Characterization of Mortars from Aqueduct of Água da Prata (Évora, Portugal)

Abstract

The aqueduct of Água da Prata has been amongst the most prestigious constructions of the XVI century in the city of Évora which has been declared as a World Heritage Site by UNESCO in 1986. The aqueduct itself has been classified as a National Monument in 1910 due to its patrimonial value and has been added to the ‘Watch List’ of the World Monuments Fund (WMF) in 2016 to promote the preservation and the monitoring of the cultural heritage. The aim of the work is to bring a clear understanding to the mortars of the aqueduct from a textural, mineralogical and chemical point of view to identify the different construction phases including the restorations and decorative interventions (ranging from the Roman period to XIX century), the technology used for their production and the origin of the raw materials. The results provide valuable information about the monument’s history by enlightening its Roman pre-existence and contribute to future restoration practices for the preparation of compatible repair mortars. A total of 20 mortar samples have been collected from the various sections of the aqueduct with different structural uses (filler and render) and examined by a multi-analytical approach by means of Optical Microscopy (Stereo zoom and Petrographic microscope), X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy - Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (SEM-EDS), Thermogravimetric analysis (TGA-DTG), Acid attack and Granulometric analysis. The results revealed similar mineralogical compositions of the aggregates which are compatible with the local geology but distinctive binder properties based on their construction periods and different functional needs that are clayish binders with a small amount of calcitic lime, calcitic lime and dolomitic lime binders; RESUMO: Caracterização de Argamassas do Aqueduto da Água da Prata (Évora, Portugal) O aqueduto da Água da Prata é uma das mais prestigiadas construções do século XVI na cidade de Évora tendo sido classificado como Monumento Nacional em 1910 devido ao seu valor patrimonial. Em 1986 foi declarado Património Mundial pela UNESCO e em, 2016, integrou a lista de monumentos de interesse mundial com necessidade de preservação da World Monuments Fund (WMF), organização sem fins lucrativos e que promove o programa World Monuments Watch cuja finalidade passa por conservar a herança cultural em todo o mundo. O trabalho apresentado teve como objetivo a caracterização de argamassas do aqueduto do ponto de vista textural, mineralógico e químico, permitindo identificar as diferentes fases construtivas, a tecnologia utilizada para a sua produção e a origem das matérias-primas. Os resultados fornecem informações valiosas sobre a história do monumento, corroborando a sua pré-existência romana, e que contribuem para futuras práticas de reabilitação, nomeadamente, para a preparação de argamassas de reparação compatíveis com as existentes. Foram recolhidas 20 amostras de argamassas, em diferentes partes do aqueduto, e analisadas por uma abordagem multi-analítica: Microscopia Ótica (estereomicroscopia e petrografia), Difração de raios X (DRX), Microscopia Eletrónica de Varrimento – Espectroscopia de Energia Dispersiva de raios X (MEV-EDS), Análise Termogravimétrica (ATG-DTG), Ataque Ácido e Análise Granulométria. Os resultados revelaram que as argamassas estudadas são similares no que respeita aos agregados, compatíveis com a geologia local, mas com propriedades ligantes distintas, com base nas diferentes necessidades funcionais e temporais, nomeadamente ligantes argilosos com uma pequena quantidade de cal calcítica, ligantes de cal calcítica e ligantes de cal dolomítica.