Hemijska analiza fasade, terakote Gimnazije „Jovan …...zije „Jovan Jovanovi ć Zmaj” i može se konstatovati da fasada nije na zavidnom nivou, tj. da bi trebala biti sprovedena

S. KALAMKOVI Ć i dr. HEMIJSKA ANALIZA FASADE, TERAKOTE GIMNAZIJE...

TEHNIKA – NAŠE GRAðEVINARSTVO 68 (2014) 2 203

Hemijska analiza fasade, terakote Gimnazije „Jovan Jovanović Zmaj” u Novom Sadu

SNEŽANA S. KALAMKOVIĆ, OŠ „Prva vojvoñanska brigada”, Novi Sad Stručni rad TIBOR. J HALAŠI, Univerzitet u Novom Sadu, UDC: 692.23.059.24 ; 373.54(497.113) Prirodno-matematički fakultet, Departman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredine, Novi Sad ðORðE B. UZELAC, „Formelini-G”, Novi Sad

U ovom radu su prikazani rezultati mikroskopske analize i hemijski sastav grañevinskog materijala, tj. opeke i vezivnog materijala uzetog sa fasade gimnazije ”Jovan Jovanović Zmaj” u Novom Sadu. Cilj je da se, na osnovu rezultata SEM i EDS analiza, mikroskopskih snimaka, kao i na osnovu fotografija izrañenih IC kamerom, ali i uporednom analizom sa opekom, za koju se, sa sigurnošću, zna da je pečena, dokaže da je fasada gimnazije „Jovan Jovanović Zmaj” u Novom Sadu od terakote. Na osnovu hemijskih analiza može se zaključiti da se osim gvožña i aluminijuma u tragovima nalaze i magne-zijum, titan i alkalni metali, kao primese glinene susptance. Nehomogena struktura koja se uočava na mikroskopskim snimcima potvrñuje da su te keramičke supstance, tipa opeke i mogu da služe samo za potrebe grañevine. Prisustvo oksida gvožña navodi na zaključak da je fasada gimnazije „Jovan Jo-vanović Zmaj” u Novom Sadu od terakote. Klju čne reči: arheološki uzorci, mikroskopska analiza, hemijski sastav, terakota

1. UVOD

Današnja Gimnazija „Jovan Jovanović Zmaj” u Novom Sadu, Ulica Zlatne grede 4, je grañena, kao nova zgrada Srpske pravoslavne velike gimnazije, u Novom Sadu od 22. septembra 1899. do 1. jula 1900. godine, na lokaciji porte Saborne crkve Svetog ve-likomučenika Georgija, po projektu arhitekte Vladi-mira Nikolića (1857-1922), u renesansnom stilu (slika 2). Vladimir Nikolić je rodom iz Sente, živeo je u Sremskim Karlovcima, gde je i sahranjen na Čera-tskom groblju, u porodičnom mauzoleju, koji je sam projektovao. Studirao je arhitekturu na eminentnim Politehnikumima u Minhenu i Beču, ali ih nije zavr-šio. Bez obzira na to, radio je kao arhitekta i pro-jektovao je [1-3]. Investitor gradnje Gimnazije, bio je Centralni kreditni zavod (CKZ) u Novom Sadu, a izvoñač radova je bio arhitekta iz Rima, Leopold Pit. Snabdevač opeka je bio CKZ, a o kvalitetu grañe-vinskog materijala tokom izgradnje bila su oprečna mišljenja.

Adresa autora: Snežana Kalamković, OŠ “Prva voj-

voñanska brigade”, Novi Sad, Seljačkih buna 51a Rad primljen: 20.10.2013. Rad prihvaćen: 18.03.2014.

Većina stručnjaka smatra da je zgrada Gimnazije „Jovan Jovanović Zmaj” u Novom Sadu, za ono vre-me, imala jednu od najskupljih fasada u Evropi i da je sačinjena od trobojne terakote (pečene gline). Stručni saradnik ðorñe Uzelac je došao do saznanja da se is-pod 15 slojeva kreča krije fasada od kvarcroze, sve-tlobraon i tamnobraon terakote. Po njegovim rečima, u Evropi postoji samo nekoliko zgrada čije su fasade obložene terakotom, i to u dve boje. Malo radova je posvećeno restauracijama fasada od terakote [4]. Fa-sada je najupadljiviji deo grañevine. Gimnazija je prvi put krečena 37 godina nakon njene gradnje. Veoma sličnu fasadu ima kasarna u Karlovcu, koja je resta-urirana nekoliko puta, a poslednji put 2008 [5]. Ulična fasada „Kuća trgovca Ljubomira Jakovljevi-ća”, Beograd, iz 1939., arhitekte Vasilija Gončarova, potpuno je revitalizovana. Restauracija jedne od najlepših fasada zdanja starog Generalštaba, izragra-ñene pre 81 godinu, zablistaće sledeće godine.

Stručnjaci s Mašinskog fakulteta u Novom Sadu su zidove fasade fotografisali IC kamerama i na sni-mcima se vidi da je fasada prekrivena terakotom.

Cilj rada je potvrda mišljenja stručnjaka, ali i mo-gućnost primene dobijenih rezultata analiza u obnovi fasade zgrade Gimnazije „Jovan Jovanović Zmaj” u Novom Sadu.



Do sada se, u Srbiji, prema nezvaničnim podaci-ma, procesu restauracije fasada nije pristupalo na os-novu rezultata hemijskih analiza. U planu je resta-uracija nekoliko fasada pod zaštitom države, u Beo-gradu, Novom Sadu i Subotici. Zgrada Gimnazije je najstarija meñu njima.

2. METODE ISPITIVANJA

U ovom radu vršena je SEM (Scanning electronic microscopy) i EDS (Energy dispersive spectroscopy) analiza opeke fasade gimnazije „Jovan Jovanović Zmaj” u Novom Sadu, za koju se smatra da je tera-kota. Uzorak je analiziran i upotrebom IC kamere. Navedene metode nisu destruktivne, što je veoma važno za očuvanje kulturnog blaga [6].

2. 1. Uzorkovanje materijala Prilikom uzimanja uzoraka korišćene su metode

rada prihvaćene arheološkom praksom i tehnikom uzorkovanja. Shodno tome na raspolaganju su bili sa-mo takvi uzorci i takva količina uzoraka koja se to-leriše po zakonu, pa i sa takvim ograničenjima dobi-jeni su dragoceni, novi rezultati.

Slika 1 - Fotografija mesta sa kojeg je uzet uzorak

grañevinskog materijala Pošto je fasada zgrade oštećena sa desne strane,

blizu glavnog ulaza (slika 1), upravo na tom mestu je izvršeno uzorkovanje grañevinskog materijala.

Slika 2 predstavlja trenutno stanje fasade Gimna-zije „Jovan Jovanović Zmaj” i može se konstatovati da fasada nije na zavidnom nivou, tj. da bi trebala biti sprovedena restauracija.

Slika 2 - Trenutni izgled spoljašnje fasade Gimnazije

2. 2. Mikroskopska analiza arheološkog uzorka (SEM i EDS) Pre primene hemijske analize svaki uzorak je fo-

tografisan pomoću mikroskopa Leica (x100) i Carl Zeiss Jena (x1000). Oba mikroskopa koriste digitalne kamere povezane sa računarom i predstavljaju AOM. Struktura uzorka istražena su pomoću SEM-EDS, s JEOL JSM-6460LV. Ubrzanje je 25 kV, WD (radna udaljenost) 10 mm. Uzorkovanja su obavljena u BA-LTEC SCD 005 Sputter Coater. Uzorci su obloženi zlatom WD 50 mm, na 30 mA, vreme trajanja 180 sekundi EDS su obavljeni sa EDS Oxford Instrume-ntima, pri čemu je korišćen program INCA-X-Sight 7.573.Veličina uzorka za SEM-EDS, EDXRF je 0.2 mg [7-10].

3. REZULTAT I DISKUSIJA

Mikroskopski snimci opeke pokazuju da je stru-ktura umereno nehomogena, što znači da je osnovna sirovina za izradu opeke bila glina, crvene boje i kvarcni pesak (slike 3 i 4).

a)

b)

v)

Slika 3 – Mikroskopski snimci spoljašnje fasade, opeka, gimnazija „Jovan Jovanović Zmaj”, Novi Sad, a), b), v)

50µm

50µm

50µm



a)

b)

v)

Slika 4 - Mikroskopski snimci uzorka opeke, gim-nazija „Jovan Jovanović Zmaj”, Nov Sad, a), b), v)

Uzorak je zrnaste strukture, koja ne pokazuje ve-like inhomogenosti, ali ne postoji geometrijsko pravi-lo u rasporedu čestica. Pri većem uvećanju uočavaju se krupniji komadi kvarca i drugih minerala sili-katnog sastava, koji po sastavu nisu karbonati, sem jednog minornog dela.

Osim gvožña i aluminijuma u tragovima se mogu naći i magnezijum, titan i alkalni metali, kao primese glinene susptance. Rezultat upućuje da je u pitanju terakota. Nehomogena struktura koja se uočava na mikroskopskim snimcima potvrñuje da su te kerami-čke supstance, tipa opeke i mogu da služe samo za potrebe grañevine i nisu pogodne za izradu posuda ili keramičkih posuda (slike 5 i 6 i tabela 1)

Analiza strukture fasade, opeke gimnazije „Jovan Jovanović Zmaj”, Novi Sad, vršena je uz pomoć re-zultata i mikroskopskih slika fasada drugih grañevina, sličnog vremenskog perioda.

Slika 5 - EDS opeka, gimnazija „JJZ”, Novi Sad

Tabela 1. EDS analiza uzorka fasade, opeka, gimnazija „J. J. Zmaj”, Novi Sad

Elementi Sadržaj Intensitet Težina% Težina% Atomic%

Konc. Sigma

O K 38.94 0.5349 53.26 0.35 67.91

Na K 0.68 0.6305 0.78 0.10 0.70

Mg K 1.10 0.6336 1.27 0.07 1.06

Al K 8.78 0.7506 8.56 0.11 6.47

Si K 29.24 0.7592 28.18 0.23 20.47

K K 2.71 0.8970 2.21 0.06 1.15

Ca K 0.80 0.8744 0.67 0.04 0.34

Ti K 0.72 0.7739 0.68 0.05 0.29

Fe K 4.86 0.8104 4.38 0.10 1.60

Total 100.00

)

a)

b)

200µm



v) Slika 6 - SEM uzorka opeke, gimnazija „Jovan Jova-

nović Zmaj”, Novi Sad, a) x200 100 µm, b) x500 50 µm, v) x1 000 10 µm

Slika 7 - EDS vezivo „JJZ”, Novi Sad

Na osnovu slike7 može se zaključiti da je osno-vna komponenta vezivnog materijala bio gips.

Glavni elementi, kao što su: Si, Al, Mg, Ca, Na, K i Fe su utvrñeni u uzorcima. Dobijeni podaci ana-lize opeke Gimnazije pokazuju da je sadržaj SiO2 iz-meñu 45 i 70%, uglavnom kao kvarc, Al2O3 oko 15%, minimalno 10%, K2O izmeñu 2 i 3%, a Na2O manji od 1%., sadržaj MgO je uniforman, 1-3% u svim uzorcima, sadržaj CaO pokazuje veliku vari-jabilnost, koja je, uglavnom, uzrokovana zbog do-datnog tretmana, tj. kao talog, kao i sadržaj Fe2O3 od 0.2 do 10.8%. Gvožñe je element koji služi kao indikator u procesu proizvodnje. Oksid gvožña je os-novna komponenta za detekciju i na osnovu njegovog prisustva može se konstatovati da je opeka sa fasade gimnazije upravo terakota. Različiti parametri su po-kazatelji upotrebe različite gline u procesu proizvo-dnje ili različitog centra proizvodnje. Manje bitni elementi su, takoñe, detektovani.

Prema neproverenim informacijama: korišćen je sporni grañevinski materijal: opeka lošijeg kvaliteta, mek pesak, navodno su korišćene manje količine kreča od preporučene, a u beton je ugrañivana velika količina izlomljene opeke [2].

Na slici 8 se jasno vidi da se ispod naslaga kreča nalaze ploče od terakote. Terakota ili terra cotta (pečena glina) je vrsta keramike. Upotrebljava se za izradu keramike vodovoda ili dekoraciju grañevina. Ima zagasito narandžastu boju. Dobar je dobar izo-lacioni materijal. Postoje mesta koja su oštećena i

popravljana krečnim malterom, a potom okrečena, pa se ne vide golim okom, već samo pomoću IC kamere.

a)

b)

v)

Slika 8 - Snimci fasade gimnazije “Jovan Jovanović Zmaj” sa IC kamerom, snimljeni u januaru 2009. god.

a)

50µm



b)

v) Slika 9 - Mikroskopski snimci uzorka sa lokaliteta

Felix Romuliana, a), b), v)

Mikroskopski snimci opeke sa lokaliteta Felix Romuliana, pokazuju da je struktura dosta nehomo-gena, što znači da je osnovna sirovina za izradu opeke bila glina, crvene boje i kvarcni pesak. Prema slici 9, uzorak je zrnaste strukture, prilične nehomogenosti, ali ne postoji geometrijsko pravilo u rasporedu čestica. Pri većem uvećanju uočavaju se krupniji komadi kvarca i drugih minerala silikatnog sastava, koji po sastavu nisu karbonati, sem jednog minornog dela. Osim gvožña i aluminijuma u tragovima se mo-gu naći i magnezijum, titan i alkalni metali, kao pri-mese glinene susptance (slike 10 i 11, tabela 2).

Slika 10 -EDS Felix Romuliana opeka

Analiza strukture opeke sa arheološkog lokaliteta Felix Romuliana vršena je uz pomoć rezultata i mi-kroskopskih slika arheoloških lokaliteta drugih delova sveta, sličnog vremenskog perioda [6-12]. Upored-nom analizom hemijskog sastava opeke gimnazije i Felix Romuliane, može se zaključiti da je opeka gi-mnazije terakota.

Tabela 2. EDS analiza opeke Felix Romuliana

Elementi Sadržaj Intensitet Težina% Weight% Atomic%

Konc. Sigma

C K 5.53 0.2104 20.44 4.08 31.28

O K 18.43 0.3224 44.48 2.37 51.10

Mg K 0.35 0.5648 0.48 0.09 0.36

Al K 1.74 0.6938 1.95 0.13 1.33

Si K 11.07 0.7845 10.97 0.58 7.18

K K 0.86 0.9746 0.68 0.06 0.32

Ca K 13.78 0.9218 11.63 0.62 5.33

Ti K 0.35 0.7663 0.35 0.05 0.13

Fe K 9.26 0.7993 9.01 0.49 2.97

Total 100.00

a)

b)

v) Slika 11 - SEM uzorka opeke, Felix Romuliana, Novi

Sad, a) x200 100 µm, b) x500 50 µm, v) x1 000 10 µm

200µm



4. ZAKLJUČAK

Na osnovu uporednih analiza dokazuje se da je opeka fasade gimnazije terakota. Na osnovu ovog do-kaza moći će da se restaurira zgrada u Njegoševoj uli-ci, jer je fasada spomenute grañevine od potpuno is-tog materijala.

Broj analiza, koje su prikazane u ovom radu, je relativno mali. Intenziviranje saradnje stručnih ljudi, konzervatora, restauratora, hemičara doprinelo bi bo-ljem očuvanju i zaštiti kulturnih, materijalnih dobara i negovanju i očuvanju tradicije.

LITERATURA

[1] Stančić, D., Arhitekt Vladimir Nikolić, Zavod za zaštitu spomenika, Novi Sad, 1999.

[2] Popov, D., Nikolić Vladimir, Enciklopedija Novog Sada, 17, Novosadski klub, Novi Sad, str. 147-152, 2001.

[3] sr.wikipedia.org/.../Гимназија_Јован_Јовановић_Змај_(Нови_Сад) [15. novembar 2013. god.]

[4] Miletić, M., Traženje nacionalnog stila u srpskoj ar-hitekturi (sredina XIX.sredina XX veka), http:-//www.scribd.com/doc/85452189/Tra%C5%BEenja-nacionalnog-stila-u-srpskoj-arhitekturi-sredina-XIX-sredina-XX-veka [15. Novembar 2013. god.].

[5] Jakšić, S., Ureñenje domobranske vojarne u Karlo-vcima-Konzervatorski osvrt, Glas gradskog muzeja Karlovac, godina IX, 7, str. 78-81, svibanj 2010.

[6] Stuart, B., Analytical Techniques in Materials Co-nservation, John Wiley & Sons, Ltd, The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex PO19 8SQ, England, 2007.

[7] El Gohary, M. A., Al Naddaf, M. M., Characte-riyation of Bricks Used in the External Casing of Roman Bath Walls Gadara-Jordan,Mediterranean Archaeology and Archaeometry, Vol. 9, 2, p. 29-46, 2009.

[8] El-Gohary, M. A., The Contrivance of New Mud Briks for Restoring and Preserving the EDFA Anci-ent Granary-Sohag, Egiypt, International Journal of Conservation Science, Vol. 3, 2, p. 67-78, 2012.

[9] Jones, C The Use of Engineering Technology in the Determination of Historic Brickwork, Tusculum In-stitute, p. 12-14, 33-46,7/15/2011.

[10] Petrović S., Jovanov V., Vujović S., Ranogajec J., Fidancevska E., Historical materials from the me-dieval fortress Bač, Processing and Application of Ceramics, 1, (1-2), p. 75-80, 2007.

[11] Sanchez del Rio, M., et al, Spectrochimica Acta, Part B, 59, p. 1619-1625, 2004.

[12] Ownby, M. F., et al, Journal of Archaeological Science, 31, p. 31-38, 2004.

SUMMARY

MICROSCOPIC ANALYSIS OF BUILDING MATERIALS HIGH SCHOOL ”JOVAN JOVANOVIĆ ZMAJ” NOVI SAD

This paperpresents the results ofmicroscopic analysisand chemical composition ofbuilding materials ,ie. bricks andconnectivematerial removedfrom thefacade ofthe high school "Jovan JovanovicZmaj" in Novi Sad.The goal is to, based on the resultsof SEM and EDSanalysisof microscopicimages, as well as onthe basis of photographsmadeIR - camera, and a comparative analysis ofthebrick,which is, for sure, knows that is baked, prove thathigh schoolfacade"Jovan Jovanovic Zmaj" in Novi Sadterracotta. On the basisof chemicalanalysisit can be concludedthat theadditionof ironand aluminumare alsotraces ofmagnesium, titanium andalkali metalsasimpuritysubstances areclay. Inhomogeneous structureis ob-servedin themicrograph sconfirmedth attheceramic substance, typeof bricks andcanonly be used for construction. The presenceof iron oxidessuggests thatthe facade ofthe high school "Jovan Jovanovic Zmaj" in Novi Sad terracotta. Key words: archaeological samples, microscopicanalysis, chemical composition, terracotta

Documents

Hemijska analiza fasade, terakote Gimnazije „Jovan …...zije „Jovan Jovanovi ć Zmaj” i može se konstatovati da fasada nije na zavidnom nivou, tj. da bi trebala biti sprovedena