CC BY
172Таким образом, принцип гомеостата активно применяется во многих направлениях, которые позволяют создавать объекты архитектуры. Материаловедческий аспект при этом является одним из важнейших. Поэтому на этапе архитектурного проектирования стоит учитывать возможности материалов и функциональных систем объекта к саморегулированию для обеспечения таких же характеристик всему объекту. При этом формализация выбора материала по комплексу свойств не является универсальным решением, поскольку только архитектор способен учитывать максимальное количество факторов. Принятие решения о выборе материала архитектором должно происходить с учетом всех особенностей объекта и иметь в качестве цели обеспечение гомеостата.
Список цитируемой литературы:
1. Бродский А.К. Краткий курс общей экологии: учебное пособие / А.К. Бродский. - 3-е издание. - Санкт-Петербург: ДЕАН, 1999. - 219 с.: ил. - ISBN 5-88977-037-3.
2. Волков А.А. Методология проектирования функциональных систем управления зданиями и сооружениями: гомеостат строительных объектов: специальность 05.13.01 «Системный анализ, управление и обработка информации»: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Волков Андрей Анатольевич; Московский государственный строительный университет. - Москва, 2003.
3. Воробьева Ю. Африканские студенты создали первые в мире кирпичи из человеческой мочи / Ю. Воробьева. - Текст: электронный // Вести.Ру: [сайт]. - Опубликовано 29 октября 2018 г. - URL: https://www.vesti.ru/doc.html?id=3077118 (дата обращения: 26.04.2020).
4. Еремина Т.Ю. Особенности и принципы построения рецептур огнезащитных вспучивающихся композиций на основе эпоксидных смол / Т.Ю. Еремина, М.В. Гравит, Ю.Н. Дмитриева // Пожаровзрывобезопасность. - 2012. - № 7. - С. 52-56.
5. Жук П.М. Подходы к оценке экологической эффективности применения теплоизоляционных материалов / П.М. Жук, Т. Лютцкендорф. - Текст: электронный // Architecture and Modern Information Technologies. - 2017. - № 3 (40). -С. 243-251. - URL: https://marhi.ru/AMIT/2017/3kvart17/18_ zhuk-lutzkendorf/index.php (дата обращения: 23.04.2020).
6. Князева В.П. Экологические основы выбора материалов в архитектурном проектировании: Учебное пособие / В.П. Князева. - 2-е изд. - Москва: Архитектура-С, 2015. - 296 с. - (Специальность «Архитектура»).
7. AirClean Pflaster. Saubere Luft für urbane Räume - AirClean das aktive Betonpflaster. - URL: https://www.braun-steine.de/ produkte/stadt-und-objekt/airclean/airclean-pflaster (date of access: 23.04.2020). - Images. Text: electronic.
8. Ecovative Design: [official website]. - URL: https://ecovativedesign. com/ https://pavegen.com/(date of access: 23.04.2020). - Images. Text: electronic.
9. Hy-Fi: The Living's Local, Sustainable, 10,000 Brick Mushroom Tower At MoMA PS1. - URL: https://www.vice.com/en_us/article/ aenevj/hy-fi-the-livings-local-sustainable-10000-brick-mushroom-tower-at-moma-ps1 (date of access: 23.04.2020). - Text: electronic.
10. Pavegen: [official website]. - URL: https://pavegen.com/ (date of access: 23.04.2020). - Images. Text: electronic.
11. Zhuk, P. Lifecycle analysis of finishing products enhanced with phase changing materials / P. Zhuk // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2019. - Volume 323: Sustainable Built Environment D-A-CH Conference 2019 (SBE16 Graz), 11-14 September 2019, Graz, Austria. - URL: https:// doi.org/10.1088/1755-1315/323/1/0121354 (date of access: 23.04.2020).
Н.С. Кавер, В.П. Князева DOI: 10.24411/9999-034A-2020-10129
N.S. Kaver, V.P. Knyzeva
О реставрации штукатурных растворов на памятниках архитектуры About restoration of plaster mortar on architectural monuments
Ключевые слова: штукатурный раствор, разрушение, реставрация, санирующие штукатурки. Keywords: plaster mortar, destruction, restoration, sanitizing plasters.
Аннотация: В статье рассмотрены вопросы разрушения штукатурных растворов, а также способы и материалы для реставрации.
Abstract: Issues of the destruction of plaster mortars, as well as methods and materials for restoration are considered in the article.
Штукатурные растворы на фасадах исторических зданий служат для создания защитного слоя и декоративной отделки. На протяжении веков эти материалы несколько видоизменялись по составу и свойствам, внешнему виду. В архитектуре Средних веков мы встречаем в основном обмазочные известковые, цемяночные растворы «под рукавицу» сохраняющие естественную неровность кладки. В архитектуре барокко, классицизме поверхность поля стены приобретает большую гладкость и окрашивается красочными составами. Оконные, дверные порталы, карнизы богато декорируются рельефными элементами. Появляются сграффито, терразитовые штукатурки -
многокомпонентные составы на известково-цементном вяжущем с мраморной крошкой, слюдой.
Многообразие перечисленных вариантов штукату-рок на исторических зданиях требует индивидуальных подходов к выбору материалов и технологий реставрационных работ для обеспечения сохранности культурной ценности памятника, являясь актуальной задачей устойчивой реставрации [2, с.1].
С течением времени под действием климатических и техногенных факторов, ухудшением экологической ситуации штукатурные слои разрушаются. Наиболее характерные виды деструкции - это появление трещин
474
Практика
различной ширины раскрытия, образование высолов, растрескивание, осыпание и отслоение штукатурного раствора с поверхностным слоем стенового материала. Характер разрушения штукатурок определяется внешними и внутренними факторами. К внутренним относятся химический состав материала, его структура. Для диагностики причин повреждения штукатурных составов и научного обоснования выбора материалов для реставрационных работ необходимы знания химического состава и микроструктуры материала.
Внешние факторы связаны с действием водной среды, переувлажнением материалов, последующей гидратацией и кристаллизацией солей, попеременным замораживанием - оттаиванием. Процесс разрушения ускоряется за счет биокоррозии - действия бактерий, грибов водорослей, мхов. Разрушаясь, штукатурный слой не только перестает защищать конструктивный материал - кирпичную или каменную кладку, но и за счет переноса загрязнителей процессы разрушения переходят вглубь стены, становясь опасными для ее несущей способности. Возникает риск ускорения коррозионного повреждения конструкционных материалов, аварийных разрушений и утраты памятника.
Как показывают результаты многолетних эколого-материаловедческих исследований, проводимых на кафедре Архитектурного материаловедения по изучению повреждений ЛКМ и штукатурных составов, для них наиболее опасными сегодня признаны солевые загрязнения и биоповреждения.
Современные технологии реставрационных работ предлагают алгоритмы для решения этих проблем, в зависимости от вида и степени разрушения штукатурки и кладки. Для обеспечения качества реставрационных работ необходимо повышение объективности процедур обследования и диагностики с обязательным включением эколого-мате-риаловедческих исследований при мониторинге и ведении инженерно-технических исследований [1, с. 2,3].
Исследование химического состава и микроструктуры образцов с поврежденных участков памятника выполняется для определения веществ-загрязнителей, вида и степени деструкции материала на уровне микроструктуры. Изучение всех этих показателей позволяет зафиксировать наиболее распространенные вещества загрязнители: это соединения - сульфаты, хлориды и нитраты. Степень солевых отложений в штукатурных составах определяется по инструкции ШТА 2-9-04ДО [4, с. 4] (см. табл. 1).
По данным химического анализа образцов с объектов в городской среде и их сравнения с данными таблицы 1 с установленными значениями для трех категорий:
Таблица 1
Степень солевых отложений
Степень солевых отложений Низкая Средняя Высокая
Сульфатные соли <0,5% 0,5-1,5% >1,5%
Хлоридные соли <0,2% 0,2-0,5% >0,5%
Нитратные <0,1% 0,1 - 0,3% >0,3%
низкая, средняя, высокая - можно утверждать, что памятники с высокой степенью солевых отложений имеют риск быстрого разрушения и требуют включения этих объектов в план проведения срочных противоаварийных мероприятий. Для таких памятников следует рекомендовать следующие работы: восстановление гидроизоляции, антисолевую, биоцидно-консервирующую обработки.
При разработке проекта для реставрируемого объекта следует обязательно выбирать отделочные материалы, совместимые по составу с историческим материалом памятника.
Сегодня проблема низкого качества реставрации штукатурных фасадов сопряжена с ошибочным выбором строительных смесей: использование паронепроницаемого цементно-песчаного раствора при оштукатуривании кирпичных поверхностей. Применение такого состава штукатурного раствора оказывается неэкономичным: после зимнего сезона штукатурка растрескивается, а через два-три года отваливается вместе с поверхностным слоем кирпича или камня (см. рис. 1). Также бессмысленна отделка цементно-песчаным раствором зданий из силикатного кирпича; с другой стороны, этот вариант оштукатуривания может успешно применяться для бетонных фасадных поверхностей.
Необходимо исключать там, где это возможно, цементные составы при работе на старых кладках с известковыми растворами, т.к. сегодня на рынке строительных материалов представлено большое количество специализированных материалов на основе извести. Применять близкие к историческим, известковые материалы вполне возможно при работе с сухими, неповрежденными основаниями. Однако в случае проблемных оснований с высокой водной и солевой нагрузкой применение обычных штукатурных растворов не приведет к положительным результатам, -через непродолжительное время соли кристаллизуются на поверхности и вызовут разрушение и отслоение штукатурного слоя. В случае высоких солевых повреждений целесообразно применение жертвенных и санирующих штукатурок [5, с.4], последние обладают высокой общей паропроницаемостью и пористостью и в то же время ограниченной капиллярной пористостью и проницаемостью. Такие составы решают следующие задачи:
• изменение области испарения влаги, находящейся в кладке, с оштукатуренной поверхности в слой штукатурки;
• перемещение солей, находящихся в кладке без разрушения ее структуры, при кристаллизации.
Таким образом, санирующие штукатурки способствуют осушению кладки без механического или теплового воздействия, кладка высыхает, а соли, кристаллизуясь при испарении, остаются в порах, не разрушая финишного покрытия. Следует учесть, что без решения вопросов восстановления гидроизоляции памятника применение только санирующих штукатурок не принесет желаемого результата. Как правило, такие составы представляют собой комплексные системы, включающие адгезионные слои, выравнивающие (соленакапли-вающие) и собственно санирующие составы. В зависимости от степени солевой нагрузки, определяемой
по инструкции (см. табл. 1), применяется тот или иной набор компонентов системы санирующих штукатурок. В случае крайне высокой степени засоленности можно вначале на кладке использовать специальные составы, снижающие выход водорастворимых солей, переводя их в труднорастворимые соединения. Чтобы избежать резкой границы перехода на другой штукатурный материал верхних не подверженных коррозии участков стен, рекомендуется устраивать буферные зоны, состоящие из смеси обычных и санирующих штукатурок. Санирующие штукатурки морозостойки и успешно применяются на цокольных частях зданий, подвергающихся максимальным водным и солевым нагрузкам. На рынке строительной продукции подобные составы представлены как отечественными (Рунит, Яе8ш1х), так и импортными (Яетшеге, Сараго1, Сегегй) производителями.
Реставрация лепного декора может выполняться непосредственно на объекте (профильный декор, небольшие повреждения), либо элементы лепнины отливают в заранее подготовленные формы из силиконовой массы с поддерживающей гипсовой рубашкой. Изготовленные таким образом формы крепятся с помощью шкантов или клея. Поскольку лепной декор изготавливался из разных вяжущих: гипс, известь, роман-цемент, портландцемент, - при реставрации должны использоваться соответствующие продукты. При воссоздании элементов декора сегодня начали применять фибробетоны. Серия продукции «Рунит» предлагает специальные составы: фибробетон, аэродекор, стеклофибробетон. В зависимости от габаритов и толщины изделий применяется нужный материал. Так, для элементов толщиной 10-20 мм целесообразно выбрать стеклофибробетон, наносить который можно методом пневмонабрызга. Материал обладает высокими эксплуатационно-техническими свойствами: Ясж=60 МПа, Яизг до 30 МПа, морозостойкость более 500 циклов, возможно получение фактур различного рельефа. Такой материал был использован при реставрационных работах на станции метро «Автово» в Санкт-Петербурге при изготовлении элементов подвесного потолка.
Многие фасады XIX века были отделаны терразитовы-ми штукатурками, особенно в Санкт-Петербурге и Москве. Такие составы являются финишными, создают
Рис. 1. Типичный пример неправильного выбора реставрационного состава на цементном вяжущем
законченный облик фасада, могут быть белыми и цветными, иметь рельефную фактуру путем обработки бу-чардированием, циклеванием и др. Сегодня разработаны и успешно применяются составы «Рунит-Терразитовая», «АКСИЛ Декор Путс Терразит». Созданы типовые цветные и фактурные решения по историческим образцам, возможно получение индивидуального продукта под конкретный объект. Нанесенные штукатурные составы рекомендуется покрывать гидрофобизатором.
Однако защитный эффект может быть неэффективным из-за неоднородности составов штукатурных слоев. Наиболее эффективную защиту штукатурных слоев можно обеспечить, используя силикатные краски Keim - Sol-Silikat. Золь-силикат - комбинация активного вещества из кремниевого золя и жидкого стекла, которая дает в итоге законченный хорошо сцепившийся слой краски. Эти инновационные составы обладают рядом преимуществ: они универсальны в применении; их можно наносить на минеральные и органические основания; они высоко паропроницаемы (класс паропрони-цаемости - 1); обеспечивают долговечность цветового тона и долговечность покрытия; обладают абсолютной свето- и ультрофиолетовой стойкостью; их также легко наносить, а это важно, т.к. на памятнике могут быть разновременные пристройки из различных материалов.
Универсальность применения возможна благодаря новому связующему - комбинации из кремниевого золя и жидкого стекла. Принцип работы: минеральных красок - прочная связь на химическом уровне с минеральным основанием. Точно дозированная смесь из наноча-стиц кремниевого золя и жидкого стекла дает в итоге компактный слой краски с маленькими равномерными порами. Так не возникают пустоты в пограничном слое с дисперсионной краской, которые могли бы привести при нагрузке к образованию трещин и к последующему отслоению.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что современные реставрационные продукты позволяют решать сложные задачи реставрации и восстановления памятников архитектуры, используя как исторические материалы (известковые, гипсовые), так и современные, с улучшенными показателями свойств.
Список цитируемой литературы:
1. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния: ГОСТ 31937-2011. - Издание официальное. - Москва: Стандартинформ, 2014.
2. Князева В.П. Экология: основы реставрации: учеб. пособие для студентов вузов / В.П. Князева. - Москва: Архитектура-С, 2005. -398 с.: ил. - (Реставрация). - ISBN 5-9647-0045-4.
3. ООО «Ажио» - производитель продукции торговой марки РУНИТ: [официальный сайт]. - URL: http://www.agiogk.ru/ (дата обращения: 15.04.20) - Текст. Изображение: электронные.
4. Порядок организации и ведения инженерно-технических исследований на объектах культурного наследия. Памятники истории и культуры. Общие требования: ГОСТ Р 55567-2013. [Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 августа 2013 г, № 665-ст.] / Консорциум Кодекс: электронный фонд правовой и нормативно-технической документации. -URL: http://docs.cntd.ru/document/1200104253.
5. Санирующие штукатурные системы: Технический Бюллетень WTA-Merkblatt 2-9-04/D.
