Презентация Электрохимический метод реставрации памятников древнего зодчества (на примере Нижегородского Кремля)

Электрохимический метод реставрации памятников древнего зодчества (на примере Нижегородского Кремля)Выполнила: ученица 9 «А» класса, МБОУ лицей №8 Фирер Анна Цель: Разработать электрохимический метод выведения кристаллов соли из структуры камня (обессоливания), проверить его эффективность.ЗАДАЧИ:С помощью цифровой лаборатории «Архимед»:Определить оптимальное значение силы тока в экспериментальной установке.Измерить прочность сжатия исследуемых образцов камня Место впадения Оки в Волгу – граница расселения славян и арена борьбы русских княжеств. 1221 год –Георгий Всеволодович на месте современного Кремля построил дерево-земляное укрепление Кремлевские стены и башни строились из естественного камня и кирпича на известковом растворе Выветривание, пожары, размораживание, усиленное увлажнение приводили к разрушению каменной кладки Кирпич, прежде всего, разрушается от шелушения и постепенного отслаивания тонких поверхностных пленок. В кладке из большемерного кирпича с древнерусской системой перевязи швов, от действия воды и мороза, раскалывается кирпич, появляются трещины, параллельные плоскости стены, которая расслаивается пластами. При Екатерине II в 1785-90 годах произведен первый ремонт Кремля. После снятия кровли, под воздействием атмосферных осадков, кладка стен стала постепенно разрушаться. 30 января 1949 было выпущено распоряжение о реставрации Нижегородского Кремля. Требования к реставрационным материаламДолговечностьМатериалы не должны изменять фактуры и тональности авторского материалаМатериал не должен препятствовать повторной реставрацииПрочность его не должна превышать прочности авторского В зависимости от природы и интенсивности загрязнений, от разновидности скульптурного материала и его сохранности применяются: водная очистка, моющие эмульсии и пасты, обессоливание. Исследуемый материал (пенобетон)Мы использовали аналог известняка – пенобетон (прочность 1-3 МПа). Опытная серия – 4-5 кубиков пенобетона с ребром 5 см.Для контрольного испытания на прочность оставляли один образец.Перед испытанием кубики пенобетона замачивались в 10%-ном водном растворе NaCl в течение 48 ч. оборудованиекомпьютермедные электроды с исследуемым материаломэлемент питания (4.5 В)адаптер Реостатлаборатория «Архимед»датчик тока (+/- 2.5 A) датчик напряжения (+/- 25 В) 9 – датчик температуры10 – кювета11 – ключ12 – соединительные провода Эксперимент: Подготовка экспериментальной установки Экспериментальная установка Порядок проведения эксперимента1. Замкнуть цепь, собранную согласно схеме, включить просмотр результатов опыта: силы тока, напряжения и температуры.2. Настроить шкалы измерений датчиков. Установить максимальные значения I и U.3. Через 30 минут после включения плавно изменить с помощью реостата напряжение в цепи, не прекращая процесс обессоливания.4. Получить на экране график вольтамперной характеристики при выбранном за базовый уровне значения температуры Порядок проведения эксперимента5. Продолжить измерения и наблюдения в течение 48 часов.6. Получить несколько графиков вольт-амперной характеристики при различных значениях температуры, меняя ее с помощью подогрева или охлаждения раствора в кювете.7. Выбрать оптимальный режим обессоливания: значения силы тока и напряжения в цепи, температуру, моделирующую погодные условия испытаний на исторических объектах График вольт-амперной характеристики для T=15,20,25oCОптимальный режим – точка А (U = 2 В, I = 0.8-1.0 A), в нейпроцесс обессоливания стабилен при разных значениях Т. Диаграмма прочности на сжатие камня (пенобетон) после обессоливанияCl¹ˉ выводы Используя метод обессоливания мы удалили соль, с помощью цифровой лаборатории «Архимед» провели замеры напряжения при температурах 15, 20 и 25 градусов Цельсия. Оптимальный режим – точка А (U= 2 B, I = 0.8 – 1 A), в ней процесс обессоливания стабилен при разных значениях Т.Подобрано оптимальное значение силы тока для процесса электрохимического обессоливания камня.Проведены испытания на прочность сжатия материала, которые не показали ухудшения данной характеристики образца.Электрохимический метод обессоливания камня оказался эффективным и может быть применен в реставрации.В дальнейшем необходимо решить задачу упрочнения материала СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!