Published July 1, 2023
| Version v1
Publication
Scanning through multidisciplinary techniques and recreation of historic mortar: Case study of Rohtas Fort
- 1. Mirpur University of Science and Technology
- 2. Prince Sattam Bin Abdulaziz University
- 3. Lahore Leads University
Description
Rohtas fort built by Sher Shah Suri is located in Jhelum district of Punjab province in Pakistan. It is a national heritage as well as a UNESCO world heritage site. With the passage of time, Rohtas fort had seen significant deterioration. One of the major deteriorations affecting Rohtas fort the most is the decay of the mortar, which results in stone loosening in the stone masonry walls. The objective of the study is to analyze the mortar samples taken from Rohtas fort and suggest a repair material, which is compatible with the old Mortar. This work was divided into two parts; the first one consisted of the characterization of the old mortar and the second part as design of a modern-day mortar made from similar ingredients. The old mortar was evaluated through a number of multidisciplinary techniques like density, porosity, compressive strength, microscopic examining, XRD, XRF and TGA. The analysis revealed that the old mortar consisted of hydrated lime, broken bricks, sand and clay. The hydrated lime: aggregates ratio was found out to be 1.156. The density, porosity and compressive strength of the old mortar was found as 1.6 g/cm3, 42% and 2.2 MPa. The presence of Calcium-Silicate-Hydrate (C-S-H) gel revealed pozzolanic activity due to brick particles. The modern mortar was prepared with the same ingredients, hydrated lime, local brick particles, local sand and local clay in the composition analogous to that of the old one. The particle size distribution of the aggregates was also kept same as that of the old mortar. The density, porosity and the compressive strength of the modern mortar was found to be 1.9 g/cm3, 35% and 3.5 MPa respectively at 28 days of age. Owing to pozzolanic character of the brick particles, and carbonation of the hydrated lime, the properties are expected to improve further.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يقع حصن روهتاس الذي بناه شير شاه سوري في منطقة جيلوم في مقاطعة البنجاب في باكستان. إنه تراث وطني وكذلك موقع تراث عالمي لليونسكو. مع مرور الوقت، شهدت قلعة روهتاس تدهورًا كبيرًا. أحد التدهورات الرئيسية التي تؤثر على حصن روهتاس هو تحلل الملاط، مما يؤدي إلى ارتخاء الحجر في جدران البناء الحجرية. الهدف من الدراسة هو تحليل عينات الملاط المأخوذة من قلعة روهتاس واقتراح مادة إصلاح متوافقة مع الملاط القديم. تم تقسيم هذا العمل إلى جزأين ؛ الأول يتكون من توصيف الملاط القديم والجزء الثاني كتصميم لملاط حديث مصنوع من مكونات مماثلة. تم تقييم الملاط القديم من خلال عدد من التقنيات متعددة التخصصات مثل الكثافة والمسامية وقوة الانضغاط والفحص المجهري و XRD و XRF و TGA. وكشف التحليل أن الملاط القديم يتكون من الجير المائي والطوب المكسور والرمل والطين. تبين أن نسبة الجير المطفأ إلى الركام هي 1.156. تم العثور على كثافة ومسامية وقوة انضغاط الملاط القديم 1.6 جم/سم 3 و 42 ٪ و 2.2 ميجا باسكال. كشف وجود هلام الكالسيوم- السيليكات- الهيدرات (C - S - H) عن نشاط بوزولاني بسبب جزيئات الطوب. تم تحضير الملاط الحديث بنفس المكونات والجير المطفأ وجزيئات الطوب المحلية والرمل المحلي والطين المحلي بتركيبة مماثلة لتلك الموجودة في الملاط القديم. كما تم الحفاظ على توزيع حجم الجسيمات للركام كما هو الحال في الملاط القديم. تم العثور على الكثافة والمسامية وقوة الانضغاط للملاط الحديث 1.9 جم/سم 3 و 35 ٪ و 3.5 ميجا باسكال على التوالي في 28 يومًا من العمر. بسبب الطابع البوزولاني لجزيئات الطوب، وكربنة الجير المائي، من المتوقع أن تتحسن الخصائص أكثر.Translated Description (French)
Le fort de Rohtas construit par Sher Shah Suri est situé dans le district de Jhelum de la province du Pendjab au Pakistan. C'est un patrimoine national ainsi qu'un site du patrimoine mondial de l'UNESCO. Avec le temps, le fort de Rohtas avait connu une détérioration importante. L'une des détériorations majeures affectant le plus le fort de Rohtas est la décomposition du mortier, ce qui entraîne un desserrement de la pierre dans les murs de maçonnerie en pierre. L'objectif de l'étude est d'analyser les échantillons de mortier prélevés dans le fort de Rohtas et de suggérer un matériau de réparation compatible avec l'ancien mortier. Ce travail a été divisé en deux parties ; la première consistait en la caractérisation du vieux mortier et la seconde en la conception d'un mortier moderne fabriqué à partir d'ingrédients similaires. L'ancien mortier a été évalué à l'aide d'un certain nombre de techniques multidisciplinaires telles que la densité, la porosité, la résistance à la compression, l'examen microscopique, la DRX, le XRF et le TGA. L'analyse a révélé que l'ancien mortier était constitué de chaux hydratée, de briques cassées, de sable et d'argile. Le rapport chaux hydratée : agrégats s'est avéré être de 1,156. La densité, la porosité et la résistance à la compression de l'ancien mortier ont été trouvées à 1,6 g/cm3, 42% et 2,2 MPa. La présence de gel Calcium-Silicate-Hydrate (C-S-H) a révélé une activité pouzzolanique due aux particules de briques. Le mortier moderne a été préparé avec les mêmes ingrédients, de la chaux hydratée, des particules de briques locales, du sable local et de l'argile locale dans une composition analogue à celle de l'ancien. La distribution granulométrique des granulats a également été maintenue identique à celle du vieux mortier. La densité, la porosité et la résistance à la compression du mortier moderne ont été respectivement de 1,9 g/cm3, 35 % et 3,5 MPa à l'âge de 28 jours. En raison du caractère pouzzolanique des particules de brique et de la carbonatation de la chaux hydratée, les propriétés devraient encore s'améliorer.Translated Description (Spanish)
El fuerte de Rohtas construido por Sher Shah Suri se encuentra en el distrito de Jhelum de la provincia de Punjab en Pakistán. Es un patrimonio nacional, así como un sitio del patrimonio mundial de la UNESCO. Con el paso del tiempo, el fuerte de Rohtas había experimentado un deterioro significativo. Uno de los principales deterioros que más afecta al fuerte de Rohtas es la descomposición del mortero, lo que resulta en el aflojamiento de la piedra en los muros de mampostería de piedra. El objetivo del estudio es analizar las muestras de mortero tomadas de la fortaleza de Rohtas y sugerir un material de reparación, que sea compatible con el mortero antiguo. Este trabajo se dividió en dos partes; la primera consistió en la caracterización del mortero antiguo y la segunda parte como diseño de un mortero moderno hecho de ingredientes similares. El mortero antiguo se evaluó a través de una serie de técnicas multidisciplinarias como densidad, porosidad, resistencia a la compresión, examen microscópico, XRD, XRF y TGA. El análisis reveló que el mortero antiguo consistía en cal hidratada, ladrillos rotos, arena y arcilla. Se descubrió que la relación cal hidratada: áridos era de 1,156. La densidad, porosidad y resistencia a la compresión del mortero viejo se encontró en 1.6 g/cm3, 42% y 2.2 MPa. La presencia de gel de silicato de calcio-hidrato (C-S-H) reveló actividad puzolánica debido a las partículas de ladrillo. El mortero moderno se preparó con los mismos ingredientes, cal hidratada, partículas de ladrillo local, arena local y arcilla local en una composición análoga a la antigua. La distribución del tamaño de partícula de los agregados también se mantuvo igual que la del mortero antiguo. Se encontró que la densidad, la porosidad y la resistencia a la compresión del mortero moderno eran de 1,9 g/cm3, 35% y 3,5 MPa, respectivamente, a los 28 días de edad. Debido al carácter puzolánico de las partículas de ladrillo y la carbonatación de la cal hidratada, se espera que las propiedades mejoren aún más.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- المسح من خلال تقنيات متعددة التخصصات وإعادة إنشاء الملاط التاريخي: دراسة حالة لقلعة روهتاس
- Translated title (French)
- Numérisation à travers des techniques multidisciplinaires et recréation de mortier historique : étude de cas du fort de Rohtas
- Translated title (Spanish)
- Escaneo a través de técnicas multidisciplinares y recreación de mortero histórico: Estudio de caso del Fuerte de Rohtas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4362658771
- DOI
- 10.1016/j.cscm.2023.e02052
References
- https://openalex.org/W1483391116
- https://openalex.org/W1967048367
- https://openalex.org/W1967610829
- https://openalex.org/W1971076067
- https://openalex.org/W1972630677
- https://openalex.org/W1978823914
- https://openalex.org/W2008573892
- https://openalex.org/W2016839463
- https://openalex.org/W2020175887
- https://openalex.org/W2056009462
- https://openalex.org/W2081768489
- https://openalex.org/W2086361896
- https://openalex.org/W2137429429
- https://openalex.org/W2157612790
- https://openalex.org/W2190672181
- https://openalex.org/W2240740098
- https://openalex.org/W2285949725
- https://openalex.org/W2492914975
- https://openalex.org/W2900102743
- https://openalex.org/W2912342553
- https://openalex.org/W2917159238
- https://openalex.org/W2995446462
- https://openalex.org/W3016116374
- https://openalex.org/W3037933067
- https://openalex.org/W3080670870
- https://openalex.org/W3094896579
- https://openalex.org/W3113087298
- https://openalex.org/W3209437592
- https://openalex.org/W3213974225
- https://openalex.org/W4200065067
- https://openalex.org/W4205709960
- https://openalex.org/W4234055850
- https://openalex.org/W4240245688
- https://openalex.org/W4249712440
- https://openalex.org/W4283799253
- https://openalex.org/W4388424042
- https://openalex.org/W583420651