Λύσεις ερωτήσεων κεφ. 2 (σελ. 32) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΙΚΩΝ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις ερωτήσεων κεφ. 2

Πλήρεις λύσεις και των 8 ερωτήσεων του 2ου κεφαλαίου: ο πηλός ως πρώτος τύπος κονιάματος στην αρχιτεκτονική με το παράδειγμα του Catal Huyuk, η γύψος ως κονίαμα των αιγυπτιακών πυραμίδων και ο λόγος που αυτό ήταν εφικτό, οι κύριες ιδιότητες της γύψου με πρώτη τη διαλυτότητά της στο νερό, ο κύκλος θέρμανσης και ενυδάτωσης που δίνει την πλαστική γύψο, οι χρήσεις των ασβεστοκονιαμάτων ως κονιαμάτων και ως υποστρωμάτων τοιχογραφιών, η ενανθράκωση της υδρασβέστου με το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας ως χημική βάση του fresco, η αποκλειστική χρήση ασβεστοκονιαμάτων από τους Αρχαίους Έλληνες, και η μικρή ποσότητα άμμου ή άχυρου που ξεχωρίζει τα βυζαντινά κονιάματα από τα ρωμαϊκά.

Ο πρώτος τύπος κονιάματος-επιχρίσματος στην αρχιτεκτονική

Ερώτηση: Ποιος ήταν ο πρώτος τύπος κονιάματος-επιχρίσματος που χρησιμοποιήθηκε στην αρχιτεκτονική;

Απάντηση:

• Η ΑΠΑΝΤΗΣΗ (§2.2, σελ. 29): «Κατά τη διάρκεια της Νεολιθικής περιόδου (6800-3300 π.Χ.) βρίσκουμε τοιχογραφίες με υποστρώματα κονιάματα/επιχρίσματα με βάση τον πηλό.» Άρα ο πρώτος τύπος είναι ο πηλός (άργιλος).
• ΤΟ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΠΟΥ ΔΙΝΕΙ ΤΟ ΒΙΒΛΙΟ: «η περίπτωση του Catal Huyuk στην Ανατολία, όπου τοίχοι από τούβλα είχαν επικαλυφθεί με ένα στρώμα λάσπης ή πολύ λεπτόκοκκου πηλού και οι χρωστικές είχαν απλωθεί πάνω σ' αυτό το στρώμα». Οι χρωστικές: ώχρα, αιματίτης, αζουρίτης και κάρβουνο. ⚠️ «Είναι άγνωστο αν είχε χρησιμοποιηθεί κάποιο άλλο υλικό πάνω από τον πηλό, για να εξασφαλιστεί η πρόσφυση των χρωστικών»· οι τοιχογραφίες «είχαν ξαναζωγραφιστεί αρκετές φορές, πιθανόν για θρησκευτικούς λόγους».
• Η ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΟΥ ΠΗΛΟΥ: «Η χρήση του πηλού ως επιχρίσματος τοίχων συνεχίστηκε στην Αίγυπτο και στη Μεσοποταμία. Κομμένο άχυρο αναμίχθηκε με τον πηλό, για να βελτιώσει τις ιδιότητες πρόσφυσης κατά το στέγνωμα.» Στην Αίγυπτο η ιλύς του Νείλου, που χρησιμοποιήθηκε συχνά ως επίχρισμα, περιείχε φυσικό μείγμα άμμου και πηλού με μικρή ποσότητα φυσικού ανθρακικού ασβεστίου και γύψου.
• ΓΙΑΤΙ Ο ΠΗΛΟΣ ΠΡΩΤΟΣ — από τις ιδιότητες της §2.1: η άργιλος όταν απορροφά νερό γίνεται εύπλαστη και κολλώδης, διατηρεί το σχήμα της και εξασφαλίζει την πρόσφυσή της με άλλα υλικά, χωρίς να απαιτεί καμία τεχνολογία επεξεργασίας — σε αντίθεση με τη γύψο και τον ασβέστη, που προϋποθέτουν κλίβανο και ελεγχόμενη θέρμανση (180 °C για τη γύψο, 850-1000 °C για την άσβεστο).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο πρώτος τύπος κονιάματος-επιχρίσματος που χρησιμοποιήθηκε στην αρχιτεκτονική ήταν ο πηλός, δηλαδή τα κονιάματα και επιχρίσματα με βάση τον πηλό ή την άργιλο. Ήδη κατά τη Νεολιθική περίοδο, από το 6800 έως το 3300 π.Χ., βρίσκουμε τοιχογραφίες με τέτοια υποστρώματα, όπως στην περίπτωση του Catal Huyuk στην Ανατολία, όπου τοίχοι από τούβλα είχαν επικαλυφθεί με ένα στρώμα λάσπης ή πολύ λεπτόκοκκου πηλού και οι χρωστικές, δηλαδή ώχρα, αιματίτης, αζουρίτης και κάρβουνο, είχαν απλωθεί πάνω σε αυτό το στρώμα. Η χρήση του πηλού ως επιχρίσματος τοίχων συνεχίστηκε στην Αίγυπτο και στη Μεσοποταμία, όπου κομμένο άχυρο αναμίχθηκε με τον πηλό για να βελτιώσει τις ιδιότητες πρόσφυσης κατά το στέγνωμα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ο τύπος κονιάματος στις Πυραμίδες της Αιγύπτου

Ερώτηση: Ποιος τύπος κονιάματος χρησιμοποιήθηκε στις Πυραμίδες της Αιγύπτου;

Απάντηση:

• Η ΑΠΑΝΤΗΣΗ (§2.2, σελ. 29): «Η γύψος επίσης χρησιμοποιήθηκε ως κονίαμα για τη σύνδεση τούβλων ή πετρών, όπως στην περίπτωση των πυραμίδων.»
• ΟΙ ΤΡΕΙΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΗΣ ΓΥΨΟΥ ΣΤΗΝ ΑΙΓΥΠΤΟ:

    ① ΚΟΝΙΑΜΑ για τη σύνδεση τούβλων ή πετρών → ΠΥΡΑΜΙΔΕΣ
    ② ΕΠΙΧΡΙΣΜΑ σε κατασκευές από πέτρα
    ③ σε μερικές περιπτώσεις τα αιγυπτιακά επιχρίσματα περιείχαν ΜΕΙΓΜΑ
       ΓΥΨΟΥ (θειικού ασβεστίου) και ΑΣΒΕΣΤΟΥ (ανθρακικού ασβεστίου)

• ΓΙΑΤΙ ΗΤΑΝ ΔΥΝΑΤΗ Η ΓΥΨΟΣ ΣΕ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟ ΧΩΡΟ — το κρίσιμο σημείο της απάντησης: «Η χρήση της γύψου σε κονιάματα/επιχρίσματα για εξωτερικούς χώρους είναι δυνατή στην Αίγυπτο εξαιτίας του ξηρού και θερμού κλίματος.» Θυμηθείτε από την §2.1: η γύψος διαλύεται στο νερό, έχει χαμηλή αντίσταση στην υγρασία και διαβρώνεται εύκολα όταν υπάρχουν μεγάλες διακυμάνσεις σχετικής υγρασίας — γι' αυτό γενικά χρησιμοποιείται μόνο σε εσωτερικούς χώρους με ξηρή ατμόσφαιρα. Η Αίγυπτος αποτελεί την εξαίρεση που επιβεβαιώνει τον κανόνα: το ξηρό και θερμό κλίμα αναιρεί τον περιορισμό.
• ⚠️ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΤΗ ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ: η ερώτηση ζητά τον τύπο κονιάματος, όχι επιχρίσματος. Η απάντηση είναι η γύψος, ως συνδετικό υλικό μεταξύ των λίθων. Ο πηλός στην Αίγυπτο (ιλύς του Νείλου) χρησιμοποιήθηκε ως επίχρισμα, όχι ως κονίαμα των πυραμίδων.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στις Πυραμίδες της Αιγύπτου χρησιμοποιήθηκε η γύψος ως κονίαμα για τη σύνδεση τούβλων ή πετρών. Σε κατασκευές από πέτρα η γύψος χρησιμοποιήθηκε και ως επίχρισμα, ενώ σε μερικές περιπτώσεις τα αιγυπτιακά επιχρίσματα περιείχαν μείγμα γύψου, δηλαδή θειικού ασβεστίου, και ασβέστου, δηλαδή ανθρακικού ασβεστίου. Η χρήση της γύψου σε κονιάματα και επιχρίσματα για εξωτερικούς χώρους είναι δυνατή στην Αίγυπτο εξαιτίας του ξηρού και θερμού κλίματος, αφού γενικά η γύψος διαλύεται στο νερό και έχει χαμηλή αντίσταση στην υγρασία.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Μία από τις κύριες ιδιότητες της γύψου

Ερώτηση: Να αναφέρετε μία από τις κύριες ιδιότητες της γύψου.

Απάντηση:

• Η ΚΥΡΙΑ ΙΔΙΟΤΗΤΑ ΠΟΥ ΤΟΝΙΖΕΙ ΤΟ ΒΙΒΛΙΟ (§2.1, σελ. 26): «Μια από τις κυριότερες ιδιότητες της γύψου είναι ότι διαλύεται στο νερό, και γι' αυτό έχει χαμηλή αντίσταση στην επίδραση της υγρασίας.» Η συνέπεια: «Είναι πολύ ευαίσθητη στο νερό και διαβρώνεται εύκολα, όταν υπάρχουν μεγάλες διακυμάνσεις σχετικής υγρασίας. Για το λόγο αυτό η γύψος χρησιμοποιείται μόνο σε εσωτερικούς χώρους που έχουν ξηρή ατμόσφαιρα.»
• ΟΙ ΑΛΛΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΠΟΥ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΝΑΦΕΡΘΟΥΝ (η ερώτηση ζητά μία, αλλά καθεμία από τις παρακάτω είναι πλήρης απάντηση):

    · ΔΙΟΓΚΩΝΕΤΑΙ ΚΑΙ ΣΚΛΗΡΑΙΝΕΙ κατά τη στερεοποίηση/στέγνωμα — γι' αυτό
      ΚΑΘΙΣΤΑ ΑΝΘΕΚΤΙΚΕΣ τις επιφάνειες που καλύπτει και μπορεί να
      χρησιμοποιηθεί ΩΣ ΣΥΝΔΕΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ
    · ΔΕΝ ΧΡΕΙΑΖΕΤΑΙ ΠΡΟΣΘΕΤΑ: «δεν είναι αναγκαίο να προστεθούν σ' αυτήν
      άλλες ουσίες» για να χρησιμοποιηθεί ως επίχρισμα/κονίαμα
    · Η ΠΑΣΤΑ ΤΗΣ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΔΟΥΛΕΥΤΕΙ ΓΡΗΓΟΡΑ (10-30 λεπτά), ειδάλλως
      ΧΑΝΕΙ ΤΗΝ ΠΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΗΣ
    · ΜΕΤΑΒΑΛΛΕΤΑΙ ΜΕ ΤΗ ΘΕΡΜΑΝΣΗ, δίνοντας διάφορες μορφές ανάλογα με
      τη θερμοκρασία, τη διάρκεια και την παρουσία ή όχι νερού

• ⚠️ ΓΙΑΤΙ Η ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ ΣΤΟ ΝΕΡΟ ΕΙΝΑΙ Η ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΤΕΡΗ ΓΙΑ ΤΟΝ ΣΥΝΤΗΡΗΤΗ: είναι αυτή που καθορίζει πού επιτρέπεται να χρησιμοποιηθεί η γύψος. Ό,τι κατασκευάζεται ή συντηρείται με γύψο σε υγρό ή εξωτερικό περιβάλλον θα αστοχήσει. Η μόνη ιστορική εξαίρεση που αναφέρει το βιβλίο είναι η Αίγυπτος, λόγω του ξηρού και θερμού κλίματος (§2.2).
• Η ΙΔΙΟΤΗΤΑ ΑΥΤΗ ΜΠΟΡΕΙ ΚΑΙ ΝΑ ΡΥΘΜΙΣΤΕΙ (σελ. 26): «Στη γύψο μπορούν να προστεθούν αδρανή υλικά, για να μεταβάλουν την εργασιμότητα του υλικού.»

    ορυκτά και ΑΝΟΡΓΑΝΑ ΑΛΑΤΑ (θειικό κάλιο) → ΑΥΞΑΝΟΥΝ τη ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ
    ΟΡΓΑΝΙΚΑ υλικά (ζελατίνη, άμυλο)         → ΜΕΙΩΝΟΥΝ το νερό του μείγματος
                                               → ΑΥΞΑΝΕΤΑΙ ο χρόνος πήξης

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μία από τις κυριότερες ιδιότητες της γύψου είναι ότι διαλύεται στο νερό, και γι' αυτό έχει χαμηλή αντίσταση στην επίδραση της υγρασίας. Είναι πολύ ευαίσθητη στο νερό και διαβρώνεται εύκολα όταν υπάρχουν μεγάλες διακυμάνσεις της σχετικής υγρασίας, και για τον λόγο αυτό χρησιμοποιείται μόνο σε εσωτερικούς χώρους που έχουν ξηρή ατμόσφαιρα. Άλλες κύριες ιδιότητές της είναι ότι κατά τη διάρκεια της στερεοποίησης και του στεγνώματος διογκώνεται και σκληραίνει, καθιστώντας ανθεκτικές τις επιφάνειες που καλύπτει, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συνδετικό υλικό, και ότι για να χρησιμοποιηθεί ως επίχρισμα ή κονίαμα δεν είναι αναγκαίο να προστεθούν σε αυτήν άλλες ουσίες.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Τι συμβαίνει όταν θερμανθεί η γύψος

Ερώτηση: Τι συμβαίνει, όταν θερμανθεί η γύψος;

Απάντηση:

• Η ΓΕΝΙΚΗ ΑΡΧΗ (§2.1, σελ. 26): «Όταν θερμανθούν τα ορυκτά της φυσικής γύψου, μπορούμε να πάρουμε διάφορες μορφές, που εξαρτώνται από τη θερμοκρασία θέρμανσης, τη διάρκεια της θέρμανσης και την παρουσία ή όχι νερού.» Η θέρμανση δηλαδή αφαιρεί νερό από το κρυσταλλικό πλέγμα.
• ΤΟ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΤΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ: «η θέρμανση της γύψου (αφαίρεση του περιεχομένου νερού) περίπου στους 180 °C μάς δίνει πλαστική γύψο (Plaster of Paris), μια λευκή σκόνη».
• Η ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ — ΤΙ ΓΙΝΕΤΑΙ ΜΕ ΤΗΝ ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΝΕΡΟΥ: «Όταν αναμιχθεί η πλαστική γύψος με νερό, απορροφά όσο νερό χρειάστηκε να αφαιρεθεί για το σχηματισμό της και έτσι μετατρέπεται σε μια παχιά πάστα και επιστρέφει στη μορφή του διένυδρου θειικού ασβεστίου CaSO4·2H2O.»

     ΣΕΛΗΝΙΤΗΣ / ΦΥΣΙΚΗ ΓΥΨΟΣ            ΠΛΑΣΤΙΚΗ ΓΥΨΟΣ
     CaSO4·2H2O  ── θέρμανση ~180 °C ──→  (Plaster of Paris)
     (~21% κ.β. νερό)   -H2O              λευκή σκόνη
          ▲                                     │
          └────────────  + H2O  ────────────────┘
              παχιά πάστα · δουλεύεται 10-30 λεπτά
              διογκώνεται και σκληραίνει

• ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΠΡΟΣΕΞΕΙ Ο ΣΥΝΤΗΡΗΤΗΣ: η πάστα «μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως γέμισμα σε τοιχοποιίες, αλλά πρέπει να δουλευτεί γρήγορα (10-30 λεπτά), ειδάλλως χάνει την πλαστικότητά της». Κατά τη στερεοποίηση διογκώνεται και σκληραίνει — και ακριβώς επειδή καθιστά ανθεκτικές τις επιφάνειες που καλύπτει, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συνδετικό υλικό.
• ⚠️ ΣΗΜΕΙΩΣΗ: μια αντίστοιχη, αλλά αυθόρμητη μετατροπή συμβαίνει και χωρίς θέρμανση, στην αντίθετη κατεύθυνση: ο ανυδρίτης (II) ή άνυδρο θειικό ασβέστιο (CaSO4) «έχει την ιδιότητα να απορροφά υγρασία από την ατμόσφαιρα και να μετατρέπεται σε σεληνίτη».

Σύνοψη: (ενδεικτική) Όταν θερμανθούν τα ορυκτά της φυσικής γύψου, μπορούμε να πάρουμε διάφορες μορφές, που εξαρτώνται από τη θερμοκρασία θέρμανσης, τη διάρκεια της θέρμανσης και την παρουσία ή όχι νερού, καθώς η θέρμανση αφαιρεί το περιεχόμενο νερό. Για παράδειγμα, η θέρμανση της γύψου περίπου στους 180 βαθμούς Κελσίου μάς δίνει πλαστική γύψο, το Plaster of Paris, μια λευκή σκόνη. Όταν η πλαστική γύψος αναμιχθεί με νερό, απορροφά όσο νερό χρειάστηκε να αφαιρεθεί για τον σχηματισμό της και έτσι μετατρέπεται σε παχιά πάστα και επιστρέφει στη μορφή του διένυδρου θειικού ασβεστίου. Η πάστα αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως γέμισμα σε τοιχοποιίες, αλλά πρέπει να δουλευτεί γρήγορα, σε 10 έως 30 λεπτά, ειδάλλως χάνει την πλαστικότητά της, ενώ κατά τη διάρκεια της στερεοποίησης διογκώνεται και σκληραίνει.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Πού χρησιμοποιούνται τα ασβεστοκονιάματα

Ερώτηση: Πού χρησιμοποιούνται συνήθως τα ασβεστοκονιάματα;

Απάντηση:

• Η ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΤΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ (§2.1, σελ. 26), αυτούσια: «Τα ασβεστοκονιάματα χρησιμοποιήθηκαν συνήθως ως κονιάματα (καλούνται υδραυλική άσβεστος) και ως υποστρώματα για τοιχογραφίες.»
• ΓΙΑΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΚΑΤΕΞΟΧΗΝ ΥΛΙΚΟ ΤΩΝ ΤΟΙΧΟΓΡΑΦΙΩΝ: επειδή η υδράσβεστος χρησιμοποιείται συχνά και ως επίχρισμα τοιχογραφιών — «Με ένα μυστρί λειαίνεται το επίχρισμα πάνω από το κονίαμα και έτσι η υγρασία και η υδράσβεστος Ca(OH)2 έρχονται στην επιφάνεια» — και επειδή κατά την ενανθράκωση οι χρωστικές ενσωματώνονται στο επίχρισμα με την κρυστάλλωση του ανθρακικού ασβεστίου. Αυτή είναι η ίδια η βάση της τεχνικής fresco.
• ΤΑ ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ (§2.2): ασβεστοκονιάματα βρέθηκαν στο παλάτι Yarim-Lin στην Atchana της Μεσοποταμίας· κάμινος επεξεργασίας ασβεστολίθου κοντά στη Βαγδάτη, ~2500 π.Χ.· οι Έλληνες χρησιμοποιούσαν μόνο ασβεστοκονιάματα (μυκηναϊκός, μινωικός πολιτισμός, Αρχαϊκή περίοδος), όπως στο ανάκτορο της Κνωσσού και στους μακεδονικούς τάφους· τα βυζαντινά και τα ρωμαϊκά κονιάματα αποτελούνταν επίσης από υδράσβεστο.
• ΟΙ ΥΔΡΑΥΛΙΚΕΣ ΑΣΒΕΣΤΟΙ — ΠΟΥ ΔΙΑΦΕΡΟΥΝ (σελ. 28): «πήζουν περίπου όπως το τσιμέντο», κυριότερο συστατικό τους το πυριτικό ασβέστιο, και «η πήξη και η σκλήρυνση των υλικών αυτών γίνεται στον αέρα αλλά και στο νερό, γι' αυτό καλούνται υδραυλικές» — σε αντίθεση με την απλή υδράσβεστο, που είναι αερική κονία και χρειάζεται το CO2 της ατμόσφαιρας.
• ⚠️ Η ΠΡΟΫΠΟΘΕΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ: «Επειδή η υδράσβεστος από μόνη της δεν μπορεί να δώσει ανθεκτικά κονιάματα, χρησιμοποιούνται συχνά αδρανή υλικά (που δεν αντιδρούν με τον ασβέστη), όπως η άμμος», ώστε να δώσουν έναν πιο ανθεκτικό σκελετό στο ασβεστοκονίαμα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα ασβεστοκονιάματα χρησιμοποιήθηκαν συνήθως ως κονιάματα, οπότε και καλούνται υδραυλική άσβεστος, και ως υποστρώματα για τοιχογραφίες. Η υδράσβεστος χρησιμοποιείται συχνά και ως επίχρισμα τοιχογραφιών, καθώς με μυστρί λειαίνεται το επίχρισμα πάνω από το κονίαμα και έτσι η υγρασία και η υδράσβεστος έρχονται στην επιφάνεια, ενώ κατά την ενανθράκωση οι χρωστικές ενσωματώνονται στο επίχρισμα με την κρυστάλλωση του ανθρακικού ασβεστίου. Χαρακτηριστικά ιστορικά παραδείγματα είναι οι τοιχογραφίες στο ανάκτορο της Κνωσσού και στους μακεδονικούς τάφους, που έχουν ως υπόστρωμα ασβεστοκονιάματα. Επειδή όμως η υδράσβεστος από μόνη της δεν μπορεί να δώσει ανθεκτικά κονιάματα, χρησιμοποιούνται συχνά αδρανή υλικά, όπως η άμμος, που δεν αντιδρούν με τον ασβέστη και δίνουν πιο ανθεκτικό σκελετό.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Η αντίδραση της ασβέστου με το διοξείδιο του άνθρακα

Ερώτηση: Τι συμβαίνει, όταν η άσβεστος έρθει σε επαφή με το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας;

Απάντηση:

• Η ΑΠΑΝΤΗΣΗ (§2.1, σελ. 27): «Η υδράσβεστος αντιδρά με το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας (γι' αυτό καλείται αερική κονία) και, όταν πήξει και σκληρύνει, σχηματίζεται ανθρακικό ασβέστιο (ασβεστόλιθος) και το νερό που σχηματίζεται εξατμίζεται.»
• Η ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ (3) ΤΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ:

    Ca(OH)2       +      CO2       ↔     CaCO3        +     H2O
    υδράσβεστος       διοξείδιο          ανθρακικό          νερό
                      του άνθρακα        ασβέστιο           (εξατμίζεται)

  ⚠️ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΤΗ ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ ΤΗΣ ΕΡΩΤΗΣΗΣ: η ερώτηση λέει «η άσβεστος», αλλά αυτή που αντιδρά απευθείας με το CO2 στο κονίαμα είναι η υδράσβεστος Ca(OH)2, δηλαδή η άσβεστος αφού σβηστεί με νερό (αντίδραση 2: CaO + H2O ↔ Ca(OH)2).

• Ο ΠΛΗΡΗΣ ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΑΣΒΕΣΤΗ — για να φανεί ότι το υλικό επιστρέφει εκεί από όπου ξεκίνησε:

    ΑΣΒΕΣΤΟΛΙΘΟΣ ──── θέρμανση 850-1000 °C ────→ ΑΣΒΕΣΤΟΣ + CO2↑
       CaCO3              (κλίβανος)                CaO          (1)
          ▲                                           │
          │                                           │ + H2O    (2)
          │                                           ▼
          │                                      ΥΔΡΑΣΒΕΣΤΟΣ
          │                                       Ca(OH)2
          │                                           │
          └──────── + CO2 ατμόσφαιρας ────────────────┘  (3)
                    ΕΝΑΝΘΡΑΚΩΣΗ · διαρκεί ΕΒΔΟΜΑΔΕΣ

• ΤΙ ΣΗΜΑΙΝΕΙ ΠΡΑΚΤΙΚΑ: «Η αντίδραση αυτή για να ολοκληρωθεί, απαιτείται διάστημα εβδομάδων, κατά τη διάρκεια των οποίων και το κονίαμα αποκτά την τελική σκληρότητά του.» Και το κρίσιμο για τη ζωγραφική: «Κατά τη διάρκεια αυτής της αντίδρασης οι χρωστικές ενσωματώνονται στο επίχρισμα με την κρυστάλλωση του ανθρακικού ασβεστίου» — δηλαδή οι χρωστικές εγκλωβίζονται μέσα στους νέους κρυστάλλους CaCO3, γι' αυτό και η τοιχογραφία fresco είναι τόσο ανθεκτική.
• ⚠️ Η ΑΛΛΗ ΟΨΗ ΤΟΥ ΙΔΙΟΥ ΝΟΜΙΣΜΑΤΟΣ — Η ΔΙΑΒΡΩΣΗ (σελ. 28): «Η διάβρωση των ασβεστοκονιαμάτων οφείλεται σε χημικές αντιδράσεις με το νερό που περιέχει διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα (επειδή το CO2 είναι οξύ και διαλύει το CaCO3), και σε φυσική διάβρωση εξαιτίας της παρουσίας αλάτων.» Το ίδιο δηλαδή αέριο που σκληραίνει το κονίαμα, διαλυμένο στο νερό το καταστρέφει.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Όταν η άσβεστος, αφού σβηστεί με νερό και μετατραπεί σε υδράσβεστο, έρθει σε επαφή με το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας, αντιδρά με αυτό, και γι' αυτόν ακριβώς τον λόγο καλείται αερική κονία. Όταν πήξει και σκληρύνει, σχηματίζεται ανθρακικό ασβέστιο, δηλαδή ασβεστόλιθος, και το νερό που σχηματίζεται εξατμίζεται, σύμφωνα με την αντίδραση υδράσβεστος συν διοξείδιο του άνθρακα δίνει ανθρακικό ασβέστιο συν νερό. Η αντίδραση αυτή, για να ολοκληρωθεί, απαιτεί διάστημα εβδομάδων, κατά τη διάρκεια των οποίων το κονίαμα αποκτά την τελική σκληρότητά του, ενώ ταυτόχρονα οι χρωστικές ενσωματώνονται στο επίχρισμα με την κρυστάλλωση του ανθρακικού ασβεστίου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Οι τύποι κονιαμάτων των Αρχαίων Ελλήνων

Ερώτηση: Ποιους τύπους κονιαμάτων/επιχρισμάτων χρησιμοποιούσαν οι Αρχαίοι Έλληνες;

Απάντηση:

• Η ΑΠΑΝΤΗΣΗ (§2.2, σελ. 30), αυτούσια: «Οι Έλληνες χρησιμοποιούσαν μόνο ασβεστοκονιάματα/επιχρίσματα στις τοιχογραφίες, όπως μαρτυρούν ευρήματα του μυκηναϊκού και του μινωικού πολιτισμού, καθώς και της Αρχαϊκής περιόδου.» ⚠️ Το «μόνο» είναι η ουσία της απάντησης: όχι πηλός, όχι γύψος — αποκλειστικά ασβεστοκονιάματα.
• ΤΑ ΕΥΡΗΜΑΤΑ ΠΟΥ ΤΟ ΤΕΚΜΗΡΙΩΝΟΥΝ: «Οι τοιχογραφίες στο ανάκτορο της Κνωσσού και στους μακεδονικούς τάφους έχουν ως υπόστρωμα ασβεστοκονιάματα.»
• ΤΟ ΙΣΤΟΡΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ — Η ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗ ΤΟΥ FRESCO: «Κατά την αρχαία ελληνική και τη ρωμαϊκή περίοδο έγινε επανάσταση στη ζωγραφική της τοιχογραφίας με την ανάπτυξη της τεχνικής του fresco. Ο όρος fresco αναφέρεται σε κάθε είδος ζωγραφικής που εκτελείται πάνω σε νωπό επίχρισμα, και έτσι οι χρωστικές ενσωματώνονται και προσφύονται στην επιφάνεια με την ενανθράκωση της ασβέστου κατά τη διάρκεια της πήξης.» ➜ Η επιλογή του ασβεστοκονιάματος δεν ήταν τυχαία: μόνο αυτό ενανθρακώνεται και άρα εγκλωβίζει χημικά τη χρωστική — ο πηλός εκπλένεται, η γύψος διαλύεται στο νερό.
• ΠΟΥ ΠΕΡΙΓΡΑΦΟΝΤΑΙ ΟΙ ΤΕΧΝΙΚΕΣ: «οι τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν στις ρωμαϊκές τοιχογραφίες περιγράφονται από τον Βιτρούβιο στο Βιβλίο VII «Περί Αρχιτεκτονικής» («De Architechtura») και από τον Πλίνιο στη «Φυσική Ιστορία» («Historia naturalis»)». Τα κείμενα αυτά «περιγράφουν λεπτομερώς τη σύσταση των κονιαμάτων/επιχρισμάτων και τις μεθόδους εφαρμογής των διάφορων στρωμάτων, ανάλογα με τη λειτουργία τους».

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι Αρχαίοι Έλληνες χρησιμοποιούσαν μόνο ασβεστοκονιάματα και ασβεστούχα επιχρίσματα στις τοιχογραφίες τους, όπως μαρτυρούν ευρήματα του μυκηναϊκού και του μινωικού πολιτισμού, καθώς και της Αρχαϊκής περιόδου. Χαρακτηριστικά, οι τοιχογραφίες στο ανάκτορο της Κνωσσού και στους μακεδονικούς τάφους έχουν ως υπόστρωμα ασβεστοκονιάματα. Κατά την αρχαία ελληνική και τη ρωμαϊκή περίοδο έγινε μάλιστα επανάσταση στη ζωγραφική της τοιχογραφίας με την ανάπτυξη της τεχνικής του fresco, δηλαδή της ζωγραφικής πάνω σε νωπό επίχρισμα, όπου οι χρωστικές ενσωματώνονται και προσφύονται στην επιφάνεια με την ενανθράκωση της ασβέστου κατά τη διάρκεια της πήξης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Το χαρακτηριστικό στοιχείο των βυζαντινών κονιαμάτων

Ερώτηση: Ποιο ήταν το χαρακτηριστικό στοιχείο των βυζαντινών κονιαμάτων/επιχρισμάτων;

Απάντηση:

• Η ΑΠΑΝΤΗΣΗ (§2.2, σελ. 31), αυτούσια: «Τα βυζαντινά κονιάματα/επιχρίσματα, όπως και τα ρωμαϊκά, αποτελούνταν από υδράσβεστο. Η διαφορά των βυζαντινών κονιαμάτων/επιχρισμάτων από τα ρωμαϊκά είναι ότι τα βυζαντινά περιείχαν επίσης μικρή ποσότητα άμμου ή άχυρου.» ➜ Το χαρακτηριστικό στοιχείο είναι λοιπόν η μικρή ποσότητα άμμου ή άχυρου μέσα σε βάση υδράσβεστου.

•   ΡΩΜΑΪΚΑ    υδράσβεστος
    ΒΥΖΑΝΤΙΝΑ  υδράσβεστος  +  ΜΙΚΡΗ ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΑΜΜΟΥ ή ΑΧΥΡΟΥ   ← η διαφορά

• ΓΙΑΤΙ ΕΧΕΙ ΝΟΗΜΑ Η ΠΡΟΣΘΗΚΗ — η εξήγηση βρίσκεται στην §2.1: «Επειδή η υδράσβεστος από μόνη της δεν μπορεί να δώσει ανθεκτικά κονιάματα, χρησιμοποιούνται συχνά αδρανή υλικά, τα οποία δίνουν μεγαλύτερη αντοχή στο κονίαμα. Αδρανή υλικά (που δεν αντιδρούν με τον ασβέστη), όπως η άμμος, μπορούν να προστεθούν και να δώσουν έναν πιο ανθεκτικό σκελετό στο ασβεστοκονίαμα.» Το άχυρο, αντίστοιχα, λειτουργεί ως ίνα οπλισμού — η ίδια λογική με το «κομμένο άχυρο» που αναμίχθηκε με τον πηλό για να βελτιώσει τις ιδιότητες πρόσφυσης κατά το στέγνωμα στην Αίγυπτο και στη Μεσοποταμία.
• Η ΠΗΓΗ ΓΙΑ ΤΗ ΒΥΖΑΝΤΙΝΗ ΤΕΧΝΙΚΗ: «Το γνωστότερο [κείμενο], Ερμηνεία, Hermeneia, έχει γραφτεί από τον Διονύσιο τον εκ Φουρνά στο Άγιο Όρος, μεταξύ 1701-1745. Ο Διονύσιος ο εκ Φουρνά περιγράφει τη βυζαντινή τοιχογραφία fresco.» Άλλα σημαντικά κείμενα: Cennini (1437) για την Αναγέννηση και Pozzo (1692) για το Μπαρόκ.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα βυζαντινά κονιάματα και επιχρίσματα, όπως και τα ρωμαϊκά, αποτελούνταν από υδράσβεστο. Το χαρακτηριστικό στοιχείο τους, δηλαδή η διαφορά τους από τα ρωμαϊκά, είναι ότι τα βυζαντινά περιείχαν επίσης μικρή ποσότητα άμμου ή άχυρου. Η προσθήκη αυτή έχει τεχνική σημασία, γιατί η υδράσβεστος από μόνη της δεν μπορεί να δώσει ανθεκτικά κονιάματα, ενώ τα αδρανή υλικά, όπως η άμμος, που δεν αντιδρούν με τον ασβέστη, δίνουν πιο ανθεκτικό σκελετό στο ασβεστοκονίαμα. Τη βυζαντινή τοιχογραφία fresco περιγράφει το γνωστότερο σχετικό κείμενο, η Ερμηνεία του Διονυσίου του εκ Φουρνά, που γράφτηκε στο Άγιο Όρος μεταξύ 1701 και 1745.

Κριτήρια αξιολόγησης: