دراسة معملية لتأثير تكنولوجيا صناعة الفخار علي معدلات التلف

الملخـــــــــص:

أن تقنية الصناعة تلعب دورا هاما في الحد من أو زيادة معدل التلف والذي يعتمد أساسا علي خواص المنتج الفخاري. وتعتمد جودة الفخار المنتج علي نوع الطفلة المستخدمة، فقد ثبت إن الفخار المصنع من طفلات غير متجانسة يتعرض للتلف بدرجة تفوق الفخار المصنع من طفلات متجانسة نتيجة تأثر مكوناته المعدنية طوال مراحل الصناعة المختلفة، الأمر الذي يترتب عليه أضرار بالغة الخطورة للتركيب الفيزيائي للفخار المنتج.

وتم اختيار العديد من العينات الفخارية المختلفة الألوان والأشكال من تل آثار البلاح بالإسماعيلية، وهذا الموقع من المواقع الأثرية التي تعود إلي العصر البطلمي،وتم استخدام طفلات من نفس الموقع وتم تشكيلها بنفس التقنيات القديمة مع استخدام نفس المواد المضافة الشائعة في الفخار القديم.

وأجريت علي هذه العينات العديد من الاختبارات لتقييم تأثير تكنولوجيا الصناعة علي معدل التلف مثل تقييم تأثير (معالجة السطح - التجفيف - الحرق )وقد تم تعيين الخواص الفيزيائية للعينات الأثرية والمصنعة ثم إجريت عمليات التقادم الصناعي للعينات الفخاريةالمصنعة معمليا. وأخيرا تم تعيين الخواص الميكانيكية للعينات الأثرية و المصنعة، وذلك للتأكد من تأثير تكنولوجيا الصناعة علي معدل تلف الفخار. وبناءا علي ذلك يمكن وضع خطة علمية لعلاجه وصيانته تتفق وطبيعة التلف.

1- المقدمــــــــة :

يقع تل آثار البلاح بمركز القنطرة غرب بمحافظة الإسماعيلية قرب قرية الرياح، وهو يبعد حوالي 750م إلي الغرب من مجري قناة السويس عند محطة البلاح، وقديما كان يوجد بالمنطقة بحيرة كبيرة تعرف باسم بحيرة البلاح كانت تمتد حتى تل آثار أبو صيفي بشمال سيناء، وكان لتل آثار أبو صيفي ميناء يشرف علي البحيرة، وتبعد منطقة آثار البلاح عن تل آثار أبو صيفي حوالي 7كم في اتجاه الشمال الشرقي، وتبعد حوالي 15كم عن تل آثار دفنه في اتجاه الشمال الغربي، ولقد قامت بعثة المجلس الأعلى للآثار بعمل حفائر بها عام (2002-2003) ولقد كشفت الحفائر عن عدد كبير من القطع الفخارية المختلفة الأشكال والأحجام ( 1 ).

و درجة حفظ أو تلف المنتج الفخاري تعتمد علي عدة عوامل مختلفة منها خواص المادة الخام الفيزيائية والكيميائية ، وعلي خبرة ومهارة الصانع في مدي فهمه لطبيعة الطفلة. فقد فطن الصانع القديم أن الطين وحده لا يكفي لصناعة فخار جيد متماسك فأخذ يعدل من خواصه فأضاف إليه بعض المواد المالئة Tempers علي حسب لزوجة ولون ونسيج الطين، ولهذه المواد المالئة دوراً واضحاً في تلف الفخار المنتج خاصة إذا كانت تلك المواد المالئة خشنة غير منتظمة في أحجامها خاصة عندما تستخدم علي حالتها الطبيعية Original State ،وفي حالة إهمال الصانع أو عدم خبرته في هذه المرحلة فإن المشغولات الطينية ستحوي العديد من الشوائب التي ستكون بمثابة بؤر لجذب عوامل التلف طوال مراحل الصناعة التالية أو حتى أثناء فترة الاستخدام الوظيفي أو الدفن في التربة (2) .

كما تقدم الدراسة تقييم معملي لتعيين الخواص الفيزيائية والميكانيكية للعينات الفخارية المصنعة ومقارنة نتائجها مع نتائج تعيين الخواص الفيزيائية والميكانيكية للعينات الفخارية الأثرية غير المعالجة والتي تم الحصول عليها لنفس الموقع الأثري المختار. فضلا عن دراسة تأثير التقادم الصناعي المعجل علي تلف العينات الفخارية المصنعة والتي تعطي دلالات كثيرة عن مدي ما يمكن أن تسببه المواد المالئة من مميزات أو عيوب في عملية صناعة الفخار، والتي يمكن الاستفادة منها معمليا في وضع خطة علمية لعلاجه وصيانته.

2- مواد وطرق الدراسة

2-1- مواد الدراسة

تم استخدام عينات فخارية مختلفة الأشكال والأحجام فضلا عن استخدام طفلة من الموقع الأثري المختاربالاضافة إلي استخدام الرمل والقش والتبن المقرط ومسحوق الفخار ومسحوق الحجر الجيري من ورش صناعة الفخار القريبة من الموقع الأثري المختار، وتم استخدامها في تشكيل العينات المختلفة الأشكال والأحجام لتناسب طبيعة الاختبارات اللازمة لتقييم تأثير تكنولوجيا صناعة الفخار علي معدل التلف بدءا من جمع وإعداد الطين وحتى عمليةالحرق.

2-2- طرق الدراسة

2-2-1- طريقة التشكيل

تم أضافة الماء الي خليط الطفلة والمواد المالئة مع استمرار تنقية الطين بهدف الوصول إلي تجانس كتلة الطين. ولقد تم اختيار هذه المواد المالئة بناءا علي النتائج التي أوردها كل من Abd Elghafour,1995)) (3) (إبراهيم ،2002 ) (4)

ثم تم تشكيل العينات بأشكال وأحجام مختلفة لتناسب طبيعة الاختبارات حيث تم تشكيل الأطباق بنفس التقنيات القديمة الشائعة في العصر البطلمي طبقا لما أورده((Arnold,1993 (5) ، (Johson,1988 )(6) Zakin,1997)) (7) ومن أهم التقنيات التي تم استخدامها هي طريقة التجويف والبناء اللولبي والقالب والتشكيل علي العجلة طبقا لما ذكره (نورتن، 1966 ) (8) و(المهدي ،2000) (9) و Hutchinson,1993) ) (10)،وبعد الانتهاء من تشكيل الأطباق تم تشكيل مجموعة كبيرة من العينات المصنعة لتناسب طبيعة الأختبارات المختلفة.

وكانت العينات علي النحو التالي :

1- طفلة خام 2- طفلة خام + تبن 3- طفلة + رمل 4- طفلة + مسحوق فخار

5- طفلة + مسحوق حجر جيري6- طفلة + تبن + رمل 7- طفلة + تبن + مسحوق فخار

8- طفلة + رمل + مسحوق فخار 9- طفلة+ مسحوق فخار+ مسحوق حجرجيري

10- طفلة+ رمل+ مسحوق فخار+ مسحوق حجر جيري.

2-2-2- طرق تقييم تأثير تكنولوجيا صناعة الفخار علي معدل التلف

تم إجراء العديد من الأختبارات لتقييم تأثير تكنولوجيا الصناعة علي معدل التلف بدء من جمع وإعداد الطين وحتى عملية الحرق وذلك بإجراء الطرق التالية :

أ- تقييم تأثير تقنية التشكيل علي معدل التلف تبعا لـArnold,1993 ) ) (5) ، Johnson,1988) ) (6) .

ب- تقييم تأثيرمعالجة السطح علي معدل التلف تبعا لـHutchinson,1993))(10)، ٍShepared,198)) (11) .

ج- تقييم تأثير التجفيف علي معدل التلف تبعا لـ Grimshaw,1971)) (12) .،
Reed,1988)) (13)،(Rice,1996) (14) .

د- تقييم تأثيرالحرق علي معدل التلف تبعا لـ(Chase,1971) (15)،(Matson,1971)(16)،
(Mirti,1998 ) (17)،Rosen,1999 ) ) (18) .

هـ- تعيين الخواص الفيزيائية للعينات الأثرية والمصنعة تبعا لـ ASTM)) (19) .

و- تقييم تأثير التقادم الصناعي المعجل علي العينات الفخارية المصنعة تبعا
لـ( مدكور ،2004) (20)،(لقمة،2000) (21) .

س- تعيين الخواص الميكانيكية للعينات الفخارية الأثرية والمصنعةقبل وبعد التقادم الصناعي
تبعا لـ(ASTM) (19).

3- النتائــــــج

3-1- تقييم تأثير تقنية التشكيل علي معدل التلف

لقد لوحظ أثناء تشكيل الأطباق بطريقة التجويف أو الحبال أو القالب أو التشكيل علي العجلة أنها قد تعرضت للتشرخ أثناء التجفيف ثم الحرق لأختلاف قوة ضغط الطين في جزء عن جزء آخر مما أنتج أطباق غير متماثلة الجدران أو بسبب أحتواءهاعلي محتوي مائي عالي كما يتضح في الصور أرقام (1-4).

3-2 - تقييم تأثير معالجة السطح

ولقد لوحظ تشقق طبقة البطانة للبلاطات التي عولجت ببطانة سميكة أو التي تتكون من طينة غير طينة البلاطات، كما قد تشققت البطانة التي اتسمت باحتوائها علي محتوي مائي عالي ، ولقد تعرضت للتشقق أيضا البطانة التي اتسمت بعدم انتظام سمكها ، في حين لم تتعرض للتشقق البلاطات التي عولجت أسطحها ببطانة ذات سمك منتظم و لاسيما التي كانت من نفس طينة البلاطات المصنعة كما في الصورة رقم (1) وتتفق هذه النتائج مع فيما أوردته (1981 , Shepared )(11) .

3-3- تقييم تأثير التجفيف علي معدل التلف

لقد تعرضت معظم الأطباق المشكلة بطريقة القرص أو البناء بالحبال أو القالب أوحتي التشكيل علي العجلة للتشقق ولا سيما الأطباق التي اتسمت بعدم الارتكاز الدقيق ، أو ذات الجدران غير المتماثلة ، أو تلك التي احتوت علي نسبة رطوبة أو محتوي مائي عالي ، كما تعرضت للتشقق أيضا الأطباق المشكلة بالحبال والتي لم يسوي إلا أحد سطحيها فقط ، وتتضح هذه النتائج كما في الصورة (2) ، كما تعرضت بعض البلاطات والحبال للالتواء والتشرخ كما يتضح في الصورة رقم ( 3 ).

ولقد لوحظ تعرض العديد من العينات للانكماش بعد التجفيف وتم حساب انكماش التجفيف تبعا
لـ (1996 , Rice ) ( 14) .

و اتضح جليا أن كل العينات الخاصة بتل آثار البلاح بالإسماعيلية قد تعرضت للانكماش ، حيث قللت الإضافات من درجة الانكماش، ولقد تراوحت درجة انكمـاش التجفيـف للطـفلة مـن1 ٪(كما هو الحال في الطفلة المضاف اليها الرمل ومسحوق الفخار ومسحوق الحجر الجيري) الي 7٪(كما هو الحال في الطفلة الخام) ويقع فيما بين هاتين القيمتين المذكورتين درجة الأنكماش للطفلة في الأضافات المختلفة كما يتضح في الشكل رقم (1 ).



3-4- تقييم تأثير الحرق علي معدل التلف

لقد تعرضت بعض الأطباق للتشرخ والتشقق لعدم انتظام درجة حرارة الحرق ، كما قد أصيب بعضها بتبقع لتأثير الدخان أو جو الحرق غير المنتظم نظرا لطبيعة الوقود المستخدم وهو القش . كما ظهر واضحا أن الأطباق ذات السمك الكبير كانت تحتفظ بلب ذو لون رمادي مائل إلي السواد كما في الصور أرقام (4-6) .

و تم بعد ذلك حساب درجة الانكماش الكلي وهو مجموع درجتي انكماش التجفيف والحرق حيث تراوحت درجة الأنكماش الكلي للطفلة بعد الحرق ما بين 2.01٪( كما هو الحال في الطفلة المضاف اليها الرمل ومسحوق الفخار ومسحوق الحجر الجيري)الي9.15٪ (كما هو الحال في الطفلة الخام ) ويقع فيما بين هاتين القيمتين درجة الأنكماش الكلي للطفلة في حال الأضافات المختلفة كما يتضح في الشكل رقم (2 ).



3-5- تعيين الخواص الفيزيائية للعينات الفخارية الأثرية والمصنعة

3-5-1- تعيين الخواص الفيزيائية للعينات الأثرية

تم تعيين الخواص الفيزيائية للعينات الفخارية الأثرية غير المعالجة لنفس الموقع الأثري المختار ، حيث تم تعيين المسامية الظاهرية Apparent porosity ودرجة امتصاص الماء Water Absorption والكثافة الكلية Bulk Density تبعا لـ(2001، ASTM) حيث سجلت العينة الأولي درجة امتصاص للماء 10.94٪( ومسامية16.98% وكثافة1.56 كجم/ سم3، كما سجلت العينة الثانية درجة امتصاص للماء 14.70% ومسامية23.34% وكثافة1.61 كجم /سم3 العينة الثالثة فقد سجلت درجة امتصاص للماء 14.35% ومسامية 20.58% وكثافة 1.86كجم /سم3.



3-5-2- تعيين الخواص الفيزيائية للعينات الفخارية المصنعة

لقد اتضح من خلال نتائج تعيين الخواص الفيزيائية للعينات المصنعة أن الإضافات قد زادت من معدل امتصاص ومسامية العينات الفخارية المصنعة إذا ما قورنت بنتائج الطفلة الخام . ولقد تراوحت درجة أمتصاص الماء للعينات الفخارية المصنعة من الطفلة الخام من10.97٪( كما هو الحال في الطفلة الخام )الي 17.71٪ (كما هو الحال في الطفلة المضاف اليها الرمل ومسحوق الفخار ومسحوق الحجر الجيري). في حين تراوحت درجة المسامية للعينات الفخارية المصنعة من الطفلة الخام من 21.68 ٪( للطفلة الخام) الي28.57 ٪ ( للطفلة المضاف اليها الرمل ومسحوق الفخار ومسحوق الحجر الجيري).

أما الكثافة فقد تراوحت من 1.61 جم/سم3( كما هو الحال في الطفلة المضاف اليها الرمل ومسحوق الفخار ومسحوق الحجر الجيري) الي1.97 جم/سم3( كما هو الحال في الطفلة الخام ) ويقع فيما بين هاتين القيمتين المذكورتين درجة الأمتصاص و المسامية و الكثافة للطفلة في حال الأضافات المختلفة كما يتضح
في الشكل رقم (3).



3-6- تقييم تأثير التقادم الصناعي المعجل علي العينات الفخارية المصنعة

3-6-1- التقادم الصناعي المعجل بالحرارة علي تلف العينات الفخارية المصنعة

ولقد اتضح من خلال النتائج أن كل العينات قد تعرضت للفقد في الوزن ، حيث تراوحت نسبة الفقد في الوزن بين 0.21 ٪(كما هو الحال في الطفلة المضاف اليها الرمل ومسحوق الفخار ومسحوق الحجر الجيري) الي9.72 ٪ ( كما هو الحال في الطفلة الخام) كما يتضح في الشكل رقم (4).

3-6-2- التقادم الصناعي المعجل بالتجوية الملحية علي تلف العينات الفخارية المصنعة

ولقد تأثرت العينات بالتقادم الصناعي المعجل بالتجوية الملحية حيث تراوحت نسبة الفقد بين3.08٪ (كما هو الحال في الطفلة المضاف اليها مسحوق الفخار) الي 18.46 ٪( للطفلة الخام)، ويقع فيما بين هاتين القيمتين المذكورتين نسبة الفقد في الوزن للطفلة في حال الأضافات المختلفة كما يتضح في
الشكل رقم (5).

3-7- تقييم الخواص الميكانيكية للعينـات الفـخاريـة الأثريـــة و المصنعة

3-7-1- تعيين الخواص الميكانيكية للعينات الفخارية الأثرية

لقد تم تعيين الخواص الميكانيكية لبعض العينات الفخارية، حيث تم إجراء الاختبار علي ثلاث عينات فخارية أثرية وكان متوسط مقاومة الضغط للعينات الثلاثة هي 46.51كجم / سم3.





3-7-2- تعيين الخواص الميكانيكية للعينات الفخارية المصنعة

ولقد تأثرت جميع العينات بالتقادم الصناعي حيث سجلت الطفلة المضاف إليها مسحوق الفخار درجة مقاومة للضغـط بلغـت 149.57 كجم /سم2 قبل التقـادم و 124.20كجم /سم2 بعد التقادم بنسبة انخفاض 16.96 ٪ مقابل 29.33 كجم/سم2 قبل التقادم و 6.10 كجم /سم2 بعد التقادم بنسبة انخفاض 79.20 ٪ للطفلة الخام، ويقع فيما بين هاتين القيمتين المذكورتين قيم الأنخفاض في درجة مقاومة الضغط للعينات الفخارية المصنعة في حال الأضافات المختلقة من جراء التقادم الصناعي المعجل.



4-مناقشة النتائج

من خلال النتائج المستخلصة من البحث والخاصة بتأثير تقنية صناعة الفخار علي معدل التلف يتضح أن درجة و معدل التلف يتوقفان علي تقنية الصناعة وكذلك علي خواص المنتج. في حين يلعب نوع الطفلة والإضافات دورا هاما في الحد من أو زيادة معدل التلف طول مراحل الصناعة المختلفة ولا سيما إذا كانت غير دقيقة.ويتضح من الدراسة المعملية أثناء تشكيل العينات أن الطين الذي لا يحوي أي إضافات يعتبر جسما طينيا لزجا يصعب تشكيله ، ويلتصق بالقالب وبراحة اليد أثناء التشكيل ، أما الجسم الطيني الذي يحوي نسبة عالية من الرمل فيعتبر جسما ضعيفا هزيلأ خشنا غير متماسك بعد التشكيل . و الجسم الطيني الذي يحتوي علي نسبة متوسطة من مسحوق الفخار يعتبر جسم طيني لدن يسهل تشكيله دون أن يترك أثرا علي راحة اليد ،
كما أنه جيد متماسك ، ويماثله في ذلك الجسم الطيني الذي يحتوي علي مسحوق الحجر الجيري أو
خليط منهما.



ولقد لوحظ أيضا أثناء تشكيل العينات أن الجسم الطيني الذي يحتوي علي نسبة عالية من المواد المالئة غير المطحونة جيدا سواء لكسر الفخار أو الحجر الجـيري أو الرمل أو التي تحتوي علي بعض الشوائب إنه جسم طيني ضعيف هزيل ملئ بالجيوب الهوائية. كما لوحظ أيضا أن الجسم الطيني الذي يحوي نسبة عالية جداً من المواد المالئة المطحونة جيدا أنه جسم طيني لدن جداً لدرجة يصعب معها تشكيله بسهولة دون
بذل جهد واضح .

ولا شك أن تلك النتائج التي تم الحصول عليها على قدر كبير من الأهمية في فهم مدى ما يمكن أن تسببه تلك الإضافات من مميزات أو عيوب في العملية التكنولوجية لصناعة الفخار , فقد ثبت من خلال النتائج أن الإضافات قد قللت من درجة الانكماش الكلي و بالتالي تقلل من درجة التعرض للمخاطر أثناء الحرق حيث أحتلت الطفلة المضاف اليها الرمل ومسحوق الفخار و مسحوق الحجر الجيري أقل درجة أنكماش كلي لتصل إلي 2.01% مقارنة بالطفلة الخام التي وصلت درجة انكماشها الكلي الي9.15% .

ويتضح من خلال النتائج الخاصة بتعيين الخواص الفيزيائية للعينات الفخارية المصنعة أن هذه القيم تتفق وقيم تعيين الخواص الفيزيائية للعينات الأثرية الممثلةلنفس الموقع . كما وضحت أيضا أن الموادالمالئة قد أثرت تأثيراً واضحاعلي خواص الفخار الفيزيائية حيث زادت من معدل امتصاص ومسامية العينات الفخارية المصنعة مقارنة بالطفلة الخام وذلك علي حسب نوع المادة المالئة .

ولكن أصبح من الثابت معمليا أن كل الإضافات قد زادت من مسامية وامتصاص العينات الفخارية، فقد ثبت أن معدل امتصاص العينات يزداد في حالة وجود إضافة واحدة ويزداد أكثر في حالة وجود إضافتين ولكن الزيادة الأكبر تلاحظ في حالة وجود ثلاث إضافات .

كما ثبت أيضا أن الإضافات قد حسنت من الخواص الميكانيكية للعينات الفخارية مقارنـة بالطفلة الخام ، وأتى في مقدمتها مسحوق الفخار ثم مسحوق الفخار والحجر الجيري ثم التبن والفخار ثم الرمل ومسحوق الفخار ومسحوق الحجر الجيري ثم الرمل ومسحوق الفخار ثم التبن المقرط والرمل ثم مسحوق الحجر الجيري ثم الرمل ثم التبن المقرط وأخيرا الطفلة الخام، وتتفق بعض هذه النتائج مع نتائج تعيين الخواص الميكانيكية للعينات الفخارية الأثرية غير المعالجة.



ويتضح من خلال النتائج المستخلصة من البحث أن الأضافات قد قللت من درجة تأثر العينات الفخارية المصنعة للتقادم الصناعي الحراري. فقد ثبت أن أضافة مسحوق الفخار فقط إلي الطفلة قد قلل من درجة تأثرها بالتقادم الصناعي الحراري حيث بلغت نسبة الفقد في الوزن حوالي0.44 ٪ . كما ثبت أيضا أن إضافة مسحوق الفخار إلي الرمل أو التبن المقرط أو الحجر الجيري يقلل درجة تأثر الطفلة بالتقادم الصناعي المعجل بالحرارة إذا ما قورن بإضافة الرمل أو مسحوق الحجر الجيري أو التبن المقرط فقط إلي الطفلة، لأنها سوف تشهد نسبة فقد في الوزن أعلي ولا سيما في حالة عدم إضافة مسحوق الفخار.



ولقد تسببت عمليات التقادم الصناعي في ضعف وهشاشية وتشرخ وتبلور الأملاح للعينات الفخارية المصنعة فضلا عن تفتتها، كما يبدو هذا التأثير واضحا من خلال انخفاض درجة مقاومة الضغط للعينات الفخارية المصنعة بعد التقادم الصناعي ، وإذا كان ذلك حال العينات الفخارية المصنعة نتيجة تعرضها لعمليات التقادم الصناعي المعجل بالحرارة والتجوية الملحية خلال عدد من الدورات المتعاقبة فكيف يكون معدل تلف الآثار الفخارية المدفونة في التربة لآلاف السنيين بالموقع الأثري المختار. ولا شك أنها ستكون علي درجة كبيرة جداً من التلف تفوق ما تعرضت له العينات الفخارية المصنعة , لأنها مدفونة في بيئة دفن غنية بجميع عوامل التلف التي تشابكت مع بعضها البعض في أحداث شبكة من مظاهر التلف الفيزوكيميائية، والتي تحتاج معها إلى عمل إسعافات أولية مناسبة لعلاجها وصيانتها .

الخلاصـــــة

لقد توصل البحث لمجموعة كبيرة من النتائج علي قدر كبير من الأهمية في التعرف علي مدي ما يمكن أن تسببه تكنولوجيا صناعة الفخار من تلف حيث تتحسن الخواص الفيزيائية في حالة وجود إضافة واحدة ويزداد التحسن أكثر في حالة وجود إضافتين وبناء علي ذلك فإن القطع تقاوم التلف بدرجة تفوق الأواني الفخارية التي لا تحوي مثل هذه الإضافات . ومن ثم يمكن وضع خطة علمية لعلاجها وصيانتها تتفق وطبيعة خواصها الفيزوميكانيكية.

د/وليدالغريب


منتدى السياحة والسفر
 :: 
منتدى ترميم وصيانة الآثار