Determinação da composição de Determinação da composição de Argamassas AntigasArgamassas Antigas

Patrícia Adriano, A. Santos Silva, Rosário Veiga, António Candeias & José Mirão

Lisboa, 22 e 23 Novembro 2007

Projecto CATHEDRAL – Caracterização e Conservação de Argamassas Tradicionais e Históricas de Edifícios Religiosas do Alentejo

Projecto CATHEDRAL – Caracterização e Conservação de Argamassas Tradicionais e Históricas de Edifícios Religiosos do Alentejo

Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC)

Rosário Veiga (Eng.ª Civil)António Santos Silva (Químico)Patrícia Adriano (Química, grant student)Ana Cristian (Eng.ª Civil, PhD student)

Universidade de Évora (UE)

António Candeias (Químico)Pedro Nogueira (Geólogo)José Mirão (Geólogo)

Instituto de Gestão do Património Arquitectónico e Arqueológico (IGESPAR – Antigo IPPAR)

Margarida Botto (Historiadora de Arte)Sofia Salema (Arquitecta)

Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL)António João Cruz (Químico)Ana Paula Carvalho (Química)João Pires da Silva (Químico)

Projecto CATHEDRAL Projecto POCI/HEC/57915/2004

1. Enquadramento do trabalho

2. Metodologia de caracterização

3. Monumentos estudados

4. Resultados

i. Torre do Rio

ii. Igreja Matriz de Mértola

iii. Sé Catedral de Évora

5. Conclusões

Plano da apresentação

• Avaliar as propriedades macro e microestruturais

• Fornecer informação sobre a história dos monumentos, nomeadamente sobre as técnicas de construção utilizadas, possíveis intervenções e processos de degradação

• Este tipo de informação é essencial para a formulação de novas argamassas funcionais e compatíveis com as anteriores

Estudo de Argamassas Antigas

Secagem a 40ºC Observação à lupa binocular (7.5- 120x)

Preparação da amostra para a caracterização

DRX

Composição mineralógica

TGA – DTA

Composição ligantee classificação

EAA....

Análises químicas

Fracção solúvel

Resíduo insolúvel

Sais solúveis,Ligante composição

Composição dos agregadosAnálise granulométrica

dos agregados

MEV-EDS

Composição argamassa e morfologia

Diagnóstico de degradação

Microscopia óptica

Natureza, cor e morfologia dos

agregados

Metodologia de Caracterização

Portugal – Região Alentejo

Vila de Mértola

Localização dos monumentos

Monumentos estudados Mértola

Vista panorâmica da vila de Mértola Igreja Matriz, Séc. XII-XIII (MT3, MT4)

Torre do Rio, Séc. V-VI

(MT1, MT2)

Pilar externo

Pilar intermédio

Amostra MT1Retirada do pilar externo

Amostra MT2

Retirada do pilar intermédio

Monumentos estudados Amostras Torre do Rio

Planta da Igreja Matriz de Mértola

MT3

Mihrab (nicho que integra os grandes santuários de oração muçulmana e que tinha por finalidade indicar aos fiéis a direcção de Meca) – MT4

Monumentos estudados Igreja Matriz

Monumentos estudados Amostras Igreja Matriz

Amostra MT3

Amostra MT4

Sé Catedral de Évora

Localização do monumento

Portugal – Região Alentejo

Fachada principal da Sé de Évora

Sé Catedral de Évora (Séc. XII/ XIII)

Monumento em estudo Évora

Torre dos Azuleijos

Claustro

Capela--mor

Torre do Zimbório

Torre Sineira

Planta da Sé de Évora

3ª Coluna da nave lateral Sul (SEV 3)

2ª Coluna da nave lateral Norte (SEV 2) Torre Sineira (SEV 4)

Zimbório (SEV 6 e 7)

Friso da parede do pátio exterior

(SEV 1)

Coro alto (SEV 8)

Planta da Sé Évora e locais de amostragem

Resultados

Difracção de raios X Argamassas

As amostras SEV6 e SEV7 são constituídas essencialmente por cal calcítica enquanto que as restantes são de origem magnesiana.

Os minerais identificados, nomeadamente quartzo, feldspato e mica são consistentes com as rochas granitóides da região de Évora.

Fracção Global; Fracção Fina

Sé de Évora Torre do Rio

As amostras são constituídas essencialmente por cal calcítica.

Igreja Matriz de Mértola

A amostra MT3 é constituída essencialmente por cal calcítica, enquanto que a amostra MT4 é constituída essencialmente por gesso.

Composição do ligante

ATG / DTA Argamassas

decomposição da hidromagnesite

decomposição da magnesite

decomposição do carbonato de

magnésio da dolomite

decomposição do carbonato de cálcio

perdas de água de humidade

Os resultados da ATG corroboram a informação DRX obtida

Sé de Évora

Os termogramas são típicos de argamassas de cal aérea de natureza dolomítica/calcítica, com excepção das amostras SEV6 e SEV7 que apresentam termogramas típicas de argamassas típicas de cal aérea calcítica.

Torre do Rio

Os termogramas são típicos de argamassas de cal calcítica.

As amostras apresentavam um ligante de coloração castanha (típica de uma cal parda), agregados diversificados quanto à cor, natureza e tamanho. Observaram-se fragmentos cerâmicos e nódulos de cal

Aspecto geral da amostra SEV1 evidenciado a presença de um fragmento cerâmico

fragmento cerâmico

nódulo de cal

Aspecto geral da argamassa evidenciando a presença de um nódulo de cal

Microscopia Óptica Argamassas

Matriz carbonatada-siliciosa com pequenos aglomerados de calcossilicatos (120x)

Microscopia Óptica Sé Évora

Calcossilicatos envolvendo as fracturas de litoclastos (12x)

Clasto de aglomerado de cristais de epídoto (30x)

Cristal de olivina

A olivina é um mineral muito alterável, não suportando transporte, é possível relacionar os agregados com a sua única fonte local – os granodioritos da pedreira do Alto de S. Bento

MEV / EDS Argamassas

Análise elementar / composição

MEV / EDS Argamassas

Análise elementar / composição

Agregados e morfologia do ligante

quartzo mica

brucite

pasta

pasta feldspato

MEV / EDS Argamassas

Análise elementar / composição

Agregados e morfologia do ligante

Neoformação / produtos de degradação

halite

gesso

Colonização biológica Partícula carbono

pólen

14MT2

12MT1

Cal (Ca(OH)2)AgregadoArgamassa

Traço reconstituído (% em massa) das argamassas da Torre do Rio

Resultados - Torre do Rio Conclusões

Argamassas de cal aérea calcítica com agregados siliciosos de forma arredondada e fragmentos de xisto da região

As amostras apresentavam fragmentos cerâmicos e nódulos de cal de forma arredondada

A presença nos agregados de anfíbolas, associado à sua morfologia rolada, indicam que se tratam de areias de natureza sedimentar (provenientes do Rio Guadiana)

Resultados - Igreja Matriz de Mértola Conclusões

14EXT

14IM

14INT

MT3

Ca(OH)2AgregadoAmostra

Traços reconstituídos (% em massa) das várias camadas da argamassa MT3

As 3 camadas de argamassa apresentam o mesmo traço característico. Este aspecto confirma tratar-se de camadas de aplicação sucessivas da mesma argamassa, com a finalidade de aumentar a espessura do reboco

Coro Alto – por detrás do cadeiral

de madeira

Interior da parede de Torre do

Zimbório

Torre Sineira

Pilar 25

Pilar 2

Exterior - terraço

Localização

EXT

INT

218

119,5XVISEV8

XIV

XIV

XVI

XIII

XIV

XVII

Época provável

-11,5SEV7

-15,5SEV6

1,519SEV4

128EXT

126IM

11,56INT

SEV3

127,5SEV2

124SEV1

Hidróxido de magnésio

Hidróxido de cálcioAgregadoAmostras

Resultados – Sé de Évora Conclusões

As argamassas SEV6 e SEV7, ambas provenientes da Torre do Zimbório, são argamassas de cal calcítica, o que é consistente com a informação acerca da época provável destas duas argamassas (Séc. XIV)

As argamassas do interior da igreja apresentam o mesmo tipo de agregado e de ligante (cal dolomítica) e apresentam halite.

Coro Alto – por detrás do cadeiral

de madeira

Interior da parede da Torre do

Zimbório

Exterior – Torre Sineira

Pilar 25

Pilar 2

Exterior - terraço

Localização

EXT

INT

218

119,5XVISEV8

XIV

XIV

XVI

XIII

XIV

XVII

Época provável

-11,5SEV7

-15,5SEV6

1,519SEV4

128EXT

126IM

11,56INT

SEV3

127,5SEV2

124SEV1

Hidróxido de magnésio

Hidróxido de cálcioAgregadoAmostras

Séc. XVI

Contradiz a informação inicial as amostras são contemporâneas das do séc. XIV

XIV

Resultados – Sé de Évora Conclusões

Coro Alto – por detrás do cadeiral

de madeira

Interior da parede da Torre do

Zimbório

Exterior – Torre Sineira

Pilar 25

Pilar 2

Exterior - terraço

Localização

EXT

INT

218

119,5XVISEV8

XIV

XIV

XVI

XIII

XIV

XVII

Época provável

-11,5SEV7

-15,5SEV6

1,519SEV4

128EXT

126IM

11,56INT

SEV3

127,5SEV2

124SEV1

Hidróxido de

magnésio

Hidróxido de cálcioAgregadoAmostras

Séc. XVI

As argamassas do exterior da igreja apresentam também o mesmo tipo de agregados e o mesmo tipo de ligante (cal dolomítica).

XIV

Resultados – Sé de Évora Conclusões

Coro Alto – por detrás do cadeiral

de madeira

Interior da parde da Torre Zimbório

Exterior – Torre Sineira

Pilar 25

Pilar 2

Exterior - terraço

Localização

EXT

INT

218

119,5XVISEV8

XIV

XIV

XVI

XIII

XIV

XVII

Época provável

-11,5SEV7

-15,5SEV6

1,519SEV4

128EXT

126IM

11,56INT

SEV3

127,5SEV2

124SEV1

Hidróxido de

magnésio

Hidróxido de cálcioAgregadoAmostras

Séc. XVI

XIV

Resultados – Sé de Évora Conclusões

A detecção da presença de halite sempre nas argamassas do interior do monumento, e apenas num caso do exterior (argamassa SEV4) parece demonstrar que a halite terá sido adicionada durante a confecção das argamassas, com a finalidade de acelerar o processo de carbonatação.

Conclusões Finais

Este estudo permitiu:

Caracterização detalhada dos agregados

- composição

- granulometria

- proveniência

Caracterização detalhada dos agregados

- Torre do Rio Cal calcítica

- Évora dolomítica (séc. XVI)

calcítica (séc. XIV)

Razão agregado/ligante

Os agregados utilizados são areias de cada região e podem ser relacionados com a geologia local

Mértola – agregados de origem sedimentar transportados pelo Rio Guadiana

Évora – rochas granodioríticas das pedreiras do Alto de S. Bento

padriano@lnec.pt

Obrigado pela vossa atenção!