθλασιµετρία ακτίνων X (XRD) σε αντιπροσωπευτικούς δοµικούς λίθους και κονιάµατα ανιχνεύθηκαν κυρίως τα ορυκτά: βιοτίτης, διοψίδιος, ανάλκιµος, λευκίτης, αιµατίτης και ασβεστίτης καθώς και δευτερογενή ορυκτά διάβρωσης όπως η γύψος, η οποία οφείλεται σε ατµοσφαιρικούς ρύπους. Συγκεκριµένα, το αδρανές µέρος από το κλάσµα +2mm που αποµονώθηκε κατά την υγρή κοκκοµετρική ανάλυση του κονιάµατος VQNM1 (αργολιθοδοµή παραστάδας της αψίδας εισόδου), αποτελείται από ανάλκιµο (36.4%), διοψίδιο (25%), χεδενβεργίτη (9.8%), ασβεστίτη (7%), ανορθόκλαστο (7.6%), λευκίτη (3.9%), γύψο (1.7%), βιοτίτη (1.5%) και ριεµπεκίτη (1.1%). (Ο ασβεστίτης προέρχεται από την συγκολληµένη κονία στους κόκκους των αδρανών). 3

4 Η κονία από το κλάσµα < mm του κονιάµατος VQNM1 είναι ασβεστιτική µε ασβεστίτη (46.2%) και ανάλκιµο (13.6%), διοψίδιο (15.7%), χεδενβεργίτη (6.1%), 5.2% βιοτίτη (5.2%), αιµατίτη (4.6%), ανορθόκλαστο (2.3%), λευκίτη (2.4%), γύψο (1.6%) και ριεµπεκίτη (1.7%). Τα επιµέρους αυτά ορυκτά υπάρχουν στην παιπάλη της ηφαιστειακής άµµου κατά την ανάµιξη των πρώτων υλών. Η κονία του κονιάµατος αργολιθοδοµής VQM1 (βόρεια τοιχοποιία εισόδου) είναι επίσης ασβεστιτική µε ασβεστίτη 40.1%, ανάλκιµο (5.1%), διοψίδιο (3.7%), χεδενβεργίτη (5.3%), βιοτίτη (8.6%), αιµατίτη (1.5%), γκετίτη (2.5%), ανορθόκλαστο (9.3%), λευκίτη (2.8%), ριεµπεκίτη (6.1%), χλωρίτη (4.4% ) αλλά και γύψο (10.5%) γεγονός που φανερώνει την προσβολή της από ατµοσφαιρικούς ρύπους. Το κονίαµα αργολιθοδοµής VQM3 συνίσταται από ασβεστίτη (15.5%), που αφορά στο πλήρως ενανθρακωµένο αρχικό συνδετικό υλικό (υδράσβεστος), ανάλκιµο (16.1%), διοψίδιο (14%), χεδενβεργίτη (5.6%), βιοτίτη (10.6%), λευκίτη (8%), αιµατίτη (1.6%), γκετίτη (2%), ανορθόκλαστο (13%), ριεµπεκίτη (5.1% ), χλωρίτη (4.6% ) που προέρχονται από την ηφαιστειακή άµµο και γύψο (3.9%) προϊόν διάβρωσης κυρίως της κονίας. Η παρατηρούµενη ποσοστιαία διακύµανση των προσδιοριζόµενων ορυκτών του αρχαίου κονιάµατος σε διάφορες θέσεις της τοιχοποιίας οφείλεται τόσο στις αναλογίες των πρώτων υλών, που µεταβάλλονται ανάλογα µε τον τύπο κονιάµατος και το επιθυµητό αισθητικό αποτέλεσµα στην εκάστοτε θέση δόµησης, καθώς και στην αντίστοιχη φάση δόµησης του µνηµειώδους συγκροτήµατος. Με τη βοήθεια ηλεκτρονικού µικροσκοπίου SEM, τύπου JEOL 5400 το οποίο υποστηρίζεται από φασµατοφωτόµετρο EDS/WDS µε τη δυνατότητα στοιχειακής ανάλυσης, µελετήθηκε η µικροδοµή των παλαιών κονιαµάτων και σε σύγκριση µε τα αποτελέσµατα της ορυκτολογικής ανάλυσης επιβεβαιώνεται η σύστασή τους (Σχήµα 2, Σχήµα 3). Σχήµα 2. Μορφολογία µικροδοµή κονιάµατος VQNM1. Φωτογραφία από το SEM. 4

5 Σχήµα 3. Κρύσταλλοι γύψου από την κονία του κονιάµατος VQM1, λόγω διάβρωσης. Φωτογραφία και στοιχειακή ανάλυση (SEM-EDS) από το SEM. Κοκκοµετρική ανάλυση Στο Σχήµα 4α,β παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα της υγρής κοκκοµετρικής ανάλυσης των αντιπροσωπευτικών κονιαµάτων VQNM1, VQM1 που έχουν χαρακτηριστεί από τους αρχαιολόγους σαν τα παλαιότερα κονιάµατα της Villa dei Quintili καθώς και του κονιάµατος VQM3 που θεωρήθηκε µεταγενέστερο. ιαπιστώνεται ότι τα κονιάµατα αυτά εµφανίζουν παρόµοια κοκκοµετρική διαβάθµιση. Οι αναλογίες «ηφαιστειακού αδρανούς : κονία» που προέκυψαν από την κοκκοµετρική ανάλυση των κονιαµάτων παρουσιάζονται στον Πίνακα 1 και είναι τυπικές για ρωµαϊκά κονιάµατα, ενώ η διακύµανσή τους οφείλεται στη διαδοχική τους επίστρωση βάσει του τρόπου δόµησης της ρωµαϊκής τοιχοποιίας (Hill et al., 1992). 5

6 % παραµένον υλικό στο κόσκινο Κοκκοµετρική κατανοµή κονιαµάτων της Villa dei Quintili VQNM1 VQM1 VQM <0.063 κοκ.κλάσµα (mm) % αθροιστικά διερχόµενο υλικό Κοκκοµετρική διαβάθµιση κονιαµάτων της Villa dei Quintili VQNM1 VQM1 VQM οπή κοσκίνου (mm) Σχήµα 4. α. Κοκκοµετρική κατανοµή αντιπροσωπευτικών κονιαµάτων της Villa dei Quintili σύµφωνα µε το παραµένον υλικό στα κόσκινα κατά την κοκκοµετρική τους ανάλυση β. Κοκκοµετρικές καµπύλες των κονιαµάτων σύµφωνα µε το αθροιστικό διερχόµενο υλικό από τα κόσκινα Πίνακας 1. Αναλογίες πρώτων υλών κονιαµάτων αργολιθοδοµής της Villa dei Quintili. είγµα VQNM1 VQM1 VQM3 αδρανές : κονία 1.3 : 1 1 : 1 1.7: 1 2 : : : 1 ΠΡΟ ΙΑΓΡΑΦΕΣ ΤΩΝ ΝΕΩΝ ΚΟΝΙΑΜΑΤΩΝ ΕΠΕΜΒΑΣΗΣ Οι κυριότερες προδιαγραφές των νέων δοµικών κονιαµάτων τέθηκαν µε γνώµονα την προσοµοίωση των αρχικών και την επίτευξη συµβατότητας µε τα υπάρχοντα δοµικά υλικά του µνηµείου ούτως ώστε το τελικό αποτέλεσµα να είναι αισθητικά και τεχνικά το επιθυµητό. Επιπλέον, λήφθηκε υπόψη µία βασική αρχή που αφορά στη συντήρηση παλαιάς τοιχοποιίας, σύµφωνα µε την οποία ένα νέο κονίαµα επέµβασης δεν πρέπει να ξεπερνά κατά πολύ την αντοχή των υλικών της διαβρωµένης τοιχοποιίας στην οποία εφαρµόζεται. Σε µία δοµή η οποία αντιµετωπίζει προβλήµατα φθοράς και διάβρωσης είναι προτιµότερο να αστοχήσει το νέο εφαρµοζόµενο κονίαµα και όχι η περιβάλλουσα αρχική τοιχοποιία. Οι προδιαγραφές των νέων προτεινόµενων κονιαµάτων είναι οι εξής: Χρωµατική οµοιότητα και οµοιότητα των συστατικών τους πρώτων υλών ως προς την ορυκτολογία και τα φυσικά χαρακτηριστικά τους (κοκκοµετρία) µε τα πρωταρχικά κονιάµατα του µνηµείου. Βελτίωση των τεχνικών χαρακτηριστικών των κονιαµάτων (πχ. αντοχής) για τις θέσεις στο µνηµείο όπου απαιτείται προκειµένου να 6

7 αντιµετωπιστούν έντονα στατικά προβλήµατα (πχ. αψίδα εισόδου), µε την προσθήκη δύο τύπων υδρασβέστου (µίας ρωµαϊκής σκόνης υδρασβέστου και µίας ελληνικής πλήρως ενυδατωµένης) και σε δύο περιπτώσεις µικρής προσθήκης τσιµέντου πόρτλαντ. Επίτευξη συνάφειας των νέων κονιαµάτων µε τα υπόλοιπα υπάρχοντα δοµικά υλικά του µνηµείου ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΩΝ ΝΕΩΝ ΚΟΝΙΑΜΑΤΩΝ Για τη σύνθεση των νέων κονιαµάτων χρησιµοποιήθηκαν εν αναµίξει ιταλικές και ελληνικές πρώτες ύλες δηλαδή µαύρη και κόκκινη ποζολάνη και κονία υδρασβέστου (fiore di calce) από τη Ρώµη, ελληνική πλήρως ενυδατωµένη κόνη υδρασβέστου, τσιµέντο Portland της εταιρίας ΤΙΤΑΝ Α.Ε., κεραµάλευρο (0-0), και ποταµίσια άµµος λεπτόκοκκη (< 2 mm) από την εταιρία Kourasanit Tρατσέλας Α. & ΣΙΑ., ως εναλλακτικές πηγές πυριτικού υλικού που επανειληµµένα έχουν χρησιµοποιηθεί σε δοκιµές παρασκευής κονιαµάτων του Εργ. Πετρολογίας µε πολύ καλά αποτελέσµατα εφαρµογής. Η σύσταση των ρωµαϊκών ποζολανών είναι όµοια µε αυτήν των αρχικών δοµικών πρώτων υλών, εφόσον οι χώροι εκλατόµευσής τους βρίσκονταν πλησίον της Villa dei Quintili, όπως προέκυψε µετά από αξιολόγηση γεωλογικών χαρτών και δειγµατοληψιών µας και συνεκτιµώντας την προηγηθείσα µακροσκοπική τους µελέτη και την ορυκτολογική τους ανάλυση. Συγκεκριµένα, στις δύο ποζολάνες προσδιορίστηκαν πυρόξενοι, ανάλκιµος, λευκίτης, βιοτίτης, αιµατίτης και µικρή ποσότητα ηφαιστειακού γυαλιού. Η ορυκτολογική ανάλυση της ιταλικής κόνης υδρασβέστου (fiore di calce) έδειξε ότι αυτή αποτελείται από ασβεστίτη (49.9 %), πορτλαντίτη (42.6%), δολοµίτη (4.2%) και γύψο (3.3%). Η ενανθράκωσή της την καθιστά µέτρια ως προς την καταλληλότητα εφαρµογής της στα µίγµατα. Η δηµιουργία ανθρακικού ασβεστίου µειώνει την αντιδραστικότητα της υδρασβέστου κατά την ανάµιξή της µε την ηφαιστειακή άµµο όπως διαπιστώθηκε σε παλαιότερες ερευνητικές µας εργασίες. Οι αναλογίες κατ όγκο των πρώτων υλών που εφαρµόστηκαν, παρουσιάζονται στον Πίνακα 2 και αφορούν σε 9 διαφορετικά µίγµατα κονιαµάτων. Η πρώτη σύνθεση (µίγµα Ι1) χρησιµοποιείτο ήδη από την Εφορεία Αρχαιοτήτων της Ρώµης στις εργασίες αναστήλωσης κατά το διάστηµα των εργαστηριακών ερευνών µας. Σε όλα τα µίγµατα που χρησιµοποιήθηκαν οι ιταλικές ποζολάνες προηγήθηκε η κοσκίνισή τους σε κοκκοµετρία < 2mm, µε εξαίρεση το µίγµα Ι1 όπου κατά την παρασκευή του οι δυο ποζολάνες χρησιµοποιήθηκαν αυτούσιες. Η σύνθεση Ι3 είναι ίδια µε τη σύνθεση Ι1 µε µόνη διαφορά ότι στο µίγµα Ι3 οι δύο ποζολάνες έχουν κοσκινιστεί. Οι υπόλοιπες συνθέσεις προτείνονται από το Εργαστήριο Πετρολογίας & Οικονοµικής Γεωλογίας. 7

8 Πίνακας 2. Ποσοτικές αναλογίες ανάµιξης πρώτων υλών κ.ο. Σύνθεση µιγµάτων ΜΙΓΜΑΤΑ Πρώτες Ύλες Ι1 Ι2 Ι3 Ι4 Ι5 Ι6 Ι7 Ι8 Ι9 Ιταλ. κόνη υδρασ/του Ελλην. υδράσβεστος Τσιµέντο Portland Ιταλ. µαύρη ποζολάνη Ιταλ.κόκκινη ποζολάνη κεραµάλευρο Ποταµίσια άµµος νερό ΜΕΛΕΤΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΤΩΝ ΝΕΩΝ ΚΟΝΙΑΜΑΤΩΝ ΣΕ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΤΕΧΝΗΤΗΣ ΓΗΡΑΝΣΗΣ Προκειµένου να διερευνηθεί η συµβατότητα και συνάφεια των νέων κονιαµάτων µε αντιπροσωπευτικούς δοµικούς λίθους του µνηµείου κατασκευάσθηκαν µικρά στρογγυλοποιηµένα δοκίµια, διαµέτρου 5cm περίπου, από το εκάστοτε µίγµα ούτως ώστε αυτό να περιβάλλει µικρό κοµµάτι από πέτρωµα (ηφαιστειακό τόφφο peperino) ή οπτόπλινθο. Μετά την παρέλευση 28 ηµερών, τα δοκίµια κόπηκαν εγκάρσια και παρασκευάστηκαν στιλπνές τοµές οι οποίες µελετήθηκαν σε πολωτικό µικροσκόπιο (Σχήµα 5α,β, Σχήµα 6). Σχήµα 5. Εφαρµογή προτεινόµενων κονιαµάτων σε οπτόπλινθο. α. Το νέο κονίαµα I5 εµφανίζει πολύ καλή σύµφυση µε τον οπτόπλινθο και είναι δυσδιάκριτη η επαφή τους. Πολωτικό µικροσκόπιο, x 63 // Nicols. β. Παρατηρείται η δηµιουργία µίας ρωγµής 8

9 κοντά στη διεπιφάνεια του νέου κονιάµατος Ι1 προς τον οπτόπλινθο, το οποίο είναι ενδεικτικό της µέτριας συνάφειας τους. Πολωτικό µικροσκόπιο, x 63 // Nicols. Σχήµα 6. Το νέο κονίαµα I6 έχει εισχωρήσει µέσα στους πόρους του ηφαιστειακού λίθου peperino και επιτυγχάνεται µέγιστη σύµφυση. Πολωτικό µικροσκόπιο, x 63 // Nicols. Κατά τη µελέτη τους στο πολωτικό µικροσκόπιο διαπιστώθηκε ότι όλα τα µίγµατα παρουσιάζουν καλή σύµφυση αδρανούς και κονίας. Επίσης παρατηρήθηκε ότι στις διεπιφάνειες του κονιάµατος µε τον ηφαιστειακό τόφφο η σύνδεση είναι πολύ καλή και επιτυγχάνεται συνοχή στο συνολικό δοκίµιο ενώ η µεταξύ κονιάµατος και οπτόπλινθου σύνδεση είναι µερικώς ατελής και εξαρτάται από την εν γένει κοκκοµετρία του κονιάµατος. Ανθεκτικότητα των προτεινόµενων κονιαµάτων σε διαδοχικούς κύκλους ψύξης-θέρµανσης Είναι γνωστό ότι στα ασβεστοποζολανικά κονιάµατα οι επί µέρους αντιδράσεις µετατροπής πορτλαντίτη [Ca(OH) 2 ] µε άµορφα συστατικά σε ασβεστοπυριτικές και άλλες ενώσεις είναι χρονοβόρες. Παρατηρήθηκε ότι µετά από την έλευση τεσσάρων ετών στα δοκίµια όπου η κοκκοµετρία του κονιάµατος πλησιάζει αυτήν του πετρώµατος η σύµφυση εξακολουθεί να είναι άριστη, ενώ οι µικρορωγµές που δηµιουργήθηκαν κατά την καταπόνηση των δοκιµίων, συγκεκριµένα από την κοπή τους για την παρασκευή στιλπνών τοµών, επουλώθηκαν δεδοµένου ότι επέρχεται πλήρωση των µικρορωγµών λόγω ολοκλήρωσης της αντίδρασης της ένυδρης ασβεστοπυριτικής φάσης. Για να διερευνηθεί περαιτέρω η τεχνική συµπεριφορά των κονιαµάτων µετά από την ωρίµανσή τους για 4 χρόνια, τα παρασκευασθέντα δοκίµια εκτέθηκαν σε διαδοχικούς κύκλους ψύξης - θέρµανσης µέσα σε κλιµατικό θάλαµο τεχνητής γήρανσης των υλικών της εταιρείας Angelantoni Industrie, τύπου GTS600. Ακολουθήθηκε το πρότυπο ASTM D5312 σύµφωνα µε το οποίο τα δοκίµια παρέµεναν σε θερµοκρασία 18 0 C για 12h και στη συνέχεια στους C για 8h. Πριν και µετά από κάθε κύκλο τα δοκίµια µελετήθηκαν µακροσκοπικά και µε τη βοήθεια στερεοσκοπίου ενώ µετά το τέλος της δοκιµής τεχνητής γήρανσης παρασκευάσθηκαν λεπτές τοµές που µελετήθηκαν σε πολωτικό µικροσκόπιο. 9

10 Όλα τα δοκίµια έχασαν τη συνοχή τους µετά την πάροδο 5 κύκλων (Σχήµα 7 α,β,γ) µε µόνη εξαίρεση το δοκίµιο µε µίγµα Ι4 και οπτόπλινθο καθώς και το δοκίµιο µε µίγµα Ι6 και λίθο peperino τα οποία έχασαν την συνοχή τους στον 6 ο κύκλο. Σχήµα 7. Τεχνητή γήρανση δοκιµίων µε τα προτεινόµενα µίγµατα (ωρίµανση 4 χρόνια) φωτογραφίες πριν και µετά από 5 κύκλους ψύξης θέρµανσης στον κλιµατικό θάλαµο. α. οκίµιο µε το µίγµα Ι4 να περιβάλει τµήµα λίθου peperino. β. οκίµιο µε το µίγµα Ι6 να περιβάλει τµήµα λίθου peperino. γ. οκίµιο µε το µίγµα Ι1 (ωρίµανση 4 χρόνια) να περιβάλει κοµµάτι οπτόπλινθου 10

11 Από την µικροσκοπική παρατήρηση προέκυψε ότι στα δοκίµια που περιείχαν κονίαµα µε ποζολάνη και υδράσβεστο αναπτύσσονται λιγότερες µικρορωγµές στην επαφή τους µε τους λίθους απ ότι σ εκείνα που το κονίαµα περιέχει τσιµέντο Portland. Ωστόσο στα δοκίµια όπου υπήρχε πλεονάζουσα ποσότητα υδρασβέστου σε σχέση µε το ποζολανικό υλικό δηµιουργήθηκαν µεγαλύτερες ρωγµατώσεις ή/και θρυµµατισµός µετά το τέλος της δοκιµασίας. ΣΥΖΗΤΗΣΗ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η σύνθεση των νέων κονιαµάτων επέµβασης στη Villa dei Quintili βασίστηκε στον ασβεστοποζολανικό χαρακτήρα των πρωταρχικών, στα διαθέσιµα υλικά και στις αναστηλωτικές ανάγκες στην εκάστοτε θέση του µνηµείου. Η φύση των διαθέσιµων πρώτων υλών δικαιολογεί την αξιοσηµείωτη ανθεκτικότητα που εµφανίζουν οι τοιχοποιίες της Villa dei Quintili παρά το πέρασµα των αιώνων και την ατµοσφαιρική ρύπανση της Ρώµης. Όσον αφορά στο αισθητικό αποτέλεσµα κατά την εφαρµογή τους, οι χρωµατικές αποχρώσεις των νέων κονιαµάτων κυµαίνονται από ερυθρόλευκο χρώµα (Ι1, Ι2, Ι3, Ι9), ανοικτό φαιό (Ι4, Ι5), τεφρόλευκο (Ι6, Ι7) έως τεφρό χρώµα (Ι8). Όλα τα παρασκευασθέντα κονιάµατα εµφανίζουν καλή κοκκοµετρική διαβάθµιση ιδιαίτερα όταν οι δύο ιταλικές ποζολάνες έχουν κοσκινιστεί σε κοκκοµετρία κάτω των 2mm. Η προσθήκη µικρής ποσότητας τσιµέντου ενισχύει τη συνεκτικότητα και αντοχή των κονιαµάτων ενώ η προσθήκη ποταµίσιας άµµου και/ή κεραµάλευρου προσδίδει ικανοποιητικά τεχνικά χαρακτηριστικά σε σύγκριση µε τα µίγµατα που δεν περιέχουν αυτά τα δύο συστατικά αλλά περιέχουν αποκλειστικά ηφαιστειακή άµµο. Η σύµφυση αδρανούς - κονίας παρατηρήθηκε σε όλα τα κονιάµατα. Η πορώδης δοµή των αδρανών ευνοεί την προσρόφηση και συγκόλληση του συνδετικού υλικού αλλά και οι αναπτυσσόµενες υδραυλικές ιδιότητες της ηφαιστειακής άµµου όταν αναµιγνύεται µε την υδράσβεστο έχουν ως αποτέλεσµα τη δηµιουργία συνεκτικού και συµπαγούς κονιάµατος. Τα νέα κονιάµατα εµφανίζουν υψηλή συγκόλληση µε τον ηφαιστειακό τόφφο peperino ώστε να είναι δισδιάκριτη η επιφάνεια επαφής τους και µέτρια ως καλή µε τον οπτόπλινθο κατά τη µελέτη των δοκιµίων στο πολωτικό µικροσκόπιο. Ωριµασµένα δοκίµια (4 χρόνων) µε τα προτεινόµενα µίγµατα που υποβλήθηκαν σε έντονες κλιµατικές συνθήκες τεχνητής γήρανσης εµφάνισαν παρόµοια ανθεκτικότητα. Συµπεραίνεται ότι η καλή ανταπόκριση των προτεινόµενων νέων κονιαµάτων στις αναστηλωτικές ανάγκες του µνηµείου σχετίζεται άµεσα µε τη φύση και τις ιδιότητες των πρώτων υλών που περιέχουν (υδραυλικός χαρακτήρας, 11

12 ορυκτολογία, σχήµα, πορώδες των ηφαιστειακών κόκκων) και στο γεγονός ότι τα µίγµατα ταυτίζονται µε παλαιές «συνταγές» δόµησης της ρωµαϊκής τοιχοποιίας. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ASTM D5312: Standard test method for evaluation of durability of rock for erosion control under freezing and thawing conditions, (reapproved 1997). Carta Geologica del Comune di Roma, volume1, scalla1:10000, a cura di Renato Funiciello e Guido Giordano, 2005, Università degli Studi Roma Tre, Faramonti S., Giardini G. & Guidi G.,1985: Bollettino del Servizio Geologico d Italia. Le Collezioni dei Materiali Litoidi, Ornamentali e da Costruzione del Servizio Geologico d Italia, Supplemento al volume CI-1980, Istituto Poligrafico e Zecca dello Stato, Roma, 126 pp. Hill N., Holmes St. & Mather D.(1992): Lime and Other Alternative Cements. Traditional Italian Lime Stucco Recipes, JR ORTON C.R.P., Intermediate Technology Pyblications, pp Kourkoulis S.K., Fracture and Failure of Natural Building Stones, Mechanical Behaviour and Properties- Mechanical Characteristics of Roman Opus Caementicium, 2006, Springer Netherlands, Part I, pp Μαρκόπουλος, Θ., Ρεπούσκου, Ε., Ροτόντο, Π., Ορυκτολογική µελέτη των δοµικών υλικών των µνηµείων Castello dei Caetani και Villa dei Quintili της αρχαίας Ρωµαϊκής οδού (via Appia Antica) στη Ρώµη. ελτ. Ελλ. Γεωλ. Εταιρ., 32/3, πρακ. 8 ου Συνεδρίου 1998, SOPRINTENDENZA ARCHEOLOGICA DI ROMA (1996): PROGETTO P.A.R.C.O., Riferrimento.n.:96/*A /Formulario Tipo di Domanda di Partecipazione. Descrizione del sito e dei monumenti. Storia e Pregi, Roma. 12