Презентация "Влияние окружающей среды на природный камень"
Подписи к слайдам:
Влияние окружающей среды на природный камень
Цель работы: Выявить особенности влияния различных факторов окружающей среды на камень, используемый при строительстве Санкт-Петербурга. Задачи:- 1.Познакомиться с происхождением, свойствами и применением природного камня, который использован при строительстве Санкт-Петербурга.
- 2. Провести опыты и сравнить влияние факторов окружающей среды на разные виды камня.
- 3. Выявить возможные пути для сокращения влияния окружающей среды и способы защиты природного камня.
- Актуальной проблемой для города является процесс сохранения архитектурных сооружений от физического разрушения памятников из-за вандализма, пожаров, умышленного сноса и особенно неблагоприятных природных условий. Важнейшей причиной старения и разрушения камня в городской среде являются неблагоприятные климатические условия, которые усугубляются сложной экологической обстановкой.
Исаакиевский собор
- Карта геологического строения Ленинградской области.
Рис.3 Берег реки Лава.
Река разрушает выходы известняка.
Самые известные месторождения в окрестностях Петербурга это Путиловская плита и Пудостское.Путиловская плита. Берег реки Лава. Панцири трилобитов, раковина гастроподы, цистоидея
Пудосткий камень
Известковый туф – травертин
Известняк активно используется в Санкт-Петербурге для сооружения колонн и других архитектурных элементов, украшения интерьера и скульптур в парковых ансамблях.
Мрамор Мрамор свое название получил от греческого слова marmaros – «блестящий». Наиболее известен каррарский мрамор Италии, но в строительстве Петербурга применялся и местный камень. Мрамор обладает высокими показателями морозостойкости и износоустойчивости, не подвержен воздействию плесени и грибковых образований, относится к классу огнестойких материалов, отличается отличными декоративными свойствами.Исаакиевский собор
Рускеальского мрамор известен в России с конца 17 века. Этот вид мрамора использовался при украшении очень многих архитектурных шедевров Петербурга, Царского Села, Гатчины. Только с 1769 по 1830 год здесь наломали 200 тыс. тонн мрамора. Им облицован Исаакиевский собор, выложены полы собора Казанского собора, изготовлены подоконники Эрмитажа, обрамлены окна Мраморного дворца и фасад Михайловского замка, а также подземные залы станций Петербургского метрополитена «Приморская» и «Ладожская».Рускеальский мрамор
Гранит в убранстве Петербурга Огромные фигуры атлантов портика Нового Эрмитажа выполнены из сердобольского гранита. Колонны из этого камня украшают также Иорданскую лестницу Зимнего дворца, залы Нового Эрмитажа.Рис.6 Гранит рапакиви
Гранит – самая распространенная магматическая порода. Гранит является одной из самых плотных, твёрдых и прочных пород, имеет высокую устойчивость к морозу и загрязнениям. В интерьере зданий Санкт-Петербурга гранит применяется также для отделки стен, лестниц, создания столешниц и колонн, украшение лестничных маршей.
Разрушение камня в городской среде и способы его сохранения
Угрозы разрушения объектов наследия связаны с процессами естественного старения, которые ускоряют:
-Неблагоприятные климатические условия
-стихийные бедствия
-геологические и гидрологические особенности дельты Невы
-атмосферные загрязнения
- неконтролируемая урбанизация и движение автотранспорта
-неуместное новое строительство в исторической среде
-неправильный режим эксплуатации зданий
-пожары; вандализм и другие агрессивные действия
- 1. Одним из возможных способов снизить повреждение памятников и статуй, от кислотных дождей, использование материалов при строительстве, которые устойчивы к воздействию кислот: гранит славится своей устойчивостью к воздействию кислых веществ. 2. Реставрация 3. Покрывать памятники защитным слоем органических веществ. (силиконовые эмали или фторэпоксидный лак)
Как сохранить памятники архитектуры
Влияние химических факторов окружающей среды на природные камни Поместим в две пробирки небольшие кусочки мрамора и известняка. Добавим к ним раствор серной кислоты. А. Реакции с известняком: Фото до реакции Фото протекания реакции В. Реакции с мрамором Фото до реакции Фото протекания реакцииВ результате реакции выделяется газ, на стенках пробирки появляются капельки воды.
Уравнение данной реакции: СаСО3+Н2SO4→CaSO4+CO2↑+H2O
Вывод: С известняком реакция идет наиболее интенсивно, так как по сравнению с мрамором имеет более пористую структуру. Следовательно, этот минерал будет разрушаться быстрее.
С. Реакции с гранитом Гранит состоит из полевого шпата (K [AlSi3O8]), кварца и слюд. Возьмем небольшой кусочек гранита и прильем нему смесь растворов серной и азотной кислоты. Фото до реакции Фото протекания реакции Вывод: Мы наблюдаем очень медленное протекание реакции (выделение пузырьков газа), следовательно, разрушение гранита происходит постепенно. Способы защиты природных камнейНанесем на кусочки мрамора и гранита следующие покрытия: ацетонсодержащий лак, водорастворимый акриловый лак, клей ПВА, фторсодержащую пасту. Опустим в пробирки с серной кислотой.
По оси абсцисс указано время .
Вывод: Из графика видно, что наиболее хорошо сохраняет исследуемый материал от разрушения акриловый водорастворимый лак.
Влияние физических факторов (резкая смена температур) на природный камень Возьмем небольшой кусочек гранита и мрамора и будем нагревать их на плитке, а затем резко охлаждать холодной водой. Гранит (слева) и мрамор (справа) до проведения эксперимента.Мрамор (слева) и гранит (справа) после проведения эксперимента
Вывод: На гранит и мрамор влияет резкая смена температур. Но для того, чтобы разрушился кусочек гранита, нам нужно было нагревать и охлаждать гранит гораздо дольше.
Воздействие человека на природные камни. Возьмем для опыта кусочек гранита и мрамора и синим маркером нарисуем крестик на поверхности камней. А затем попробуем удалить рисунок с помощью воды или жидким мылом. Гранит, испачканный маркером Гранит после обработки жидким мылом Гранит после обработки ватным тампоном, смоченным водой Мрамор, испачканный маркеромМрамор после обработки ватным тампоном, смоченным водой.
Мрамор после обработки жидким мылом
На поверхности гранита и мрамора нацарапаем гвоздем черточку и попробуем восстановить причиненное камню разрушение (промоем водой и пошлифуем кусочком ткани).Фото мрамора с повреждениями
Фото мрамора после повреждений
Фото гранита с повреждениямиФото гранита после попыток восстановить повреждения
Выводы: На граните легко нарисовать маркером крестик, также просто удалить с помощью жидкого мыла. На мраморе также легко оставить след маркером, но вот убрать загрязнения практически невозможно. На граните очень трудно нацарапать гвоздем черточку, изменений практически не видно. Провести царапину на мраморе оказалось гораздо легче, но убрать повреждения с помощью воды и кусочка ткани не удалось. Если использовать твердые шлифовочные материалы, то в итоге мы сотрем верхний слой природного камня. Следовательно гранит более стоек к механическим воздействиям человека. ВЫВОД В Санкт-Петербурге постройки из природного камня разрушаются под действием кислотных дожей, избыточно влажных климатических условий, биогенных факторов, а так же деятельности человека. Известняк и мрамор, состоящие из карбоната кальция, более подвержены химическому, физическому воздействию исходя из своего химического состава и более пористой структуры, в отличие от гранита, в состав которого входят полевой шпат (K [AlSi3O8]), кварц и слюда, придающие камню прочность, плотность и твердость. Сохранить памятники архитектуры, можно, если покрывать их защитным слоем и осуществлять экологический контроль. Многим постройкам Петербурга около 300 лет, им требуется реставрация и постоянный уход, которые должны осуществляться под строгим контролем специалистов. Многие архитектурные памятники разрушаются и поныне от рук человека, природного и химического воздействий.
Спасибо за внимание
