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Title: Secagem de madeiras arqueológicas: análise dos comportamentos físicos e aplicação do modelo de secagem binário
Authors: Monteiro, Cláudio Inácio
Advisor: Louzada, José Luís
Coroado, João Paulo Pereira de Freitas
Keywords: Madeira
Secagem
Conservação
Degradação
Arqueologia subaquática
Física-química da madeira
Secagem binária
Secagem em estufa
Issue Date: 9-Nov-2015
Abstract: A presente tese tem como objetivo desenvolver o estudo sobre o comportamento físico de madeiras arqueológicas alagadas durante o seu processo de secagem. O trabalho foi realizado através do ensaio de diversos provetes de madeira, provenientes de vários sítios arqueológicos subaquáticos e húmidos (Ria de Aveiro A, Ria de Aveiro F, Museu da Levada e Troia I). Os exemplares não possuíam qualquer tipo de tratamento de conservação e foram seleccionados segundo as características que melhor se enquadravam para os fins propostos, tendo-se optado por objetos com diferentes atributos no que diz respeito à espécie, tamanho, teor de humidade e estado de conservação do lenho. As taxas de teor de humidade dos provetes variam entre 98% e 684% (calculo realizado sobre a base seca), compreendendo uma grande variedade de estados de deterioração. Os provetes foram divididos em três grupos e desidratados em diferentes ambientes, segundo os parâmetros de temperatura e humidade relativa, por forma a permitir a monitorização do processo e as reações associadas, nomeadamente de natureza dimensional, decorrente da imposição de novas condições higrotérmicas. Assim o primeiro grupo foi seco ao ar, de forma natural e sem tratamento; o segundo grupo foi seco em estufa climática equipada com sistema de secagem por infravermelhos num sistema experimental a que designamos de Secagem Binária; e o terceiro grupo foi seco na estufa climática com um programa de secagem baseado no aumento gradual da temperatura e com uma elevada humidade relativa. Foram também realizados testes específicos, nomeadamente a secagem de uma madeira por diferencial de pressão, com a finalidade de despistar o comportamento da lenhina. Por fim foi testado o método de secagem binária em objetos arqueológicos de madeira, provenientes do sítio arqueológico do Museu da Levada, combinando a consolidação com a Sacarose e a desidratação em estufa, segundo o novo modelo de secagem. Neste sentido as investigações permitiram: • Verificar que a lenhina tem um papel fundamental na deformação das madeiras durante a secagem, uma vez que as suas características físicas e químicas estão relacionadas com o colapso da estrutura da madeira, evidente, especialmente, no ensaio experimental realizado através da secagem por diferencial de pressão; • A secagem binária apresenta melhores resultados no que concerne à deformação anisotrópica das madeiras, revelando a capacidade de anular os empenos e as deformações das madeiras relacionadas com as tensões criadas pelas variações do teor de humidade dos tecidos lenhosos; • A secagem binária revelou ser um tratamento eficaz na secagem de madeiras arqueológicas bem preservadas, nomeadamente em madeiras de nível 1 e 2 da escala de TRP, podendo ser também uma opção válida, quando combinada com um consolidante como a Sacarose, tendo apresentado excelentes resultados nesta matéria. Neste sentido, o modelo de secagem binário mostrou-se eficiente na redução dos impactos das tensões criadas durante a secagem, podendo ser implementado na secagem de vestígios arqueológicos húmidos, em madeiras densas e bem preservadas, sem qualquer outra adição de consolidantes, sendo até ao momento, o método mais sustentável e ecológico no tratamento destes materiais. No que diz respeito aos materiais lenhosos com níveis de humidade muito elevados e mal preservados, os resultados não se apresentam totalmente conclusivos. No entanto, apontam para que possa ser combinada com consolidantes adequados como a Sacarose, ou eventualmente, no futuro, com outro tipo de materiais compatíveis.
This dissertation aims to develop the study of the physical and chemical behavior of waterlogged archaeological woods during its drying process. The work was performed by testing different samples of wood from archaeological intervened sites (Ria de Aveiro, Aveiro Ria F, Museu da Levada and Troia I), with samples that we think that have the conditions for being analyzed to the expected end, being chosen objects with different characteristics of species, size and condition. The exchange moisture content of the samples varies between 98% and 684% comprising a range of levels of deterioration. The samples were divided into three groups of different environments and dried according to the parameters of temperature and relative humidity so as to allow monitoring of the process and related reactions, namely dimensional nature, resulting from the imposition of new hygrothermal conditions. Thus, the first group was air dried in a natural way and no treatment, the second group was oven dried climate system equipped with infrared drying in an experimental system which we call the binary drying and the third group was oven dried climate with a drying program, based on a gradual increase of temperature and high relative humidity. Special tests were also conducted in order to screen the behavior of lignin through a drying pressure differential of 1 bar. Finally a treatment has been tested in actual wood objects, combining consolidation with sucrose supplemented with a model of binary drying. This study allowed: • Checking that lignin has a key role in the destruction of the wood during drying, since their degradation is related to the breakdown of the wood structure, clear, especially in the samples dried in the drying binary model; • Drying binary performs better with respect to the anisotropic deformation of the woods; • The binary drying proved to be a valid option either in conservation and drying of waterlogged archaeological wood well preserved, or when combined with a consolidants such as sucrose, presenting excellent results in this area. In this sense, the model torque drying proved to be effective in reducing the impacts of the stresses created during drying and may be implemented in the drying of wet archaeological remains, in dense and well preserved woods, without any consolidants of addiction, and to the currently the most sustainable and environmentally friendly method for treating these materials. With respect to the timber and with very high levels of humidity poorly preserved materials, the results have not fully conclusive. However, pointed out that can be combined with suitable consolidants as sucrose or, eventually, in the future with other compatible materials.
Description: Tese de Doutoramento em Quaternário, Materiais e Culturas
URI: http://hdl.handle.net/10348/5218
Document Type: Doctoral Thesis
Appears in Collections:TD - Teses de Doutoramento

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