Zasolené zdivo a kámen: Jak na odborné odsolování pomocí zábalů z buničiny

Soli, ačkoli často neviditelné, jsou spolu se znečištěním ovzduší jedním z největších nepřátel historických stavebních materiálů^{[2, str. 15]}. Ať už jde o kámen, keramiku, omítky nebo zdivo, pronikající vlhkost přináší s sebou rozpuštěné soli, které mohou způsobit nevratné škody^{[1, str. 1]}.

Jako odborníci v péči o památky, restaurátoři i majitelé historických objektů se s tímto problémem setkávají denně. Jak ale sůl vlastně škodí, jak její přítomnost odhalit a především, jak ji účinně odstranit?

Odkud se soli berou a proč jsou tak nebezpečné?

Zdroje solí jsou rozmanité. Mohou být obsaženy přímo ve stavebních materiálech, nebo se do zdiva dostávají se vzlínající vlhkostí z okolního terénu^{[1, str. 1]}. Vzlínající vlhkostí se nejčastěji šíří dusičnany a chloridy. Významným zdrojem jsou také chemické reakce materiálů se znečištěným ovzduším (oxid siřičitý), nebo nevhodné sanační zásahy z minulosti^{[1, str. 2]}.

Skutečné nebezpečí solí spočívá v jejich chování uvnitř porézního materiálu. Destruktivní vliv mají především dobře rozpustné soli, jako jsou sírany, chloridy a dusičnany. Děje se tak prostřednictvím dvou hlavních mechanismů:

1. Krystalizační tlak (Lineární)

Když se vlhkost odpařuje, koncentrace solí v roztoku stoupá, a nakonec sůl začne v pórech krystalizovat. Jde o jednu z nejčastějších příčin poškození porézních materiálů. Růst krystalů vytváří enormní tlaky, které mohou překonat pevnost materiálu v tahu a roztrhat ho zevnitř.

Začínající krystalizace:
přísun dalšího roztoku z menších pórů.

Vznik tlaků:
Při dostatečném množství roztoku krystalizace pokračuje až do zaplnění pórů za vzniku krystalizačních tlaků.

Zastavení růstu:
Přísun roztoku ukončen, krystalizace dále nepokračuje.

Kapilární síly:
Hnací silou celého procesu jsou kapilární síly v pórech materiálu.

2. Hydratační tlak a hygroskopicita

Některé soli dokážou pohlcovat vzdušnou vlhkost, vázat vodu do své krystalové mřížky a tvořit hydráty. Přechody mezi stupni hydratace jsou doprovázeny masivními změnami objemu. Typickým příkladem je síran sodný:

Na₂SO₄ ↔ Na₂SO₄ · 10 H₂O   (T = 32°C)

Hydratace krystalu (+ H₂O):
Sůl přijímá vodu a radikálně zvětšuje svůj objem, čímž vzniká tlak.

Ztráta krystalické vody:
Při nárůstu teploty. Tyto neustálé objemové změny materiál postupně destruují.

Soli poškozují materiál také rozdílným pnutím při změnách teploty – například chlorid sodný se roztahuje pětkrát rychleji než kalcit, což vede k deskovitému odlupování vrstev^{[2, str. 19]}. K takzvanému osmotickému bobtnání pak dochází v kameni obsahujícím jílové minerály^{[2, str. 25]}.

Jak poznat zasolení?

Zasolení se projevuje v různých formách, od jemných, lehce odstranitelných solných výkvětů (eflorescencí) na povrchu, až po tvorbu tvrdých krust, map, nebo rozpad a odpadávání celých vrstev materiálu^{[1, str. 3]}. Solné výkvěty na povrchu indikují, že se sůl nachází pod povrchem, kde (jako tzv. subflorescence) působí největší škody.

Pro správný restaurátorský zásah je klíčový důkladný průzkum. Zjišťuje se nejen typ a koncentrace solí, ale i jejich distribuce^{[1, str. 3; 6, slajd 23]}. Pro orientační hodnocení lze s výhodou použít komerční kolorimetrické testovací soupravy. Dobrým vodítkem jsou také oborové směrnice (např. WTA 4-5-97), které definují salinitu^{[6, slajd 30]}.

Zábaly s buničinou: efektivní cesta k odsolení

Jedním z nejspolehlivějších způsobů, jak snížit koncentraci solí ve zdivu a kameni, je odsolování pomocí obkladů neboli zábalů. Tento proces je založen na principu kapilárního transportu a difúze^{[1, str. 4]}. Používají se inertní, vysoce nasákavé materiály (sorbenty), jako je kvalitní celulózová buničina (např. Arbocel BC 200) smíchaná s destilovanou vodou.

Jak to funguje v praxi?

1. Pronikání: Vlhký obklad se nanese na povrch materiálu. Vlhkost proniká do pórů a rozpouští soli^{[1, str. 4]}.
2. Extrakce: Jakmile začne obklad vysychat, kapilární síly a difúze vytáhnou roztok solí zpět na povrch a nasají ho do obkladu^{[1, str. 4–5]}.
3. Odstranění: Po odpaření vody zůstane sůl bezpečně uvnitř zábalu, který se posléze suchý odstraní a ekologicky zlikviduje^{[1, str. 5]}.

1. Příprava a začátek nanášení čistící buničiny na zasolený sokl.

2. Manuální aplikace a zajištění dobrého kontaktu zábalu s povrchem.

3. Zakrytí PE fólií, aby se zamezilo příliš rychlému vyschnutí.

4. Sejmutí vyschlého zábalu s bezpečně "uzamčenými" solemi.

Pro úspěšné odsolení je nezbytně nutný dobrý kapilární kontakt obkladu s povrchem odsolovaného materiálu po celou dobu procesu. Buničina Arbocel BC 200 má díky svým kratším vláknům výbornou schopnost vlhkost udržet, skvěle kopíruje povrch a lze ji snadno kombinovat s jílovými materiály (např. bentonit)^{[1, str. 5]}.