Μελέτη θραυστότητας δομικών λίθων ιστορικών μνημείων και αποτίμηση των αποτελεσμάτων υλικών στερέωσης

Abstract

Αντικείμενο της παρούσας έρευνας είναι η μελέτη θραυστότητας δομικών λίθων ιστορικών μνημείων, καθώς και η αποτίμηση υλικών στερέωσης. Ως εκ του τούτου, η έρευνα χωρίζεται σε δύο μέρη. Στο πρώτο μέρος πραγματοποιείται η μελέτη θραυστότητας δομικών λίθων. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν τέσσερις τύποι λίθων. Πιο συγκεκριμένα μάρμαρο και ασβεστόλιθος Μάνης, ο οποίος συναντάται σε διάφορα ιστορικά κτίρια όπως το Αρχοντικό των Μεδίκων και το Δημοτικό Κτίριο Οιτύλου, ψαμμιτικός ασβεστόλιθος Λευκωσίας από την Κύπρο, ο οποίος συναντάται σε ιστορικά κτίρια όπως η Δημοτική Αγορά Λεμεσού και τέλος πωρόλιθος Λευκωσίας από την Κύπρο, που συναντάται σε ιστορικά κτίρια όπως η ενορία της Χρυσαλινιώτισσας. Η αντοχή σε θραύση των δειγμάτων μαρμάρου και ασβεστόλιθου Μάνης υπολογίστηκε με τη διεξαγωγή πειραμάτων κάμψης τριών σημείων σε δείγματα με προϋπάρχουσες ρωγμές. Τα δείγματα αυτά ήταν πρισματικοί δοκοί, με εγκοπές στο κέντρο διαφόρων βαθών (σχήμα εγκοπής U). Για την μελέτη λήφθηκαν υπόψη το άνοιγμα της εγκοπής ή αλλιώς Crack Opening Displacement (COD), καθώς και ο Κρίσιμος Συντελεστής Εντάσεως των Τάσεων ή αλλιώς Critical Stress Intensity Factor (KIC) για τον Τρόπο Ι. Η έρευνα αποκάλυψε ότι η αντοχή σε θραύση παραμένει σταθερή όταν η αναλογία της εγκοπής σε σχέση με το ύψος του δείγματος υπερβαίνει το 0,2. Κατόπιν πραγματοποιήθηκαν δοκιμές θραύσης κατά τον ίδιο ακριβώς τρόπο στον ψαμμιτικό ασβεστόλιθο και πωρόλιθο Λευκωσίας, με μόνη διαφορά τις διαστάσεις στις εγκοπές, όπου είχαν το ίδιο πλάτος με το ύψος της ρωγμής. Η έρευνα αποκάλυψε ότι η αντοχή σε θραύση παραμένει η ίδια, πράγμα που υποδεικνύει ότι η αντοχή σε θραύση εξαρτάται κυρίως από το ύψος της εγκοπής και όχι τόσο από το πάχος της. Στα πλαίσια της παρούσας περιεκτικής μεθοδολογίας για την προσέγγιση των ιστορικών κτιρίων, στο δεύτερο και τελικό στάδιο της έρευνας πραγματοποιήθηκε μελέτη στο ιστορικό κτίριο «Αρχοντικό των Μεδίκων» της Μάνης, όπου έγινε περιγραφή του με μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων. Για την περιγραφή πραγματοποιήθηκαν κάποιες επιπλέον δοκιμές στα δείγματα του πρώτου μέρος και πιο συγκεκριμένα αντοχής σε θλίψη για τον ασβεστόλιθο Μάνης αλλά και εφελκυσμού στο κονίαμα του κτιρίου. Στη συνέχεια έγινε έλεγχος της στατικής συμπεριφοράς του μοντέλου υπό την επίδραση σεισμικών δράσεων στην υπάρχουσα κατάστασή του αλλά και αποτιμώντας το με τρεις διαφορετικές προτάσεις αποκατάστασης με υλικά στερέωσης από ανόργανα υλικά (HAP) και αλκοξυσιλάνια (ES και TEOS), πάντα με τη βοήθεια του λογισμικού προγράμματος SAP2000 v18.2. 0 - Structural Analysis Program.