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INCÊNDIOS HISTÓRICOS EM EDIFÍCIOS COM ELEVADO VALOR PATRIMONIAL: O CASO PARADIGMÁTICO DO CLAUSTRO DA SÉ DE LISBOA Amélia Dionísio CERENA/ IST-UL [email protected] João Carlos Waerenborgh C 2 TN/IST-UL [email protected] Maria Amália Sequeira Braga ICT/Polo Uminho [email protected] Os autores agradecem o financiamento provido pelo Projeto COMPETE (POCI-01-0145-FEDER-007690) associado ao ICT sob contrato (UID/GEO/04683/2013) com a FCT, e aos Projectos Estratégicos, financiados pela FCT, do CERENA (PE-UID/ECI/04028/2013) e do C 2 TN (UID/Multi/04349/2013). Introdução Os incêndios podem danificar severamente edifícios históricos construídos em pedra, promovendo perdas significativas de material, a sua rutura e mesmo a destruição do seu valor; com estimativa de uma estrutura histórica, em média, a ser afetada diariamente na UE. É por isso importante determinar os efeitos do fogo sobre as estruturas históricas e os materiais aplicados. Granitos, quartzitos, calcários e mármores são as rochas mais afetadas pelo facto de serem as mais utilizadas em Património Cultural Construído. Apresenta-se o caso paradigmático do Claustro da Sé de Lisboa, severamente afetado pelo incêndio subsequente ao terramoto de 1755, sobretudo ao nível da cantaria das abóbadas da galeria central do seu piso inferior. Tratam-se de efeitos irreversíveis e que colocam questões pertinentes quanto à sua conservação. Objetivos 1. Identificar as principais formas macroscópicas de degradação ocorrentes nos materiais pétreos afetados pelo incêndio de 1755; 2. Estimar a temperatura atingida pelas pedras, com base na caraterização estrutural e mineralógica; 3. Avaliar o estado de degradação da pedra através da aplicação de um método não destrutivo, i.e., método ultrassónico de transmissão indireta. Área de Estudo Geociências aplicadas ao Património Cultural Construído. Metodologia 1.Reconhecimento macroscópico das formas de deterioração utilizando o glossário proposto pelo ICOMOS-ICS. 2. Estimação temperatura atingida pela pedra. 3. Estado de degradação da pedra. Publicações Dionísio A. et al. Fire induced colour modifications on limestones used as building materials in Portuguese monuments. A case study for built heritage. Advances in Materials Sciences, 13 (2012): 221-244. • Dionísio A. et al. Clay minerals and iron oxides-oxyhydroxides as fingerprints of firing effects in a limestone monument, Appl Clay Sci 42 (2009): 629-638. • Dionísio A. Stone decay induced by fire on historical buildings: the case of the Cloister of Lisbon Cathedral (Portugal). I n: Building Stone decay: from diagnosis to conservation, GSL Special Publication 271 (2007): 87-98. • Dionísio A. et al. Study of heat induced colour modifications in monument stones, Int J Rest Build Monu 11(4) (2005): 199-210. Conclusão 1. Neste trabalho procura-se apresentar uma proposta metodológica para estudar os efeitos dos incêndios na pedra aplicada em edifícios históricos e desta forma reconhecer a contribuição que as Geociências podem dar na investigação científica de casos congéneres. 2. As formas de degradação são sobretudo fenómenos de alteração cromática associados a desintegração granular, lascagem, fissuras e fraturas, destacamento em espessura, destacamento contornante e lacunas significativas (algumas preenchidas por argamassas grosseiras cimentícias). 3. Goethite, hematite e esmectite são os marcadores da temperatura atingida durante o incêndio de 1755. A temperatura mais elevada a que as pedras foram sujeitas, foi provavelmente, 300-350ºC (presença de esmectite). A presença/ausência de goethite/hematite indica a temperatura mais baixa: a pedra foi, provavelmente, submetida a temperaturas superiores a 250ºC (ausência de goethite). 4. A aplicação do método ultrassónico indireto possibilita chamar a atenção para o avançado estado de degradação da pedra das abóbadas: os valores de velocidade de ondas P são, em média, inferiores em 50% aos obtidos em pedra não afectada pela exposição térmica. Ilite Esmectite Caulinite Goethite Hematite Aquecidas em laboratório Referência + + + ++ - 250ºC + + + - ++ 300ºC + - + - ++ 600ºC + - - - +++ Pedras submetidas ao incêndio de 1755 (a.f) + + + - ++ - não detectado; tr, <5%; +, 5-25%; ++, 25-75%; +++, >75%. Resultados 1.Formas de Degradação 2. Estimação de Temperatura Claustro da Sé de Lisboa Ensaios Laboratoriais Pedra afetada pelo fogo Pedra não afetada pelo fogo Pedra não aquecida 250ºC 600ºC L* 47,62± 9,33 60,14 ±8,75 71,32 ± 1,47 61,57±1,29 66,88±1,81 a* 13,67 ± 6,01 4,55 ± 0,83 6,09 ± 0,64 13,85±0,62 6,50±0,51 b* 24,53 ± 10,23 29,03± 3,86 25,03 ±2,11 16,22±1,11 10,77±1,88 Δ E* 19,78 ±9,76 15,00±0,46 14,64±1,49 Controlo 250ºC 600ºC Minerais argilosos (fracção granulométrica <2µm) - Resultados DRX 3. Avaliação Estado de Degradação A B C D E

INCÊNDIOS HISTÓRICOS EM EDIFÍCIOS COM ELEVADO VALOR ...€¦ · Os incêndios podem danificar severamente edifícios históricos construídos em pedra, promovendo perdas significativas

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INCÊNDIOS HISTÓRICOS EM EDIFÍCIOS COM ELEVADO VALOR PATRIMONIAL: O CASO PARADIGMÁTICO DO CLAUSTRO DA SÉ DE LISBOA

Amélia Dionísio CERENA/ IST-UL

[email protected] João Carlos Waerenborgh

C2TN/IST-UL [email protected]

Maria Amália Sequeira Braga ICT/Polo Uminho

[email protected]

Os autores agradecem o financiamento provido pelo Projeto COMPETE (POCI-01-0145-FEDER-007690) associado ao ICT sob contrato (UID/GEO/04683/2013) com a FCT, e aos Projectos Estratégicos, financiados pela FCT, do CERENA (PE-UID/ECI/04028/2013) e do C2TN (UID/Multi/04349/2013).

Introdução Os incêndios podem danificar severamente edifícios históricos construídos em pedra, promovendo perdas significativas de material, a sua rutura e mesmo a destruição do seu valor; com estimativa de uma estrutura histórica, em média, a ser afetada diariamente na UE. É por isso importante determinar os efeitos do fogo sobre as estruturas históricas e os materiais aplicados. Granitos, quartzitos, calcários e mármores são as rochas mais afetadas pelo facto de serem as mais utilizadas em Património Cultural Construído.

Apresenta-se o caso paradigmático do Claustro da Sé de Lisboa, severamente afetado pelo incêndio subsequente ao terramoto de 1755, sobretudo ao nível da cantaria das abóbadas da galeria central do seu piso inferior. Tratam-se de efeitos irreversíveis e que colocam questões pertinentes quanto à sua conservação.

Objetivos 1. Identificar as principais formas macroscópicas de degradação ocorrentes

nos materiais pétreos afetados pelo incêndio de 1755;

2. Estimar a temperatura atingida pelas pedras, com base na caraterização estrutural e mineralógica;

3. Avaliar o estado de degradação da pedra através da aplicação de um método não destrutivo, i.e., método ultrassónico de transmissão indireta.

Área de Estudo Geociências aplicadas ao Património Cultural Construído.

Metodologia 1.Reconhecimento macroscópico das formas de

deterioração utilizando o glossário proposto pelo ICOMOS-ICS.

2. Estimação temperatura atingida pela pedra.

3. Estado de degradação da pedra.

Publicações • Dionísio A. et al. Fire induced colour modifications on limestones used as building materials in Portuguese monuments. A case study for built heritage. Advances in Materials Sciences, 13 (2012): 221-244.

• Dionísio A. et al. Clay minerals and iron oxides-oxyhydroxides as fingerprints of firing effects in a limestone monument, Appl Clay Sci 42 (2009): 629-638.

• Dionísio A. Stone decay induced by fire on historical buildings: the case of the Cloister of Lisbon Cathedral (Portugal). In: Building Stone decay: from diagnosis to conservation, GSL Special Publication 271 (2007): 87-98.

• Dionísio A. et al. Study of heat induced colour modifications in monument stones, Int J Rest Build Monu 11(4) (2005): 199-210.

Conclusão 1. Neste trabalho procura-se apresentar uma proposta metodológica para

estudar os efeitos dos incêndios na pedra aplicada em edifícios históricos e desta forma reconhecer a contribuição que as Geociências podem dar na investigação científica de casos congéneres.

2. As formas de degradação são sobretudo fenómenos de alteração cromática associados a desintegração granular, lascagem, fissuras e fraturas, destacamento em espessura, destacamento contornante e lacunas significativas (algumas preenchidas por argamassas grosseiras cimentícias).

3. Goethite, hematite e esmectite são os marcadores da temperatura atingida durante o incêndio de 1755. A temperatura mais elevada a que as pedras foram sujeitas, foi provavelmente, 300-350ºC (presença de esmectite). A presença/ausência de goethite/hematite indica a temperatura mais baixa: a pedra foi, provavelmente, submetida a temperaturas superiores a 250ºC (ausência de goethite).

4. A aplicação do método ultrassónico indireto possibilita chamar a atenção para o avançado estado de degradação da pedra das abóbadas: os valores de velocidade de ondas P são, em média, inferiores em 50% aos obtidos em pedra não afectada pela exposição térmica.

Ilite Esmectite Caulinite Goethite Hematite

Aquecidas em laboratório

Referência + + + ++ -

250ºC + + + - ++

300ºC + - + - ++

600ºC + - - - +++Pedras submetidas ao incêndio de 1755 (a.f)

+ + + - ++

- não detectado; tr, <5%; +, 5-25%; ++, 25-75%; +++, >75%.

Resultados

1.Formas

de Degradação

2. Estimação de Temperatura

Claustro da Sé de Lisboa Ensaios Laboratoriais

Pedra afetada pelo fogo

Pedra não afetada pelo fogo

Pedra não aquecida

250ºC 600ºC

L* 47,62± 9,33 60,14 ±8,75 71,32 ± 1,47 61,57±1,29 66,88±1,81

a* 13,67 ± 6,01 4,55 ± 0,83 6,09 ± 0,64 13,85±0,62 6,50±0,51

b* 24,53 ± 10,23 29,03± 3,86 25,03 ±2,11 16,22±1,11 10,77±1,88

Δ E* 19,78 ±9,76 15,00±0,46 14,64±1,49

Controlo 250ºC 600ºC

Minerais argilosos (fracção granulométrica <2µm) - Resultados DRX

3. Avaliação Estado

de Degradação A B

C D E