فصل هفتم: استفاده از مواد آلي در تقويت و مرمت




اختراع و تكميل تركيبات سنتيك آلي قادر به چسباندن و اتصال ذرات خاك موجب علاقمندي نوآوراني شده كه نتايج كارشان مهم، هر چند اغلب نتايج منفي است. موسسه حفاظت گتي در محلهايي در جنوب غرب ايالات متحده و چين كارهايي مهم صورت داده است.

7-1، اصلاح عملكرد خاكها

نتايج متفاوتي را كه مي‌توان از مواد مورد استفاده در مداخله آلي در ساختمان‌سازي با گل انتظار داشت مي‌توان به شكل زير دسته‌بندي كرد:
1- تقويت كننده‌ها: يك تقويت كننده در سطحي نزديك به اندازه مولكولي از طريق تثبيت ذرات بسيار كوچك عمل مي كند تا از استعداد جابجايي آنها جلوگيري كند و از اين طريق خصوصيات ماده را از لحاظ رفتار آن به خصوص در حضور آب تغيير مي‌دهد.معمولاً اين عمل ماده را از لحاظ قدرت كشش و تراكم تقويت كرده مي‌تواند بر ويژگيهاي ذاتي آن چون انتقال گرما و صوت و سختي آن تاثير گذارد.
2- چسب‌ها: موادي كه موجب اتصال ذرات به يكديگر مي‌شود بدون اينكه ضرورتاً موجب سختي يا سفتي آن شوند. اين مواد حتماً قدرت كشش راافزايش مي‌دهند اما ممكن است موجب افزايش قدرت تراكم نشوند. هميشه ميزان انعطاف‌پذيري با افزودن چسب بهتر مي‌شود. چسب مي‌تواند به چند طريق عمل كند: در متداول‌ترين شيوه مولكولهاي بلند زنجيره مثل رشته روي سطوح و بين ذرات مجاور مي‌پيچند و خود و ذرات مذكور را به شكلي كما بيش هم چسب در مي‌آورند. هيچ مرز مشخصي ميان عملكرد تقويت كننده و چسب وجود ندارد.
3- مواد آب گريز: اين مواد با حضور خود در روزنه‌ها موجب كاهش جذب رطوبت آب توسط خاكها مي‌شوند. آنها از طريق تغيير كشش ميان مولكولهاي مايع و ساختار مجاور عمل مي‌كنند. مواد آب دوست عكس اين خاصيت را دارند.
4- درزگيرها: موادي كه موجب محصور كردن فضاهاي درون خاكها شده و آنها را عمدتاً در برابر آب نفوذ ناپذير مي‌سازند.
5- پركننده‌ها: موادي كه در خاكها حجمي اضافي ايجاد مي‌كنند بدون اينكه ضرورتاً آنها را نشت ناپذير يا بي روزن سازند و بدون اينكه چسبندگي يااتصال ميان ذرات را افزايش دهند. احتمال اين هست كه قدرت همفشارگري ماده را افزايش دهند.
6- حامل‌ها: موادي كه معمولاً نه ضرورتاً مايع‌اند و مي‌توان موادي را كه مي‌بايست داخل خاكها ‌شود داخل آنها كرد تا به مقصد نهايي حمل شوند.
7- تثبيت كننده‌ها: اصطلاحي عام كه حفاظت‌گران در اشاره به يك يا تعدادي از اشكال اصلاح خاك طبيعي به كار مي‌برند و احتمال حركت ذرات خاكها را كاهش مي‌دهند. بيشتر تثبيت‌كننده‌ها از طريق افزايش شبكه بلورها عمل مي‌كنند و هم از اين روست كه موجب افزايش سختي آنها مي‌شوند.
تثبيت خاكها شامل دگرسان‌سازي به طريق ريز مي‌شود:
• از طريق كاهش كاواكهاي داخلي از طريق همفشرده‌سازي خاك
• از طريق وارد كردن موادي كه موجب چسباندن يا همبسته‌كردن ذرات خاك به يكديگر مي‌گردد.
• از طريق وارد كردن ماده‌اي كه كاواكها را اشغال كرده و اتصالي جهت در جا نگاهداري ذرات ايجاد مي‌كند.
• از طريق تغيير شرايط محيطي موجب مي‌شود ذرات به شكلي شيميايي يا الكترو استاتيكي به يكديگر بچسبند.
• از طريق جلوگيري از ورود يا گذر آب به درون يا گذر از ميان سوراخهاي خاك
كار موسسه گتي در فورت لادريل، نيومكزيكو، 1990. قاب‌بندهاي آزمايشي كه در هواي آزاد مستقر شده تا اطلاعاتي درباره تغيير خاكها در نتيجه هوازدگي در اختيار گذارد؛ همراه با قاب بندهاي بررسي و تائيد كه چسبيده به آنها تعبيه شده است. يك ويژگي مهم اين پژوهش آزمايش بي وقفه انواع بسيار گسترده از مواد بوده است. براي اولين بار خاك به عنوان يك ماده ساختماني بنيادي به مقياسي گسترده و با روشهايي يكدست تحت بررسي دقيق رفتار در شرايطي كه با شيوه عملي آماده و زير نظر قرار داشته، قرار گرفته است. در اين تصوير تنها يك نمونه از مجموعه‌هاي مورد آزمايش ديده مي‌شود.
ش.107
207، اصطلاحات
در بحث مواد و روشهاي مداخله اصطلاحهاي ذيل رايج است:
• آلي: ماده‌اي كه اساساً حاوي كربن و هيدروژن معمولاً همراه بااكسيژن است
• شلات: تركيبي آلي كه يونهاي فلزي را هموند مي‌سازد( از طريق اتصال بواسطه‌اي كووالانسي). عامل شلاسيون تركيبي آلي است(به شكلي كلي، يك اسيد) كه يونهاي فلزي(به عنوان مثال كاتيونهاي كلسيم سديم + كاتيونها ) را مي‌توان وارد آن كرد. اتيلن / دي آمين/ تترا استيك اسيد(EDTA كه در تجربه‌هاي آزمايشگاهي براي كربنات كردن به كار مي‌رود )يك عامل شلاسيون است. يك ويژگي مهم عامل شلاسيون اين است كه عناصري خاص را محلول و آماده واكنش مي‌سازد.
رزين: به معنايي جز معناي طبيعي عبارت است از بسپاري آلي متشكل از مولكولهاي بلند زنجيره‌اي قالب‌پذير.
• استر معادل آلي يك نمك است كه از واكنش ميان يك الكل و يك اسيد به دست مي‌آيد. در نتيجه اين عمل يونهاي هيدروكسل به صورت بخشي از استر در مي‌آيند.
• گرما نرم و گرماسخت. اصطلاحاتي كه عموماً در مورد رزينها صادق است و دلالت بر موادي دارد كه مي‌توانند به ترتيب از نقطه نرم شدن گذر كرده و پس از سرد شدن بدون تغيير خصوصيات به حالت اول برگردند و موادي كه در نتيجه حرارت ديدن تغييري دائمي پيدا كرده و سخت مي‌شوند.
• آبكافت درگيرشدن ماده با آب كه در نتيجه ماده به اجزاء متشكله تقسيم مي‌شود. اين عمل با حضور برخي نمكهاي غيرآلي، برخي استرها، كلرورهاي غيرفلزي و بسياري تركيبات پيچيده آلي در محلول صورت مي‌گيرد.
• بسپار: رزين ، موم يا ماده‌اي مشابه كه به شكلي يافت مي‌شود كه در آن تعدادي مولكولهاي واحد آلي به شكل سري به هم چسبيده‌اند بدون اينكه تغييري در ساختارشان صورت گيرد؛ يعني ماده از نظر شيميايي تغييري نمي‌كند ولي خواص فيزيكي آن فرق مي‌كند. مولكول ساده يك تكپار است كه مبدل به بسپار مي‌شود. ارتباط مي‌تواند به صورت زنجيره‌هاي مستقل ياارتباط‌هاي متقابل بين زنجيره‌ها باشد.





7-3، مواد آلي طبيعي
مواد آلي كه براي تقويت خاكها بكار مي‌رود تقريباً بلا استثنا مايع يا نيمه مايع و پراكنده در يك حامل‌اند. قبل از ورود طيف گسترده انواع رزينهايي كه از طريق صنايع پتروشيمي در اختيار قرار گرفته روغنها و رزينهاي طبيعي و انواع مواد سفيده‌اي به كار مي‌رفت. به جز چند استثناي معدود دسته اخير به پژوهش حاضر مربوط نمي‌شود چرا كه نقش حفاظت كننده يا تثبيت كننده نداشته‌اند: اينها روان‌سازهايي هستند كه لغزندگي و هم چسبي در مرحله استفاده را فراهم مي‌كرده‌اند و احتمالاً نوعي نقش به‌سازي در آماده‌سازي مواد طي هر يك از مراحل ميان آماده‌سازي اوليه و به كارگيري آن در ساختار داشته‌اند. اينگونه مواد نهايتاً در نتيجه تجزيه ناشي از فعاليت باكتري‌ها يا تغذيه خردسازواره‌ها عموماً از خاكها رخت بربسته‌اند. و در استثناي مقاوم عبارتند از روغن برزگ (مورد استفاده در بتونه، درزگيرها و رنگها)- روغني مركب كه از طريق اكسايش در هوا سخت مي‌شود و از دانه كتان به دست مي‌آيد. بتونه جايگاه خاص خود را در فن‌آوري ساختمان دارد و حتي در بندكشي ظريف آجر بكار رفته است.
اين مورد نيز به مسلح‌كاري با استفاده از مواد طبيعي ياسنيتيك- مو، كاه، ترلين مربوط نمي‌شود.
داستان موفقيت بزرگ مواد تثبيت كننده‌ي به يك معنا آلي طبيعي، مربوط مي‌شود به انواع قير و آسفالت كه مدت مديدي است بدين منظور مورد استفاده قرارگرفته و مفيد و با دوام از كار در آمده است.
گرچه اولين عيب بنيادي ايندو، تغيير رنگ علاج‌ناپذيري است كه در خاك ايجاد مي‌كنند و عيب دوم آنها اين است كه حاوي ملكولهاي بلند زنجيره‌اي چسبناكند كه داخل كردن آنها در خاكها را دشوار و در بسياري موارد غيرممكن مي‌سازد، قيرهاي سنگين در اين خاصيت مفيد مشتركند كه در هيدروكربورهاي سبك‌تر حل مي‌شوند، در دماي پايين آنقدر چسبندگي پيدا مي‌كنند كه به جامد مدنزديك مي‌شوند و در محيط‌هاي داراي دماي بالاتر به حال مايع در مي‌آيند.
آسفالتها اساساً عبارتند از بخشهاي سنگين قير(قيرسفت) كه با افزودن مواد پركننده چون ماسه و دانه‌هاي كربنات كلسيم اصلاح مي‌شوند. قيرها را مي‌توان به صورت ذرات فوق‌العاده ريز پيمايه كرد تا در محلولهاي آبي به حالت دروايگي باقي بمانند.
آنها در عين حال مي‌توانند با انواع طبيعي و مصنوعي هيدروكربورها حامل شوند. همه اين حاملها مي‌توانند تبخير شده قير را برجاي گذارند و در مواقعي كه به درون خاك حمل شده‌اند به صورت انواع آب ترس، پركننده و تقويت كننده عمل مي‌كنند و بدين لحاظ كه مي‌توان آنها را به عنوان تثبيت كننده مورد استفاده قرار داد. براي توزيع مناسب مخلوط كردن فيزيكي روشي موثر است. نفوذ دادن قير به داخل خاكها به صورت محلول يا پيمايه بي تاثير است چرا كه اين ماده خود چسب است و با دلمه شدن روزنها را پركرده مانع نفوذ محلول مي‌شود. از لحاظ حفاظت، استفاده از قيرهاي سنگين در مخلوط‌هاي خاك مفيد است اما به ايجاد لايه‌هاي سدكننده رطوبت محدود مي‌شود، لايه‌هايي كه با كشيدن حائلي از معرض ديد خارج مي‌شود و همين حائل مانع خروج و بيرون زدن اين ماده تيره رنگ به سطوح ديگر مي‌شود. در مواقعي كه از نظر تاريخي بجا باشد، آسفالت براي روكش كاري نيز به كار مي‌رود. قيري كه به جاي نفت خام از قطران زغال سنگ تهيه شده در بخشهايي از نيمكره شمالي، به عنوان مثال در ايست آنگليهاي انگلستان، كاربردي سنتي داشته و به شيوه‌اي مورد استفاده قرار گرفته است تا يك پوسته دائمي نيمه نرم ايجاد كند كه اتصالي ملايم به زيره گلي داشته باشد. و مي‌توان آنرا هر10 تا 50 سال تجديد كرد. در آغاز اين قير را به شكل داغ، بعداً به شكل سرد و حل شده در حلالها و در حال حاضر به صورت پيمايه (اموليسيون) سازگار با زيره متشكل از قطران سرد بكار مي‌رود.
يك استفاده مهم ديگر از قير مي‌تواند در حصاركشي باشد كه در آن ضد آب‌سازي يا جلوگيري از نفوذ آب به زمين به صورتي گسترده ضرورت مي‌يابد . خاك تثبيت شده با نفت خام يا انواعي پيچيده‌تر از آنرا مي‌توان بالايه نازكي از خاك خالص يا ديگر مواد طبيعي مناسب پوشاند تاكفي آنقدر ضدآب هست كه در برابر تندسيل، بارانهاي ادواري معمول و فرسايشي شديدتر از آنچه در زير كار متشكل از خاك متعارف قابل قبول است بوجود آيد. استفاده از قير به عنوان راه حل مشكلات عملي را مي‌توان در شرايط كمبود سرمايه‌گذاري مالي، وجود كمترين رشد گياهاي و فرسايش زياد زمين انجام داد.
نتايج بهينه را مي‌توان با استفاده از مقادير متوسط از قير تثبيت كننده به دست آورد. با افزودن بيش از 5% قير آسفالت نتايج حاصل اندكي بهتر خواهد بود و معمولاً افزودن حدود 3% از اين قير باعث مي‌شود بلوك ساختماني كه با اين نوع خاك ساخته مي‌شود هنگام قرارگرفتن در معرض بارش پنجاه بار مقاوم‌تر از بلوك تهيه شده از خاك معمولي باشد. يك مزيت خاص تركيبات قير مقاومت آنها در برابر خرابي ناشي از عوامل بيولوژيك است، ويژگي‌اي كه روغنها و رزينهاي طبيعي داراي منشأ گياهي كه بسياري از آنها به عنوان تثبيت كننده روغني مورد آزمايش قرار گرفته‌اند فاقد آنند؛ برخي از اين روغنهاي گياهي تا حدودي موفق بوده‌اند اما هيچيك شواهد خوبي از پايداري در برابر حمله عوامل بيولوژيك از خود نشان نداده‌اند. بسياري از آنها نيز با قرارگرفتن در برابر نور فرابنفش فاسد مي‌شوند.
نمي‌توان فهرستي قطعي از موادي كه مورد آزمايش قرارگرفته به دست داد اما آنهايي كه جلب توجه كرده‌اند اغلب شامل روغنهايي است كه اكسيده شده پرداختهايي سخت و مقاوم در برابر هوازدگي به دست مي‌دهند مثل روغن بزرك و انواع رزين‌هايي معلق در شيرابه‌هاي گياهي به صورت پيمايه مثل شيره كاكتوس آگاو كه به شكلي سنتي در پرو و ديگر بخشهاي آمريكاي جنوبي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
روغنهاي داراي منشاء گياهي هيچ جايگاهي در حفاظت خاك كسب نكرده جز به شكل چسب بتونه و رنگ كسب نكرده اند و احتمال نمي‌رود جز در مواقعي كه به صورت سنتي بكاررفته باشند حفاظت‌گر حتي براي مقاصد آزمايشي به استفاده از آنها پردازد. در مورد رزينهاي افزوده به شيره هاي گياهي مي‌توان اظهار داشت كه استفاده عملي از آنها در برخي شرايط محدود بومي به اثبات رسيده و در آنجا هم عمدتاً به صورت سخت كننده پرداختهاي سطح و صيقل دهنده سطوح گلي مورد استفاده قرار گرفته اند. اينگونه رزينها را مي‌توان از جوشاندن ساقه و قسمتهاي آبدار گياهان به دست آورد از جمله انواعي از گونه‌هايي چون فيكوس ، فرفيون، اكاليپتوس ، موز و كاكتوس. بعضي گياهان ديگر كه محصولاتي صمغ مانند توليد مي‌كنند مي‌توانند قابليت مشابهي داشته باشند.
بسياري از ديگر رزينهاي طبيعي در محلهايي كه يافت مي‌شوند مورد استفاده قرار گرفته‌اند سند روس بلوري به نام سندروس مانيل خاصيت دفع آب دارد، مثل رزين والا به در خاكهاي لاتريتي، لاك شيشه‌اي، صمغ عربي، ژد يا ريزين (محصولات درختي بدون دگرديس شدگي) كه جملگي موجب تقويت خاك و كاهش نفوذ آب به درون آن مي‌شود. همه اينها توسط مايعي آلي حمل مي‌شوند اما تا حدودي محلول در آب نيز هستند و به همين علت در شرايط قرار گرفتن در معرض آب استفاده‌اي محدود دارند.
تجربه‌هايي كه در دانشگاه كاتوليك پرو صورت گرفته و آزمونهاي ميداني مواد ديگر در چان چان، پرو نمايانگر تثبيت موفقيت آميز مواد با استفاده از رزين‌هاي طبيعي بوده است، اما شواهد پايداري اين درمانها قطعي نيست. گونه‌هايي كه نتيجه آزمايش آنها در دسترس است عبارتند از كراتونيا سيليكوا(خرنوب) ايوفربيا لاكته‌آ(شيرشيرك؟) موزا پاراديسيكا(موز)و اپونتيا فيكوس اينديكا(كاكتوس).
آزمايشهايي كه روي مواد به دست آمده از كاكتوس انجام گرفت نشان داد كارآيي شيرابه بستگي به كنترل دقيق دما و زمان طي فرآيند آبشويي كاكتوس دارد. خيساندن به مدت 18 روز ماده‌اي به دست داده كه وقتي در ساخت يك بلوك مصنوعي(يعني غير تاريخي ) قرار گرفت ماده‌اي به دست داد كه مقاومت آن در برابر فرسايش معادل مقاومت بلوكي بود از جنس ماده اي كه 30% وزن خشك آن را آسفالت تشكيل مي داد. دوام اين درمان در بهترين حالت مي توان گفت نامشخص است.
اهميت پژوهش حاضر و پژوهشهاي ديگر چندان به وجود خود مواد مربوط نمي شود بلكه به شرايطي مربوط مي‌شود كه حفاظت‌گر تصميم مي‌گيرد در كار حفاظت به استفاده از شيوه‌هاي سنتي پردازد و سعي مي‌كند فرهنگ محلي اصلاح شده را در مرمت بناهاي بومي بكار گيرد.
بعضي مواد كه براي تقويت يا تثبيت بكار مي‌روند با روشهايي پيچيده‌تر از روغن‌كشي مستقيم از پايه‌هايي طبيعي استخراج مي‌شوند با اينحال دشوار بتوان آنها را موادي سينيتيك ناميد. مهم‌ترين اين مواد عبارتند از:
• ليگنيا، محصول فرعي صنعت كاغذسازي. اين ماده صمغي است و در برابر تجزيه ناشي از باكتري‌ها مقاوم، ولي محلول در آب است و به همين علت ارزش‌آن محدود است.
• وينسول، محصول فرعي تقطير تربانتين كه دافع آب و تا حدودي تقويت كننده است اما در محيط قليايي سياه مي‌شود.
• آلدئيدهاي مستخرج از ملاس كه گرانروي فراوان دارند اما مي‌توان آنها را با خاك خشك كوبيده مخلوط كرد و خاك‌هايي هم چسب به دست آورد. از جمله آلدئيدهاي ديگر فورفورال است كه از دانه هاي گياهي شده دانه‌ها به دست مي‌آيد و با استفاده از آن بهمراه آنيلين و رزوكينول مي‌توان مشتقاتي ديگر ساخت. اين مواد چسبهاي با دوام خاك‌اند و در عين حال به عنوان دافع رطوبت عمل مي‌كنند. عموماً سمي و دافع باكتريها هستند.
7-4، رزينهاي سينيتيك
روش شناسي و كاربرد رزينهاي سينيتيك با دقتي به مراتب بيشتر مطالعه و مستند شده است با اين همه از هيچ پژوهشگري جز اين نخواهيد شنيد كه استفاده از رزين‌هاي سينيتيك در حفاظت سازه‌هاي گلي در مراحل اوليه پژوهش قرار دارد. بسياري از تحقيقات در برنامه‌هاي پژوهشي و در شرايطي شبيه‌سازي شده انجام مي‌شود نه روي بافتهاي تاريخي، بدين دليل درست كه بعضي مواقع تجربه‌هاي ناموفق مي‌تواند به مراتب بيشتر از فرسايش طبيعي خسارت وارد آورد. جز در شرايط اضطراري حفاظت‌گر خردمند بافت تاريخي پر اهميت را زير بار بي اطميناني و آزمايش نخواهد بود.
ممكن است شرايط بازسازي شده تفاوتهاي بسيار با اوضاع ميداني حاكم بر بناهاي تاريخي داشته باشد. مسلماً خاكهاي بازسازي‌شده همانند خاكهايي كه به مدت طولاني در سازه قرار داشته عمل نخواهد كرد و صرفاً مي‌توان به اين نتيجه رسيد كه ارزيابي استفاده از مواد آلي كه از طريق سنتز شيميايي تهيه شده در حفاظت سازه‌هاي گلين برخي جنبه‌هاي نويد بخش دارد و ارزيابي اين نويد بخشي‌كاري است گسترده كه روز به روز پرارزش‌تر مي‌شود، هرچند نامرادي‌هايي نيز ملازم آن است. يك نمونه از پژوهش مثال زدني متضمن بررسي چندين ماده از طريق انكسار پرتو ايكس، مطالعه برشهاي نازك زير نور قطبيده، مطالعه شيميايي و جذب اتمي و آزمايش فيزيكي روي قطعات نمونه بود و به اين نتيجه رسيد كه تترا اتكسي سيلين در مورد نمونه‌هاي برگرفته شده از ابوسير، مصر، مناسب‌ترين تقويت كننده در اين مورد خاص است.
تقويت كننده مطلوب موجب استحكام سازه‌گلين شده مقاومت آن در برابر نفوذ آب و فرسايش ناشي از ذرات حمل شده توسط باد را افزايش مي‌دهد. تقويت كننده بايد دافع آب ولي نه آنقدر آب‌گريز باشد كه موجب تشكيل يك منطقه انتقال. اين ماده بايد منافذ خاك را دست نخورده باقي گذارد تا تراوايي آن كاهش نيابد. تقويت كننده بايد قابليت حمل به داخل خاكها را داشته و تراكم آن پيوسته كاهش يابد تا مانع تشكيل يك لايه انتقالي سخت نگردد لازم است تثبيت مورد نياز بدون وارد كردن حجم بزرگي از ماده تقويت كننده انجام گيرد و اين ماده بايد ويژگي كلي برگشت‌پذيري داشته و از تغيير چشم‌گير رنگ اجتناب شود.
يكي از مشكلات مختص به استفاده از رزينهاي سنتتيك اين است كه فرآيند بسپارش كه بسياري از خاصيت‌هاي مفيد را بدانها مي‌بخشد در عين حال ملكولهاي آنها را آنقدر بزرگ مي كند كه بر حركت آنها در ريزترين منافذ خاكها تاثير مي گذارد. بدين لحاظ ماده مطلوب را به خرد‌ترين وضعيت – به شكل تك پار – وارد مي‌كنند و مي‌گذارند اجزاء متشكله به يكديگر متصل شده در جايگاههاي نهايي خود تشكيل بسپار دهند. تحت بعضي شرايط پيوندها تشكيل ريسمانهايي مي‌دهد كه خاصيت متصل كننده آنها تركيب ضروري تثبيت و انعطاف‌پذيري را فراهم مي‌كند، در موارد ديگر اتصال صرفاً حالت پل دارد. مشخصه اين محصولات بزرگي مولكولها است و در برخي شرايط مولكولها چنان بزرگند كه راه ورود به منافذ بسار ريز سطوح متورق رس سد مي‌شود. تكپاري كه در محل بسپار شده متيل متاكريلت است كه با استفاده از بنزول پراكسايد بسپار شده است. ديگر بسپارهاي مورد استفاده عبارتند از پلي‌ونيل استال، پلي‌ونيل استات و پلي‌بوتيل متاكريلت. پيمايه‌هاي تجاري گوناگون تركيباتي از بسپارهاي مشابهند. گرانروي برخي مواد مانع از داخل كردن آنها در خاكها با استفاده از حامل مي‌گردد و همين امر استفاده از آنها را به مخلوط سازي فيزيكي محدود مي‌كند ودر نتيجه تنها به كار بازسازي خاكها مي‌آيند. مواد ديگر را مي‌توان در محل و با استفاده از كاتاليزورهاي مناسب تركيب كرد. اين نكته به ويژه در مورد واكنشهاي آبكافت صادق است كه رطوبت موجود در خاك نقش عامل را دارد.
هنوز ماده به نقص يافت نشده و احتمالاً وجود خارجي ندارد.


507، استفاده از حلّالها
گرچه آب حلالي قوي و حامل مفيد مواد پيمايه شده است اين عيب بزرگ را دارد كه با نفوذ به لايه‌هاي دروني رس‌ها موجب بادكردن آنها مي‌شود. اين نكته به ويژه در مورد رسهاي داراي مقادير بالاي مونتمورنيت(گروه اسمكتيت صادق است. بدين دليل حاملهاي غير آبي از انواع هيدروكربن- محلولهاي معدني و پارافين‌ها- توجه حفاظت‌گران را جلب كرده است. ديگر حلالهاي فرارتر عبارتند از انواع الكل، استون و مخلوط‌هايي از زيلن /تولئون، در واقع بسياري از حلالها به شكلي اجتناب‌ناپذير در وضعيت مركب اند. به عنوان مثال الكل اتيليك بدون وجود آب به راحتي دردسترس نيست.
تعيين رفتار مولكولها و تركيبات آنها خود پژوهشي تخصصي است. در بسياري موارد حفاظت‌گر ناچار است بپذيرد حاملي كه به شكل تجاري موجود و استفاده از آن مقرون به صرفه است به شكل مخلوط است. به همين علت ماده محلول بايد تحمل كليه مواد موجود در تركيب حلال را داشته باشد. ممكن است خود حامل برحسب ضرورت حالت تركيبي داشته باشد بدان منظور كه بتواند محلول را حمل كرد حل كند و خود مواد محمول نيز مي‌تواند مخلوط‌هايي پيچيده باشد.
بلافاصله روشن مي‌شود كه دگرگوني‌هاي بنيادي بين مخلوط‌ها و تقويت كننده‌ها و مخلوط‌هاي حامل‌ها گسترده است، نتيجه اين وضع تغيير به شكل درجاتي متفاوت از محلول بودن است كه روشهاي واردسازي پيچيده به منظور محقق ساختن محلول مطلوب را مي‌طلبد.
وقتي تنوع انواع خاك و تفاوت در غلظت انواع محلولها را به اين عوامل بيفزاييم معلوم مي‌شود انواعي بسيار متفاوت از دگرگوني‌هاي بنيادي امكان‌پذير است. بنابراين حفاظت‌گر ناچار است از ميان دوگزينه يكي را انتخاب كند. يا بايد انواع محدود مواد داراي پروانه انحصار توليد را بكار‌گيرد يا مشاوره متخصصان در مورد فرمول‌بندي تركيبات و شيوه‌هاي خاص استفاده را جويا شود. گرچه كسب اين نظرات مشورتي امكان‌پذير است معمولاً از مناسبي مجرب در حيطه‌هاي خاص و محدود به دست مي‌آيد. هيچ منبع جاري يا نهادي مشورتي كه جامع تمامي طيف خاكها و مواد موجود براي تقويت آنها باشد وجود ندارد. بنابراين روش متداول استفاده از افرادي است كه در مسائلي مشابه مجرب‌اند- احتمالاً اين روش كار مدتي ادامه خواهد يافت تازماني كه موسسات ونهادهاي حفاظت به تجربه اندوزي و بهره‌برداري از تجارب حاصل پردازند.
در آميختن روشهاي مختلف با يكديگر يكي از نويدبخش‌ترين و پيچيده‌ترين حيطه‌هاي امكانات بالقوه را در اختيار مي‌گذارد كه آنرا توسعاً سازه‌هاي هم نهشته مي‌نامند. بدين‌ترتيب خاكي كه با استفاده از مواد اوليه برگرفته از زمين به شكلي ناكارآمد مهارشده مي‌تواند، حتي در صورت اصلاح ملايم توسط يك تقويت كننده، رفتاري كاملاً متفاوت داشته باشد و تركيب دو ماده‌ مي‌تواند از لحاظ هزينه و پايائي بهتر از به كارگيري سنگين‌تر و گران‌تر از هريك از اين مواد به تنهايي باشد. تقويت كننده‌هاي جامد به شكل الياف بخشي از فن‌آوري تاريخي خاكهاست. مواد هم نهشته با استحكام بيشتر، مقاومت در برابر پوسيدگي و امكان دسترسي به شكل توري يا بافته، امتيازات و روشهاي نوين تحقق راه‌حلهاي هوشمندانه براي مسائل دشوار را كه كمك مهمي به ابزارهاي قابل استفاده حفاظت‌گران به شمار مي‌رود در اختيار مي‌گذارد. نصب الياف ميله‌هاي هم نهشته را مي‌توان به طور كلي مسلح‌كاري خاك ناميد.
تقريباً همه پركننده‌ها و تقويت‌كننده‌هاي غيرآلي كه تا اينجا مورد بررسي قرار گرفت به صورت جامد و گرد به كار برده شده‌اند. گردها و جامدات ريزدانه مي‌تواند دروايه‌هاي مايع بهم زده شده به كاررود يااينكه به شكل مايعي شكل‌پذير كه معمولاً آب در آن نقش روان‌ساز را ايفا مي‌كند پاشيده مي‌شود. ذرات نامحلول كوچكتر مي‌تواند به شكل پيمايه حمل شود. اين قبيل ذرات اغلب از مايعات مخلوط نشدني مثل رزين‌هاي پيمايه شده درآب مشتق مي‌شود. اصل اساسي پيمايه‌سازي تقسيم فرعي به ذراتي چنان كوچك است كه مستعد آشوب مولكولي باشند. بعضي ذرات قابل پيمايه شدن را مي‌توان از طريق ته نشست شدن محلول به هنگام وقوع واكنش شيميايي يا تغيير شرايط فيزيكي به دست آورد. اين گونه تغيير شرايط فيزيكي مي‌تواند شامل تغيير دما در مخلوط‌هاي مايعات گوناگوني كه به شكل حامل عمل مي‌كنند، چگالي ماده محلول، مقدار پهنا و غلظت.
اهداف استفاده از همه اين مواد قراردادن تركيب آلي در موقعيتي است كه بتواند به صورت پيوند و بست ميان صفحات ذرات عمل كند و اينكار از طريق پراكندن تركيب در داخل خاك يا رس عملي است. اين پراكنش به شكلي تقريباً ناگزير از طريق استفاده از تركيب به شكلي محلول صورت مي‌گيرد؛ سرانجام حلال تبخير مي‌شود و تركيب يا شكلي تبديل شده از آن برجا مي‌ماند. همچنين احتمالاً مطلوب- و در واقع مطلوبي تقريباً اجباري اين است كه چگالي توزيع تركيب در خارج حداكثر بوده و به تدريج و شايد تا عمق 300 ميلي‌متري از آن كاسته شود. بنابراين رفتار حلال حامل بسيار مهم است و چنانچه قرارباشد چند تركيب تزريق شود حامل بايد مناسب استفاده همه آنها باشد. حاملهايي كه مورد استفاده قرارگرفته هيدروكربورهاي سبك‌تر شامل نفت و پارافين؛ تتراكلر و كربن؛ دي كلرور اتيلن، تري كلروراتيلن، استون؛ اتانول؛ تولئون ؛ زيلن، الكل ايزوپروپيليك؛ الكل اتيليك است كه مي‌تواند حاوي آب باشد كه اغلب براي حمل تركيبي محلول در حاملي ديگر مورد استفاده قرار مي‌گيرد. به عنوان مثال تركيبي محلول در الكل كه در آب محلول نيست مي‌تواند تحت شرايطي محلول در آب گرد مشروط بر آنكه ابتدا در الكل حل شده باشد.
با استفاده فزاينده از ملاط‌هاي آلي طيف حاملهاي مورد نياز افزايش يافته است. بسياري از حلالهاي آلي با آب و با يكديگر اختلاط‌پذيرند اما بعضي از آنها اختلاط‌پذير نيستند و بعضي تنها تحت شرايط معين مثل حل شدگي قبلي در مايعي ثالث يا در دما و رقت معين و جزآن اختلاط‌پذيرند. هريك از اين حلالها از نظر حل كردن ماده‌اي خاص چون رزينها امتياز ويژه خود را دارد. فراريّت، گرانروي و قيمت از ديگر عوامل كليدي در انتخاب حاملهاست. رفتار حلالها بر تصميم‌گيري تاثير مي‌گذارد و بعضي مواقع به راه حلي بينابين منتهي مي‌شود. مي‌توان حلالي‌گران قيمت را به شكلي مقرون به صرفه با ماده‌اي ارزان‌تر رقيق كرد؛ اينكار پس از حل كردن ماده‌اي كه مي‌بايد حمل شود صورت مي‌گيرد. در موارد ديگر عمل حلّ كردن را مي‌توان تنها با استفاده از يك حلال كه نيازي نيست كه در مرحله نهايي حمل كننده اصلي باشد انجام داد. طبيعت و وضعيت آبها شديداً فرق مي‌كند؛ خلوص ، قطبيدگي، يونش و دما جملگي بر قابليت حل شدن مواد در آب و رفتار آنها در داخل آب تاثير دارد. رزينها مي‌توانند تشكيل ماده‌اي ژلاتيني و منعقد شونده دهند كه بر سودمندي آنها به صورت محلول تاثير سوء گذارد. مشكلات بيشتر مي‌توانند ناشي از حضور يا نبود كاتاليزورهايي باشد كه براي شروع يا تسريع واكنش‌ها ضروري است دما به نوبه خود مشكلات حلّ پذيري راهمراه آورد. اين كاتاليزورها مي‌توانند در پايان مشاركت سودمند خود در فرآيندها، خود مبدل به عوامل آلوده كننده يا خرابي شوند.
مشكلات بيشتر ناشي از استفاده از مواد است. وقتي تكپاري وارد خاك و تبديل به بسپار شد، كار ماده حامل و كاتاليزور به پايان مي‌رسد. ممكن است هر دو از طريق تبخير از ميان رفته مبدل به مواد آلوده كننده شوند. هرچند اين احتمال هم هست كه درگير واكنشهاي بيشتر در ماده شده يا خود يا بخشي از خود آنها مدتها به حيات خود ادامه داده نهايتاً به موادي ناخواسته توليد كنند كه به مدتي طولاني‌تر از عمر مفيد بسپارهاي رسوب گذارده شده زيانبار باشد، حتي اگر نقش آنها چيزي بيش از جذب عوامل بيولوژيك مخربي نباشد. رفتار فيزيكي حامل در هنگام ناپديد شدن مي‌توان مشكلات بيشتر مهاجرت معكوس را ايجاد كند. در اين فرآيند موادي كه با موفقيت رسوب داده شده مسافتي به عقب بر مي‌گردند و تمركزي نامناسب ايجاد مي كند. و از اين طريق باعث آماس لايه‌اي دروني مي‌گردد و نتيجه اين مي‌شود كه آنچه مي‌توانست منطقه‌اي باشد كه با موفقيت تقويت شده مبدل به لايه‌اي سخت گرديده با پوسته شدن كنده شود.





تيلور در قانون پوازوي كه به شرح حركت آب در ساختارهاي نفوذپذير مي‌پردازد تغييراتي داده شده تا محاسبه جريان مايعات راامكان‌پذير سازد؛ اين موضوع در مواقعي كه نفوذكننده‌ها به عنوان حامل مورد استفاده قرار گرفته اهميت دارد. بدين ترتيب محاسبه عملكرد مايعات به عنوان حامل در خاكهاي رسي امكان‌پذير مي‌گردد. تقويت كننده محلول تاثيري حياتي برگرانروي نفوذكننده (حامل مركب) دارد. گرانروي، قطبيدگي و وزن واحد در نفوذ كننده‌ها- عواملي حياتي است در خاك، نسبت كاواك به ذرات كاواك، اندازه ذره، بافت، تركيب و مقدار اشباع‌شدگي.
نمودار سمت چپ نشان مي‌دهد رسهاي كائولينتي (با ضريبي به اندازه 100) از مونتموريونيت‌هاي سديم و پتاسيم نفوذ‌پذيرترند. از نمودار سمت راست مي‌توان مقايسه‌هاي امكان‌پذير ميان حاملها را به دست آورد. مايع آزمايش است.
ش 7-3 نفوذپذيري خاكها: ميزان حركت مايعات در خاك
رابطه تمامي اين مواد وارد شده با املاح محلولي كه خاكها طي حيات طبيعي خود جذب مي‌كنند بين دو حد تحمل و تباه شدن نوسان دارد. وجود حدهاي كاملاً مشخص بين تحمل موفقيت‌آميز و تباه شدگي موجب تشكيل مناطق ناهماهنگي در ماده پايه مي‌شود.
بايد هنگام طراحي بهترين شيوه زدن اين مواد به خاك پايه تمامي اين پديده‌ها را مدّ نظر قرارداد و در آزمون ‌نهايي اين كار تنها در محل و احتمالاً روي خود اثر تاريخي امكان‌پذير است. بنابراين انجام آزمايشهاي دقيق در گوشه‌اي از اثر، اغلب به مدت بسيار طولاني ضروري است، به ناچار بايد يك فاصله زماني طولاني ميان انجام اينگونه آزمايشها و ارزيابي نتايج آنها در نظر گرفت. وقتي مواد مهم در خطر باشد احتمالاً ديگر اشكال حفاظت موقت ضرورت خواهد داشت، به ويژه در مواقعي كه درمان برگشت‌ناپذير به مقياسي بزرگ در نظر باشد. در تهيه مقدمات اين‌گونه آزمايشها تجزيه دقيق خاك ضروري است. نه تنها اطلاع از مقدار روزن‌داري، پراكندگي ذرات خاك از نظر اندازه و ويژگيهاي بنيادي عملكرد ضروري است بلكه اطلاع از نسبت رسهاي موجود هم لازم است(به عنوان مثال مونتموريونيت در حضور آب شديداً واكنش نشان مي‌دهد، كائولينيت كمتر باد مي‌كند و الا آخر). همينطور اطلاع از اسيدي يا قليايي بودن خاك و حضور كلسيت، تركيبات آهن و ديگر مواد لك انداز ضرورت دارد.
در ميان حامل‌ها كه مي‌توانند مخلوط‌هايي باشند كه به دقت انتخاب شده اند، گزينش ميان آب و حلالهاي آلي از قبيل هيدروكربورهاي سبك‌تر نفت(بنزن، پارافين‌ها و مخلوط‌هاي نفت)، استون، زيلين، تولئون، تترا كلروركربن، كلروراتيلن، اتانول، تري كلرال اتيلن، الكل اتيليك و الكل ايزوپروپليك خواهد بود. همه اين مواد با يكديگر امتزاج نمي‌يابند؛ بعضي از آنها به واكنش شيميايي با يكديگر مي‌پردازند و مي‌توانند موجب تخريب ويژگيهاي مفيد محلولها گرديده يا حتي موجب واكنشهاي خطرناك برون‌گرمايي شود تا حدي كه خود به خود آتش بگيرد. كاتاليزورها مي‌تواند بر واكنشها تاثير گذارد. بدون اطلاع از واكنشهاي حاصل هيچ چيز را نبايد مخلوط كرد و در صورت نبود اطلاع بايد از روش آزمايشهاي دقيق و بي خطر استفاده كرد. بسياري از اين محصولات آتش گيرند، برخي از آنها در چارچوب مصوبات قانوني كشورهاي گوناگون خطرناكند، تعدادي سمي‌اند يا مي‌توانند مواد سمي توليد كنند، برخي سرطان‌زا هستند و بسياري از آنها در صورتيكه بر مورد استفاده قرار گيرد يا در استفاده از آنها دقت نشود زيانبارند. در انبار كردن، حمل و استفاده از آنها بايد اقدامات احتياطي كامل صورت گيرد. كارآيي حاملها مي‌تواند تحت تاثير قطبيدگي آنها و نيز وزن ماده پايه محلول قرار گيرد. برخي مواد يا حلال‌ها را به شكل مخلوط نشده عرضه مي‌كنند؛ اينكار به خاطر ايمني يا بدين علت است كه واكنشها با مخلوط كردن آغاز مي‌شود. جز در صورتيكه حفاظت‌گر خود شيمي‌داني واجد تجارب چشم‌گير در اين حيطه خاص باشد احتمال نمي‌رود از دانش تخصصي كافي براي ساخت فرمولهاي جديد برخوردار باشد، اما مي‌توان اميدوار بود با توجه به فرمول‌بندي مواد آماده از نظر محدوديتها و توانايي‌هاي هر يك از مواد داراي حق انحصاري توليد كه در بازار موجود است يا بعداً ارائه خواهد گرديد مهارت‌هاي كاري لازم را كسب كند. در بسياري از كشورها قوانين و وضعيت خريد و فروش ميزان دسترسي به مواد را تعيين مي‌كند.
در مواقعي كه مي‌بايست از پيمايه‌ها استفاده شود حامل تقريباً هميشه آب است. پيمايه‌سازي رزينهاي مصنوعي در آب را مي‌توان با تجزيه مكانيكي و پراكنش انجام داد و اين عمل با استفاده از عاملهاي فعال در سطح(= مواد پاك كننده) تسهيل خواهد شد. اما اينگونه مواد نه تنها خصوصيات رفتاري آب را تغيير مي‌دهد بلكه ممكن است رفتارهاي بعدي آنها شامل تجزيه رزينها از طريق اكسايش يا تغيير بسپارهاي بلند زنجيره باشد. كاهش طولي مولكولي مي‌تواند از نظر سودمندي رزين مهم باشد، حتي در مواقعي كه ماهيت شيميايي آن بي تغيير بماند. تاثيرات بلند مدت مي‌تواند عملكرد مواد را نيز تغيير دهد.

7-6، انتخاب رزين
در انتخاب رزينها بايد دقت كرد تا موادي كه تجزيه مي‌شود انتخاب نشود. معمولاً خرابي رزينها را مي‌توان ناشي از قرارگرفتن در معرض حمله بيولوژيك، حلالها، اثرات نور فرابنفش و پيرشدگي دانست. اين امر به نوبه خود مستلزم دقتي خاص در فهم شرايط محيطي است. بنابراين يك شرط مهم هرگونه اظهارنظر در مورد استفاده از رزينها رعايت شرايطي است كه بايد در آن ايفاي نقش كنند و بايد به خاطر داشت هيچگونه گفته كلي در ارتباط با هرگونه تركيب آلي پيچيده نمي‌تواند بدون رجوع متقابل دقيق به كليه شرايط استفاده در گذشته و مقايسه‌پذيري با نتايج حاصل از آزمايشهاي ميداني كاملاً معني‌دار يا قابل اتكا باشد.
موادي كه مهم‌ترين يا عمده‌ترين دليل استفاده از آنها خاصيت دفع آب است عبارتند از خانواده سيليكونها- سيلن‌هايي چون متيل تري متوكسيل سيلن، متيل تري تترا اتوكسي سيلن- كه به صورت تركيب با ديگر رزينهاي مصنوعي به كار مي‌رود. اين‌ها خود حالت چسباننده دارند و بين ذرات اتصال و ارتباط متقابل ايجاد مي‌كنند. خاصيت آب گريزي كه به درجاتي متفاوت دارند نفوذ آب به داخل خاكها را كاهش مي‌دهد و در نتيجه حفاظي در برابر حركت رس‌ها در هنگام جذب و دفع آب مي‌گردند. با اين حال منافذ را پر نمي‌كنند و به همين علت مانع حركت بخار آب كه بر حسب مقدار آب موجود جذب رس‌ها شده نمي‌گردد.
طيف رزينهاي مصنوعي كه مي‌توان آنها را به طور كلي در رده چسب‌ها قرارداد و بعضي گروههاي آنرا آزادانه لاتكس ناميده اند وسيعاً و با درجاتي از موفقيت در تحكيم خاكها مورد استفاده قرار گرفته است. لفظ لاتكس در اصل براي نشان دادن حالت لاستيك‌وار يك ماده مورد استفاده قرار مي‌گرفت. اما تعدادي از مواد مصنوعي كه در رده لاتكس قرار داده شده‌اند برخي ويژگيها(چون سختي) دارند كه هيچ شباهتي به لاستيك ندارد. از جمله اينها مواد ذيل است: پلي الفين‌ها، اتيل و متيل اكريلت‌ها، بوتيل اكريلت‌ها و بوتيل متاكريلت‌ها، پلي اتوكسي متانول، الكل پلي‌و نيل پلي ونيل استاتها، پلي بوتيل متاكريلت‌ها. اين‌ها و تركيبات مشابه به اشكال گوناگون همپاري خصوصياتي متفاوت دارند كه ارزيابي مزاياي نسبي هر يك در حفاظت سازه‌ها در مراحل آغازين است. معمولاٌ به صورت مولكولهاي زنجيره‌اي به طول چشم‌گير بسپار مي‌شوند و اتصال خيز يكي توام با پيوندهاي قطبي ايجاد مي‌كنند. به عنوان مثال اتصال متقابل در اكريلت‌ها موجب نوعي سختي مي‌شود كه مشخصه يك لاتكس نيست. رفتار تعاملي اين مواد در تركيباتي كه در خاكها بكار مي‌رود هنوز به طور كامل فهميده نشده است.
اين مواد كه تحت نامهاي تجاري گوناگون و به صورت تركيباتي واجد حداكثر 40% جامدات بسپار فعال به عنوان چسب مصالح وسيعاً عرضه مي‌شود به سهولت دردسترس است و عملكردي آنقدر شناخته شده دارند كه بتوان به آزمايش و استفاده از آنها پرداخت. معمولاً با استفاده از حلال و ديگر روشهاي ساده زدودن برگشت پذير نيستند. گروه ديگري كه با موفقيت محدود مورد آزمايش قرار گرفته عبارت است از طيف بسپارهاي نايلوني محلول دو دي‌آمين. اين طيف از مواد سخت بسپار‌پذير احتمالاً توانايي‌هايي دارد كه هنوز به نحو مكفي شناخته نشده است.
برعكس تحقيقاتي بسيار وسيع در مورد استفاده از ايزوسياناتها صورت گرفته و نتايجي نويدبخش داشته است. احتمال برگشت‌ناپذيري ايزوسياناتها بيشتر از بسپارهاي گروه قبلي است. مهم‌ترين موادي كه گزارشهاي استفاده از آنها موجود است عبارتند از هگزا متيلن دي ايسيانات ، دي‌فنيل متان دي‌ايسيانات و دي‌سايكلوهكزيل متان دي‌ايسيانات.
اين مواد كه معمولاً در حضور يك كاتاليزور قادر به تشكيل پيوندهاي اورتان و اوره و بسپار شدن در محل، هستند نزديك‌ترين راه ايجاد تركيبات كاملاً آلي به صورت تقويت‌كننده‌هاي ساده‌اند. بلوكهاي گلي مصنوعي و سازه‌هاي گلي تاريخي با استفاده از اين مواد درمان شده و نتايج به مدتي طولاني مورد تحليل قرار گرفته است. آزمايشهاي هوازدگي تسريع شده براي بدست آوردن نتايج قابل مقايسه و متمايز كننده شيوه‌هاي متفاوت استفاده، متراكم‌سازي مواد و انواع مواد مورد استفاده قرار گرفته است. به نظر ميرسد ايزووسياناتها به طور كلي قادرند قدرت و مقاومت محض گلهاي ساختماني را افزايش داده در نتيجه موجب افزايش مقاومت در برابر سايش و تجزيه سنگ و خاك در صورت استفاده از آب شوند.
ظاهراً ايزوسيانات‌ها به نسبت سيلين‌هاي مشابه، سازه‌هاي گلين سخت‌تري ايجاد مي‌كنند. ممكن است علت خاصيت تقويت‌كننده ايزوسياناتها در برابر قدرت هم چسبي سيلين‌ها باشد اما پژوهشهاي منتشر شده در اين مورد بيشتر حالت حدسي دارد. چنين به نظر مي‌رسد خاكهايي كه صرفاً حاوي اسمكتيت و مونتموريونيت باشد واكنش رضايت‌بخش‌تري به ايزوسياناتها نشان مي دهند تا رسهاي حاوي رسهاي كائولينيت كه كمتر باد مي‌كنند و آشكارا به استفاده از سلين ها بهتر واكنش نشان مي‌دهند. با اين همه اين نتيجه‌گيري‌هاي كلي ابهاماتي از نظر ماهيت مواد مورد استفاده، ماهيت ماده پايه زير كار، ميزان رقيق‌شدگي حاملها و كل موضوع استفاده و روشهاي آن دارد.

707، روشهاي استفاده

در مواقعي كه تركيبات آلي مصنوعي در حاملهاي مايع حل يا دروايه شده‌اند چهارروش اساسي استفاده وجود دارد. درروش اول ماده و حامل آن را از طريق هم زدن وارد خاك كرده در آن پخش مي‌نمايند. اين فرآيندي است كه بايد ساختار خاك را ويران كند حتي با اين وجود كه ممكن است موادسازه تاريخي مورد استفاده مجدد قرار گيرد. در اين روش خاكي قالب‌پذير يا سيال ايجاد خواهد شد. معمولاً نتيجه دوغابي مناسب اندود‌كاري يا ملاطي رقيق است. گرچه اين روش استفاده‌اي است كاملاً سنتي از مواد، تنها در صورتي توجيه‌پذير است كه خرابي سازه گلين اوليه به حدي رسيده باشد كه شكل خود را از دست داده يا ديگر يك مصنوع تاريخي محسوب نشود. يك نمونه از اين مواد شن و خاكي است كه در نتيجه فرسايش ديوارها پاي آن مي‌ريزد.
روش دوم عبارت است از وارد كردن مواد به صورت پيمايه‌اي آبي. مايع از طريق اثر موئينگي به داخل خاك نفوذ مي‌كند بدون اينكه شكل آنراتغيير دهد. بدين جهت عمق نفوذ پيمايه محدود است و خطر لايه لايه شدن وجود دارد: در محل تلاقي با مواد درمان نشده يك لايه كه ماده تقويت كننده در آن نفوذ كرده با يك منطقه سست تشكيل مي‌شود. چنانچه ماده‌اي كه براي درمان به كار مي‌رود غليظ باشد واكنشهاي دما و رطوبت دو منطقه آنقدر تفاوت پيدا خواهد كرد تا موجب تشكيل يك لايه آماس كرده شود. ممكن است فشار بخار آب پشت لايه‌اي كه مواد تقويت كننده در آن نفوذ كرده تشكييل شود و نتايجي مشابه ايجاد كند.
روش سوم عبارت است از قراردادن ماده تقويت كننده در يك حامل آلي. حامل مثل آب در جو تبخير مي‌شود و ماده تقويت كننده به جاي مي‌ماند. غلظت و عمق رسوب بستگي به دفعات زدن محلول روي كار، نفوذ حامل و نسبت اندازه مولكولها با منافذ دارد.
روش چهارم وارد كردن مواد تقويت كننده از طريق تزريق است. اين روش تنها در وارد كردن چسب يا پركننده در محل‌هاي جداشدگي يا نقاط داراي ضعف چشم‌گير بكار مي‌آيد. اندود سطح گلين تقويت شده با گچ كه در حال ورآمدن از لايه زيرين خود است يك نمونه خوب بشمار ميرود، وارد كردن چسب پركننده شكاف در يك كاواك يا چسب تقويت كننده در يك نقطه تضعيف شده مي‌تواند موجه باشد. اين روش اساساً روشي موزه‌اي است. راه حل بينابين اين دو روش عبارت خواهد بود از وارد كردن موادي كه از روي نيّت قبلي اصلاحاتي در آن صورت گرفته و طوري تنظيم شده كه در داخل سازه گلي تغيير كند. وارد كردن اين مواد مي‌تواند به اشكال گوناگون صورت گيرد. اين تغيير مي‌تواند در نتيجه تركيب با اكسيژن، واكنش با آب، نور فرابنفش يا صرف پيرشدن صورت گيرد. به احتمال زياد فنوني متكي بر وارد كردن مواد به شكل گاز ابداع خواهد شد.
تغيير شيميايي در خمير آهك از طريق جذب دي‌اكسيد كربن يك نمونه از اين دست، هرچند از نوع طبيعي است. مهم‌ترين نمونه مصنوعي عبارت است از تباه شدن انواع اتيل سيليكات(تترا اتوكسيلن) كه جزء اتيل آزاد مي‌كنند تا راديكال سيليكات در عمق سازه گلي تامين شود؛ همين رسوبهاي غير آلي تاثيري تقويت كننده و تثبيت كننده بر خاك دارد.

الف- نفوذ سطحي
احتمالاً ناشي از بسپارش آني يا بيش از حد سريع يا نبود نفوذ ناشي از تناسب ميان اندازه منفذ و اندازه ملكولها: نتيجه تشكيل يك لايه سطحي تراكم : خرابي ناشي از جداشدن پوسته خارجي
ب- نفوذ سطحي
احتمالاً بدان علت كه ماده تقويت كننده توسط حامل تبخير شونده خارج شده گرچه در بدو امر نفوذ كافي داشته است: نتيجه تشكيل يك لايه ضخيم آماس كننده: خرابي به صورت جدا شدن لايه خارجي است.
ج- داراي عمق كافي
نفوذ كاهش يابنده- توازن مناسب ميان سرعت بسپارش، زمان گرفتن محلول و تبخير يا پراكنده شدن حامل: نتيجه تشكيل لايه تقويت كننده درجه‌بندي شده كه چسبيده به زمينه باقي مي‌ماند.
درجات متفاوت تاثير ميان (عامل) دائمي، سرعت گرفتن و رسوب ماده تقويت كننده خاك.
ش. 7-4. رسوب تقويت كننده محلول در خاك

در حال حاضر تجاربي چشم‌گير در استفاده ميداني از متيل سيليكات بانتايج دلگرم كننده به دست آمده است. واكنش شيميايي از طريق آبكافت صورت گرفته باعث ايجاد الكل ايتليك مي‌شود كه تبخير مي‌گردد. اين واكنش از طريق بسپارشدن و تشكيل آب نيز صورت مي‌گيرد. سيليكون به يك راديكال هيدروكسيل متصل مي‌شود و نهايتاً در فضاهاي درون و ميان ورقه‌هاي كوچك به شكلي قوي به اكسيژن موجود متصل مي‌شود. سيليكون از وضعيت لزج به اتصال سخت سيليسي مبدل مي‌گردد كه ظاهراً به شكلي دائمي رسها را تثبيت مي‌كند. از آنجا كه اين تثبيت متكي بر مولكولهاي آلي بلند زنجيره نيست و از آنجا كه روزن‌داري ماده حفظ مي‌شود به نظر مي‌رسد اين شيوه نويد پيشرفتي دلگرم كننده را مي‌دهد.
ديگر روشهاي استفاده از مواد غير آلي در ارتباط ملكولي با كاني‌هاي خاك از طريق تغيير شيميايي يا اتصالات گوناگون در محل ممكن است اهميت پيدا كنند و بايد آنها را از مقوله روشهاي شبه آلي دانست.
استفاده از مواد آلي به عنوان چسب، تقويت كننده و ضدآب كننده ملازم مشكلاتي چون پراكنش در خاك، خراب شدن ماده افزودني، تغيير رنگ (سياه شدن) و يكنواخت نبودن در كاربرد است. افزود براين كاركرد مواد بسته به نوع خاك، اقليم و نوع استفاده تفاوتهايي چشم‌گير دارد. قواعد كلي مناسب عبارتند از مشورت با متخصصان، احتياط، رقيق‌سازي تا حد ممكن و آزمايشهاي دقيق.
خاك باز‌سازي شده حاوي يك تثبيت كننده مصنوعي، در نقطه‌اي فيزيكي با سازه گلي تاريخي تلاقي خواهد كرد. در آن نقطه، تقويت كننده مصنوعي يك لايه مرزي با ماده تاريخي عمل آوري نشده تشكيل مي دهد. حال اين پرسش پيش مي‌آيد كه آيا لازم است شكل ديگري از درمان را در ماده تاريخي وارد كرد تا لايه مرزي فوق كمتر جداكننده باشد- به عبارت ديگر آيا بايد بهسازي ماده تاريخي با تقويت كننده‌اي مشابه يا سازگار با آن مد نظر قرار گيرد؟ در صورت مثبت بودن پاسخ پرسش بعدي اين خواهد بود كه حد اينكار چيست؟ نتيجه‌گيري آرماني همواره اين خواهد بود كه نبايد هيچ لايه مرزي مصنوعي ايجاد شود مگر اينكه سهولت برداشت و تعويض لايه‌اي كه به تازگي روي كار كشيده شده مدنظر باشد. در اين صورت دوغابي كه به عنوان اندود سطح به كار مي‌رود با اين هدف كه به جاي پنج سال پنجاه سال دوام داشته باشد مي‌تواند عمدتاً به شكلي تهيه شود تا بتوان هر وقت لازم باشد آنرا به شكلي يكپارچه برداشت طوريكه زيركار تاريخي دست نخورده باقي بماند. در واقع اين عمل معناي برگشت‌پذيري است. يا اينكه ممكن است حفاظت‌گر استدلال كند بهترين حفاظت بلند مدت اثر تاريخي در صورتي عملي خواهد شد كه ماده تثبيت كننده به شكلي مداوماً تقليل يابنده در كل بافت به كار رود و اتصالي بهتر، مطمئن‌تر و بادوام‌تر فراهم كند.
در مواقعي كه تثبيت كننده مصنوعي موجود در محلول به شكل فيزيكي با خاك تاريخي مخلوط نمي‌شود آنرا به روش تزريق، ماليدن با قلم يا مه‌پاشي روي بافت تاريخي مي‌زنند.
تزريق به ويژه در مورد موادي قابل استفاده است كه در هنگام استفاده تماماً يا نسبتاً بسپار مي‌شود، چرا كه درمان سطح معمولاً بادرصد بالايي از غلظت سطحي تشكيل مي‌شود و نتيجه تشكيل لايه‌اي است كه پوسته و كنده مي‌شود. اين روش همچنين براي اجزاء متشكله آب گريز كه به منظور جلوگيري از افزايش رطوبت به كار مي‌رود اهميت دارد زيرا در عمل موجب تشكيل يك رگ‌چين ضدآب مي‌شود. تزريق مي‌تواند مقاديري حساب شده از ماده را در اعماق معيني از سازه وارد كند و در صورت معلوم بودن ظرفيت جذب خاكها توزيع نهايي ماده در آنها محاسبه‌پذير خواهد بود.
تفاوت ميان قلم و مه‌پاشي در استفاده از اين مواد نيازي به توضيح ندارد و هر يك مناسب نوعي از وضعيت است. آنچه بيشتر اهميت دارد روش پوشاندن با استفاده از لايه‌هاي متعدد است. آزمايش نمونه‌ها عمق نفوذ را نشان مي‌دهد كه مي‌تواند بين 10 تا 100 ميلي‌متر باشد. اين عمق مي‌تواند بسته به شرايط محيط، ماهيت ماده مورد استفاده، روزن‌داري خاك و رقت حامل حتي بيش از اين باشد. ويژگي متعارف اين است كه عمق نفوذ معلوم است و غلظت مواد رسوب‌گذارده شده بستگي به مقدار ماده مورد استفاده و مقدار ماده حمل شده به درون خاك دارد. دستمزد نيروي كار، وجود تجهيزات و حجم حاملي كه بايد مورد استفاده قرار گيرد عوامل ذي‌مدخل در محاسبه روش كار خواهد بود. گرچه زدن چند دست از ماده به علت دستمزد كارگر و حامل براي هر مقدار از ماده رسوب‌گذاري شده بيش از يكبار زدن خواهد بود، اما نتايج از لحاظ عمق و پراكنش نفوذ مي‌تواند به نحوي چشم‌گير تفاوت كند. زدن چند دست از ماده، مثلاً با قلم مو معمولاً تابع قانون كاهش تصاعدي مقادير وارد شده در هر دست است، به ويژه اگر واكنشهايي صورت گيرد كه به شكلي فزاينده مجاري متصل كننده منافذ را پركرده آنها را نفوذ ناپذير سازد. نتايج بلند مدت در عملكرد ماده نشان داده خواهد شد. دوبرابر كردن هزينه‌ها در مرحله زدن مواد به كار مي‌تواند با چهار برابر كردن فاصله زماني دفعات نياز به عمليات نگهداري جبران شود. با اين همه قانون كاهش بازگشت سرمايه نيز مي‌تواند صادق باشد و حتي تاثير معكوس بگذارد: زدن بيش از حد ماده و صرف هزينه گزاف مي‌تواند به نتايجي نازل‌تر از حد بهينه منتهي گردد. اطلاع از اين احتمالات حفاظت‌گر را ناچار مي‌سازد چند آزمايش ترتيب داده نتايج حاصل را با ديگر نمونه‌هاي شناخته شده يا مشابه مقايسه كند قبل از اينكه درباره برنامه زدن ماده روي كار به تصميم نهايي برسد. اگر حفاظت‌گر فاقد دانش تخصصي در رشته شيمي آلي باشد بايد بر نظرات مشورتي متخصصان و گزارش تحقيقات ديگر تكيه كند. فرمولهاي شيميايي توصيفگر اجزاء اتمي متشكله ملكولهاي پيچيده آلي رضايت‌بخش نيست، صرفاً بدين دليل كه شمار بزرگي از مولكولهاي مشابه يا راديكالها را گردهم مي‌آورند بدون اينكه ساختمان ملكولي را توضيح دهند. يك فرمول از اين دست مي‌تواند نمايانگر موادي متفاوت با ويژگيهايي بسيار متفاوت باشد. حتي يك مولكول واحد(تك پار) مي‌تواند رفتاري بسيار متفاوت با ملكول ديگري كه دقيقاً از همان نوع است داشته باشد چرا كه تركيبات آلي بسيار متعدد مي‌تواننددنبال يكديگر قطار شوند.

8-7، اسامي
گرچه توصيف آب به شكل H2O يا بهتر از آن به صورت HOH معني‌دار است، استفاده از فرمول جمعي مشابه براي متيل متاكريلت براي توصيف ويژگي‌هاي اين ماده ناكارآمد است چرا كه انواع همپار و بسپارها را متمايز نمي‌كند. حتي يك برساخت مشهود ساختارهاي ملكولي بزرگتر چنان پيچيده مي‌گردد كه به عنوان يك تصوير چندان فايده آني ندارد در حاليكه توصيفات كلي كلامي تنها با استفاده از اسامي قلمبه سلمبه كه به هيچ روي در منابع وماخذ اين موضوع يكسان نيست مي‌تواند دقيق شود. به هر روي اينگونه توصيفات دشوار براي منظورهاي حفاظت‌گران بهتر از بسياري ديگر از توصيفات است و اجازه مي‌دهد مواد به خانواده‌هايي تقسيم شده وضعيت قطبيدگي آنها در آن حد از كفايت توصيف شود كه بتواند توافقي ميان توليد كننده و استفاده كننده ايجاد كند. اسامي كالاهاي داراي پروانه انحصار توليد، آغازه‌ها، ياد افزاها نيز نمي‌توانند اين مشكل را حل كنند. بسياري از نامها با هدف فروش انتخاب مي‌شوند و برحسب توليد كننده و كشور نامهاي متفاوت دارند. افزوني براين فرمول شيميايي ثابتي ندارند: آفريننده محصولات خود را از بازار خارج نخواهد ساخت!

7-9، توصيف

حتي توصيف شيميايي ساده‌ترين رسها، كائولينيت در برابر يك نام ساده زمين شناسي كه مي‌توان توصيف وضعيت بلورهاي كائولين را هم بدان افزود از نظر سودمندي رنگ مي‌بازد. بدين جهت است كه در توصيف‌ها، واژگان زمين شناسي معمولاً بيشتر از واژگان شيميايي براي حفاظت‌گر فايده دارد. از اين رو محلول 40% بوتيل اكريلت در نفت آروماتيك را كه توليد كننده آنرا به اختصار اكري لويد ناميده مي‌توان به صورت محلول 10% گزيلن تعريف كرد كه توصيف‌گر آن بسته به روش استفاده ، دما، بازي/قليايي بودن و رشهاي مخلوط كردن كه همه آنها ديگر بخشهاي اساسي توصيف را تشكيل مي‌دهند تفاوت مي‌كند. سپس مي‌توان نيازهاي عملكرد چون ميزان گسترده شدن ماده، اجتناب از تجمع‌هاي تشكيل دهنده لايه‌هاي نفوذناپذير و حداكثر تراكم تقويت كننده‌ها را تعيين كرد. آماده‌سازي سطوح، زدن چسب‌هاي سازگار و دسترس به مواد از عوامل كليدي تنظيم خصوصيات است. قاعده كلي اين است كه جامدات آلي با حداقل وزن موثر رسوب كند. وقتي ميزان رسوب از يك درصد وزن خشك خاك را تشكيل مي‌دهد حفاظت‌گر بايد جداً در مورد درستي كار چون و چرا كند. بهترين حالت اين است كه مقدار مواد تقويت كننده كه وارد مي‌شود كمتر از 1% باشد. تقويت تثبيت و محفوظ‌سازي در برابر آب مي‌بايد بر مبناي اصلاح خصوصيات نامناسب خاك صورت گيرد نه تغيير ساختار آن. تنها در مورد اشيا خاص در زمينه‌اي شبيه به موزه است كه موزه‌دار احتمالاً فراتر از قاعده كلي مي‌رود.
استفاده از مقادير زياد رزين نتايج رضايت‌بخشي ندانسته خواه به صورت مواد اساسي به كار رفته باشد خواه به شكل اندود . از و فرمالدئيدهاي فنل اوره به شكل آزمايشي در محصولاتي كه براي ايجاد يك لايه خارجي نفوذ ناپذير و با دوام ساخته شده استفاده كرده‌اند. به نظر نمي‌رسد در استفاده از اين مواد هر چقدر هم نرم و داراي تركيب بادوام باشند امكان موفقيت وجود داشته باشد. تغيير رنگ، تغيير بافت سطح و اندود پرداخت‌كاري و نيز جلوگيري از تبخير مغاير هرگونه چشم‌انداز موفقيت سودمند است، استفاده از رزين اپوكسي نيز ماده‌اي ايجاد مي‌كند كه اتصال آن با خاك طبيعي چنان محكم است كه تركيب حاصل به كلي با بقيه سازه فرق مي‌كند.
خصوصيات كلي مواد رزيني مصنوعي تفاوتهايي مهم با خصوصيات خاكها دارد. درمان با استفاده از رزين از نظر عملكرد گرمايي باعث تفاوت شديد خصوصيات نقاط درمان شده با نقاط درمان نشده مي گردد- اين تغيير مي‌تواند به ميزان صدرصد ضريب بنيادي باشد و در مواقعي كه مقدار رزين تا آستانه 5% افزايش يابد در صورت وجود مرزي مشخص ميان ماده درمان شده با ماده درمان نشده اثرات تفاوت زيانبار خواهد بود. هرچه غلظت رزين بالاتر رود اين اثرات زيانبار بيشتر خواهد شد.

10-7 ، تقويت با استفاده از مواد مصنوعي

تقويت سنتي با استفاده از الياف آلي و الوار و ني جاي خود را به ديگر مواد موجود چون فلز، شيشه‌ها و پلاستيكهاي تقويت شده با رزين داده است. تمامي اين مواد را مي‌توان به شكل بافته، الياف نازك، ميله يا تيرچه‌هاي سخت مورد استفاده قرار داد در حاليكه تفاوت اساسي دو دو مقوله اخير تفاوت آنها از نظر طراحي است كه به صورت عضوي توحلقي يا عضوي كشتي طراحي مي شود. تقويت كننده ها به صورت عامل تسهيل لغزش در سطوح تماس نيز عمل مي‌كند.
در سازه‌هاي گلي اتصال ميان يك ماده تقويت كننده قوي و سازه گلي اصلي بايد اساساً همفشارنده باشد- يعني انتقال فشار از يك ماده به ماده ديگر از طريق همفشاري صورت گيرد نه كشش. در ديگر مواد محكم‌تر تقويت تنها در صورتي موثر خواهد بود كه در محل چسبانده شود يا حتي جوش بخورد. در اينصورت فشار كششي اتصال در ملتقاي مواد انتقال خواهد يافت. اين خاصيت در خاكها در حداقل است. بنابراين نتيجه اين وضع اين است كه قدرت همفشاري خاك عاملي حياتي، در انتقال بار است و روش استفاده از مواد تقويت كننده بايد از اتكا برهركونه وضعيتي كه در آن قدرت يا كشش خاك عاملي حياتي باشد اجتناب كند. بدين ترتيب در استفاده از تيرچه ساده كه در يك سازه گلي نشانده شده مقابله با دانشي كه بر طول آن اعمال مي‌گردد توسط مساحت مقطع تيرچه ضربدر قدرت همفشاري خاك صورت مي‌گيرد. اين نهايت قدرت همفشاري مواد كاملاً همفشرده نيست بلكه نهايت قدرت همفشاري ماده درست پيش از به هم خوردن ساختار دروني آن است. پس از اينگونه تغيير شكل، هنگامي كه ذرات جابه‌جا شده كاواكها را پركرده و اتصالات جانبي خود را افزايش مي‌دهند، قدرت همفشاري به مراتب بيشتر خواهد بود اما در آن زمان جا به جايي اجباري امكان حركت تيرچه را فراهم آورده و احتمالاً باعث مي‌شود تقويت بي تاثير باشد. چنانچه نيروي لغزش به تيرچه وارد آيد مقاومت در برابر نيروي لغزش توسط همفشاري خاك از يكسو و مقدار كمي قدرت كشش يا هم چسبي روي سطوح جانبي صورت مي‌گيرد ؛ مقدار اين مقاومت محدود مي‌شود به طول تيرچه ضربدر قطر تيرچه و قدرت همفشاري خاك چسبيده به آن.
در هرگونه محاسبه كه متضمن سازه‌هاي گلي اصلاح نشده باشد بايد قدرت هم چسبي خاك به عنوان يك لگام را ناديده گرفت. اما در خاك اصلاح شده چسب مي‌تواند اتصالهاي مهمي ميان عضو تقويت كننده و خود خاك، هم در ملتقاي ايندو و هم در انتقال اينگونه فشارها به كل سازه گلين ايفا نمايد. در اين مورد نيز با اين همه در گل‌هاي اصلاح نشده تعامل ميان گل و تيرچه بستگي به همفشاري گل دارد و به همين علت مثل بتون هر چند به مقداري به مراتب بيشتر. بستگي به شكل تيرچه دارد كه در انتها حالتي برگشته يا قلاب مانند داشته باشد و زخمي كردن سطح تيرچه، هرچند به مقداري بسيار كمتر، موجب بهبود فراوان انتقال فشار از عوامل تقويتي به خاك پايه مي‌شود چرا كه در اين صورت عامل تقويتي زخمي شده سطحي به مراتب بيشتر خواهد داشت و قدرت همفشاري خاك مي‌تواند در سطحي گسترده‌تر عمل كند. بحث فوق كه صرفاً به شكل تفاوت تيرچه سركج و تيرچه ساده كارگذاشته شده در گل بيان شد بيش از حد ساده شده است. اما وقتي همين بحث در مورد بافته‌هايي از هر جنس كه در گل نشانده شود به كار رود تاثير چندين برابر افزايش مي‌يابد و بحث ما اهميتي ساختاري پيدا مي‌كند. چنانچه عامل اتصال به جاي تيرچه يك ورق فلزي پهن باشد قدرت اتصال حاصل مهم خواهد بود و بحث را مي‌توان به استفاده از موادي چون بافته‌هاي مناسب استفاده در گل كه در تقويت اضافي برخي سازه‌هاي گلي موثرند بسط داد.
بحث را مي‌توان يك گام ديگر گسترش داد و به توصيف اثرات تعاملي تقويت‌هاي تصادفي پرداخت. چفت كردن عضوهاي نرم به تعداد كافي به منظور برقراري ارتباط تنگاتنگ قدرت نهايي سازه را تعيين مي‌كند. اين پديده از حالت قدرت كشش الياف به تنهايي خارج شده از نوع هم چسبي ميان اجزاء دانه‌اي و رشته‌اي سازه كه به شكل واحد عمل مي‌كنند مي‌شود. اين روش از نظر كارآيي پشت سر تقويت با استفاده از كاه قرار مي‌گيرد كه به شكل تصادفي در مصالح گلين توزيع مي‌شود يااتحادي كلي مي‌يابد. اين روش مدتها به شكل داخل كردن كاه درخشت خام و مو در گچ انجام مي‌شد و اينك مي‌توان آنرا به استفاده از مواد مصنوعي بسط داد.
7-11، مصالح آرماني
هميشه سازه‌هاي گلي را با اين پيش فرض ساخته‌اند كه عمري كوتاه دارند يا اينكه مي‌بايست مرتباً تعمير و نگهداري شوند. روياي شيرين حفاظت‌گران يافتن ماده‌اي ارزان است كه بتواند به سهولت مورد استفاده قرار گيرد و بتواند بناها را يكبار براي هميشه محكم ساخته ضمن رفع نياز به تعمير و نگهداري در آينده، توانايي برگشت‌پذيري كامل در صورت نياز را داشته باشد. گرچه همه حفاظت‌گران تصديق مي‌كنند تحقق چنين رويايي عملي نيست همچنان مثل جام مقدس ذهن آنها را به خود مشغول كرده آنان را به سمت انجام تجربه‌هاي بيشتر مي‌كشاند. بسياري از اين تجربه‌ها به افتخار موفقيتهاي نسبي نائل آمده‌اند و چشم‌اندازهاي واقعي موفقيتهايي محدود وجود دارد كه مي‌تواند عمر مفيد‌سازه‌هاي گلين را از طريق مقاوم‌سازي بيشتر در برابر هوازدگي، افزايش استحكام فيزيكي و دوام كلي و كاهش زحمت تعمير و نگهداري و افزايش كارايي، افزايش دهد.
ماده آرماني آن است كه برگشت‌پذير بوده، حمل و كار با آن آسان باشد، دلمه نشود، دافع آب باشد و موجب هيچگونه تغيير رنگ، براق شدن سطح يا تغيير شكلهاي ديگر نگردد. كمال مطلوب آن است كه در عين حال دافع حشرات و حمله عوامل بيولوژيك باشد. اين ماده خواهد توانست به صورت چسب عمل كند، پركننده اي خنثي براي شكافها باشد به صورت تحكيم كننده ملكولي عمل كند. اين ماده در عين حال دائمي خواهد بود، ضمن اينكه به سهولت در بازار يافت مي‌شود خرابي‌ناپذير خواهد بود و با قيمت نازلي كه دارد استفاده از آن مقرون به صرفه خواهد بود.
با توجه به پژوهشهاي فعلي مي‌توان گفت چنين ماده آرماني وجود ندارد. با اين وجود تعدادي تركيبات يافت شده كه به نحوي سودمند واجد برخي از اين معيارها بوده، دردست تكميل و آزمايش‌اند و همراه با اطلاعات در مورد چگونگي مصرف صحيح در دسترس مصرف كنندگان قرار خواهند گرفت. اين مواد به طور كلي به دودسته آلي و غيرآلي تقسيم مي‌شوند و يك گونه متوسط ميان ايندو قرار مي‌گيرد. به استثناي برخي از اشكال كربناتها همه آنها عملاً مصنوعي (ساخت بشر) هستند. حتي آنهايي كه منشاء طبيعي دارند فرآوري مي‌شوند و با مهارتي حساب شده به كار مي‌روند. مواد غيرآلي متكي بر تشكيل بلور در خاكها به ويژه رسها هستند. مواد آلي عموماً ساختارهايي متشكل از ملكولهاي بزرگ دارند و بعضي از آنها در محل بسپار مي‌شوند. كارآنها وصل كردن است. اگر در مقايسه اي ساده عمل مواد غيرآلي را همچون گوه، ستون و تيرچه بدانيم، بسپارها معمولاً به شكل زنجير يا طناب عمل مي‌كنند. ديگر محصولات آلي بر خصيصه آب‌گريزي خاكها تاثير مي‌گذارند و سودمندي بعضي از آنها بستگي به آب‌گريزي‌شان دارد. وارد كردن موفقيت آميز بسياري از مواد آلي وابسته به حاملها و كاتاليزورهاست و تنها تحت شرايط به دقت كنترل شده نتايج مطلوب را به دست مي‌دهند. برخي از آنها را مي‌توان به شكل همزمان در تركيب با مواد ديگر بكاربرد؛ استفاده از تعدادي از اين مواد بايد به شكلي ترتيبي باشد و تعدادي ديگر با يكديگر نمي‌سازند. طبيعت و اوضاع و احوال درمان خاكها مي‌تواند تاثيري چشم‌گير بر عملكرد آنها داشته باشد. خاكي كه در محل استقرار خود در اثر تاريخي پاسخي مناسب به درمان ندهد مي‌تواند در صورت برداشته شدن و استفاده مجدد همراه با ماده تقويت كننده واكنشي آرماني داشته باشد. شوري خاك و اثرات هوازدگي مي‌تواند بر درمانهايي مشابه اثرات شديداً متفاوتي بگذارد.
نوع رسهاي درگير در فعل و انفعال نيز بر واكنش موثر است. مهم‌تر از همه اينكه وضعيت فعلي دانش عمدتاً فاقد قطعيت است چرا كه بيشتر تجربه‌ها و آزمايشها همين اواخر انجام شده است و با وجود تعدادي آزمايشهاي هوازدگي تسريع شده هنوز نمي‌توان قطعيت و دوام آنها را تاييد كرد.