Utrjevanje historičnih materialov z utrjevalci na osnovi vodne raztopine kalcijevega acetoacetata in nano Ca(OH)$_2$.Rozman, Jernej (Avtor) Skalar, Tina (Mentor) Pondelak, Andreja (Komentor) utrjevanjekalcijev acetoacetatkalcijev hidroksidsinergijski vplivHistorični materiali zaradi vplivov zunanjih dejavnikov in procesov staranja propadajo. Ohranjamo jih s konservatorskimi posegi med katere sodi tudi utrjevanje. Zaželeno je, da so utrjevalci kompatibilni z materialom, prodirajo v globino, delujejo v širokem temperaturnem območju, ne belijo površine in vzpostavljajo kohezijo med delci na način, da ne spreminjajo videza materiala in so okolju prijazni. Večina komercialno dostopnih utrjevalcev za utrjevanje karbonatnih površin temelji na osnovi vsebnosti nanodelcev Ca(OH)$_2$ (Nanorestore®, krajše NR in CaLoSiL®, krajše CS), ki utrjujejo na podlagi reakcije Ca(OH)$_2$ s CO$_2$ iz zraka, kar vodi do nastanka CaCO$_3$. Drug način utrjevanja je z vodno raztopino kalcijevega acetoacetata, krajše CFW, ki z vodo zreagira v CO$_2$ in aceton, ki odhlapita, ostane pa trden CaCO$_3$. Ker kot stranski produkt pretvorbe CFW nastaja CO$_2$ je smiselno preučiti sinergijski vpliv mešanja utrjevalcev na osnovi CFW in Ca(OH)$_2$, saj le-ta pospešuje karbonatizacijo Ca(OH)$_2$, dvig pH z dodatkom bazičnega Ca(OH)$_2$ pa pospešuje pretvorbo CaCO$_3$ iz manj stabilnih v termodinamsko najstabilnejšo kalcitno obliko. Glavni cilji magistrske naloge so bili: (i) za posamezne utrjevalne sisteme (CFW, NR, CS), kot tudi sisteme mešanic CFW z NR in CS preučiti časovni vpliv (7. in 28. dni) relativnih vlag (33 % in 93 % RH) na hitrost razpada reaktantov pri konstantni povišani temperaturi (40 ℃) znotraj komore v zračni atmosferi, pretvorbo nastalega amorfnega CaCO$_3$ v njegove kristalinične oblike, morfologijo in velikost nastalih kristalitov (ii) preučiti interakcije in morebitne sinergijske učinke mešanja utrjevalcev in (iii) določiti učinkovitost utrjevanja in globino prodiranja utrjevalcev v mavčne podlage z nanašanjem različnega števila nanosov utrjevalcev in kombiniranjem vrstnega reda nanosa utrjevalcev. Kot glavne analizne metode so bile uporabljene FTIR, XRD, SEM, DRMS in indikatorska metoda. Samostojni sistem CFW se pri 33 % RH pretvarja v amorfen CaCO$_3$, pri 93 % RH pa v vaterit. Pri samostojnem sistemu NR je ne glede na višino vlage povsod zaznati pretežno tvorbo vaterita. Samostojni sistem CS pri obeh vlagah rezultira v prekritalizaciji v vaterit in aragonit, visok delež najstabilnejšega kalcita daje zgolj CS 28. dni izpostavljen 93 % RH. Sistemi mešanic tako pri 33 % kot tudi pri 93 % RH izkazujejo sinergijski efekt napram samostojnemu sistemu CFW, saj mešanje pospešuje njegovo pretvorbo. Z izpostavitvijo pogojem samostojni sistemi vzorcev NR in CS, napram mešanicam večinoma odražajo precej višjo stopnjo kristaliničnosti, izjema je zgolj mešanic CFW in NR izpostavljena 93 % RH. Učinkovitost utrjevanja sem preučeval na mavčnih podlagah s kombiniranjem desetih različnih utrjevalnih sistemov. Najboljši učinek, zaradi sinergijskega efekta izkazuje mešanica CFW in NR nanešena v 50 nanosih. Interakcija po 28. dnevni izpostavitvi 93 % RH poleg površinske utrjenosti, izrazito izboljšuje tudi mehanske utrjevalne lastnosti po globini 10 mm.20252025-08-19 13:15:01Magistrsko delo/naloga171209VisID: 22827COBISS_ID: 246813955sl