Characterization of traditional raw materials used in housing construction in Huambo Region - Angola

The sustainability of buildings associated to the use of raw earth has motivated the studies and the development of techniques and methods in the context of this type of construction. In the region of Huambo, Angola, these construction techniques are widely used, especially for low-income families who represent the majority of the population. Much of the buildings in Huambo province are built with adobe. Due to the climate in this region, subtropical, hot and humid, with altitudes above 1000 meters and extensive river system, these buildings are particularly vulnerable to the action of water and develop, in many situations, early degradation. The Huambo Province is located in central Angola, has 36 km2 area and approximately 2 million inhabitants. This work aims to evaluate, by conducting in-situ tests, physical and mechanical properties of adobe blocks typically used in the construction of those buildings. The methodology is based on field campaigns where in-situ expeditious tests were performed in soils (smell test, color, touch, brightness, sedimentation, ball, hardness, etc.) and tests on adobes blocks made with traditional procedures, particularly in terms of durability and erodibility (erosion test at Geelong method; evaluation test of wet / dry cycle, applying the New Zealand standards 4297: 1998; 4297: 1998 and 4297: 1999). The results will contribute to the characterization of the geomaterials and methods used in construction with earth in Huambo Province, contributing to the improvement of these sustainable solutions, with a strong presence in this region. The results of this study will also contribute to the proposal of constructive solutions with improved performance characteristics, comfort, safety and durability.

Morphological and chemical characterization of tintypes and ambrotypes

The present work was done on two ambrotypes and two tintypes. It aimed evaluate their chemical and physical characteristics, especially their degradation patterns. Moreover, to understand the materials used for their production and cross-check analytical and historical information about the production processes. To do so multi-analytical, non-destructive methods were applied. Technical photography highlighted the surface morphology of the objects and showed the distribution of the protective coatings on their surfaces through UV radiation, which were very different between the four pieces. OM allowed for a detailed observation of the surfaces along with the selection of areas of interest to be analysed with SEM-EDS. SEM-EDS was the technique used most extensively and the one that provided the most insightful results: it allowed to observe the morphology of the image forming particles and the differences between highlights, dark areas and the interfaces between them. Also, elemental point analysis and elemental maps were used to identify the image forming particles as silver and to detect the presence of compounds related to the production, particularly gold used to highlight jewellery, iron as the red pigment and traces of the compounds used in the photographic process containing Ag, I, Na and S . Also, some degradation compounds were analysed containing Ag, Cu, S and Cl. With μ-FT-IR the presence of collodion was confirmed and the source of the protective varnishes was identified, particularly mastic and shellac, in either mixtures of the two or only one. μ-Raman detected the presence of metallic silver and silver chloride on the objects and identified one of the red pigments as Mars red. Finally, μ-XRD showed the presence of metallic silver and silver iodide on both ambrotypes and tintypes and hematite, magnetite and wuestite on the tintypes; RESUMO: O presente estudo foi desenvolvido sobre dois ambrótipos e dois ferrótipos. O propósito consiste em estudar as suas características químicas e físicas, dando particular ênfase aos padrões de degradação. Também é pretendido compreender os materiais usados na sua produção e relacionar esta informação analítca com dados históricos de manuais técnicos contemporâneos à produção dos objectos. Para tal foram utilizadas técnicas multi-analíticas e não destrutivas. O uso da fotografia técnica permitiu uma observação da morfologia das superficies dos objectos e da distribuição das camadas de verniz através da radiação UV, muito diferente entre os quatro. A microscopia óptica proporcionou uma observação detalhada das superfícies assim como a selecção de pontos de interesse para serem analisados com SEM-EDS. SEM-EDS foi a técnica usada mais extensivamente e a que proporcionou os resultados mais detalhados: observação da morofologia das partículas formadoras da imagem e as diferenças entre zonas de altas luzes, baixas luzes e as interfaces entre elas. A análise elemental e os mapas elementares foram usados para detectar prata nas partículas formadoras da imagem e a presença de compostos relacionados com a produção, em particular ouro utilizado para realçar joalharia, ferro no pigmento vermelho e vestígios de compostos utilizados no processo fotográfico incluindo Ag, I, Na e S. Do mesmo modo, alguns compostos de degradação foram analisados contendo Ag, Cu, S e Cl. Com μ-FT-IR a presença de colódio foi confirmada e identificada a origem dos vernizes, mástique e goma-laca, tanto em misturas dos dois como apenas um. Com μ-Raman foi detectada a presença de prata metálica e de cloreto de prata e identificado um dos pigmentos vermelhos como Mars red. Finalmente, μ-DRX revelou a presença de prata metálica e iodeto de prata tanto nos ambrótipos como nos ferrótipos e hematite, magnetite e wuestite nos ferrótipos.

Technological characterization of molded islamic pottery from Iberian Peninsula

The thesis examines the technical aspects of unglazed molded ceramics from Mértola, in the context of Islamic archaeology of the Iberian Peninsula (Almohad period, end of 12th and the beginning of 13th century). Ceramics of the time period under discussion (12th – 13th century) are understudied, including in what concern to shaping and firing of ceramic vessels, the origin of raw materials used in ceramics and glazes, and decoration methods such as slip painting and/or colored glazes. Moreover, the use of archaeometry tools is rare. Along with providing a general picture of molded ceramic production in Mértola, this work provides a new dimension to the discipline of Islamic ceramic studies by the analytical tool used and demonstrating the importance of archaeological ceramics of the western peripheries to the understanding the production of ceramics and the transmission of knowledge and cultural traditions within the Islamic caliphate. The chemical and mineralogical characterization of 12th/13th century Almohad unglazed molded ware from Mértola was accomplished through multi – analytical approach combining SEM, Powder/uXRD and LA-ICP-MS methods. In this paper unglazed and glazed samples were analyzed but the attention was given to unglazed specimens, while the glazed samples were used for the comparison with the previous group in order to determine possible similarities or dissimilarities, thus providing enough data to discuss about technical aspects and potential provenance; Resumo: A tese debruça-se sobre os aspetos técnicos de cerâmica de molde não-vidrada de Mértola, no contexto da arqueologia islâmica da Península Ibérica (período Almóada, final de XII e início do século XIII). A cerâmica do período em discussão (séculos XII-XIII) é pouco estudada inclusive no que concerne ao fabrico e à cozedura, à de fonte de matérias-primas, na pasta ou nos esmaltes e aos métodos de decoração, como pintura, presença de engobes ou esmaltes. Além disso, o uso de ferramentas de Arqueometria é raro. Para fornecer uma visão geral da produção de cerâmica moldada em Mértola, este trabalho oferece uma nova dimensão para a disciplina de cerâmica islâmicas pelas ferramentas analíticas utilizadas. Demonstrando a importância da cerâmica arqueológica da periferia ocidental para a compreensão da produção cerâmica e a transmissão de conhecimentos e tradições culturais no califado islâmico. A caracterização mineralógica e química das cerâmicas de molde e não-vidrada, Almóada, dos séculos XII-XIII de Mértola foi realizada através de uma abordagem multi-analítica que combina métodos de SEM-EDS, uXRD e LA-ICP-MS. Neste trabalho, as cerâmicas vidradas e não-vidradas foram analisadas conjuntamente, dando mais atenção aos espécimes não vidrados. As amostras de cerâmicas vidradas foram utilizados para a comparação com o grupo anterior, a fim de determinar as possíveis semelhanças ou diferenças, proporcionando, assim, dados suficientes para discutir os aspetos técnicos e o potencial de proveniência das cerâmicas não vidradas