Materiálový průzkum malt Velké věže na hradě Kost

Transkript

Materiálový průzkum malt Velké
věže na hradě Kost
Šárka Hošková – Michal Panáček
Abstrakt
Dlouhodobá dokumentace a průzkum Velké věže na hradě Kost se v letech 2012–2014 soustředily i na materiálovou analýzu vzorků malt odebraných z vytipovaných konstrukcí s předpokladem
zařazení do odlišných fází stavebního vývoje podle stavebněhistorického vyhodnocení. Záměrem bylo pokusit se v rámci co nejkomplexnější analýzy stavby přinést další podpůrné poznatky,
umožňující subtilnější rozlišení jednotlivých stavebních nebo technologických fází. Potvrdily se
odlišné vlastnosti a složení malt z gotické výstavby věže v poslední čtvrtině 14. století, renesančních a barokních doplňků i novodobých oprav z 19. a 20. století.
Abstract
MATERIALS ANALYSIS OF MORTAR IN THE GREAT TOWER OF KOST CASTLE
Long–term documentation and investigation of the Great Tower at Kost Castle, between 2012 and
2014, included a materials analysis of mortar samples from specifically chosen structures. It was
assumed that they could be assigned to particular phases of structural development, based on
a structural and historical analysis. The aim was to gain further supporting evidence, as part of
the widest possible analyses of the structure, thus enabling differentiation of individual structural
or technological periods to be as finely grained as possible. The different qualities and compositions of the mortars from the Gothic tower, which were dated to the last quarter of the fourteenth
century, and from Renaissance and Baroque additions and repairs to it in the nineteenth and
twentieth centuries, were confirmed.
Úvod
Dochovaný areál hradu Kost je jednou z nejznámějších kastelologických lokalit v Čechách
(obr. 1). Objekt, v mnohých částech unikátně
dochovaný v původní vrcholně gotické podobě,
v sobě jako v hmotném prameni uchovává mnohé
velmi zajímavé stavebněhistorické, materiálové
a technologické, ale v neposlední řadě i umělecké
a kulturně-společenské poznatky.
Na vrcholu pískovcové skály uprostřed styku tří
údolí je rozloženo nepravidelné, přibližně trojúhelníkovité jádro hradu, vymezené na západě
celkem třemi na sebe navazujícími paláci (od jihu
Vartenberský, Šelemberský a Věžový), na severu
kaplí sv. Anny a na východní straně kuchyňským
křídlem přiléhajícím bezprostředně k Velké věži
zaujímající celé jihovýchodní nároží. Volné úseky
na jihu, severu a severovýchodě uzavírá hradba
s ochozem v síle zdiva a stínkami. Vstup do jádra
hradu je branou od severu (obr. 2).
Věž, jejíž vnější i vnitřní líc stěn je vyzděn
z pravidelných pískovcových kvádrů, má šest
strana 305–320
Klíčová slova
Hrad Kost, Velká věž, stavební vývoj, zdicí
malta, materiálový průzkum.
Key words
Kost Castle, Great Tower, structural
development, masonry mortar, materials
investigation.
pater a je postavena na půdorysu pravoúhlého
lichoběžníku s delší osou položenou ve směru
východ–západ. Původní vstup do věže byl na západní straně portálem ve druhém patře, propojeným původně s ochozem na hradbě nebo lávkou
přímo s protilehlým palácem. Spodní čtyři patra,
z nichž spodní dvě byla novodobě zaklenuta, jsou
osvětlována pouze úzkými štěrbinovými okénky
a sloužila pravděpodobně jako sýpková k ukládání obilí. Naprosto odlišné je však páté patro, které
je upraveno k obytným účelům a náročně umělecky vybaveno velkými okny s kružbovým ostěním.
Dnes k němu interiérem věže stoupá novodobé
dřevěné schodiště. Nad obytným pátým patrem
je při vnitřním líci vyzděno cihelné podstřešní
polopatro. Rozdíl tloušťky kamenných stěn věže
a podstřešního polopatra, kde původně býval
ochoz s věžičkami v nárožích obíhající celou věž,
dnes zakrývá pultová stříška. Hlavní střecha věže
má tvar nízkého jehlance s výrazným zalomením
velkými námětky, původně snad měla tvar vysokého dláta.
SVORNÍK 12/2014
305
ŠÁRKA HOŠKOVÁ – MICHAL PANÁČEK:
strana 305–320
Obr. 1) Hrad Kost, celkový pohled od východu (foto M. Panáček 2012).
Velká věž je součástí vrcholně gotické výstavby
jádra hradu za Petra z Vartenberka, který získal
Kost po svém otci někdy okolo roku 1360. Petr
Obr. 2) Hrad Kost, hmotový model jádra hradu (I. Pobořilová 2012).
306
z Vartenberka, pán na Kosti a nejvyšší hofmistr
císaře Karla IV., zahájil již asi někdy na počátku
sedmdesátých let 14. století přestavbu staršího
rodového hradu Beneše z Vartenberka na výstavné sídlo důstojně reprezentující jeho moc a postavení, inspirované nejvyspělejším evropským
obytným komfortem a hradní architekturou královských a šlechtických rezidencí, které díky doprovodům císaře při jeho cestách do říše a dalších
západoevropských zemí nepochybně velmi dobře
znal. Kvůli jeho častým pobytům mimo území království však stavba pravděpodobně nepostupovala příliš kupředu a rozeběhla se až v 80. letech,
kdy Petr již mnohem více pobýval v Čechách a potřeboval Kost jako své dlouhodobé, kompletně
dokončené, stabilní sídlo. Zároveň v té době Petr
získal dostatečné množství finančních prostředků
na tak nákladnou stavbu, zajišťované zejména platy, které mu byly uděleny v Anglii jako přednímu
členu poselstva doprovázejícího českou princeznu
SVORNÍK 12/2014
strana 305–320
Annu Lucemburskou na sňatek s anglickým králem Richardem II. Navíc v letech 1381–1386 zastává Petr úřad nejvyššího purkrabího pražského
hradu, a má tak bezprostřední přístup ke královským stavebním podnikům, takže pro své potřeby
může využít i schopností stavební hutě, která je
provádí.
To se nepochybně velmi úzce promítlo do význačných kvalit celé stavby. Dendrochronologická datace stropních trámů ve 3., 4. a 5. podlaží
udává data výstavby těchto partií věže v letech
1388–1391. Po svém postavení byla věž poprvé
více stavebně upravována renesančně ve druhé
polovině 16. století, kdy byl přebudováván obytný
sál v 6. podlaží, který kromě nového otopného zařízení s mohutnou podestou dostal nové stropní
trámy dendrochronologicky datované smýcením
použitého dřeva na přelomu let 1569/1570. Současně bylo vybudováno i nové hrázděné podstřešní patro 7. NP, které ale bylo po roce 1686, jak
dokládají písemné prameny, nahrazeno cihelným
barokním společně se snesením kamenné poprsně otevřeného středověkého ochozu, který byl
v té době již v havarijním stavu a hrozil zřícením.
Po stabilizaci největších trhlin byla koruna zdiva
překryta obíhající pultovou střechou. Novodobé
sanační zásahy z konce 19. a počátku 20. století již
souvisí se zpřístupněním hradu veřejnosti a jeho
využitím pro turistický ruch (Panáček 2003,
2004, 2005).
spára kvádrového zdiva pod spodní závorou (nebyl analyzován)
3. NP – interiér – S stěna
4 – kapsa po 2. krakorci od Z – jádro zdiva
5. NP – interiér – Z stěna
5 – spára kvádrového zdiva
5. NP – interiér – S stěna
6 – podesta otopného zařízení – 3. pilíř od Z –
spára zdiva
6. NP – interiér – SV roh
7 – trezorová skříňka – interiér – spára kvádrového zdiva
7. NP – interiér – J stěna
8 – zazdívky 7. a 8. stropního trámu 6. NP od Z
7. NP – interiér – Z a S stěna
9 – otisky hrázděné konstrukce
1. 1. Odběr vzorků malt
Průzkum Velké věže se v letech 2012–2014
soustředil i na materiálovou analýzu vzorků
malt odebraných z vytipovaných konstrukcí
s předpokladem zařazení do odlišných fází stavebního vývoje podle stavebněhistorického vyhodnocení. Záměrem bylo pokusit se v rámci co
nejkomplexnější analýzy stavby přinést další
podpůrné poznatky umožňující subtilnější rozlišení jednotlivých stavebních nebo technologických fází.
Místa odběru a označení vzorků z Velké věže
a východní části hradebního ochozu jádra hradu
(obr. 3):
Velká věž
3. NP – interiér – Z stěna
1 – spára kvádrového zdiva (nebyl analyzován);
2 – špaleta vstupu – J stěna – kapsa horní závory
(nebyl analyzován); 3 – špaleta vstupu – J stěna –
Obr. 3) Hrad Kost, Velká věž, drátěný model se schematickým vyznačením polohy odebraných vzorků malt (kresba M. Panáček 2013).
SVORNÍK 12/2014
307
7. NP – exteriér – ochoz – Z strana
10 – kvádrový líc – ložné spáry; 11 – jádro zdiva;
12 – kvádrový líc – novodobé spárování
7. NP – exteriér – ochoz – V strana
13, 14 – jádro zdiva; 15 – S část – maltový potěr
lomového zdiva; 16 – J část – malta v mělké kapse
v ploše ochozu; 17 – oprava v místě chrliče; 18 –
zazdívka cihelné stěny v místě chrliče (nebyl analyzován)
Hradební ochozy jádra hradu – východní část
19 – 5. stínka cimbuří od J – jádro zdiva pod krycím hřebenáčem – zdicí malta
20 – ochoz – jádro zdiva – zdicí malta
1. 2. Předpokládané soubory malt
z jednotlivých stavebních etap podle
stavebněhistorického vyhodnocení
Gotická výstavba (dendro 1388–1391)
Stavba Velké věže v její základní podobě a dokončení jádra hradu včetně hradebních ochozů. Vzorky
malt č. 1 – 5, 7, 10, 11, 13, 14, (?15, ?16), 19.
Renesanční úpravy (dendro 1569/1570)
Zaklenutí spodních dvou podlaží 1. NP a 2. NP, výstavba podesty otopného zařízení v 5. NP a 6. NP,
zřízení nového trámového stropu v 6. NP, stavba nového podstřešního patra a krovu v 7. NP.
Vzorky malt číslo 6 a 8.
Barokní opravy (po 1686)
Byla snesena předprseň vrcholového ochozu, provedena jeho oprava a odstraněny hrázděné stěny
podstřešního patra 7. NP a nahrazeny cihelnými.
Vzorky malt č. 9, 17, (?15, ?16, ?20).
Úpravy sklonku 19. a počátku 20. století
Sanační a konzervační práce, dozdívky a spárování.
Vzorky malt č. 12, 18, (?20).
2. Materiálový rozbor
U většiny vzorků malt z jednotlivých stavebních etap byl stanoven podíl kameniva, jemných
částic a vápenného pojiva. Hrubá maltová frakce
(kamenivo) byla makroskopicky popsána a byla
provedena granulometrie. Vybrané vzorky byly
podrobeny rentgenové fluorescenční analýze
a z některých byly provedeny výbrusy pro mikroskopický popis.
308
strana 305–320
2. 1. Stanovení podílu kameniva,
jemných částic a vápenného pojiva
Ze vzorků malt byla odebrána reprezentativní
část, v hmoždíři lehce rozrušena na sypkou hmotu
a takto upravený vzorek o hmotnosti 35–45 g byl
vysušen v sušárně 1 hodinu při 110 °C. Poté byl
zvážen s přesností ±10 mg (tj. hmotnost m), kvantitativně převeden do 500 ml Erlenmeyerovy
baňky a zvlhčen destilovanou vodou. S cílem rozpuštění vápenného pojiva byla do Erlenmeyerovy
baňky s navlhčeným vzorkem přidána 10% HCl.
Po většinou velmi intenzivním uvolňování CO2,
bylo do baňky za účelem dokončení rozkladu přikápnuto pár kapek konc. HCl a baňka se vzorkem
byla ještě asi 10 minut zahřívána na vařiči.
K rozloženému a vychlazenému vzorku (tj. suspensi kameniva ve zřeď. HCl) byla přidána destilovaná voda. Krouživým pohybem baňkou byly
jemné částice z rozložené malty uvedeny do stavu
vznosu, suspense jemných částic byla filtrována
přes filtrační papír KA 4 – M. Při této operaci bylo
třeba dát pozor, aby na filtr nebyla slita také těžší
zrna písku, tj. částice nad 63 μm.
Do baňky bylo přidáno další množství destilované vody a celý postup oddělování jemných částic
opakován až do okamžiku, kdy nad kamenivem
zůstala destilovaná voda zcela čirá. Filtr s jemnými
částicemi byl vysušen do konstantní hmotnosti m1.
Z Erlenmeyerovy baňky s promytým kamenivem
byla slita čirá destilovaná voda, kamenivo bylo
dáno do sušárny a vysušeno do konstantní hmotnosti mp. K množství jemných částic mj zjištěného
z rozdílu hmotnosti vysušeného filtru s jemnými
částicemi a zváženého filtračního papíru před
provedením filtrace, tj. (mj = m1 – m0), kde m0 je
hmotnost filtračního papíru, je nutno ještě přičíst
hmotnost mz, tj. propad sítem 63 μm. Z navážky
vzorku malty m (tj. 100 %) se určí množství kameniva, jemných částic a množství vápenného pojiva
mv v procentech (kde mv = m – mp – /mj + mz/).
Pro každý z vybraných vzorků malt byla provedena 3 paralelní stanovení. Výsledky výše popsaného postupu jsou uvedeny v tab. I.
2. 2. Makroskopický popis vzorků
maltové hrubé frakce
Pro makroskopický popis byl použit binokulární
mikroskop, lupa a oko. Z makroskopického popisu
vyplývá pár následujících závěrů:
• jednotlivé vzorky se liší velikostí zrna, což
je však problematické posoudit, protože v pří-
SVORNÍK 12/2014
strana 305–320
Obr. 4) Hrad Kost, Velká věž, podoba vzorků a zbylého kameniva po rozpuštění pojiva malt č. 4, 5 a 7 (foto M. Panáček, Š. Hošková 2014).
padě maltovin jsou agregáty v různém stupni
rozložení;
• vzorky se liší v obsahu a velikosti valounového
materiálu a horninového materiálu (druh horniny);
• je velmi obtížné rozlišit makroskopicky (bez
polarizačního mikroskopu a zhotovení výbrusů),
zda se jedná o fragmenty hornin nebo maltové
agregáty;
• výbrusy pro zpracování mikroskopie pomocí polarizačního mikroskopu byly zhotoveny pouze pro
vybrané vzorky č. 8, 9, 10, 12, 20.
2. 3. Granulometrie
Promyté a do konstantní hmotnosti vysušené
vzorky kameniva vybraných vzorků malt (viz odstavec 2. 1. Stanovení podílu kameniva, jemných
částic a vápenného pojiva) byly zpracovány pomocí
metody granulometrie. Jedná se o sítovou analýzu
prováděnou pomocí sítového třídiče se sadou sít se
čtvercovými oky o hraně 8; 4; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,125;
0,063 mm. Výsledky analýzy byly vyhodnoceny
jako zbytek na sítě a propad na sítě pro síta dané
velikosti oka. Výsledky jsou zpracovány do grafů
(obr 5, 7, 9, 13, 16, 19).
Rozbor zrnitosti plniva malt zaujímá velmi významnou roli při jejich hodnocení. Slouží k poměr-
ně přesnému a spolehlivému odlišení jednotlivých
historických stavebních etap objektů. Charakter
písku je v některých oblastech výrazný, je zřejmý
i z makroskopického popisu. Písek je nejviditelnější složka v maltě a při její analýze, na rozdíl od
vápna, ho lze nalézt téměř v původní podobě (Hošek–Muk 1989).
2. 4. Rentgenová fluorescenční analýza (RFA)
Vybrané vzorky malt byly nejdříve rozmělněny ve
třecí misce na požadovanou jemnost, poté vylisovány do tablet o tloušťce 5 mm a průměru 40 mm bez
Obr. 5) Hrad Kost, Velká věž, závislost zbytku na sítě na velikosti oka
síta pro vzorky malt č. 4, 5 a 7 (Š. Hošková 2014).
SVORNÍK 12/2014
309
strana 305–320
použití pojiva a měřeny s krycí polypropylenovou
fólií (PP) tloušťky 4μm. Čas měření jednoho vzorku
byl přibližně 15 minut.
Na provedení rentgenové fluorescenční analýzy byl použit sekvenční vlnově-disperzní rentgenový spektrometr ARL 9400 XP t, vybavený
rentgenovou lampou s Rh anodou typu 4 GN
s koncovým Be okénkem tloušťky 75 μm. Všechny intensity spektrálních čar prvků byly měřeny
ve vakuu programem WinXRF. Kombinace nastavení generátoru-kolimátoru-krystalů-detektorů
byly optimalizovány pro 79 měřených prvků s časem 6 s na prvek. Získané intensity byly zpracovány programem Uniquant 4 bez nutnosti měřit
standardy.
Výsledky měření vzorků jednotlivých skupin
určených k vzájemnému porovnání jsou uvedeny
v tab. II. RFA analýza nebyla provedena pro vzorky
č. 10, 11, 13 a 15.
3. Výsledky experimentů vybraných
vzorků malt pro vzájemné porovnání
Výsledky jednotlivých experimentů popsaných
v kapitole 2 jsou přehledně zobrazeny v grafech
a na závěr shrnuty v tabulkách. Pro ilustraci jsou
publikovány také fotografie jednotlivých vzorků
310
malt a kameniva získaného po rozpuštění pojivové složky. V plném rozsahu není publikován makroskopický popis vzorků a kameniva pro svou obsáhlost a časté opakování, pouze jeho interpretace
a rozdíly u jednotlivých vzorků.
3. 1. Vybrané skupiny vzorků malt
pro vzájemné porovnání
Podle stavebněhistorického vyhodnocení byly
pro vzájemné porovnání vybrány následující skupiny vzorků malt z jednotlivých stavebních etap:
Skupina I – vzorky malt č. 4, 5 a 7 (obr. 4)
Porovnání zdicích malt z jednotlivých fází (roků)
výstavby Velké věže doložené dendrochronologickými daty stropních trámů. V rámci plynulé výstavby
by se měly malty více méně shodovat.
Podíl plniva se shodně pohybuje kolem 80 %, pojivo kolísá od 8 do 18 % hmotnosti u vzorku č. 7.
Částice nad 2 mm tvoří mezi 40–60 % plniva. Granulometrie všech tří vzorků je velmi podobná (obr.
5). Mineralogicky se všechno plnivo skládá z křemene, živce a ojedinělých lístků břidlic. V nejjemnějších
frakcích se objevují ojedinělé slídy. Výjimečně jsou
zrna „obalena“ limonitovým okrem. Všechny tři malty se jeví jako gotické z doby výstavby věže.
SVORNÍK 12/2014
strana 305–320
síta pro vzorky malt č. 5, 6, 8 a 9 (Š. Hošková 2014).
Obr. 9) Hrad Kost, Velká věž, podoba vzorků a zbylého kameniva po rozpuštění pojiva malt č. 5, 6, 8 a 9 (foto M. Panáček, Š. Hošková 2014).
SVORNÍK 12/2014
311
Skupina II – vzorky malt č. 7, 11 a 13 (obr. 6)
Porovnání zdicích malt z obytného podlaží 6. NP
se zdicími maltami koruny věže s otevřeným ochozem v 7. NP. V rámci plynulé výstavby by se měly
malty více méně shodovat.
Podíl plniva je u vzorků v rozmezí cca 80–90 %,
pojivo opět kolísá od 6,4 do cca 18 % hmotnosti
u vzorku č. 7. Částice nad 2 mm tvoří mezi 55–65 %
plniva. Granulometrie všech tří vzorků je velmi podobná (obr. 7). Makroskopicky se všechno plnivo
skládá z úlomků slepenců, rozvětralých úlomků
granitoidů a úlomků zvětralých filitů + jemné písčité až prachovité frakce. Mineralogicky jde opět
o křemen, živce a ojedinělé lístky břidlic. V nejjemnějších frakcích se objevují ojedinělé slídy. Výjimečně jsou zrna „obalena“ limonitovým okrem. Malty
se zdají být gotické z doby výstavby věže.
Skupina III – vzorky malt č. 5, 6, 8 a 9 (obr. 9)
Porovnání gotické malty 5. NP z doby výstavby
věže s předpokládanými renesančními maltami
z 5. NP z doby výstavby podesty otopného zařízení
a ze 7. NP ze zazdívek stropních trámů 6. NP s barokní maltou z doby přestavby hrázděných stěn
podstřešního patra 7. NP na cihelné.
Podíl plniva se u vzorků č. 5, 8 a 9 pohybuje kolem
cca 80–90 %, pouze u vzorku č. 6 dosahuje jen 62 %.
V souladu s tím tvoří pojivo u vzorků č. 5, 8 a 9 od 10
do 15 %, ale u vzorku č. 6 až 28 % hmotnosti, takže
poměr pojivo : plnivo dosahuje výjimečných 0,39 : 1.
Velké rozdíly jsou u podílu částic nad 2 mm, které
u vzorku č. 9 vůbec neexistují. Ve vzorku č. 6 je jich
cca 23 %, u vzorků č. 5 a 8 cca 36 %. To se plně od-
Obr. 10) Hrad Kost, Velká věž, malta č. 8, výbrus, procházející světlo, zvětšeno 10× (foto K. Kovářová 2014).
312
strana 305–320
ráží v granulometrii, kde zásadně vybočuje vzorek
č. 9 (obr. 8). U vzorků č. 5, 6 a 8 se makroskopicky
všechno plnivo skládá z úlomků horninotvorných
minerálů nebo drobných úlomků pískovce. Mineralogicky se opět skládá z křemene, živce a ojedinělých
lístků černých břidlic. V nejjemnějších frakcích se
objevují ojedinělé slídy. Zásadně odlišné složení má
plnivo vzorku č. 9 z dobře tříděného písku s oválnými a suboválnými zrny tvořené z 95 % křemenem.
I podle rentgenové fluorescenční analýzy se jeví
velmi pravděpodobné, že zatímco vzorek č. 5 je bezpečně gotický, tak oba vzorky č. 6 a 8 s nižším obsahem SiO2 a naopak o hodně vyšším obsahem CaO lze
v souladu se stavebněhistorickým vyhodnocením
spojit s renesančními úpravami. Charakterem plniva
naprosto odlišný vzorek č. 9 je barokní.
Mikroskopický popis výbrusu vzorku č. 8
Matrice má barvu bělavého okru s velkým podílem tmelu cca 60 %. Ve výbrusu jsou patrny drobné
úlomky malty o průměru 4–6 mm s kaolinitickým
tmelem. V materiálu úlomků malt existují v převaze křemeny 75 % a 5 % živce, 20 % tmel. Křemen
je dvou generací, oválný a suboválný ostrohranný,
většinou více rozpraskaný. Živce jsou spíše drobnější a tvoří ostrohranná zrnka. Rovněž je přítomen jemný muskovit v tmelu, v hrubší frakci schází.
Horninový materiál nebyl nalezen (obr. 10).
Vzorek má rezavě okrovou matrici s podílem
tmelu 25–30 %. Ve výbrusu je patrný dobře tříděný písek s převahou frakce o průměru 0,25 mm.
SVORNÍK 12/2014
strana 305–320
Obr. 12) Hrad Kost, Velká věž, podoba vzorků a zbylého kameniva po rozpuštění pojiva malt č. 10, 14, 15 a 16 (foto M. Panáček, Š. Hošková 2014).
Zrna písku jsou oválná až suboválná. 95 % minerálního složení tvoří křemen tří generací soudě
dle barvy, vrostlic a drsnosti povrchu. Ostrohranná zrna živce s viditelnou štěpností jsou přítomna
i v základní hmotě tmelu. Ve vzorku se dále vyskytuje tabulkovitý biotit a výjimečně muskovit. Ojediněle jsou přítomny ostrohranné úlomky hornin
– metamorfitů, např. břidlice (obr. 11).
Skupina IV – vzorky malt č. 10,
14, 15 a 16 (obr. 12)
Porovnání zdicích malt koruny věže s otevřeným
ochozem v 7. NP, jestli jsou všechny středověké, nebo
jestli poslední dvě nenáleží až novějším úpravám.
síta pro vzorky malt č. 10, 14, 15 a 16 (Š. Hošková 2014).
SVORNÍK 12/2014
313
Podíl plniva se u vzorků vyrovnaně pohybuje
kolem cca 85–90 %, pojivo kolísá od 6 do 10 %
hmotnosti. Poměrně velké rozdíly jsou u podílu
částic nad 2 mm. Zatímco vzorek č. 14 jich má pouze 7,7 % a vzorek č. 15 necelých 25 %, vzorky č. 10
a 16 již dosahují obvyklých 45–54 %. To se odráží
v granulometrii, kde výrazně odlišnou křivku vykazuje vzorek č. 14 a zčásti i vzorek č. 15 (obr. 13).
U vzorků č. 10 a 16 se makroskopicky plnivo sklá-
strana 305–320
dá z materiálu fluviálního náplavu s úlomky živců
a světlých granitických hornin, valounů křemene
nebo úlomky minerálů. Mineralogicky se skládá
z křemene, živce a ojedinělých lístků černých břidlic. V nejjemnějších frakcích se objevují ojedinělé
slídy. Odlišné složení mají plniva vzorků č. 14 a 15
převážně z jemnozrnného špatně tříděného písku
s křemennou jemnozrnnou frakcí a hrubší křemeno-živcovou frakcí. Zatímco vzorky č. 10 a 16 se
tak zdají být bezpečně původní gotické, srovnatelné se vzorky č. 4, 5, 7, vzorky č. 14 a 15 je možné,
pravděpodobně zejména díky odlišnému plnivu,
zařadit k odlišné fázi výstavby věže nebo dokonce pozdější stavební etapě v rámci oprav východní
části ochozu.
Barevnost matrice je šedookrová s homogenním tmelem cca 30–35 %. Vzorek je tvořen
pravděpodobně materiálem fluviálního náplavu, tvořeným úlomky živců a úlomky světlých
jemnozrnných granitických hornin. Vyskytují se
suboválná zrna křemene 65 %, 35 % draselných,
silně zvětralých, živců suboválných až ostrohranných. V nejjemnějších frakcích tmelu se vyskytuje minimální množství velmi drobných lupínků
314
SVORNÍK 12/2014
strana 305–320
slídy. Nebyly pozorovány žádné horninové materiály (obr. 14).
Skupina V – vzorky malt č. 14, 17 a 12 (obr. 15)
Porovnání pravděpodobně původní zdicí malty
koruny věže s otevřeným ochozem v 7. NP s maltou
z předpokládané barokní opravy ochozu při příležitosti snášení kamenné předprsně a s maltou z novodobé opravy zdiva věže.
Podíl plniva se u vzorků č. 12 a 17 pohybuje kolem cca 80 %, vzorek č. 14 má ještě o 10 % vyšší
podíl. V opačném směru je obdobný rozdíl i v pojivu, kde u vzorků č. 12 a 17 kolísá mezi 13 až 15
% hmotnosti, zatímco u vzorku č. 14 je pouze cca
6 %. Zásadní jsou rozdíly u podílu částic nad 2
mm. Zatímco vzorek č. 17 je již vůbec neobsahuje a č. 14 jich má pouze 7,7 %, vzorek č. 12 jich
obsahuje skoro 60 %. Opět se to výrazně odráží
v granulometrii, kde jde o tři naprosto odlišné
křivky (obr. 16). U vzorku č. 12 se makroskopicky plnivo skládá z úlomků světlých granitických
hornin. Mineralogicky se skládá z křemene, živce a ojedinělých úlomků břidlic nebo rul. Odlišné
složení mají plniva vzorků č. 14 a 17 převážně
z jemnozrnného tříděného písku s křemennou
jemnozrnnou frakcí a hrubší křemeno-živcovou
frakcí. Vzorek č. 17 je o poznání jemnější, lépe vytříděný. Dle chronologie je vzorek malty č. 14 nejstarší, možná ještě z gotické fáze výstavby věže,
možná z nějaké pozdější opravy, vzorek malty č.
17 je bezpečně barokní. Díky odlišnému chemickému složení prokázanému rentgenovou fluorescenční analýzou s menším obsahem SiO2 a mnohem větším obsahem CaO se prokázal novodobý
původ vzorku malty č. 12 asi někdy z přelomu 19.
a 20. století.
Matrix je bělošedé barvy s významným množstvím tmelu až 70 %. Ve vzorku jsou patrné izolované kousky maltoviny, živcové a křemenné
klasty, tmelené vápnem. Rovněž jsou přítomny
navětralé úlomky granitických světlých hornin.
Maltovina je tvořena ze 70 % křemenem suboválných a oválných zrn pravděpodobně z jednoho zdroje, z 25 % draselnými živci dvou generací (silně zvětralé a téměř nezvětralé), z 5 %
oválnými úlomky metamorfitu (ruly, břidlice).
Muskovit byl nalezen pouze v nejjemnějším
tmelu. Ojediněle se vyskytuje úlomek pískovce
(obr. 17).
Skupina VI – vzorky malt č. 4, 19 a 20 (obr. 18)
Porovnání předpokládané gotické zdicí malty
ze zdiva Velké věže a malt ze zdiva stínky cimbuří
a zdiva východní části hradebního ochozu jádra
hradu. Obě části hradu měly vzniknout v rámci
jedné fáze výstavby, proto by se malty neměly příliš lišit.
Podíl plniva je u vzorků v rozmezí cca 80–92 %,
pojivo kolísá od 5,3 do cca 13 % hmotnosti. Částice
nad 2 mm tvoří mezi 43–62 % plniva. Granulometrie všech tří vzorků je podobná (obr. 19). Makroskopicky se plnivo vzorků malt č. 19 a 20 skládá
z materiálu fluviálního náplavu, valounů křemene
a úlomků horninotvorných minerálů. Mineralogicky se všechno plnivo skládá z křemene, živce a ojedinělých lístků břidlic. V nejjemnějších frakcích se
objevují ojedinělé slídy. Výjimečně jsou zrna „obalena“ limonitovým okrem. Všechny tři malty se bezpečně jeví jako gotické z doby výstavby jádra hradu.
SVORNÍK 12/2014
315
strana 305–320
Obr. 18) Hrad Kost, Velká věž a východní hradební ochoz, podoba vzorků a zbylého kameniva po rozpuštění pojiva malt č. 4, 19 a 20 (foto M. Panáček,
Š. Hošková 2014).
Barevnost matrice je bělošedá s červenavými
živci. Zrna základní hmoty jsou těsně uspořádána s malým podílem tmelicího materiálu. Vzorek
je tvořen z 80 % křemenem, do 15 % živcem.
Suboválná zrna křemene jsou ze dvou zdrojů
odlišujících se barvou (bílé, s okrem) a velikostí. Větší jsou ostrohranná hnědavá a načervenalá zrna živců s viditelnou štěpností. Živce jsou
pravděpodobně draselné i sodno-vápenaté. Ve
vzorku byly nalezeny drobné šupinky muskovitu. Nebyly pozorovány žádné horninové úlomky
(obr. 20).
Obr. 19) Hrad Kost, Velká věž a východní hradební ochoz, závislost
zbytku na sítě na velikosti oka síta pro vzorky malt č. 4, 19 a 20
(Š. Hošková 2014).
Obr. 20) Hrad Kost, Velká věž a východní hradební ochoz, malta
č. 20, výbrus, procházející světlo, zvětšeno 10× (foto K. Kovářová
2014).
316
4. Vyhodnocení výsledků
Gotická výstavba (dendro 1388–1391)
Stavba Velké věže v její základní podobě, dokončení jádra hradu včetně hradebních ochozů – vzorky
SVORNÍK 12/2014
strana 305–320
malt číslo 1–5, 7, 10, 11, 13,
Podíl
Podíl
Číslo Historické
Nasákavost Podíl plniva
Hmot. poměr
14, (?15, ?16), 19.
částic nad vápenného
malty období
[%]
[%]
pojivo: plnivo
2 mm [%] pojiva [%]
Všechny vzorky se potvrdily jako gotické z původní
4
gotika
20,8
79,5
47,3
13,4
0,16:1
fáze výstavby jádra hradu,
5
gotika
25,0
81,9
36,0
8,4
0,09:1
6
renesance
20,7
62,0
22,9
28,1
0,39:1
vyjma vzorků č. 14 a 15, kte7
gotika
13,3
77,2
59,4
17,9
0,22:1
ré jsou složením svého plni8
renesance
18,8
88,3
35,9
9,1
0,10:1
va odlišné. Buď také pochá9
baroko
20,5
77,4
0,0
15,2
0,18:1
zejí z původní fáze výstavby
10
gotika
22,0
84,6
45,5
10,0
0,11:1
jádra hradu, pouze byly
11
gotika
12,0
87,5
54,9
8,4
0,09:1
snad záměrně připraveny
12
19. a 20. st. 14,1
79,2
59,5
15,4
0,18:1
z jiného materiálu v souvis13
gotika
15,5
88,6
65,3
6,4
0,07:1
losti s použitím v místě ote14
? gotika
13,8
90,9
7,7
6,1
0,07:1
vřeného ochozu na koruně
15
? gotika
14,0
85,5
24,9
8,2
0,09:1
věže, nebo jsou až pozdější
16
gotika
18,3
84,8
53,3
10,5
0,12:1
z nějaké pozdně středověké
17
baroko
20,3
81,8
0,0
13,2
0,15:1
nebo raně novověké opravy.
19
gotika
15,5
92
61,9
5,3
0,06:1
20
gotika
24,9
87,8
43,4
7,5
0,08:1
Gotické malty jsou obecně
připraveny z netříděného
Tab. I Hrad Kost, Velká věž a východní hradební ochoz, nasákavost a podíl plniva a pojiva zkoumaných
materiálu kopaného i půmalt (Š. Hošková – M. Panáček 2014).
vodně říčního charakteru
s velkými frakcemi kameniva včetně malých oblázků
frakcí kameniva, nevyskytují se drobné obláza úlomků nerostů. Podíl vápenného pojiva kolísá
ky nebo velké úlomky hornin. Nejde však ještě
mezi 5,3–13,4 %, výjimečně necelých 18 %, podíl
o pečlivě tříděný písek jako u barokních vzorkameniva je cca 80–90 % (tab. I). Malty jsou poků malt č. 9 a 17. Oba vzorky však především
jeny pravděpodobně vzdušným vápnem. Vzorky
vykazují nižší obsah SiO2 a naopak o hodně
malt č. 19 a 20 odebrané z přilehlé východní části
vyšší obsah CaO oproti všem gotickým maltám
hradebního ochozu jsou taktéž gotické, připrave(tab. II). Všechny charakteristiky svědčí pro zané z hrubého plniva a poměrně chudé na vápenné
řazení do renesančních úprav Velké věže.
pojivo (5,3 a 7,5 %).
Renesanční úpravy
(dendro 1569/1570)
Zaklenutí spodních dvou
podlaží 1. a 2. NP, výstavba
podesty otopného zařízení v 5.
a 6. NP, zřízení nového trámového stropu v 6. NP, stavba
nového podstřešního patra
a krovu v 7. NP – vzorky malt
číslo 6 a 8.
Vzorky jsou svým složením poměru pojiva a plniva
podobné gotickým, ale vzorek č. 6 má mnohem vyšší
obsah pojiva, nejvyšší ze
všech zkoumaných vzorků,
cca 3× vyšší, než je zjištěný průměr. Plnivo malt má
o něco menší podíl větších
Číslo
malty
4
5
6
7
8
9
10
12
14
16
17
19
20
Složka
Historické období
gotika
gotika
renesance
gotika
renesance
baroko
gotika
19. a 20. st.
? gotika
gotika
baroko
gotika
gotika
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
SO3
54,59
46,56
40,52
55,97
34,24
53,55
46,81
37,17
78,07
51,30
65,46
69,02
66,35
7,39
7,08
7,45
10,74
2,03
4,17
10,70
4,64
7,28
10,37
5,38
11,27
9,99
2,16
1,98
2,71
1,38
0,80
1,04
2,34
1,91
0,75
4,73
0,72
1,75
1,77
28,80
37,73
45,11
25,11
60,26
29,02
36,17
51,42
11,77
29,04
26,17
14,11
18,60
0,46
0,82
0,76
0,50
0,61
0,58
1,09
1,51
0,57
0,96
0,92
0,72
0,83
3,65
1,96
0,59
2,56
2,27
9,70
0,086
3,56
0,16
0,26
0,11
0,031
0,022
Tab. II Hrad Kost, Velká věž a východní hradební ochoz, rentgenová fluorescenční analýza malt – obsah
vybraných oxidů v hmotnostních % (Š. Hošková – M. Panáček 2014).
SVORNÍK 12/2014
317
Barokní opravy (po 1686)
Byla snesena předprseň vrcholového ochozu, provedena jeho oprava a odstraněny hrázděné stěny
podstřešního patra 7. NP a nahrazeny cihelnými –
vzorky malt číslo 9, 17, (?15, ?16, ?20).
Jako prokazatelně barokní se potvrdily pouze
vzorky malt č. 9 a 17, ostatní pocházejí z jiných
stavebních etap, než jsou úpravy po roce 1686. Barokní malty jsou zásadně odlišné svým plnivem,
jsou připraveny z velmi pečlivě tříděného písku
s jemnou frakcí. Vůbec se nevyskytují drobné oblázky nebo úlomky hornin. Podíl vápenného pojiva se pohybuje mezi 13–15 %, tedy obecně výše
než u gotických malt. I podíly některých oxidů (zejména Al2O3) jsou odlišné.
Úpravy sklonku 19. a počátku 20. století
Sanační a konzervační práce, dozdívky a spárování – vzorky číslo 12, 18, (?20).
318
strana 305–320
Rentgenová fluorescenční analýza prokázala
zásadně odlišné podíly některých oxidů u vzorku č. 12, který je tak jediný s určitostí novodobý,
pravděpodobně již s hydraulickou příměsí portlandského cementu v pojivu. Vzorek malty č. 18
nebyl analyzován a vzorek č. 20 se prokázal jako
gotický.
Závěr
Materiálový rozbor malt ve většině případů
potvrdil předpoklady vzešlé ze stavebněhistorické analýzy a pomohl upřesnit některé jejich soubory související s mladšími úpravami
a opravami, i s konstrukcemi odstraněnými při
novějších stavebních zásazích (ochoz v 7. NP).
Zároveň přinesl exaktní poznání složení malt
(plnivo × pojivo) z jednotlivých slohových období, korespondující s obecnými znalostmi o historických maltách.
SVORNÍK 12/2014
strana 305–320
Literatura a odkazy
Hošek, J. – Muk, J. 1989: Omítky historických staveb. Praha.
Hošek, J. – Losos, L. 2007: Historické omítky. Praha.
Kotlík, P. et al. 2007: Stavební materiály historických objektů.
Skripta VŠCHT v Praze. Mencl, V. 1968: Výtvarný vývoj středověkých omítek. Praha.
Panáček, M. 2003: Otopné zařízení obytného sálu ve Velké
věži na hradě Kost, in: Svorník 1/2003, Praha, s. 129–
140.
Panáček, M. 2004: Okna Vartenberského paláce a Velké věže
na hradě Kost – Otázky řešení okenních výplní obytných
prostor šlechtických rezidencí konce 14. století v českých
zemích, in: Svorník 2/2004, s. 80–91.
Panáček, M. 2005: Stavebněhistorická analýza Velké věže na hradě Kost, nepublikovaná diplomová práce, UJEP Ústí nad Labem.
Šujanová, O. 1980: Povrchové úpravy pamiatkových objektov. Štátny ústav pamaitkovej starostlivosti Bratislava–
Hrad, Seminár SÚPSOP, 28.–30. X., Opatová.
www.vscht.cz/met/stránky/výuka/labor/res_stavebni_materialy_granulometrie/zadani.htm
www.dendrochronologie.cz
Prezentované výsledky byly získány za podpory grantového projektu Pokročilé materiály v moderním stavitelství č. SGS14/103/OHK1/2T/13. Za makroskopický popis maltové hrubé části a mikroskopický popis výbrusů
patří poděkování Dr. J. Schröfelovi z katedry geotechniky FSv ČVUT v Praze a za provedení RFA vzorků malt
autoři děkují Dr. J. Maixnerovi z Centrální laboratoře VŠCHT Praha.
Resumé
Die Materialuntersuchung der Mörtel vom Großen Turm der Burg
Kost
Šárka Hošková – Michal Panáček
Die langfristige Dokumentierung und Untersuchung des Großen
Turmes der Burg Kost (Bez. Jičín) konzentrierten sich in den Jahren
2012–2014 a. A. auf die Materialanalyse der Mörtelproben aus den
ausgewählten Konstruktionen mit der Voraussetzung ihrer Einordnung
in verschiedene Bauentwicklungsphasen gemäß der bauhistorischen
Auswertung. Die Absicht fußte im Versuch eine subtilere Unterscheidung einzelner Bau- oder technologischen Phasen mit weiteren unterstützenden Erkenntnissen im Rahmen der höchst komplexen Analyse
des Baues zu bringen.
Der Große Turm ist ein massiver siebengeschossiger Bau mit unregelmäßigem trapezförmigem Grundriss. Er wurde im Rahmen der
II. Bauetappe der Burg bei ihrem großen Umbau unter Petr v. Wartenberg im letzten Viertel des 14. Jahrhunderts als Kornspeicher mit
bewohnbarem Repräsentationsraum im vorletzten Geschoss erbaut.
Anhand der dendrochronologischen Datierung der ursprünglichen
Deckenbalken der Bau erfolgte in den ca. 4 Jahren im Zeitabschnitt
1388–1391. Der verwendete gotische Mörtel zeigte sich als verhältnismäßig grobkörnig, mit niedrigem Anteil des Luftkalks gebunden.
Die renaissancezeitigen Adaptierungen gegen 1570 zeichnen sich mit
dem feineren Kalkmörtel mit etwas höherer Qualität aus. Die feinkörnigen Kalkmörtel charakterisieren die barockzeitige Instandsetzung der
hohen Turmpartien nach 1686. Das hydraulische Zementbindemittel
identifizierte man in den Mörteln aus den neuzeitlichen Reparierungen
im 19. und 20. Jahrhundert. Die Analysen der Mörtel bestätigten mit
ihrer unterscheidbaren Zusammensetzung die Bauentwicklung des
Turmes, wie sie anhand der Mauerwerkuntersuchung und dendrochronologischen Datierung der erhaltenen Holzteile vorausgesetzt wurde.
Abbildungen
Abb. 1) Burg Kost (Bez. Jičín), Gesamtansicht von Osten (Foto M. Panáček 2012).
Abb. 2) Burg Kost, Massenmodell des Burgkernes (I. Pobořilová
2012).
Abb. 3) Burg Kost, Großer Turm, Drahtmodell mit schematisch verdeutlichter Lage der abgenommenen Mörtelproben (Zeichnung M. Panáček 2013).
Abb. 4) Burg Kost, Großer Turm, Gestalt der Proben und der restlichen Mineralanteile nach dem Bindemittelauflösen von den Mörteln
Nr. 4, 5, 7 (Foto M. Panáček, Š. Hošková 2014).
Abb. 5) Burg Kost, Großer Turm, Verhältnis des Siebrückstandes
zur Siebmaschengröße für die Mörtelproben Nr. 4, 5, 7 (Š. Hošková
2014).
Abb. 6) Burg Kost, Großer Turm, Gestalt der Proben und der restlichen Mineralanteile nach der Bindemittelauflösen von den Mörteln
Abb. 7) Burg Kost, Großer Turm, Verhältnis des Siebrückstandes zur
Siebmaschengröße für die Mörtelproben Nr. 7, 11, 13 (Š. Hošková 2014).
Nr. 5, 6, 8, 9 (Foto M. Panáček, Š. Hošková 2014).
zur Siebmaschengröße für die Mörtelproben Nr. 7, 11, 13 (Š. Hošková 2014).
Abb. 10) Burg Kost, Großer Turm, Mörtel Nr. 8, Dünnschliff, im Durchlicht, 10× vergrößert (Foto K. Kovářová 2014).
SVORNÍK 12/2014
319
Abb. 11) Burg Kost, Großer Turm, Mörtel Nr. 9, Dünnschliff, im Durchlicht, 10× vergrößert (Foto K. Kovářová 2014).
Abb. 12) Burg Kost, Großer Turm, Gestalt der Proben und der restlichen
Mineralanteile nach dem Bindemittelauflösen von den Mörteln Nr. 10,
14, 15, 16 (Foto M. Panáček, Š. Hošková 2014).
Abb. 14) Burg Kost, Großer Turm, Mörtel Nr. 10, Dünnschliff, im
Durchlicht, 10× vergrößert (Foto K. Kovářová 2014).
320
strana 305–320
Abb. 19) Burg Kost, Großer Turm, Verhältnis des Siebrückstandes zur
Siebmaschengröße für die Mörtelproben Nr. 4, 19, 20 (Š. Hošková 2014).
Tabellen:
Tab. I. Burg Kost, Großer Turm, Wasseraufnahme und Anteil der Füllmasse und des Bindemittels der untersuchten Mörtel (M. Panáček –
Š. Hošková 2014).
Tab. II Burg Kost, Großer Turm, Röntgen–Fluoreszenzanalyse der
Mörtel – Inhalt der ausgesuchten Oxide in % der Masse (M. Panáček –
Š. Hošková 2014). Übersetzung J. Noll
SVORNÍK 12/2014

Materiálový průzkum malt Velké věže na hradě Kost

Transkript

Podobné dokumenty

Chatová osada se nachází v klidné části obce Branžež

WIEN

Informationen für das Klettern in Böhmen

BORRELIA IgG ELISA RECOMBINANT ANTIGEN

BORRELIA IgM ELISA RECOMBINANT ANTIGEN