Инъекционные, растворы на основе молотой извести-кипелки, в сочетании с замедлителями твердения (ССБ и др.), могут быть рекомендованы лишь для особых случаев при укреплении грунта стенописи и расположенной вблизи нее кладки. Технология применения таких растворов всецело зависит от индивидуальных свойств кипелки и требует подбора состава раствора на основе лабораторных опытов.
Добавка к цементу извести в тесте (10— 15% на сухое вещество) применима при заполнении большинства трещин в кладке наземных конструкций, однако в случае трещин размером более 15—20 мм следует вводить еще в равном количестве молотую минеральную пыль, а при тонких '(менее 1,5—2 мм) и 0,2—0,25% ССБ.
Применение ускорителей схватывания цементного раствора (хлористого кальция
и др.) способствует появлению выцветов на поверхности кладки. Употребление таких добавок может быть оправдано только для быстрейшего укрепления аварийных конструкций.
Нагнетание растворов в трещины кладки без пробивки отверстий и вмазки в них трубок успешно осуществляется при помощи прижимных инъекторов (рис. 114, 115). Для этого над трещинами формуются при помощи деревянного пуансона гипсовые розетки с отверстием в дне. После обмазки трещин к розетке прижимается инъектор с резиновой оболочкой и раствор нагнетается в толщу кладки насосом (рис. 116). При преобладании широких трещин может быть использован и конический тип инъектора, для которого отверстия формуют не на поверхности, а уже в самой трещине, в толще кладки.
Разрушающиеся конструкции архитектурных памятников нуждаются, однако, и в укреплении самого их материала, теряющего свою прочность под влиянием агрессивных воздействий природы. В отдельных случаях приходится заменять разрушенные материалы новыми. Но выбирать постоянно такие решения—-значит встать на путь подмены оригинальных древних сооружений макетами. Отсюда очевидна вся важность укрепления материала памятника.
|
Прижимной сферический инъектор |
Разрушение материала каменных зданий, т. е. самого камня, происходит прежде всего от увлажнения. Характер воздействия атмосферных осадков наиболее ясен и очевиден. Менее ясен характер увлажнения в результате поднятия по капиллярам грунтовых вод, как и
конденсационное увлажнение каменных конструкций. Их часто путают между собой, потому что нередко один и другой вид совмещаются в одном массиве кладки. В континентальном климате переход к весенне-летнему потеплению, а также резкое потепление зимой сопровождается выпадением влаги воздуха на еще холодный камень. При резком потеплении (на 20—25°С) разность температур наружного воздуха и стен доходит до 10— 20°С. В этом случае теплый воздух, охлаждаясь у стен здания снаружи и внутри, достигает в пристенном слое предельного насыщения влагой, выпадающей на холодный камень в виде росы и замерзших кристаллов. Такое увлажнение отчетливо можно наблюдать на колоннах, сложенных из изверженных пород (гранит, базальт). Выпадение влаги воздуха на колонны и стены здания, сложенные из известняка или кирпича, менее заметно, так как конденсирующая влага впитывается в поры камня. Например, массивные колонны Большого театра в Москве, диаметром 1,8 м, после суровой зимы весной 1972 г. при начале оттепели имели внутри кладки влажность, доходившую до 16—17%.
Перемещение влаги в кладке и ее концентрация в отдельных зонах и плоскостях зависят от многих причин: водяной пар перемещается из области, где упругость водяного пара выше, в область более низких давлений; часть водяного пара может быть перемещена в виде паровоздушной смеси под действием ветрового напора; жидкая влага перемещается в капиллярах за счет капиллярного всасывания материала, заполняя в первую очередь более узкие капилляры. При разной температуре наружной и внутренней плоскости стены влага перемещается к более холодному слою кладки. Например, при температуре +10°С и 60% влажности упругость водяных паров составляет е1= 9,21·0,6 = 5,54 мм рт. ст., а при температуре — 10°С и 80% влажности воздуха всего е2=1,95·0,8 = 1,56мм рт. ст. Разность давления е1 — е2 = 5,54—1,56 = 4 мм рт. ст. будет вызывать перемещение водяных паров из теплой в холодную зону. В весенний период увлажнение кладки происходит преимущественно в результате передвижения водяных паров внутрь охлажденной кладки. Летом начинается капиллярный выход влаги обратно к наружным плоскостям кладки. Однако и при этом продолжается передвижение водяных паров в толщу отстающей в прогреве кладки. Осенью и в первой половине зимы происходит перемещение водяных паров, но уже из толщи еще теплой . кладки к наружной поверхности стен. Древние здания обладают, как правило, очень массивными стенами в нижних ярусах, толща которых прогревается значительно медленнее, что создает условия их повышенного увлажнения за счет конденсата паров воды. Наличие заглубленных в землю подклетов, слабо прогреваемых летом, создает в этой зоне здания еще более влажную среду.
На микроклимат пристенного слоя сильно влияет наличие водорастворимых солей в кладке. Известно, что давление насыщенного пара-растворителя (воды) над раствором солей падает. Таким образом, порог конденсации водяного пара над участками кладки, содержащими солевой раствор, будет ближе и выпадение конденсата начнется раньше. Практически это значит, что влага будет выпадать в виде конденсата не при 100% относительной влажности пристенного слоя воздуха, а уже при 90% никогда даже при 80%. Это явление получило интересное подтверждение при исследовании кладки мавзолея Гур-Эмир в Самарканде. Некоторое увеличение абсолютной влажности воздуха в июне 1969 г. в связи с выпавшим накануне дождем, совпавшее с похолоданием, привело к выпадению конденсата в интерьере только из-за присутствия хлористых соединений в штукатурке.
ЗАПАДНАЯ СТЕНА
% содержание
S0э
/у гробницы Воронцова/
|
Сферический инъектор |
|
10 20 глубина взятия проб в см. |
|
см |
|
Схема инъектирования трещин 1 - бак; 2 — вороыка для промывки водой; 3 — запорный кран; 4 — сггускной кран; 5 — шланг |
|
Владимир. Дмитриевский собор. Графики засоления стен |
По прямым расчетам, без учета солей влажность воздуха не достигала еще точки росы. При исследовании климата Дмитриевского собора во Владимире нами было, в частности, установлено, что наличие в камнях кладки хлористых солей (NаС1) снижало порог конденсации воздуха. Например, при температуре воздуха +1°С — на 0,64 мм рт. ст., что соответствовало началу выпадения конденсата при 87% влажности воздуха, а при +9°С — на 0,95 мм рт. ст., что соответствует примерно относительной влажности воздуха 89 %. Еще сильнее влияют СаС12-6Н2О, снижающие, например, давление при +10°С на 1,30 мм рт. ст., что вызывает выпадение конденсата при 86% влажности воздуха. При тех же условиях наличие солей МgSО4·6Н2О снижает давление на 0,83 мм рт. ст., а NаSО4·10Н2О на 0,97 мм рт. ст. Дж. Массари наблюдал в церквах Венеции на поверхности мрамора, имевшего значительную засоленность, выпадение конденсата уже при 76% относительной влажности воздуха.
Поднятие влаги из грунта может само по себе иметь три причины. При высоком стоянии грунтовых вод, например, в пределах обычной 2—2,5 м глубины фундаментов обеспечено поднятие воды по капиллярам кладки. Древние строители знали это. Поэтому в болотистых районах севера, где до грунтовых вод иногда не было и метра, они часто применяли для фундаментов валунную безрастворную наброску, т. е. кладку, не дававшую никакого капиллярного поднятия влаги из грунта. В более южных районах в качестве связующего для кладки фундаментов применялась глина, не всегда дошедшая до нашего времени в хорошем состоянии. Второй источник поступления влаги из грунта — вода, скапливающаяся в верхних слоях от выпадающих дождей и тающего снега, так называемая «верховодка». При наросшем культурном слое она непосредственно подходит к кладке стен. В древних памятниках этот вид увлажнения встречается очень часто, особенно при скученном расположении зданий, высоком культурном слое, отсутствии должной отмостки и задерживающей сток растительности. Многое зависит от наслоений грунта, от расположения водоупорных слоев. Может случиться, что и широкая отмостка вокруг здания не будет иметь эффекта и потребуется устройство дренажной системы. Примером может служить мавзолей Гур-Эмир в Самарканде. Двор вокруг мавзолея вымощен плитами, но это, однако, не спасает цоколь памятника от увлажнения верховодкой и ливнями. Вода проникает также под настил через швы и оставленные открытыми участки для клумб.
БОЛЬШОЙ ПОЯС НАДПИСЕЙ
а температура
|
25 26 27 28 29 мая 1969
б влажность в мм.рт.ст. 15 |
Самарканд. Гур-Эмир. Схема изменения температуры и влажности
а __ температура: 1—температура наружного воздуха; 2—% влажности наружного воздуха; 3 — температура пристенного воздуха; 4 — температура поверхности кладки; 6 — влажность: 7 — содержащие влаги в пристенном слое воздуха; 2 — содержание влаги в наружном воздухе; 3 — содержание влаги в пристенном слое воздуха; 4 —содержание влаги в пристенном слое воздуха над концентрированным раствором NаCl
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
