cookie-consent

LEAF GROUP uses cookies and other similar tools to enhance your experience. More information about cookies and their management options can be found in the Cookie Policy section .

Description

TECHNOLOGY AND PRODUCT SUPPLIER: Leaf Group Ltd.
SUBCONTRACTOR: Leaf Group Ltd.
TYPE OF WORK PERFORMED:

  1. Double-sided sealing of cracks in the masonry using Albaria STRUTTURA, a special lime-based product designed for the structural reinforcement of masonry.
  2. Injection filling of the sealed cracks with Albaria INIEZIONE, a special lime-based product intended for consolidating masonry structures.

All operations were carried out in accordance with the provided technology, as part of the overall project.

The intervention on the “Red Church” took place in August 2012. The execution was based on our knowledge, technical skills, and extensive experience in injection consolidation of masonry structures.

Church restoration using injection and lime-based products by Leaf Group

The identified cracks in the Roman brick masonry varied in width from 2 to 5–6 cm. Considering the mechanical behavior of masonry – namely, friction, adhesion, and gravity between the individual elements – the main goal was to restore this mechanism as fully as possible to ensure the stability of the surviving parts of the structure. The physical and mechanical properties of the materials used were compatible with those of the original construction. This is essential to avoid stress concentration areas caused by differences in behavior between the original and the introduced materials (in this case, the consolidating grout).

Masonry consolidation by injection – cultural heritage site stabilization Restoration of the Red Church with fully compatible strengthening materials

 

Since the edges of the cracks had been exposed to rain, freeze–thaw cycles, wind erosion, chemical degradation, and daily temperature fluctuations, the masonry near the cracks had undergone weathering and loosening. Therefore, the injection grout needed to have a specific particle size capable of penetrating the weathered boundary zones and consolidating the remaining original matrix. At the same time, its performance when filling wide cracks had to ensure strength and deformation characteristics that would allow stress transfer within the masonry as close as possible to the original expected performance.

* Of course, since the structure was not fully restored but rather stabilized in its existing state, the intervention was designed to compensate for missing structural elements without compromising the core principles of conservation and restoration.

Crack injection using packers in Roman brick masonry structure Zero-pressure gravity injection – no added stress to the historical wall

 

As previously mentioned, the crack edges were sealed with a thixotropic lime-based product to prevent leakage of the consolidating grout outside the structure.

Given that many cracks formed a “family” (with common origins or nearly parallel directions and close spacing), sealing was preceded by a careful visual inspection and analysis of the potential for invisible interconnection deep within the thick masonry. Such interconnection poses a risk of the grout traveling into adjacent cracks not targeted for consolidation and surfacing on the masonry exterior.

After sealing and allowing the thixotropic material to gain sufficient strength, holes were drilled in the sealed joints, sized to fit the injection packers. The holes were drilled from both sides of the wall in corresponding positions and at equal heights. The spacing between holes (and thus packers) depended on the permeability of each crack and the estimated grout volume required for full filling.

The packers were left open to serve as visual indicators of filling progress.

The injection of the cracks was performed using specialized equipment, including a three-way conical mixer to ensure optimal particle disintegration, a low-capacity screw injection pump with smooth flow control, and a pressure gauge for monitoring.

Injection technique for consolidating weathered masonry zones Roman brick masonry consolidation and restoration by Leaf Group

 

Injection began from the lowest-positioned packers to allow gravity-based filling without introducing additional pressure that could wedge the cracks open. Filling progress was monitored through opposing packers at the same elevation. The injection rate varied depending on the specific volume being filled, with pauses to observe the “secondary” grout consumption required to consolidate the weathered zones.

Filling continued until, even when grout was introduced through the highest packer, the solution level in the crack remained unchanged.

Crack sealing with thixotropic mortar – part of the reinforcement process Visual monitoring through packers during heritage building restoration

 

Once the grout had cured, the packers were either removed or cut flush, and the holes were filled with thixotropic mortar.

Original matrix consolidation – preserving historic church structure Leaf Group – expertise and technology in early Christian architecture

The intervention on the Red Church was challenging not only from a technical perspective but also because of the responsibility it carried toward a unique architectural and spiritual heritage. We applied solutions aligned with restoration principles and the need for compatibility with the original structure. Our goal was not simply to fill cracks, but to preserve a story that has withstood centuries.

We are proud that through this intervention, we contributed to the stabilization and continued existence of one of the most valuable early Christian buildings in Europe.
 

Photo of the Red Church 13 later (2025):

1600-year-old cultural monument stabilized through injection work

 

Working on a historical building project? Rely on our expertise – we’ll help you choose the most suitable technologies and products for your restoration work.

 

ДОСТАВЧИК НА ТЕХНОЛОГИЯТА И ПРОДУКТИТЕ: Лийф Група ЕООД
ФИРМА ПОДИЗПЪЛНИТЕЛ: Лийф Група ЕООД
ТИПОВЕ РАБОТА

  1. Затваряне, двустранно, на пукнатини в зиданата конструкция използвайки Albaria STRUTTURA, специален продукт, на база вар, предназначен за структурно укрепване на зидани конструкции
  2. Запълване на затворените пукнатини в зида, посредством инжектиране с Albaria INIEZIONE, специален продукт, на база вар, предназначен за консолидиране на зидани конструкции.

Всички операции са извършени по предоставена технология, част от проект.  

Работата по "Червената църква" е извършвана през август 2012 г. Изпълнението се базира на нашите знания, техническите умения и опит в областта на инжекционното консолидиране на зидани конструкции.

 


Определените за запълване пукнатини в зидарията с т.нар. „римски тухли“ бяха с варираща ширина от 2 до 5-6 см. Предвид механиката на работа на зиданите конструкции, а именно, триене, адхезия и гравитация между отделните зидарски елементи, основната цел е да се възстанови възможно изцяло тази механика, което ще осигури стабилност на оцелялата част от сградата. Физико-механичните качества на материалите, които бяха използвани, са съизмерими с тези от оригиналната конструкция. Това е важно, за да не бъдат провокирани области с концентрация на напреженията, предизвикани от разлика в поведението на привнесените елементи (в случая консолидиращия слой, запълващ пукнатините).Тъй като страните в пукнатините са били изложени на въздействието на валежи, цикли на замръзване и размразяване, ветрова ерозия, химическа ерозия, денонощни температурни промени и други, граничните на пукнатините области от зидарията са претърпели процеси на изветряне и разхлабване. Този факт изисква инжекционният запълващ продукт да има специфична едрина на частиците, гарантираща проникване в изветрелите гранични зони и консолидиране на остатъчната оригинална матрица. В същото време, поведението му в условия на запълване на обема на широки пукнатини, трябва да гарантира якост и деформационни характеристики, които ще предават усилията в зидарията, осигурявайки поведение, максимално близко до оригинално очакваното*.

*Разбира се, тъй като конструкцията не се възстановява в пълния обем, а по скоро се стабилизира в завареното ѝ състояние, за да бъде постигната поставената цел, проведените реставрационни работи нарочно може да бъдат направени по начин, компенсиращ липсващите конструктивни елементи, но без да бъде правен компромис с основните принципи на реставрацията.  Както беше споменато по-горе, ръбовете на пукнатините бяха тампонирани с тиксотропен продукт на варова база, за да се предотврати изтичането на консолидиращия запълващ продукт извън конструкцията.Предвид проява на пукнатините като „фамилия“, понякога с общо начало или пък с почти паралелно направление, но достатъчно близко една от друга, тампонирането им беше предшествано от внимателен оглед и анализ на вероятността за невидима свързаност помежду им дълбоко в дебелите зидове. Такава свързаност крие риск от преминаване на запълващия продукт в съседни пукнатини (които не са обект на консолидиране, съгласно проекта) и обливане на повърхността на зидарията от изтичащия разтвор.

След тампониране и изчакване тампониращият тиксотропен продукт да набере достатъчно якост, в него бяха пробити отвори с диаметър, съобразен с пакерите за инжектиране. Отворите бяха пробити двустранно в кореспондиращите си тампониращи слоеве, на идентични височини. Разстоянието между отворите (и респективно пакерите монтирани в тях) се определяше в зависимост от проходимостта на конкретната пукнатина и необходимия за запълването ѝ консолидиращ разтвор.Пакерите оставаха отворени, за да бъдат ползвани като индикатори за степента на запълване на пукнатините.Инжекционното запълване на пукнатините се извърши с помощта на специализирана техника, състояща се от трилъчев конусен, миксер, осигуряващ максимално дезинтегриране на частиците в инжекционната смес, винтова, нискокапацитивна инжекционна помпа, с плавно контролиране на дебита и манометър за следене на налягането.Запълването на пукнатините и респективно кухините около тях, както и консолидирането на изветрелите зони, започна с инжектиране през най-ниско разположените пакери. Инжекционното налягане беше нула, за да се поддържа режим на гравитачно запълване без прилагане на допълнителна разклинваща сила в пукнатините. Степента на запълване се следеше през срещуположно монтирани на една и съща височина пакери. Скоростта на инжектиране зависеше от конкретни обем, обект на запълване. Правеше се изчакване за да се добие представа за „вторичния“ разход, необходим за консолидиране на изветрелите зони.Запълването продължаваше до момента, когато след запълване през най-високо разположения пакер, промяна в нивото на разтвора в пукнатината не се отбелязваше.След като запълващият разтвор набра якост, пакерите бяха премахнати или отрязани и отворите запълнени с тиксотропния разтвор.Работата по Червената църква бе предизвикателна не само от гледна точка на техниката, но и поради отговорността към едно уникално архитектурно и духовно наследство. Използвахме решения, съобразени с принципите на реставрацията и с нуждата от съвместимост с оригиналната структура. Целта ни не беше просто да запълним пукнатини, а да съхраним една история, устояла на времето. 

Горди сме, че чрез тази намеса допринесохме за стабилизирането и бъдещето на една от най-ценните раннохристиянски сгради в Европа.

 

Работите по реставрация на сграда? Доверете се на нашия опит – ще ви помогнем да изберете най-подходящите технологии и продукти за вашия проект с историческа стойност.