مروری بر استحکام‌بخشی سنگ با استفاده از فناوری نانو

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده حفاظت آثار فرهنگی، دانشگاه هنر اسلامی تبریز

2 کارشناسی ارشد، دانشکده حفاظت آثار فرهنگی، دانشگاه هنر اسلامی تبریز

چکیده

استحکام‌بخشی، ازجمله مهم‌ترین مراحل حفاظت از آثار تاریخی به‌ویژه سنگ و آثار سنگی ساختمانی محسوب می‌‌شود. این واژه به معنای افزایش مقاومت درونی اثر در مقابل اضمحلال فعلی و مصون‌سازی در برابر مخاطرات آتی است و با استفاده از مواد و روش‌‌های گوناگونی انجام می‌‌گیرد. مواد مختلفی که به این منظور تولید و استفاده می‌‌شود شامل مواد آلی، معدنی، کامپوزیت، مواد پایه‌‌ زیستی و نانو ذرات هستند که هرکدام برای ویژگی به خصوصی از اثر تجویز می‌‌گردد. هدف از این پژوهش، مروری بر کاربرد فناوری مواد نانو ساختار در استحکام‌‌بخشی آثار سنگی است که در چند سال اخیر پس از تولید درزمینه علم حفاظت، پیشرفت چشمگیری کرده و مشکلات مختلفی را درزمینه‌ی جلوگیری از نابودی آثار تاریخی حل نموده‌‌اند. این تحقیق استحکام‌بخشی با نانو مواد را موردمطالعه قرار داده و نتایج حاصله را در مورد نحوه تأثیر روش‌‌های اعمال و عمق نفوذ نانو مواد سنجیده تا بتوان از میان این روش‌‌ها استدلالی جامع در مورد استحکام‌‌بخشی با نانو ذرات کسب کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A Review of Consolidation of Stone with Nanotechnology

نویسندگان [English]

  • mehdi Razani 1
  • Leyli Nemani Khiyavi 2
1 Faculty of cultural materials conservation, Tabriz Islamic Art University
2 Faculty of cultural materials conservation, Tabriz Islamic Art University
چکیده [English]

Consolidation is one of the most important elements of conservation of historical objects, especially stone monuments. This term is meant to increase the internal resistance of the effect against current disintegration and hedging against future hazards and is done using various materials and methods. The various materials that are produced and used for this purpose include organic, inorganic, composite, biological and nano-particle materials, each of which is prescribed to the private characteristic of the effect. The aim of this study was to review the application of nano-structure material technology in the robustness of stone works, which has dramatically improved in the recent years after production in the field of conservation science and solve various problems in the field of preventing the destruction of historical monuments. This study investigated the robustness of nano-materials and the results of the method of the effect of methods and the depth of penetration of nano-materials in order to achieve the reasoning of these methods of comprehensive strength-part with nano particles.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Consolidation
  • conservation
  • restoration
  • Nanoparticles
  • stone
  • Rock
  1. L. Dei, B. Salvadori, "Nanotechnology in cultural heritage conservation: nanometric slaked lime saves architectonic and artistic surfaces from decay", J. Cult. Heritage.7, 110-115, 2006.
  2. M.Drdácký, Z. Slížková, G. Ziegenbalg, "Α nano approach to consolidation of degraded historic lime mortars", J. Nano Res.  8, 13-22, 2009.
  3. م. رازانی، ل. نعمانی خیاوی،"استحکام بخشی سنگ افراشته‌‌‌های شهر یئری مشکین شهر با سه ماده پارالوئید b72، رزین اپوکسی و نانو ذرات"، کنفرانس بین المللی مطالعات میان رشته‌‌‌ای نانوفناوری، 1398.
  4. G. Exadaktylos, P. Tiano, C. Filareto, "Validation of a model of rotary drilling of rocks with the drilling force measurement system", Res. Build. Monuments. 6, 307-340, 2000.
  5. E. Sassoni, E. Franzoni, B. Pigino, G.W Scherer, S.Naidu. "Consolidation of calcareous and siliceous sandstones by hydroxyapatite: comparison with a TEOS-based consolidant", J. Cult. Heritage. 14, 103-108, 2013
  6. ج. آموروسو، ج. فاسینا، ،"فرسودگی سنگ و حفاظت از آن، آل‍ودگی‌ ج‍وی‌، ت‍میز ک‍ردن‌، اس‍ت‍ح‍ک‍ام‌ب‍خ‍شی‌ و ح‍ف‍اظت"، مترجم: رسول وطن‌‌‌دوست، میراث فرهنگی، 1370.
  7. M. Xarrié, Glossary of conservation, I. Balaam, 2005.
  8. W. Ginell, D. Wessel, C. Searles, ASTM E2167–01 standard guide for selection and use of stone consolidants. West Conshohocken, PA: ASTM International, 2001.
  9. م. رتنر، "نانوفناوری"، مترجم: میثم تهرانی، سیمای دانش، 1384.
  10. W.S. Ginell, D.Wessel, C. Searles, ASTM E2167–01 standard guide for selection and use of stone consolidants. West Conshohocken, PA: ASTM International, 2001.
  11. E. Franzoni, B. Pigino, A. Leemann, P. Lura, "Use of TEOS for fired-clay bricks consolidation. Mater. Struct. 47, 1175-84, 2014.
  12. G.W. Scherer, G.S. Wheeler, "Silicate consolidants for stone", Key Eng. Mater. 39, 11-25, 2009.
  13. G. Borsoi, B. Lubelli, R. van Hees, R. Veiga, A. S. Silva, "Optimization of nanolime solvent for the consolidation of coarse porous limestone", Appl. Phys. A. 122, 846, 2016.
  14. E. Franzoni, B. Pigino, C. Pistolesi, "Ethyl silicate for surface protection of concrete: performance in comparison with other inorganic surface treatments", Cem. Concr. Compos. 44, 69-76, 2013.
  15. C. A. Price, E. Doehne, "Stone conservation: an overview of current research", Getty publications, 2011
  16. م. فتحی، آ. حنیفی، "نانوبیوسرامیک‌‌‌ها انتشارات ارکان دانش، 1386.
  17. C Price, C.A Doehne, E. "Stone conservation: an overview of current research", Getty Publications, 2011.
  18.  م. رازانی، م. ا. امامی، ع. باغبان، خ. مارتینز مایتینز،. مروری بر روش‌‌‌های استحکام بخشی توفهای آتشفشانی در راستای ارتقاء درمانهای مبتنی بر حفاظت سطحی در معماری دستکند روستای کندوان. مجموعه مقالات دومین همایش معماری دستکند،18-1، 1394.
  19. C. A Price, "The consolidation of limestone using a lime poultice and limewater", Contributions to the 1984 IIC Congress, Paris, 160-162 ,1984.
  20. M. J. Mosquera, D. M. de los Santos, A. Montes, L. Valdez-Castro, "New nanomaterials for consolidating stone", Langmuir. 24,.2772-2778, 2008.
  21. D. Chelazzi, R. Camerini, R. Giorgi, P. Baglioni, "Nanomaterials for the consolidation of stone artifacts", Adv. Mater. for Conservation. Stone. 151-173, 2018.
  22. , J. OteroStarinieri, A.E. Charola, "Nanolime for the consolidation of lime mortars: A comparison of three available products", Constr. Build. Mater. 181, 394-407, 2018.
  23. E. Sassoni, S. Naidu, G.W. Scherer, "The use of hydroxyapatite as a new inorganic consolidant for damaged carbonate stones", Constr. Build. Mater. 12, 346-355, 2011.
  24. M. Matteini, S. Rescic, F. Fratini, G. Botticelli, "Ammonium phosphates as consolidating agents for carbonatic stone materials used in architecture and cultural heritage: preliminary research", Int. J. Archit. Heritage. 5, 717-736. 2011.
  25. B. Lubelli, R.P. van Hees, T.G. Nijland, J. Bolhuis,. "A new method for making artificially weathered stone specimens for testing of conservation treatments", J. Archit. Heritage.16, 698-704, 2015.
  26. P. L.S. López-Arcea, L. Gomez-Villalbaa, Pinhob, M.E. Fernández-Vallec, M. Álvarez de Buergoa, R. Fort. "Influence of porosity and relative humidity on consolidation of olostone with calcium hydroxide nanoparticles: Effectiveness assessment with non-destructive techniques", Mater. Charact. 61, 168-184, 2010.
  27. A. Baghbanan, "Consolidation of Rock in Rocky Architecture of Kandovan Village", J. Hous. Built. Environ. 38, 99-114, 2019.
  28. E.Sassoni, S. Naidu, G.W. Scherer, "The use of hydroxyapatite as a new inorganic consolidant for damaged carbonate stones", J. Cult. Heritage12, 346-355, 2011..
  29. M. Cirillo, M. Laurenzi, W. Panarelli, J. Stamler, "Urinary sodium to potassium ratio and urinary stone disease", Kidney int. 46, 1133-1139, 1994