Самарканд. Гур-Эмир. Вымостка двора бетонными плитами
Владимир. Дмитриевский собор. Разрушение белокаменного декора
Третьим источником влаги, поступающей к фундаментам из грунта, следует назвать водяные пары, двигающиеся из толщи грунта вверх к охлажденным слоям земли. Это происходит под влиянием разницы парциального давления водяных паров при различной температуре. В глубине при температуре около +5°С давление насыщенного пара составит 6,54 мм рт. ст., а на поверхности земли зимой у промерзшего грунта или фундамента при минусовой температуре (—5°С) — всего 3,01 мм рт. ст. Поднимающийся пар охлаждается, конденсируется и частично превращается в лед, который весной оттаивает, увлажняя грунт и кладку. Этот эффект известен в агротехнике и до некоторой степени способствует сохранению деревьев, окольцованных асфальтом на улицах большого города. Интенсивность увлажнения путем диффузии зависит от степени влажности залегающего внизу грунта, а главным образом от степени паропроницаемости его непосредственно под фундаментом здания. В противоположность верховодке накопление влаги будет более интенсивным при отсутствии глинистых прослоек, при песчаном зернистом грунте. Кроме того, как это ни парадоксально звучит, постоянная уборка снега вокруг памятника охлаждает грунт и способствует более интенсивному притоку диффузионной влаги к верхним слоям грунта под отмосткой и фундаменту здания.
Атмосферная влага, особенно при ливневых дождях, сама по себе оказывает постепенное, хотя и медленное, разрушающее влияние на кладку. Увлажнение конструкций любым путем, с последующим замораживанием, также нарушает поверхностные структуры камня, а иногда приводит и к растрескиванию его, особенно когда внутри каменных конструкций находится железная арматура (в этом случае растрескивание происходит из-за коррозирующего металла).
Смоленск. Городская стена. Разрушение кладки от расслаивания при замерзании намокшей кладки
Одним из наиболее активных разрушающих агентов при увлажнении кладки являются минеральные соли. Источники засоления кладки весьма многообразны. Соли могут находиться в строительных материалах здания, поступать в результате подсоса минерализованных грунтовых вод; из атмосферы часто заносятся сернистые соединения от дыма и копоти котельных. Источником засоления являются также материалы, используемые в реставрации и при ремонтах: известь, камень, цемент, антисептики. Суть разрушения солями заключается в том, что вследствие капиллярного движения влаги создается приток минерализованной воды из толщи камня к поверхности кладки. В результате испарения воды происходит обогащение поверхностных слоев камня солями и при их кристаллизации начинается разрушение кладки. Особенно интенсивное разрушение возникает в местах, не подверженных естественному промыванию дождевой водой или систематически не очищаемых. На процесс разрушения сильное влияние может оказывать состав солей. Сульфаты натрия или магния, например, связывают при кристаллизации значительное количество воды в кристаллогидрат. Образующиеся при этом кристаллы большой величины способствуют превращению поверхностных слоев камня в мучнистую осыпь, а при наличии настенной живописи вызывает отрыв и разрушения левкасного слоя с фреской. При этом следует учитывать, что основная борьба с выходом солей к поверхности кладки — это устойчивое и постепенное снижение влажности кладки. Чем быстрее влага испаряется с поверхности камня, тем скорее он будет разрушаться, тем глубже пойдет процесс разрушения, конечно при прочих равных условиях —засолении камня, степени влажности и температуры. Следовательно, повышенная вентиляция памятника снаружи и внутри может способствовать более быстрому разрушению белого камня или кирпича, насыщенного сернокислыми солями. Это, на первый взгляд, парадоксальное положение подтверждается исследованиями лаборатории ВПНРК, проводившимися в основном на Дмитриевском соборе во Владимире в 1969—1971 гг.
Часто при обследовании древних памятников можно встретить несколько разновидностей разрушения камня солями. Верхняя часть стен под венчающим карнизом, как правило, не увлажняется и разрушений там почти незаметно. Промежуточный пояс увлажняется почти при любом дожде, как и нижняя цокольная часть стен. Выступающие на поверхность солевые растворы внизу у цоколя смываются водой и, при наличии надлежащей отмастки, уходят за пределы памятника. В худшем положении находятся камни под увлажняемым поясом. Вода, поглощаемая этим карнизом, растворяет находящиеся в толще каменной кладки соли, выносит их па поверхность под поясом, где они не смываются дождями, а затем влага быстро испаряется, соли же, кристаллизуясь, разрушают кладку.
Внутри помещений увлажнение кладки может происходить за счет подсоса грунтовых вод или за счет конденсата влаги из воздуха, возможно и сочетание обоих источников увлажнения.
Чтобы защитить камень памятников архитектуры от разрушения или, во всяком случае, максимально его замедлить, необходимо предельно сократить действующие процессы непрерывного увлажнения в конструкциях. Первостепенное значение при этом приобретают правильно сконструированные и организованные крыши, кровли и водостоки. Уже с XVII в. у русских строителей определилось, в этой связи, стремление перейти к четырехскатному покрытию с большими, чем ранее, свесами кровли. Такие переделки имели место на многих памятниках. При подобных перестройках, конечно, изменился облик памятника, а иногда и повреждались архитектурные конструкции в пределах кровли. Однако следует подчеркнуть, что такие перестройки спасли от полного разрушения и сохранили до нашего времени не один древний памятник архитектуры.
В процессе реставрации эти памятники часто вновь переделываются с целью возвращения им сложных, но более декоративных деталей кровельных покрытий. Вместо простых кровель вновь появляются позакомарные покрытия, имеющие открытые каменные кровли или галереи и много незащищенных каменных декоративных фрагментов. Все эти детали более красивы, но менее удобны в эксплуатации. А самое главное-—несомненно более уязвимы для разрушительных сил природы. Поэтому решение о восстановлении первоначального покрытия должно приниматься только при наличии веских доводов и на тех уникальных памятниках, где может быть обеспечен постоянный, значительно более сложный и трудоемкий уход за позакомарной кровлей.
Комплекс мероприятий по защите памятника от увлажнений должен быть продуман, заложен в проект "реставрации и осуществлен одновременно с общим процессом производства работ. В противном случае можно подумать, что наши стремления к воссозданию элементов памятников ограничиваются лишь целями их лицезрения «на сегодня», без желания сохранить культурное наследие для наших потомков.
Если все же принимается решение перейти к первоначальному виду кровли, то при восстановлении и реставрации каменных покрытий, и особенно водостоков, должен быть продуман и организован весь путь прохождения ,воды с тем, чтобы исключить возможность ее задержки из-за обратного уклона или засоров падающей листвой и намерзания льда. Следует также исключить возможность подтекания воды из-за отсутствия капельников. Рекомендуется также на пути следования воды применять безусадочный раствор, исключающий возможность образования усадочных разрывов, в которые проникала бы вода. Особенное внимание должно обращаться на водометы. Ни обыкновенный бетон, ни тем более раствор на кирпичном или слабоизвестняковом щебне, ни средней прочности известняковый камень не выдерживают суровых условий этих постоянно увлажняемых конструкций водосброса. Металлические лотки не допускают больших выносов и при обмерзании весной быстро ломаются. Разрушение водометов, к сожалению, довольно частое явление в нашей практике, отрицательно сказывающееся на сохранности памятников, — вода не отбрасывается, а стекает по стенам, разрушая кладку и повреждая декоративные элементы. Водометы должны изготовляться из специально подобранных плотных известняков либо приготовляться по правилам для гидротехнических бетонов, с вводом в их состав воздухововлекающих или, что лучше, гидрофобизирующих добавок. Неплохой результат может дать изготовление водометов из некоторых видов пластмасс по примеру капителей, отлитых для Борисоглебского собора в Чернигове.
Можно защитить и непосредственно самую поверхность камня. За последние годы значительную популярность приобрели составы, гидрофобизирующие поверхность кладки, чем снижается увлажнение ее от капельножидкой влаги. Миграция водяных паров через слой гидрофобизированного камня должна оставаться.
Кремнийорганические полимеры все больше находят применение для защиты каменных материалов от увлажнения. Молекулы этих веществ, адсорбируясь на поверхности гидрофильного (легко увлажняемого) твердого тела, ориентируются своими гидрофобными (водоотталкивающими) концами наружу, создавая своего рода гидрофобную щетку, которая и образует защиту против смачивания ранее гидрофильного твердого тела. Наиболее полный эффект защиты на 8'—10 лет достигается при определенном, максимально возможном покрытии гидрофильной поверхности ориентированным мономолекулярным слоем этого вещества. Количество и концентрация наносимого гидрофобизатора должны быть строго регламентированы.
В начале 1960-х гг. раствором этилтрихлорсилана, после очистки от загрязнений, был покрыт Мраморный дворец в Ленинграде. Эта обработка имела ограниченный успех, вероятно, из-за образования следов соляной кислоты — продукта, образующегося при распаде силанов.
Значительно лучше сохранились выполненные временно из гипса наружные порталы Спасского собора Андроникова монастыря в Москве, обработанные в 1960 г. тем же препаратом.
Работы по гидрофобизации кладки осложняются ее засоленностью. Многие памятники архитектуры, особенно из естественного белого камня, содержат много водорастворимых солей. В результате увлажнения камня осадками, подсосом грунтовых вод или в результате выпадения конденсата соли в жидкой фазе мигрируют к поверхности камня, влага испаряется, а кристаллизующиеся соли откладываются либо на поверхности, либо в наружных слоях камня. Последнее приводит к постепенному разрушению камня, особенно когда в составе солей присутствуют сернокислые соединения. При кристаллизации эти соединения связывают большое количество воды и твердые кристаллогидратные соединения увеличиваются при этом в объеме. Многие памятники Владимиро-Суздальской земли подвержены такому разрушению.
Если создать гидрофобный поверхностный слой на засоленной каменной кладке, то мигрирующая влага в камне, достигая изнутри, у поверхности камня, этого слоя, проходит наружу в виде пара, соли же остаются в камне. Постепенно накапливаясь, соли отрывают поверхностный слой камня толщиной уже в несколько миллиметров. Причем слой тем толще, чем интенсивнее была проведена гидрофобизирующая обработка камня. Исследования лаборатории ВПНРК установили значительное снижение эффекта гидрофобизации (примерно на 50%) при засоленности кладки.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
