ПРО+Не используйте методические пособия в качестве самоучителя. Здесь разбирается только квалифицированный специалист!
 

ОПЫТ РЕСТАВРАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ КАМЕННЫХ КЛАДОК РАСТВОРАМИ НА ПОЛИМЕРНОЙ ОСНОВЕ

Спасская Д.К., Сарро Р.А.

УДК 72.025

Поверхность каменной кладки древних памятников с течением времени в той или иной степени разрушается. Степень и характер разрушений каждого отдельного фрагмента или всей кладки обусловлены целым рядом причин: климатическими условиями, органическими дефектами древних материалов, недостатками технологии, конструктивными и эксплуатационными недостатками и т. п. Во всех случаях больших и малых утрат кирпича и камня на поверхности кладки встает вопрос о сохранении ее от дальнейшего разрушения.

В зависимости от поставленной задачи при работах на каждом конкретном памятнике способ сохранения кладки может быть несколько различен, а именно: 1) кладка может быть законсервирована в существующем положении с помощью различных пропиточных и укрепляющих средств современной химии; 2) большие и малые утраты могут быть восстановлены путем заделки их строительными растворами с последующей обработкой поверхности кремнийорганическими гидрофобными составами. Тому и другому способу предшествует соответствующая отбраковка кирпича и камня по принципу целесообразности их оставления в первоначальной кладке.

Но независимо от выбранного способа все новые материалы (химические средства, строительные растворы), тем или иным способом вмонтированные в кладку, не должны нарушать установившийся режим паро- и влагообмена и температурных деформаций в системе кирпич (камень) — раствор.

Таким образом, ставятся достаточно жесткие требования ко всем новым материалам, вводимым в кладку. Чтобы соблюсти эти требования, необходимо четко представлять себе основные характеристики тех древних материалов, в непосредственном контакте с которыми придется существовать новым, представляя вместе одно целое, монолитное и долговечное.

Кроме этого, новые материалы, отвечая поставленным требованиям, не должны портить внешний вид памятника, т. е. нарушать целостность эстетического восприятия его как произведения искусства парода.

Существующая практика реставрационных работ использует для восстановления утрат в кирпиче и белом камне строительные растворы на минеральных вяжущих. В отличие от нового строительства, где в качестве основного вяжущего широко используется цемент, реставрационная практика допускает цемент в минимальных количествах как добавку к известковому раствору. Растворы на цементе обладают повышенной прочностью и плотностью, но дают высолы. Употребление цемента в кладочных или штукатурных растворах приводит к разрушению древних материалов за счет нарушения паро- и влагообмена в кладке. Подобных примеров в реставрационной практике прошлых лет можно привести достаточно много — разрушение кирпича под слоем сплошной цементной штукатурки, кирпича и камня при слишком плотных растворных швах и т. п.

Древние памятники сложены на известковых растворах с различными добавками органического и неорганического происхождения. Эти растворы выдержали проверку временем, но современные растворы на извести, к сожалению, еще слишком слабы.

В целях улучшения эксплуатационных свойств известковых растворов, без ущерба для древних материалов, в реставрационную практику сегодняшнего дня вошли известковые растворы с добавками цемента (20—50%) и поливинилацетатной эмульсии (5—10%). Эта композиция дает достаточно хорошие результаты.

Успехи современной химии полимеров в различных отраслях промышленности, в частности в строительстве, привлекли к себе внимание и с точки зрения применения их в реставрационной практике. Возможность создания достаточно прочных и долговечных составов на полимерной основе для реставрации кирпичной и каменной кладки представляет определенный интерес при условии соответствия их основных свойств всем требованиям, которые предъявляются к реставрационным составам. Опыт разработки таких составов был начат Всесоюзным научно-исследовательским институтом строительных полимеров при тесном содружестве с лабораторией ВПНРК. (ныне Всесоюзного специализированного производственного объединения «Союзреставрация») в 1973 г. и продолжается сейчас.

Разрабатываемый состав предназначается для реставрации кирпичных и каменных кладок древних памятников, расположенных в умеренном климатическом поясе, в частности в Московской области и прилегающих районах.

Разработке состава предшествовало детальное исследование свойств древних материалов — кирпича и белого камня, образцы которых были представлены лабораторией ВПНРК- За основу для подбора соответствующего состава был взят кирпич из памятника XVII в. — церкви Троицы в Конькове — как наиболее типичный по сырью и технологии изготовления.

Поскольку стоимость раствора на полимерной основе значительно выше, чем на минеральных вяжущих, было внесено предложение исследовать возможность совместного использования разрабатываемого полимерного состава и обычного реставрационного состава ВПНРК с тем расчетом, чтобы большие утраты в каменной кладке восстанавливать более дешевым составом ВПНРК, а верхний слой, декоративный — составом Всесоюзного научно-исследовательского института строительных полимеров.

Таким образом, исследования велись одновременно в двух направлениях: 1) древний кирпич + + полимерный состав; 2) древний кирпич + раствор ВПНРК + полимерный состав.

Лабораторией ВПНРК были изготовлены образцы раствора на основе извести с добавками цемента (10—50%), поливинилацетатной эмульсии (10— 20%), модифицированной одним-двумя процентами этилсиликата, эмульсии ПВАЭ для придания большей водоустойчивости, и с наполнителем — песком в соотношении 1:4.

Методика разработки полимерного состава заключалась в исследовании основных свойств, определяющих его пригодность для реставрации. Испытания велись на образцах (цилиндрах, призмах и пластинах), изготовленных из древнего материала, раствора ВПНРК и полимерного состава.

В соответствии с методикой ВНИИ Стройполимер образцы испытывались отдельно по видам материала и в сочетании друг с другом. Прежде всего определялись пористость, влаго- и паропроницаемость, температурные деформации, прочность и деформативность системы раствор — кирпич.

Результаты исследования по основным, определяющим свойствам показали:

  Пористость Скорость водонасыщения
Древний кирпич 31% 4,5—5 мм/мин
Раствор ВПНРК 21—33;% 2—3 мм/мин
Полимерный состав 42% практически сразу

Максимальные температурные деформации (E:10-3см) в интервале температур от —10 до + 50°С имеет полимерный состав, растворы ВПНРК занимают промежуточное положение между древним кирпичом и полимерным составом.

Испытания на сдвиг (отрыв) системы кирпич — раствор показали ее достаточную прочность и деформативность.

Таким образом, по результатам этих испытаний полимерный состав в сочетании с древним кирпичом и растворами ВПНРК, с каждым отдельно и с обоими вместе вполне совместим.

Вопрос атмосферостойкости и долговечности составов в системе кирпич — раствор решался на образцах, имитирующих фрагменты реставрированной кладки (древний кирпич — слой раствора ВПНРК — слой полимерного состава), с помощью климатической камеры по режиму Москвы и Московской области, т. е. для умеренного климата по таблице Гидрометеослужбы (приводимая таблица—для одного года эксплуатации):

Воздействие Единицу измерения Количество
Температуры —30°С; + 40°С дни 0,43—0,43
Переход через 0°С±10°С раз 60
Дождевание мм 613 на горизонтальной поверхности
Солнечная радиация кал 6800

В итоге всех исследований, проведенных ВНИИ Стройполимер, и в соответствии с расчетными теплотехническими нормами были сформулированы более конкретные требования к реставрационным составам для кирпича, а именно:

1) разность температурных деформаций кирпича и раствора должна находиться в пределах деформативности реставрационного состава при максимальном годовом перепаде температур. Коэффициент температурного расширения должен быть в пределах 1,5—5•10-6 1/град;

2) паровлагопроницаемость может быть больше, но не меньше, чем у кладки, и должна быть в пределах 1,8—2•10-2 г/(м•ч);

3) пористость должна быть равной или большей, чем пористость реставрируемого материала, в данном случае (древний кирпич из Конькова) порядка 32%;

4) сохранность состава в условиях умеренного климатического пояса определена в 30 лет (испытания в климатической камере).

При разработке рецептуры оптимального состава помимо указанных выше показателей учитывались время рабочего состояния состава, определяемого вязкостью, необходимой для монтажа, сроки приобретения составом формоустойчивости и срок полного отвердения. Исследовались жирность состава в пределах (1 : 1) — (1 : 4), а также способы подготовки поверхности перед укладкой раствора.

В результате был разработан первый вариант реставрационного состава со следующей рецептурой, в частях по массе:

смола ЭД-5..............................................100

смола КО.................................................10

полиэтиленполиамин.............................10

наполнитель (молотый кирпич)............400

Этот состав для экспериментальной проверки был уложен в небольшой фрагмент стены собора Новоспасского монастыря. Первый натурный эксперимент показал недостаточную технологичность состава и потребовал доработки в отношении повышения пластичности.

В итоге получен оптимальный (на данном этапе) вариант состава следующей рецептуры.

Для кирпича: смола ЭД-5—100% по массе, смола КО—10% по массе, разбавитель (смола ДЭГ-1) — 15% по массе, лолиэтиленполиамин— 18% по массе, наполнитель — молотый современный кирпич (фракции 1—2 мм) и дробленый известняк (фракции до 2 мм). Кирпич и известняк берутся в соотношении 2,5: 1; жирность 1 :4 (по массе).

Для белого камня: смола ЭД-5—100% по массе, смола КО—10% по массе, разбавитель (омола ДЭГ-1) — 15 весовых частей, полиэтиленполиамин—18% по массе, наполнитель — молотый известняк (до 2 мм), титановые белила (TiO2) —2% от массы наполнителя; жирность 1:3 (по массе).

Эти составы также уложены в фрагменты стен для натурной проверки. Кроме этого, летом 1975 г.

силами ВНИИ Стройполимер и ВПНРК были проведены натурные работы по восстановлению большого фрагмента (около 10 м2) кирпичной кладки памятника XVII в. — гражданских палат на Кожевнической улице, 17. При работах были использованы растворы ВОНРК. и декоративный полимерный состав ВНИИ Стройполимер.

Указанные варианты составов не окончательные, образцы их, как уже сказано выше, проходят натурную проверку. Долговечность и широкая возможность варьировать цвет раствора в пределах разнотонного кирпича древней кладки за счет использования дробленого кирпича разных оттенков делают эти составы достаточно перспективными. Ведется дальнейшая разработка рецептуры в направлении удешевления составов и упрощения технологии приготовления и монтажа их в стену. Впереди разработка малой механизации монтажных работ и внедрение в производство, а также математическая обработка полученных результатов лабораторных исследований, вывод общих закономерностей для получения составов с заранее заданными свойствами, составление инструкции по применению этих составов.

Первоисточник: 
Реставрация и исследование памятников культуры. Выпуск II. Союзреставрация. М., 1982 (ISSN 0131-8616)
 
 
 
 
Ошибка в тексте? Выдели ее мышкой и нажми   Ctrl  +   Enter  .

Стоит ли самостоятельно реставрировать непрофессионалу? (2018)


  1. Технические операции требуют профессиональных навыков.

  2. Представить ход работы - это одно, а сделать - совсем другое.

  3. Не каждому памятнику пригодны стандартные методики реставрации и хранения.

  4. Некоторые методики устарели из-за выявленных деструктивных последствий.

  5. Неверно подобранные материалы сразу или в будущем нанесут вред памятнику.

  6. Если возвращаете памятнику утраченную красоту, то сохраняете ли его подлинность?

________________

В этих и во многих других вопросах разбирается только квалифицированный специалист!
  • Вам в помощь на сайте представлены эксперты и мастера реставраторы.
  • Спрашивайте, интересуйтесь, задавайте вопросы на нашем форуме.
  • Обучайтесь под непосредственным руководством опытного наставника.

 

Что Вы считаете ГЛАВНЫМ в процессе реставрации? (2018)


Есть ли у вас друзья реставраторы? (2018)


Есть ли у вас друзья реставраторы? (2018)

«Дружба — личные взаимоотношения между людьми, основанные на общности интересов и увлечений, взаимном уважении, взаимопонимании и взаимопомощи». (Дружба—Википедия)

«Знакомство — отношения между людьми, знающими друг друга». (Знакомство—Викисловарь)

ЕЖЕГОДНЫЙ КОНКУРС ЛУЧШИХ РЕСТАВРАЦИОННЫХ ОТЧЕТОВ И ДНЕВНИКОВ
Система Orphus

Если вы обнаружили опечатку или ошибку, отсутствие текста, неработающую ссылку или изображение, пожалуйста, выделите ошибку мышью и нажмите Ctrl+Enter. Сообщение об ошибке будет отправлено администратору сайта.