Aftakeling van keramiek

Mimbres bowl; Grand County; New Mexico; ca. A.D. 1200-1450; Museum of the native American, New York. Anagoria via Wikimedia Commons, CC BY 3.0

De term 'degradatie' staat voor het proces waarbij de oorspronkelijke materiaaleigenschappen van een object verloren gaan. De variaties in samenstelling, opbouw en stookproces hebben allemaal invloed op de mate waarin een bepaald keramisch object gevoelig is voor degradatie. In het algemeen kan gezegd worden dat laaggebakken keramiek gevoeliger is voor degradatie dan hooggebakken keramiek.

Degradatieprocessen:

  • Mechanische degradatie
    Mechanische schade wordt veroorzaakt door mechanische inwerking, bv. schuren, een val. Of door spanningen die in het object ontstaan onder invloed van temperatuur en relatieve luchtvochtigheid (soms ook fysische degradatie genoemd).
  • Chemische degradatie
    Chemische degradatie is een natuurlijk verouderingsproces, dat wordt veroorzaakt door chemische reacties met omgevingsfactoren of die intrinsiek in het object aanwezig zijn.
  • Biologische aantasting
    Biologische aantasting wordt veroorzaakt door micro-organismen (schimmels, bacteriën, enz.). Micro-organismen voeden zich met organisch materiaal maar kunnen zich ook te goed doen aan vastklevend stof en vuil en aan verpakkingsmateriaal. Een relatieve luchtvochtigheidsgraad boven 65% is bevorderlijk voor dergelijk biodegradatie. Insecten zijn eveneens verzot op organische materiaal en sommige conserveringsproducten.

De 10 schadefactoren zijn externe invloeden die degradatie kunnen veroorzaken of versnellen: fysische krachten (slijtage, stootschade, enz.), dieven en vandalen, brand, water, ongedierte en schimmel, verontreinigingen, licht en straling, verkeerde temperatuur, verkeerde relatieve vochtigheid en informatieverlies. Een uitgebreide toelichting over deze 10 schadefactoren kunt u terugvinden op deze Erfgoedwijzer. Hieronder leest u in welke mate keramiek gevoelig is voor deze factoren.

Verkeerde relatieve luchtvochtigheid 

Door klimaatschommelingen laat de oppervlaktelaag los van de drager © Julie Lambrechts
  • Laaggebakken keramiek is poreus en is daarom meer onderhevig aan vocht uit de omgeving dan hooggebakken keramiek.
     
  • Door voortdurende schommelingen in de relatieve luchtvochtigheid kunnen er spanningen ontstaan in de keramische scherf (constante krimp-uitzetting), met barsten tot gevolg. Vooral ongeglazuurde en zeer poreuze stukken zijn hier erg vatbaar voor, net als keramiek met een afwerkings- of decoratielaag. Op de foto hierboven van een zongedroogde oesjebti met een decoratielaag, is duidelijk zichtbaar dat de oppervlaktelaag loskomt van de kleibody door een verschil in krimp en uitzetting. Door uitloging is deze bovendien extra poreus en fragiel geworden.
     
  • Ook vriesschade komt voor bij laaggebakken keramiek. Vriesschade wordt veroorzaakt wanneer vocht de poreuze kleischerf binnendringt en bij temperaturen onder nul ijskristallen vormt. IJskristallen hebben een volumevergroting van ongeveer 10%, waardoor er spanningen ontstaan in de scherf. Een oppervlaktelaag kan hierdoor afschilferen maar ook de scherf zelf kan door de druk barsten.
     
  • Laaggebakken keramiek of ongebakken objecten kunnen in een vochtige omgeving (hoge RV) vocht opnemen uit de omgeving. Hierdoor kunnen ze vervormen en zelfs opnieuw hydrateren tot klei. 
     
  • Bij een te lage relatieve luchtvochtigheid (droge omgeving) kan het keramiek verkruimelen door uitdroging.
     
  • Vocht heeft ook een invloed op zoutvorming en het uitkristalliseren ervan. (Zie verder: Aanwezigheid van zouten)
     
  • Vocht bevordert de ontwikkeling van ongedierte en micro-organismen. (Zie verder: Biodegradatie).
     
  • Archeologische objecten uit keramiek komen veelal uit een vochtig, zuur of basisch milieu (bodem). Dit veroorzaakt het uitlogen van bepaalde elementen die wateroplosbaar zijn. Zuren in de bodem kunnen kalkhoudende bestanddelen oplossen die vervolgens weggespoeld worden door circulerend vocht. Hierdoor ontstaat een nog poreuzer scherf, hetgeen niet altijd zichtbaar is.

Verkeerde temperatuur

  • Temperatuur beïnvloedt de relatieve luchtvochtigheid: bij een stijging van temperatuur, daalt de relatieve luchtvochtigheid en omgekeerd.
     
  • Temperatuur is ook een belangrijke schadefactor bij chemische degradatie. Temperatuur is energie: bij een hogere temperatuur zal het degradatieprocessen doen versnellen.
     
  • Vriestemperaturen zijn nefast voor poreus keramiek, dat vocht opneemt uit zijn omgeving. IJs zet uit tot 10% het volume van water, met barsten en breuken tot gevolg.
     
  • Temperatuur heeft ook een invloed op de ontwikkeling van ongedierte, schimmels en bacteriën.

Verontreiniging van de lucht

Irisatie bij een glazuurlaag © Kelly Witteveen
  • Met luchtverontreiniging wordt zowel de verontreiniging in gasvorm als in de vorm van partikels bedoeld. Partikels in suspensie in lucht zijn stof en allerlei vuil. Deze partikels slaan neer op keramische objecten waar ze samen met vocht de poriën binnendringen en erg moeilijk te verwijderen zijn.
     
  • Schadelijke gassen in de buitenlucht zijn onder ander zwaveloxide, stikstofoxide en ozon. Binnen kunnen er gassen voorkomen zoals formaldehyde, chloor en ammoniak. Formaldehyde is meestal afkomstig van houtsoorten of plaatmaterialen waaruit vitrines of rekken zijn gemaakt. Chloor en ammoniak zijn dampen die kunnen voortkomen uit reinigingsproducten. Deze dampen of gassen kunnen een reactie aangaan met elementen uit het keramiek, waardoor er oplosbare zouten worden gevormd. (Zie verder: Aanwezigheid van zouten).
     
  • Naast de kleischerf kan ook het glazuur degraderen door chemische invloeden. Zuren kunnen laagbakkende glazuren aan het oppervlak aantasten, waardoor de transparantie van het glazuur vermindert. Dit proces vindt nog sneller plaats als de objecten in contact staan met basische stoffen (Zie degradatie glas: glas is gevoeliger voor een basisch milieu dan een zuur milieu). Het glazuur kan door deze blootstelling een iriserend uiterlijk krijgen. 
     
  • Bepaalde decoraties op hooggebakken keramiek zijn gevoelig voor chemische invloeden uit de omgeving. Verguldingen en opglazuren zijn bijvoorbeeld gevoelig voor dampen van zuren en basen die zich in de lucht kunnen bevinden.

Verontreiniging: aanwezigheid van zouten

Door het migreren van zouten en het herkristalliseren aan het oppervlak zal de glazuurlaag afschilferen © Kelly Witteveen
  • Zouten zijn combinaties van een zuur en een base die op diverse manieren in keramische objecten terechtkomen.
     
  • Zouten komen voor in zeewater. In kustgebieden worden zouten ook meegedragen in de lucht. In de bodem ontstaan ze als gevolg van de inwerking van regenwater en de decompositie van organische materie. Ook degradatieprocessen van objecten kan zoutvorming bevorderen. Inwerking van schadelijke gassen en dampen uit de atmosfeer kan ervoor zorgen dat zouten nog steeds hun weg vinden naar het object (zie hoger: Luchtverontreiniging). Maar ook door gebruik (bv. een kamerpot), door veelvuldig manipuleren (zonder handschoenen), maar ook door het gebruik van verkeerde reinigingsproducten of verkeerde conservatiebehandelingen kunnen zouten hun weg vinden naar een object.  
     
  • Vooral poreuze materialen zoals keramiek zijn erg ontvankelijk voor zoutschade. Dit betekent echter niet dat minder poreuze objecten er geen last van kunnen ondervinden.
     
  • De meest oplosbare zouten zijn de gevaarlijkste en zullen de meeste schade aanrichten. Opname van vocht heeft migratie van oplosbare zouten tot gevolg. Door schommelingen in de temperatuur en relatieve vochtigheid kunnen de gemigreerde zouten uitkristalliseren. Hierbij kan een volumevergroting optreden, waardoor spanningen in de scherf en afschilfering van oppervlaktelagen of versieringen ontstaan.
     
  • Zouten zijn oplosbaar bij een gegeven RV die verschillend is voor elk zout. Ook kunnen zouten complexen vormen die het nog moeilijker maken na te gaan in welke omstandigheden ze zullen reageren. Er zijn tal van factoren die de reactie van zouten beïnvloeden. Dit maakt het extreem moeilijk hun gedrag te voorspellen en de beste RV vast te stellen. Daarom is het in eerste instantie van belang de RV constant te houden zodat de zouten in hun huidige toestand blijven en er geen nieuwe zouten ontstaan. Omgeef de objecten enkel en alleen met inerte en zuurvrije materialen, hanteer ze veilig, plaats ze in een zuivere atmosfeer en gebruik geen verkeerde producten (bv. bij een restauratie).
     
  • Voorbeelden van oplosbare zouten zijn acetaatzouten die gevormd worden door zuurdampen uit eikenhout of multiplex, nitraten en sulfaten uit cementwater of chloriden uit vochtige muren.
     
  • Zogenaamde onoplosbare zouten bestaan meestal uit carbonaten. Ze zijn niet of slechts gedeeltelijk oplosbaar en worden eveneens door water aan het oppervlak van het object gebracht. Deze zouten zijn vooral te vinden op en in opgegraven objecten. Ze blijven ook achter na verdamping van kalkrijk bodemwater. De zouten zijn te herkennen aan een harde witachtige aanslag op het oppervlak van het object. Ze zijn niet automatisch schadelijk maar kunnen wel het beeld verstoren. Verwijdering van deze aanslag brengt soms meer schade toe dan de aanslag zelf en het is niet altijd noodzakelijk om deze te verwijderen. Op archeologische voorwerpen wordt soms beslist om de aanslag niet te verwijderen omdat die deel uitmaakt van de geschiedenis van het object. 
     
  • Zouten zijn te herkennen aan de zachte, witachtige kristallen op het oppervlak, afschilfering van het glazuur of het vertonen van vlekken (zie: Conditie bepalen en opvolgen > Schadeatlas keramiek).

Licht en straling

Verkleurde retouches op een aardewerken vaas © Kelly Witteveen
  • Licht is energie en brengt schade teweeg, zoals bv. verkleuring. Het brengt afbraakprocessen op gang of doet ze versnellen. Het effect ervan is cumulatief.
     
  • Licht beslaat een heel spectrum van 1nm tot 1mm. Naast het zichtbare licht (380nm tot 780nm) is er ook infraroodstraling (780nm tot 1mm) en ultravioletstraling (100nm tot 400nm, maar hiervan komt enkel 300nm tot 400nm doorheen de aardse atmosfeer). 
     
  • Infrarode straling geeft vooral warmte. Donkere kleuren warmen sneller op dan lichte kleuren. Hierdoor ontstaat onderlinge spanning. Door opwarming heeft infrarood een invloed op de relatieve vochtigheid. Bovendien is warmte ook energie en kan het degradatieprocessen doen versnellen. (Zie hoger: Verkeerde temperatuur).
     
  • Ultraviolette straling (uv) heeft kortere golflengtes en een hoge energiewaarde. Hoe korter de golflengtes, hoe schadelijker. Het zorgt voor verkleuringen bij pigmenten en verfstoffen (oxideren) en zet degradatieprocessen in gang of versnelt ze. Hetzelfde doet zich voor bij organische en synthetische lijmen en lakproducten (denk aan verzwakte en verkleurde oude restauraties). De uv-waarden worden uitgedrukt in microwatt per lumen, de verhouding van uv-straling met het zichtbare licht. Uv is het meest schadelijk en doet niets aan de waarneming, dus er kunnen heel wat objecten ‘gered’ worden door uv uit te schakelen. De maximale aanbevolen waarde is 10 microwatt/lumen.
     
  • Licht wordt gemeten en weergegeven in lux (aantal lumen per m2). Daglicht situeert zich in de orde van tienduizenden lux. Voor kunstlicht daarentegen spreken we over honderdtallen of tientallen lux. De lichtsterkte wordt gemeten door een luxmeter, het uv-licht wordt proportioneel ten opzichte van een bepaalde lichtbron gemeten met een uv-meter. Voor museale objecten wordt, al naargelang de lichtgevoeligheid, een maximum van 200 of 50 lux vooropgesteld.
     
  • Onbewerkte keramiek (ISO >8 = laaggevoelig) is niet gevoelig voor licht en ondervindt dus geen schade bij blootstelling aan licht. Hou er wel rekening mee dat bij bewerkt keramiek lichtgevoelige componenten aanwezig kunnen zijn. Denk bv. aan decoratielagen als aardpigmenten, minerale pigmenten, organische kleurstoffen (ISO 1-3 = hooggevoelig) en restauratiebehandelingen (ISO 1-3 = hooggevoelig), enz. Uiteraard zijn gekleurde glazuren (verglaasd) minder gevoelig dan engobes of koudverf.

Biodegradatie

Lokale donkere plekken kunnen wijzen op loodsulfide. © Natalie Cleeren
  • Biodegradatie wordt veroorzaakt door micro-organismen (schimmels, bacteriën, enz.). Micro-organismen voeden zich met organisch materiaal (organische lijmen) maar kunnen zich ook te goed doen aan vastklevend stof en vuil en aan verpakkingsmateriaal. Een relatieve luchtvochtigheidsgraad boven 65% is bevorderlijk voor dergelijke biodegradatie. Insecten zijn eveneens verzot op sommige conserveringsproducten en verpakkingsmaterialen.
     
  • Glazuren op laaggebakken keramiek zijn vaak loodglazuren. Bij objecten met loodglazuur die zich lange tijd in een natte bodem hebben bevonden, kan loodsulfide gevormd zijn. Dat wordt veroorzaakt door sulfaatreducerende bacteriën in een zuurstofarme of anaerobe atmosfeer en is te herkennen aan lokale donkere vlekken aan het oppervlak.

Fysische krachten: manipulatie en gebruik

De hogerliggende delen van een reliëf met vergulding zijn zeer kwetsbaar © Kelly Witteveen
  • De mens speelt een grote rol in de mechanische degradatie. Door manipulatie, onvoorzichtig inpakken en transporteren gebeuren vaak ongelukken met objecten.
     
  • Maar ook door gebruik kunnen objecten beschadigd zijn. In dat geval spreken we over gebruikssporen (zij zijn dus deel van het object). Een decoratie zoals een email of een vergulding is erg kwetsbaar en kan al met lichte fysieke krachten, bij gewoon gebruik, verwijderd worden van het object. Zie de foto hierboven. 
     
  • Hooggebakken keramiek en hooggebakken glazuren zijn beter bestand tegen slijtage dan laagbakkende keramieksoorten. Dat komt doordat zowel de klei als het glazuur een hoog percentage aan veldspaat bevatten, wat een heel hard mineraal is. Er zijn meer fysieke krachten nodig om hooggebakken keramiek te breken dan laaggebakken keramiek van dezelfde dikte. Omdat porselein de eigenschap heeft doorschijnend te kunnen zijn, zijn veel objecten met heel dunne wanden vervaardigd om deze eigenschap te benadrukken. Hierdoor worden de objecten juist meer fragiel en kunnen er al bij een lichte aanraking fragmenten afbreken. Vooral het eierschaalporselein is het meest dunne porselein en is daarom zeer kwetsbaar.
Adviseur behoud en beheer
T
02 213 10 86