Conservation of the Structure and Materials of Historic Masonry Walls

Abstract:

The paper presents a structural analysis, restoration programme and scope of conservation work essential for protecting historical values based on the example of an overstretched retaining wall providing support for the embankment of an heritage church. The focus was on analysing the status of an historic stone wall constructed in part with bog iron ore (metal ore or iron-rich sedimentary rock). Ore was used for iron smelting and also as a building material. Bog iron ore was frequently used in construction across Poland, especially in places where the raw material was locally available, aesthetically attractive and had mechanical properties approximating the durability of ceramic bricks. The material was characterised by high porosity, low resistance to diffusion and high resistance to freezing, which meant that it could be used successfully in structures subjected to atmospheric impacts without additional protection

• Periodical: Key Engineering Materials (Volume 624)
• Pages: 354-362
• DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.624.354
• Online since: September 2014
• Authors: Jerzy Jasienko, Łukasz Bednarz, Dariusz Bajno
• Keywords: Bog Iron Ore, Conservation, Finite Element Method (FEM), Heritage, Strengthening

References

[1] M. Dankowski, , Ruda darniowa w dawnych konstrukcjach murowanych Nadodrza (Bog iron ore in the old masonry, Odra River catchment), Warstwy Warstwy – – Dachy i Ściany, 4 (1994).

[2] T. Ratajczak, G. . Rzepa, , Bog iron ores in profane and sacral buildings as a local tourist attraction, Zeszyty Naukowe, Górnictwo / Politechnika Śląska, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, (273) (2006).

[3] PN-EN 772-1: 2011E, Metody badań elementów murowych - Część 1: Określenie wytrzymałości na ściskanie. [in polish].

[4] PN-EN 772-4: 2001P, Metody badań elementów murowych - Część 4: Określenie gęstości, gęstości objętościowej oraz porowatości całkowitej i otwartej elementów murowych z kamienia naturalnego. [in polish].

[5] J. Jasieńko, Z. Matkowski, Zasolenie i zawilgocenie murów ceglanych w obiektach zabytkowych - diagnostyka, metodyka badań, techniki rehabilitacji. Wiadomości Konserwatorskie - Journal of Heritage Conservation, (14) 2003. [in polish].

[6] D. Bajno, The determination of causes for defects occurring in the seventeenth-century church building in Prószków, Opole province, Poland, Structural analysis of historical constructions: proceedings of the International Conference on Structural Analysis of Historical Constructions, SAHC 2012, 15-17 October 2012, Wrocław, Poland. Vol. 2 / ed. Jerzy Jasieńko. Wrocław : Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, cop. (2012).

DOI: 10.1002/stab.201290150

[7] Ł. Bednarz, Praca statyczna zabytkowych zakrzywionych konstrukcji ceglanych poddanych zabiegom naprawy i wzmocnienia, (The static work of historical, curved brick structure subjected the interventions of the repair and the strengthening), PhD dissertation, Raport Inst. Bud. PWr. serii PRE nr 3/08, Wrocław, (2008).

[8] J. Jasieńko, T. Łodygowski, P. Rapp, Naprawa, konserwacja i wzmacnianie wybranych, zabytkowych konstrukcji ceglanych, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław, 2006. [in polish].

[9] T. Łodygowski T., W. Kąkol W.,: Metoda elementów skończonych w wybranych zagadnieniach mechaniki konstrukcji inżynierskich, Politechnika Poznańska, Poznań, 2003. [in polish].

[10] M. Rutkowski, M.: Zastosowanie innowacyjnych metod wzmocnienia konstrukcji sklepień murowanych na podstawie sklepień kościoła św. Anny w Ząbkowicach Śląskich, MSc dissertation, Instytut Budownictwa Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2011. [in polish].

[11] Ł. Bednarz, A. Górski, J. Jasieńko, E. Rusiński, Simulations and analyses of arched brick structures, Automation in Construction 20 (2011) pp.741-754.

DOI: 10.1016/j.autcon.2011.01.005

[12] J. Jasieńko, Ł. Bednarz, M. Rutkowski, T. Nowak, Static analysis, strengthening and monitoring of historic st. Ann's church in Ząbkowice Śląskie (Poland), Structural analysis of historical constructions : proceedings of the International Conference on Structural Analysis of Historical Constructions, SAHC 2012, 15-17 October 2012, Wrocław, Poland. Vol. 2 / ed. Jerzy Jasieńko. Wrocław : Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, cop. (2012).

DOI: 10.1201/9781315616995-151

[13] J. Jasieńko, Ł. Bednarz, Strengthening of historic masonry vaults In: Proceedings of the Eighth International Masonry Conference, Dresden, 4th to 7th of July 2010. Vol. 3 / ed. by Wolfram Jäger, Barry Haseltine, Anton Fried. [Dresden : Technische Universität Dresden, 2010].

DOI: 10.25368/2021.72

[14] J. Jasieńko, A. Di Tommaso, Ł. Bednarz, Experimental investigations into collapse of masonry arches reinforced using different compatible Technologies. In: Meccanica delle strutture in muratura rinforzate con compositi : modellazione, sperimentazione, progetto, controllo: Atti del 3 Convegno Nazionale, Venezia, 22-24 Aprile 2009. Bologna: Pitagora, (2009).

[15] J. Jasieńko, Ł. Bednarz, T. Nowak, The effectiveness of strengthening historic brick vaults by contemporary methods. W: Protection of historical buildings, PROHITECH 09 : proceedings of the International Conference on Protection of Historical Buildings, Rome, Italy, 21-24 June 2009. Vol. 2 / ed. Federico M. Mazzolani. Boca Raton [i in. ]: CRC Press, cop. (2009).

DOI: 10.7712/120113.4627.c1651