أطروحة (دكتوراه)-جامعة القاهرة، 2023.

ببليوجرافيا: صفحات 233-267.

قدمت الدراسة الجيوبوليمرات، وإمكانات تطبيقها كمواد ترميم خضراء صديقة للبيئة وموفرة للطاقة، ومعززة للأثر البيئي، بالإضافة لتعدد استخداماتها وخصائصها، ومقاومتها لعمليات التجوية مما يحقق معه الاستدامة للمواد المطبقة وذلك تحت عنوان " تقييم استخدام بعض المخاليط المرتكزة على الجيوبوليمر لترميم بعض الصور الجدارية التالفة بجبانة سقارة مع التطبيق العملي على نموذج مختار" وتمثلت في:

الفصل الأول: "دراسة الجيوبوليمرات كمواد صديقة للبيئة" تناول هذا الفصل تطبيق الجيوبوليمر كأحد المواد الرابطة الخضراء الصديقة للبيئة، وطرق إنتاجها، ودراسة الخواص الكيميائية والفيزيائية للجيوبوليمر، والعوامل التي تؤثر على خواص الجيوبوليمر (مواد خام- منشط قلوي- معالجة)، كما تم إلقاء الضوء على المواد الخام (المصدر) بقسميها المصادر الطبيعية مثل (الكاولين، الحجر الجيري)، ومصادر النفايات الصناعية مثل (الرماد ، الخبث)، ودراسة أشهر مصادر المادة الخام للجيوبوليمرات، ومميزات وعيوب تطبيق الجيوبوليمرات.

الفصل الثاني "دراسة تكنيك ومواد تنفيذ ونواتج التلف المتكونة على بعض الصور الجدارية التالفة بجبانة سقارة" تضمن هذا الفصل إجراء دراسة علمية للصور الجدارية بمقبرة نفر سشم بتاح وسخنتيو بجبانة سقارة (كنموذج مختار للدراسة) حيث تضمنت الدراسة التاريخية والأثرية للمقبرة والدراسة العلمية لمكونات طبقات التصوير وقد تم التعرف على مكونات المواد الملونة وحجم حبيباتها وسمك الطبقة اللونية والوسيط العضوي المستخدم ، كما تم دراسة أرضية التصوير (طبقة البطانة الداخلية والخارجية)، والدراسة النسيجية لحامل التصوير (الصخر الأم) وفحصه وتحليله ، وتصنيف الصخر الأم، وطبوغرافية المنطقة المقتطع بها المقبرة .

الفصل الثالث:" الدراسة التجريبية لتقييم كفاءة بعض المخاليط المرتكزة على الجيوبوليمر في ترميم الصور الجدارية التالفة" تضمن هذا الفصل إجراء دراسة تجريبية لتقديم مخاليط من الجيوبوليمر، كمونة ترميم بديلة للمونات التقليدية، وتوظيفها طبقاً لاحتياجات عمليات الترميم، وتم اختيار مكونات مخاليط الجيوبوليمر المقترح تطبيقها من الميتاكاولين والكاولين كمصدر طبيعي، والرماد المتطاير كمصدر صناعي، ومسحوق حجر جيري، وجير هيدروليكي طبيعي، ورمال، وتم استخدام هيدروكسيد الصوديوم ((NaOH كعامل تنشيط والماء المقطر. وخلال الدراسة تم تجهيز عدد ثمان خلطات بنسب متباينة سبعة بثلاث مولاريات 6،4،2 مول وواحدة بدون محلول منشط، كما تم تطبيق الخلطات على نماذج تجريبية، ومن ثم تم إجراء تقييم لخصائص العينات التجريبية وتقييم نتائج دراسة العينات المجهزة، وأخيراً تم مقارنة النتائج وتقديم أفضل الخلطات.

الفصل الرابع " الدراسة التطبيقية لترميم بعض الصور الجدارية التالفة بجبانة سقارة في ضوء نتائج الدراسة التجريبية" تضمن هذا الفصل إلقاء الضوء على عوامل تلف الصور الجدارية بمقبرة نفر سشم بتاح وسخنتيو (كنموذج مختار للدراسة)، ونتائج عوامل التلف منفردة ومجتمعة على الصور الجدارية. ومن ثم تم إعداد خطة لعمليات الصيانة والترميم للصور الجدارية تمثلت في عمليات التنظيف، واستخلاص الأملاح، وعمليات التقوية، والاستكمال والتأمين، مقاومة التلف البيولوجي. وقد روعي أن تكون الإجراءات استرجاعية أو قابلة لإعادة العلاج ما أمكن ومتوافقة مع الأثر وسهلة التطبيق وأن تكون بأقل التدخلات الممكنة.

وأخيراً: مناقشة النتائج، والتوصيات، وعرض لقائمة المراجع العربية والأجنبية، وملخص الدراسة باللغة الإنجليزية.

The main motivation for choosing the application of geopolymers in the restoration of mural paintings was the fact that the whole world turned to attention to sustainable development and preserving the environment and natural resources at the same time, by applying green materials that are eco- friendly, clean, energy saving and enhanced environmental impact, In addition to the multiplicity of its applications, mechanical properties, chemically and minerally compatible with stone blocks and archaeological mortars and resistance to corrosion, which achieves with it sustainability of the applied materials. So, the study introduced geopolymer and explored its potential for the restoration of cultural heritage under the title " Evaluating the use of some geopolymer - based composites to restore some damaged mural paintings in the Saqqara necropolis, with practical application on a selected model " Divided into four chapters.

The first Chapter "Study of geopolymers as eco- friendly materials "
The first Chapter handling the study of the application of geopolymers, as one of the eco-friendly green binder materials. When and how it was produced?. the definition of the geopolymer terminology and the composition of its pozzolanic sources materials, both natural and industrial, archaeological applications of geopolymer, study of the physical, chemical properties, polymerization process and interactions during the polymerization process. Factors that affect the properties of geopolymers (raw materials - alkaline activator - curing). The source of the raw materials, their chemical and mineral composition, the grain size, the morphology of the raw materials, the crystalline to amorphous content, the content of the glass phase, the proportion of reactive silicon, the degree of purity of the source material and additives, the chemistry of the polymerization reaction (alkaline, acid), the content of water, the concentration of the activator, the reaction conditions, the quality of the fillers materials , the duration of the heat treatment, its temperature, the percentage of moisture and the workability of the mixture. The source of the raw materials from rocks such as limestone, minerals such as calcareous clay and industrial sources (industrial waste) such as ash. The most famous sources of raw material for geopolymer have been studied, including kaolin, methods of processing it to prepare metakaolin, its properties, advantages, and disadvantages of its applications. Fly Ash it’s economic, practical and environmental benefit of its application, its chemical, mineral properties, categories and characteristics. Studying of anther industrial waste sources such as red clay, blast furnace slag, palm oil fuel ash, rice husk ash, volcanic ash, silica fume and copper slag. Finally, the advantages and disadvantages of applying geopolymer as binding materials or green cement.

Second Chapter "A study of the technique, implementation materials and damage products formed on some damaged mural paintings in Saqqara necropolis."
The second chapter handling the scientific study of mural paintings in the tombs of Nfr sSm ptH and Sxntiw in Saqqara necropolis as a subject of the study, included historical and archaeological, dating and its state during the archaeological excavation in 1964.
A scientific study of the components of mural paintings, the techniques of the decoration on the tomb, and the most important pigments; red, black, white, blue, green, yellow and gray, through visual examination and examination by digital microscope, stereomicroscope, scanning electron microscope equipped with an EDX unit and analysis by Infra-red and Raman spectroscopy, to introduce the components of these pigments, the size of the grains, the thickness of the paint layer and the organic medium. Studied the painting ground and the petrography of the mother rock was also studied, analyzed, and identified its components. Presentation of the topography of Saqqara plateau, the geomorphological division, the rock formations and its geological ages

Third Chapter "An experimental study to evaluate the efficiency of some geopolymer-based composites in restoring damaged mural paintings."
The third chapter handling the experimental study to provide composites of geopolymers, as an alternative restoration mortar to traditional mortars and to employ them according to the needs of restoration operations (blocks, mortars, adhesives, etc.), and to study their suitability in application to archaeological materials in viscosity, setting time, porosity and mechanical properties. So, the experimental study to present a joint network interaction in moderate conditions from a composite of an inorganic geopolymer. Examinations and tests were also carried out on stone, mortar, the components of the proposed geopolymer mixtures and the prepared samples.
the components of the geopolymer mixtures were selected from two geopolymer sources, metakaolin or kaolin as a natural source, fly ash as a secondary industrial product, limestone powder, natural hydraulic lime class NHL-5, sand and sodium hydroxide (NaOH) was used as an activating agent and distilled water.
Eight mixtures were prepared in varying proportions, seven of them with three molarities (6,4,2 mol) and one without an activator solution. composites were also applied to experimental models of stone samples and clay mortars to choose the best geopolymer composites for their application in the restoration of mural paintings. Finally, Extract the results of the tests, comparing the results, presenting the controls and conditions for preparing a successful geopolymer and presenting the best composites in the restoration of mural paintings.

fourth chapter " Applied study for the restoration of some damaged mural paintings in Saqqara necropolis in the light of the results of the experimental study."
The fourth chapter is handling the study of mural painting in Nfr sSm ptH & Sxntiw tomb (as a selected model for the study). it was necessary to carry out the conservation and restoration of the mural paintings describe the main factors of their damage, the internal damage factors and the external damage factors. Also, the Climate change has been studied during the past forty years on the Saqqara region. The results of the damage factors on the mural paintings individually and collectively. Finally explain the procedures of the conservation and restoration of the mural paintings, beginning with cleaning, salt extraction, consolidation, completion, protection of separated parts and biological resistance. It has been minded that the procedures are reversable or able to re-treatment as much as possible, compatible with the mural painting, easy to apply and to be with minimal interventions.

صدر أيضًا كقرص مدمج.

النص بالعربية والملخص باللغة الإنجليزية والعربية.