Materiálový průzkum malt Velké věže na hradě Kost

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: Materiálový průzkum malt Velké věže na hradě Kost

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

ŠÁRKA HOŠKOVÁ – MICHAL PANÁČEK: Materiálový průzkum malt Velké věže na hradě Kost 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



Obr. 8) Hrad Kost, Velká věž, závislost zbytku na sítě na velikosti oka 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

ŠÁRKA HOŠKOVÁ – MICHAL PANÁČEK: Materiálový průzkum malt Velké věže na hradě Kost 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). Mikroskopický popis výbrusu vzorku č. 9 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.

Obr. 13) Hrad Kost, Velká věž, závislost zbytku na sítě na velikosti oka 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. Mikroskopický popis výbrusu vzorku č. 10 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.

Mikroskopický popis výbrusu vzorku č. 12 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).

Mikroskopický popis výbrusu vzorku č. 20 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

ŠÁRKA HOŠKOVÁ – MICHAL PANÁČEK: Materiálový průzkum malt Velké věže na hradě Kost 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 Nr. 7, 11, 13 (Foto M. Panáček, Š. Hošková 2014). Abb. 7) Burg Kost, Großer Turm, Verhältnis des Siebrückstandes zur Siebmaschengröße für die Mörtelproben Nr. 7, 11, 13 (Š. Hošková 2014). Abb. 8) Burg Kost, Großer Turm, Gestalt der Proben und der restlichen Mineralanteile nach dem Bindemittelauflösen von den Mörteln Nr. 5, 6, 8, 9 (Foto M. Panáček, Š. Hošková 2014). Abb. 9) Burg Kost, Großer Turm, Verhältnis des Siebrückstandes 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

ŠÁRKA HOŠKOVÁ – MICHAL PANÁČEK: Materiálový průzkum malt Velké věže na hradě Kost 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. 13) Burg Kost, Großer Turm, Verhältnis des Siebrückstandes zur Siebmaschengröße für die Mörtelproben Nr. 7, 11, 13 (Š. Hošková 2014). Abb. 14) Burg Kost, Großer Turm, Mörtel Nr. 10, Dünnschliff, im Durchlicht, 10× vergrößert (Foto K. Kovářová 2014). Abb. 15) Burg Kost, Großer Turm, Gestalt der Proben und der restlichen Mineralanteile nach dem Bindemittelauflösen von den Mörteln Nr. 12, 14, 17 (Foto M. Panáček, Š. Hošková 2014). Abb. 16) Burg Kost, Großer Turm, Verhältnis des Siebrückstandes zur Siebmaschengröße für die Mörtelproben Nr. 12, 14, 17 (Š. Hošková 2014).

320

strana 305–320

Abb. 17) Burg Kost, Großer Turm, Mörtel Nr. 12, Dünnschliff, im Durchlicht, 10× vergrößert (Foto K. Kovářová 2014). Abb. 18) Burg Kost, Großer Turm, Gestalt der Proben und der restlichen Mineralanteile nach dem Bindemittelauflösen von den Mörteln Nr. 4, 19, 20 (Foto M. Panáček, Š. Hošková 2014). Abb. 19) Burg Kost, Großer Turm, Verhältnis des Siebrückstandes zur Siebmaschengröße für die Mörtelproben Nr. 4, 19, 20 (Š. Hošková 2014). Abb. 20) Burg Kost, Großer Turm, Mörtel Nr. 20, Dünnschliff, im Durchlicht, 10× vergrößert (Foto K. Kovářová 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

Recommend Documents