Kőben kialakított műemléki jelentőségű üregek mérnökgeológiája / Engineering geology of underground heritage sites

Erre a témakiírásra nem lehet jelentkezni.
Nyilvántartási szám: 
22/08
Témavezető neve: 
Témavezető e-mail címe:
torok.akos@emk.bme.hu
A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:
A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése: 
Kulturális örökségünk részét képezik a felszín alatti üregrendszerek, amelyek közül, a városok alatt található, vagy az erődített szerkezetekhez kapcsolódó (pl. várak alatti), vagy a sírkamrák különlegesen fontos szerepet kapnak egyes területeken, mint turisztikai látványosság. Hazánkból ismert példák az egri vár alatti kazamaták, vagy a budai vár pincéi. Külföldi példák közül talán legismertebbek a Párizs vagy Róma alatti rendszerek mellett az egyiptomi királysírok (pl. Luxor). A kutatás témája ilyen pince/üregrendszerek vizsgálata és a falazat anyagának és a rajta található esetleges festett rétegek tönkremeneteli folyamatainak elemzése és a megőrzésükhöz szükséges konzerválási javaslat megadása. Első lépésben a pince/sír rendszerek geometriai felmérése készül el, majd az elkészített rajzok alapján kiválasztott szakaszok vizsgálata képezi a doktori kutatás részét. Helyszíni roncsolásmentes (ultrahang terjedési sebesség, Schmidt-kalapács, Duroskop, szín, elemi összetétel) vizsgálatokkal a kőzetanyag tulajdonságait kell meghatározni. Az olyan falszakaszokat, amelyeken esetleg festett falképek vannak, külön kell vizsgálni. Itt a kőanyag, a hordozó és a pigmentréteg külön elemzésre kerül. A kőanyagból lehetőség szerint mintát véve szilárdsági, póruseloszlási és időállósági paraméterek meghatározása a cél. Ezen felül az üreg környezeti paramétereit helyszíni hőmérséklet, páratartalom méréssel lehet meghatározni. Ennek ismeretében laboratóriumban lehet modellezni a mállási folyamatokat kísérleti felület kialakításával klímakamrában. A kapott eredményeket összeveti a pályázó más nemzetközi szinten ismert publikált eredményekkel. Végső cél a felszín alatti terület mállási folyamatainak megértése az üreg rendszerek megőrzése és konzerválási javaslatok megadása.
 
***
 
Subsurface cavities and cellars form integrated parts of our cultural heritage. These are often cut in stones and found below cities and fortresses and attract tourists worldwide. Examples are known from Hungary, such as cellar system of Eger Castle, or subsurface openings at Buda Castle Hill, Budapest. At international level, the iconic examples are the catacombs of Paris, Rome or the tombs of Egypt (e.g. Luxor). The research focuses on the analysis of the stones and painted layers (if present) of these cellars and cavities. The main aim is the understanding of deterioration processes, and providing data for their preservation and finally suggesting a feasible conservation method. The first phase is the geometric survey of the cavities which is followed by selection of test surfaces. Non-destructive on site tests such as Schmidt hammer, Duroskop, ultrasonic pulse velocity, colour, elemental composition, will allow the characterization of stone. Wall sections where painted layers are found will be tested separately, analysing the stone, base layer and pigment layer. Where possible stone samples will be taken and analysed in the laboratory for strength, porosity, pore-size distribution and durability. In addition, micro-climatic parameters such as temperature, humidity will be recorded in the cavity. Knowing the micro-climate of the tested cavity it is possible to make laboratory tests to simulate the underground processes in a climate chamber. The obtained results will be compared to published data sets. The expected outcome is the understanding of subsurface weathering processes and the preservation of these heritage sites and providing tools for their conservation. 
A téma meghatározó irodalma: 
1. Přikryl R, Kuchařová A 2010. Contribution of clayey–calcareous silicite to the mechanical properties of structural mortared rubble masonry of the medieval Charles Bridge in Prague (Czech Republic). Engineering Geology 115:257-267.
2. Germinario, L. Oguchi C.T. 2021. Underground salt weathering of heritage stone: lithological and environmental constraints on the formation of sulfate efflorescences and crusts, Journal of Cultural Heritage 49: 85-93.
3. Rodrigues, J.D. 2015. Defining, mapping and assessing deterioration patterns in stone conservation projects, Journal of Cultural Heritage 16, 267–275. 
4. Pappalardo G, Mineo S, Monaco C, 2016. Geotechnical characterization of limestones employed for the reconstruction of a UNESCO world heritage Baroque monument in southeastern Sicily (Italy), Engineering Geology 2012, 86-97. 
5. Moses C, Robinson D, Barlow J 2014. Methods for measuring rock surface weathering and erosion: A critical review, Earth-Science Reviews 135, 141-161. 
6. Rüdrich J, Kirchner D, Siegesmund S 2011. Physical weathering of building stones induced by freeze-thaw action: a laboratory long-term study, Environmental Earth Sciences 63 (7-8) 1573-1586.
A téma hazai és nemzetközi folyóiratai: 
1. Engineering Geology [Q1]
2. Journal of Cultural Heritage [Q1]
3. Bulletin of Engineering Geology and the Environment [Q1]
4. Environmental Earth Sciences [Q2]
5. Periodica Polytechnica, Civil Engineering [Q3]
A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja: 
1. Germinario, L.; Török, Á. 2019. Variability of technical properties and durability in volcanic tuffs from the same quarry region – examples from Northern Hungary. Engineering Geology, 262 p. 105319 Paper: 105319.
2. Belfiore C.M., Calabrò C., Ruffolo, S.A., Ricca M., Török, Á., Pezzino, A., La Russa M.F. 2021. The susceptibility to degradation of stone materials used in the built heritage of the Ortygia island (Syracuse, Italy): A laboratory study. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 146, Paper: 104877, https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2021.104877.
3. Török, Á., Licha, T., Simon, K., Siegesmund, S. 2011. Urban and rural limestone weathering; the contribution of dust to black crust formation. Environmental Earth Sciences, 63: 675–693.
4. Török, Á., Vásárhelyi B. 2010. The influence of fabric and water content on selected rock mechanical parameters of travertine, examples from Hungary. Engineering Geology, 115: 237-245.
5. Török Á.; Szemerey-Kiss B. 2019. Freeze-thaw durability of repair mortars and porous limestone: compatibility issues. Progress in Earth and Planetary Science 6, 42: https://doi.org/10.1186/s40645-019-0282-1.
A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye: 
1. Germinario L, Török Á 2019. Variability of technical properties and durability in volcanic tuffs from the same quarry region – examples from Northern Hungary. Engineering Geology, 262 p. 105319 Paper.
2. Szemerey-Kiss B, Török Á 2017. Failure mechanisms of repair mortar stone interface assessed by pull-off strength tests. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 76: 159-167.
3. Farkas O, Siegesmund S, Licha T, Török Á 2018. Geochemical and mineralogical composition of black weathering crusts on limestones from seven different European countries. Environmental Earth Sciences, 77: (5) Paper 211. 20 p.
4. Al-Omari, A., Beck, K., Brunetaud, X., Török Á., Al-Mukhtar, M. 2015. Critical degree of saturation: A control factor of freeze-thaw damage of porous limestones at Castle of Chambord, France. Engineering Geology, 185: 71-80.
5. Török, Á., Přikryl, R. 2010. Current methods and future trends in testing, durability analyses and provenance studies of natural stones used in historical monuments. Engineering Geology, 115: 139-142.
Megjegyzés: 

Egy potenciális jelölttel (iráni) egyeztetett téma. A jelölt már több WoS cikkel rendelkezik a témában és több oldalas témavázlatot is elkészített, amit közösen át is dolgoztunk, s úgy adta be az SHs pályázatához (befogadó levelet kapott).

Hallgató: 

A témavezető eddigi doktoranduszai

Németh Andor (2019//)
Czinder Balázs (2015/2018/2021)
Török Anita (2014//)
Farkas Orsolya (2014/2018/2019)
Barsi Ildikó (2009/2012/)
Bodnár Nikolett Katalin (2010/2013/2016)
Szemerey-Kiss Balázs (2008/2011/2013)
Deák Ferenc (2007//)
Görög Péter (2002/2005/2009)
Forgó Lea Zamfira (2003/2006/2009)
Státusz: 
elfogadott