THE STUDY ON LIME PUTTY FOR THE CONSERVATION OF ANCIENT OBJECTS

Abstract

Four Thepphanom statues of Wat Phraya Tham Worawihan, lime sculptures decorated with invaluable ceramic wares, were situated on the upper part of ancient Jedi. They were presumably constructed in the reign of late King Rama II to early King Rama III. From quick survey, moss stain, plastering on the carved patterns and the breakage were found all over the statues. This research aims to perform data recording and deterioration assessment on a Thepphanom of the southwest location, study on the the composition of the original lime stucco, and trial experiment on the proper composition of lime putty for the restoration. The first step was the survey and condition assessment of the statue. The second was to do sampling on the lime and bricks of the statue and then analysis by SEM-EDX. Lime samples labelled T1-1, T1-2, T1-3 and T-2 contained similar types of elements (C, O, Mg, Al, Si, K, Ca). However, in sample T1-1, N (orginated from protein glue), F (probably from water) and Au (originated from the lacquered work) were also found. While elements like O, Mg, Al, Si, K, Ca, Ti and Fe were found in sample T1-4. While the XRD results of T1-1 and T1-2 indicated the presence of quartze, calcite and margarite. The third step was the preparation of lime by calcination of lime stone or egg shell. From IR spectroscopic results, it was indicated that the longer calcination time, the purer the lime (CaO) obtained. The fourth step was the preparation of 15 lime putty samples: 9 samples of lime plaster, 2 samples of lime coater, 2 samples of lime stucco and two samples of lime binder. The fifth step was salt adsorption. Each sample was firstly kept in 2% (w/v) NaCl solution for 12 hr and subsequently oven dried for 12 hr. This wet-dry process was repeated for 14 days. The lime plasters with the ratios 1:3 and 2:5 were detached from the brisk surface while the 2:3 plaster was strongly binded to the brisk surface and showed high salt adsorption. The lime coater from egg shell was less stable as compared with that from lime stone. While 2 lime stucco samples showed similar distribution of NaCl particles. The final step was the salt desorption using seven different cellulose adsorbents. The Hydrogel_Urea (corncob) gave the highest salt adsorption efficiency.

ประติมากรรมเทพนม วัดพระยาทำวรวิหาร เป็นประติมากรรมปูนปั้นประดับเครื่องถ้วยที่ทรงคุณค่า มีทั้งหมด 4 องค์ตั้งอยู่รอบส่วนบนของเจดีย์โบราณ สันนิษฐานว่าสร้างขึ้นช่วงปลายรัชกาลที่ 2 ถึง รัชกาลที่ 3 จากการสำรวจพบคราบตะไคร่ทั่วทั้งองค์ บริเวณลวดลายปูนปั้นถูกพอกทับและมีร่องรอยการแตกหัก งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ที่จะเก็บข้อมูลและประเมินความเสื่อมสภาพของประติมากรรมเทพนมประจำทิศตะวันตกเฉียงใต้ ศึกษาองค์ประกอบปูนปั้นประติมากรรมดั้งเดิม และหาองค์ประกอบที่เหมาะสมของปูนที่นำไปใช้ในการอนุรักษ์ประติมากรรมปูนปั้น เริ่มด้วยขั้นตอนการสำรวจและประเมินสภาพประติมากรรมปูนปั้น ขั้นตอนที่สองได้ทำการเก็บตัวอย่างปูนและอิฐที่ใช้ในประติมากรรมเทพนม เพื่อวิเคราะห์หาลักษณะของพื้นผิวและองค์ประกอบธาตุด้วยเทคนิค SEM-EDX พบว่า ตัวอย่างปูน T1-1, T1-2, T1-3 และ T-2 มีธาตุองค์ประกอบคล้ายคลึงกันคือมีธาตุ C, O, Mg, Al, Si, K และ Ca ยกเว้นตัวอย่างปูน T1-1 ที่พบธาตุ N, F และ Au ในขณะที่ตัวอย่างอิฐ T1-4 จะพบธาตุ O, Mg, Al, Si, K, Ca, Ti และ Fe นอกจากนี้จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค X-ray Diffraction พบผลึกควอตร์ซ, Calcite และ Margarite ในตัวอย่างปูน T1-1 และ T1-2 ขั้นตอนที่สามทำการเตรียมปูนขาวโดยการเผาปูนหินหรือปูนเปลือกไข่ แล้วตรวจสอบเอกลักษณ์ด้วยเทคนิค IR spectroscopy พบว่าการเพิ่มระยะเวลาการเผาให้นานขึ้นจะได้ CaO ที่มีความบริสุทธิ์มากขึ้น ขั้นตอนที่สี่ทำการเตรียมชิ้นงานเลียนแบบปูนโบราณทั้งหมด 15 ตัวอย่าง โดยเป็นปูนฉาบ 9 ตัวอย่าง ปูนตำ 2 ตัวอย่าง ปูนปั้น 2 ตัวอย่าง และปูนสอ 2 ตัวอย่าง ขั้นตอนที่ห้าได้ทำการแช่แผ่นปูนตัวอย่างในน้ำเกลือเข้มข้น 2 % เป็นเวลา 12 ชั่วโมง แล้วนำไปอบที่ 50ºC เป็นเวลา 12 ชั่วโมง ทำสลับกันเป็นเวลา 14 วัน พบว่าปูนฉาบสูตร 1 : 3 และสูตร 2 : 5 หลังผ่านการดูดเกลือแผ่นปูนหลุดร่อนออกจากอิฐ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าปูนฉาบสูตรนี้ยึดเกาะกับตัวอิฐไม่แข็งแรงเมื่อเทียบกับสูตร 2 : 3 และพบว่าสูตร 2 : 3 เป็นสูตรที่มีการดูดซับเกลือได้ดี นอกจากนี้ปูนตำจากปูนเปลือกไข่จะมีความคงตัวเมื่อเจอน้ำน้อยกว่าปูนตำจากปูนหิน สำหรับปูนปั้นทั้ง 2 สูตรหลังจากแช่ในน้ำเกลือ จะพบอนุภาคของ NaCl กระจายตัวในเนื้อปูนคล้ายคลึงกัน และขั้นตอนสุดท้ายเป็นการดูดซับเกลือบนแผ่นปูนด้วยวัสดุดูดซับ 7 ชนิดที่ทำจากเซลลูโลส พบว่า Hydrogel_Urea (ซังข้าวโพด) มีประสิทธิภาพในการดูดซับเกลือดีกว่าวัสดุดูดซับอื่น