Laboratorium Badań i Konserwacji Elementów i Detali Architektonicznych

 Kierownik: dr hab. Piotr Niemcewicz, prof. UMK

Zakres działalności Laboratorium ukierunkowany jest na badania własne, realizację projektów oraz działalność usługową w zakresie:

• Badań i konserwacji obiektów z różnego rodzaju materiałów: naturalnych i sztucznych kamieni, kompozytów żywicznych, stopów metali, emalii, ceramiki, witraży, obiektów multimateriałowych rzemiosła artystycznego, ponadto szkieletów paleontologicznych. Wykonujemy identyfikację techniki wykonania, identyfikację nawarstwień historycznych, ocenę stanu zachowania, określamy właściwości materiałów oraz przyczyny zniszczeń. Ustalamy oryginalność zabytku, jego poszczególnych warstw, ich pochodzenie oraz czas powstania. Opracowujemy wytyczne konserwatorskie wraz z szczegółowym programem prac badawczych i konserwatorskich. Realizujemy profesjonalne konserwacje i restauracje zabytków w specjalistycznych zespołach artystów-konserwatorów dzieł sztuki, łącząc wszechstronną wiedzę z zakresu technologii betonu, ceramiki, jubilerstwa, archeologii, historii sztuki, zabytkoznawstwa, malarstwa oraz rzeźby.
• Usług dla innych dziedzin nauki i gospodarki, m.in. takich, w których zastosowanie znajdują spoiwa mineralne. Sporządzanie wyrobów spoinotwórczych na potrzeby konserwacji
  i restauracji na zamówienie, badania materiałów spoinotwórczych związane z ich parametrami użytkowymi, czy właściwościami mechanicznymi. Wykonywanie analiz zgodnych z wymaganiami branżowymi i/lub krajowymi, zapewniając przy tym wiarygodne
  i porównywalne wyniki (zgodność z normami ISO). Prowadzenie badań nad technologią nowych zapraw. Możliwe jest przygotowanie zestawu materiałów konserwatorskich wskazanych do zastosowania w konserwacji najczęściej spotykanych na terenie Polski materiałów kamiennych (piaskowiec gotlandzki, piaskowiec Śmiłów, wapień pińczowski, alabaster itp.).

Realizujemy kompleksowe badania i prace konserwatorsko-restauratorskie przy skomplikowanych, multimateriałowych zabytkach - np. panneau autorstwa Stefana Knappa wykonanego w technice emalii na podłożu metalowym lub rzeźbie „Dziewczyna z mangustą” autorstwa Melchiora Zapolnika, wykonanej z kompozytu na bazie żywicy poliestrowej. 

Panneau autorstwa Stefana Knappa po konserwacji-restauracji na fasadzie auli UMK, fot. M. Iwanicka

Rzeźba „Dziewczyna z mangustą” po konserwacji-restauracji  przed siedzibą BWA w Koszalinie, fot. P. Niemcewicz

Wykonujemy badania i konserwacje zabytkowych szkieletów paleontologicznych

Prawa łopatka słonia leśnego Palaeoloxodon antiquus (Falconer & Cautley, 1847) z interglacjału eemskiego (80-100 000 lat) po konserwacji, eksponowana w Muzeum Okręgowym w Koninie, fot. A. Gralińska-Grubecka

Wykonujemy analizy składu materiałów

Za pomocą spektroskopii absorpcyjnej w podczerwieni z transformacją Fouriera przy użyciu spektrometru ALPHA I firmy Bruker z przystawką ATR wyposażoną w kryształ diamentowy, analizę składu pierwiastkowego za pomocą fluorescencji rentgenowskiej XRF (spektrometr Tracer 5i firmy Bruker), ponadto analizę termograwimetryczną przy użyciu analizatora termicznego TG/DSC-STA 6000 firmy Perkin Elmer wyposażonego w autosampler.

Analiza składu materiału za pomocą spektroskopii absorpcyjnej w podczerwieni z transformacją Fouriera przy użyciu spektrometru ALPHA I firmy Bruker z przystawką ATR

Skład pierwiastkowy powłoki wyznaczony za pomocą fluorescencyjnej spektroskopii rentgenowskiej, autor: G. Szczepańska

Wykonujemy analizę powierzchni (topografię) i profilografię próbek

Badania powierzchni obiektów zabytkowych przy użyciu mikroskopu badawczego NIKON ECLIPSE Ci ze stanowiskiem do profilografii (moduł DeltaPix 6ZS-3D). Urządzenie służy głównie do określenia techniki wykonania obiektów zabytkowych oraz pozwala rejestrować procesy ich degradacji, trudne do zaobserwowania okiem nieuzbrojonym. Mikroskop może być wykorzystany do rejestrowania powierzchni zabytków w celu oceny skuteczności zabiegów konserwatorskich.

Badanie powierzchni przy użyciu mikroskopu (NIKON ECLIPSE Ci) ze stanowiskiem do profilografii (moduł DeltaPix 6ZS-3D)

Obraz powierzchni materiału w świetle odbitym (po lewej) wraz z profilem powierzchni (po prawej), autor: A. Podgórski

Wykonujemy ocenę barwy oraz zmian barwy materiałów przy użyciu spektrofotometru sferycznego (spektrofotometr CM-2300d, Konica Minolta)

Ocena zmian barwy materiału przy użyciu spektrofotometru sferycznego CM-2300d Konica Minolta wraz w wynikiem pomiaru, autor: M. Kujawa.

Wykonujemy badania stopnia zasolenia próbek wraz z analizą ilościową i jakościową za pomocą aparatu do elektroforezy kapilarnej EA 102 (Villa Labeco, Słowacja) lub spektrofotometru UV-VIS U1800 firmy Hitachi.

Wykonujemy badania właściwości mechanicznych materiałów budowlanych:

- Wytrzymałość na ściskanie próbek materiałów budowlanych i zapraw (przygotowanych przez zleceniodawcę) o obciążeniu zgniatającym w zakresie od 3 do 300 kN (ToniPRAX 1543, ZwickRoell). Oprogramowanie testXpert® umożliwiające kontrolę nad pracą urządzenia i obróbkę uzyskanych wyników.

Wytrzymałość na rozciąganie próbek materiałów budowlanych i zapraw (przygotowanych przez zleceniodawcę) o maksymalnej wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu 14 MPa (RMU TESTING EQUIPMENT S.R.L.)

Badania właściwości fizyko-chemicznych zapraw i materiałów budowlanych:

- Oznaczanie czasu początku i końca wiązania cementu, zapraw (Vicamatic 3 – automatyczne urządzenie Vicata zgodne z PN-EN 196-3)

- Oznaczenie konsystencji świeżej zaprawy (automatyczny stolik do badania rozpływu zapraw wg PN-EN 1015-3) 

- Określenie zawartości powietrza w świeżej zaprawie (aparat o pojemności 1L z ręczna pompą, zgodny z normą PN-EN 12350-7, TESTING 1L)

- Ocena właściwości kapilarnych materiałów porowatych (nasiąkliwość wagowa, gęstość pozorna, nasiąkliwość objętościowa, porowatość otwarta). Oznaczenie wykonywane za pomocą wagi hydrostatycznej OHAUS, Pioneer model PX523M/1

Badania stabilności materiałów na zmienne warunki temperaturowo-wilgotnościowe

Badania prowadzone są w komorze klimatycznej VÖTSCH VC 4033, umożliwiającej symulację warunków klimatycznych (temperatura, wilgotność) w testach nad stabilnością próbek na w/w czynniki. Testy klimatyczne – zakres wilgotności od 10% do 98%, zakres temperatury od +10°C do +90°C. Możliwość zaprogramowania pracy urządzenia w trybie o cyklicznie zmiennych parametrach.

Badania starzeniowe materiałów w symulowanych warunkach promieniowania słonecznego

Testy przyspieszonego starzenia różnych rodzajów materiałów prowadzone są w komorze starzeniowej Xentest 2200 (TestAn Polska), która umożliwia przeprowadzenia badania zarówno w fazie suchej, jak również w fazie mokrej. Ocena stabilności próbek w badaniu starzeniowym może być przeprowadzona poprzez wyznaczenie całkowitej różnicy barwy ΔE między próbką badaną a próbką odniesienia (nienaświetlaną) – pomiar w przestrzeni barw CIE Lab.

Badania wybranych właściwości fizyko-chemicznych i mechanicznych farb, lakierów, klejów oraz innych preparatów bazujących na spoiwach wielkocząsteczkowych:

- Połysk (połyskomierz TestAn serii DT 268 Advanced – urządzenie umożliwia badanie połysku pod kątem 20, 60 i 85 stopni. Połyskomierz jest zgodny z normami ISO 2813, ASTM D 523, ASTMD 2457).

- Pomiar grubości powłok suchych (PosiTector 200) - miernik ultradźwiękowy do nieniszczącego pomiaru powłok malarskich, zgodny z normą ISO 2808. Mierzy warstwę powłoki na podłożu niemetalicznym – drewno, szkło plastik, kamień, skóra czy guma. Zakres pomiarowy urządzenia wynosi 13-1000 μm.

- Twardość względna (aparat wahadłowy typ AW-6 wykonany zgodnie z zaleceniami normy PN-EN ISO 1522. Aparat przeznaczony jest do pomiaru twardości względnej powłok lakierowych, wykorzystując zjawisko różnego stopnia tłumienia wahań wahadła. Urządzenie wyposażone jest w dwa wahadła - wahadło Kőniga oraz wahadło Persoza.

- Elastyczność: testery (sworznie) do badania odporności na zginanie umożliwiają badanie stopnia odporności na deformację zgodnie z wymaganiami normy ISO 1519).

- Odporność na zarysowanie (sklerometr TQC Sheen Hardness Test SP0015 - urządzenie jest zgodne z normą DIN 55656; ISO 1518; AS 3894.4; EN 438-2).

- Adhezja (metoda odrywowa, automatyczny tester PosiTestModel AT-A wyposażony w sterowaną elektronicznie pompę hydrauliczną. Tester przyczepności powłok w zakresie do 20 MPa. Samonastawne grzybki umożliwiają pomiary na miękkich lub nierównych powierzchniach, nie wpływając negatywnie na wyniki pomiarów. Urządzenie spełnia wymogi norm: ISO 4624, ISO 16276-1, ASTM C1583/D4541/D7234, EN 1542/12004-2).

Badania biodeterioracji materiałów mineralnych (ocena aktywności grzybów i bakterii, identyfikacja mikroorganizmów) - realizuje Pracownia badań nad biodeterioracją zabytków.

Nasze realizacje: