Χαρακτηρισμός και διάγνωση της φθοράς λίθινων αρχιτεκτονικών μελών του Ιερού Κουβουκλίου του Πανάγιου Τάφου στα Ιεροσόλυμα - Γαλανάκη, Νίκη (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Επιστήμης και Τεχνικής των Υλικών. Εργαστήριο Επιστήμης και Τεχνικής των Υλικών, 2017)
Στην παρούσα εργασία εξετάστηκαν δοκίμια, από τις εξωτερικές ορθομαρώσεις και την εσωτερική τοιχοποιία του Ιερού Κουβουκλίου, ενώ μελετήθηκαν και λίθοι που κοσμούν το δάπεδο του διαδρόμου που συνδέει το Τρικάμαρο με το Ιερό Κουβούκλιο. Παράλληλα, μελετήθηκαν και δοκίμια από τους λίθους αποκατάστασης που χρησιμοποιήθηκαν, κατά τις επεμβάσεις αποκατάστασης του Ιερού Κουβουκλίου, από το ΕΜΠ, που ολοκληρώθηκαν το Μάρτιο του 2017. Οι τεχνικές οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν για την μελέτη των παραπάνω δοκιμίων, είναι η μικροσκοπία οπτικών ινών, η οπτική μικροσκοπία, η περίθλαση ακτίνων X, η υπερηχοσκόπηση, οι δοκιμές εμβάπτισης σε νερό για τον προσδιορισμό του ολικού ανοιχτού πορώδους, προσβάσιμο στο νερό και του ποσοστού ροφημένου νερού, η ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης με μικρανάλυση ακτίνων X και η φασματοσκοπία υπερύθρου με μετασχηματισμό Fourier. Τα λίθινα στοιχεία που απαρτίζουν το Ιερό Κουβούκλιο, παρουσιάζουν μεγάλες διαφοροποιήσεις, όχι τόσο ως προς την ορυκτολογική τους σύσταση, όσο ως προς τα φυσικοχημικά τους χαρακτηριστικά. Η πλειοψηφία των λιθότυπων που μελετήθηκαν, εμφανίζει κύρια σύσταση τον ασβεστίτη, με εξαίρεση εκείνη του λίθου Slayeb που εμφανίζει και δολομίτη. Όσον αφορά στην διάδοση υπερήχων που είναι ένδειξη της μηχανικής τους συμπεριφοράς, οι λίθοι που εξετάστηκαν, παρουσιάζουν διαφοροποιήσεις, επιδεικνύοντας τιμές ταχύτητας διάδοσης περίπου από 3000 – 6500 m/sec. Ο λίθος αποκατάστασης της ιστορικής τοιχοποιίας, παρουσιάζει ενδιάμεσες τιμές ταχύτητας υπερήχων και συνεπώς αντίστοιχα ενδιάμεση μηχανική συμπεριφορά, σε σχέση με τους δύο διαφορετικούς ιστορικούς λιθότυπους της τοιχοποιίας του μνημείου. Οι λίθοι αποκατάστασης της ορθομαρμάρωσης, παρουσιάζουν αντίστοιχες τιμές ταχύτητας διάδοσης υπερήχων με τους ιστορικούς. Οι δύο ιστορικοί λιθότυποι του δαπέδου, παρουσιάζουν χαμηλές ταχύτητες διάδοσης υπερήχων. Το ολικό ανοιχτό πορώδες, προσβάσιμο στο νερό, καθώς και το ποσοστό ρόφησης νερού, του λίθου αποκατάστασης της ιστορικής τοιχοποιίας, παρουσιάζει παρόμοιες τιμές με αυτές του πιο συμπαγή ιστορικού λιθότυπου της τοιχοποιίας. Ο λίθος αποκατάστασης Mizzy της ορθομαρμάρωσης παρουσιάζει τιμές πορώδους και ποσοστού ρόφησης νερού παρόμοιες με τον ιστορικό, ενώ ο λίθος αποκατάστασης Slayeb της ορθομαρμάρωσης εμφανίζει ελαφρώς υψηλότερες τιμές από τον ιστορικό, γεγονός που μπορεί να αποδοθεί στο διαφορετικό λατομείο προέλευσης. Οι εξεταζόμενοι λίθοι, που κοσμούν το δάπεδο και βρίσκονται σε άμεση επαφή μεταξύ τους παρουσιάζουν υψηλή διαφοροποίηση ως προς το ολικό ανοιχτό πορώδες προσβάσιμο στο νερό, γεγονός που μπορεί να επιφέρει άνιση κατανομή της υγρασίας στο δάπεδο με αποτέλεσμα την εμφάνιση προβλημάτων όσον αφορά στην δομική ακεραιότητα του δαπέδου. Συνεπώς η περαιτέρω μελέτη του δαπέδου καθιστάται επιτακτική ανάγκη. Η κρούστα στις αρχιτεκτονικές επιφάνειες των δύο φατνωμάτων που έρχονται σε επαφή με τα αναμμένα κεριά των πιστών παρουσιάζει υψηλές περιεκτικότητες άνθρακα, αργιλίου, πυριτίου και ασβεστίου. Οι παρουσιαζόμενες υψηλές περιεκτικότητες σε άνθρακα και πυρίτιο-αργίλιο αποδίδονται, αφενός οι πρώτες, στις ελαιώδεις αποθέσεις και την αιθάλη από την καύση των κεριών που λαμβάνει χώρα σε επαφή με την επιφάνεια του λίθου, οι δε δεύτερες στις επικαθήσεις σκόνης που προέρχονται από το περιβάλλον. Οι αργιλοπυριτικής σύστασης επικαθήσεις σκόνης θωρακίζονται πίσω από αλλεπάλληλα στρώματα καπναιθάλης και ελαιωδών αποθέσεων που προκύπτουν από τα προϊόντα της καύσης των κεριών, δημιουργώντας μεγάλου πάχους κρούστες που φτάνουν έως και το 1mm. Τέλος, οι αρχιτεκτονικές επιφάνειες που δεν έρχονται σε άμεση επαφή με τα κεριά των πιστών, παρουσιάζουν κρούστα με πάχος μικρότερο των 20μm, η οποία και είναι πλούσια σε άνθρακα και πυρίτιο, υποδηλώνοντας τον τύπο φθοράς των γκρίζων επικαθήσεων.