Проблеми реставрації пам'ятників архітектури та реставраційні технології
2006-10-28 16:01:22
На відміну від інших областей будівництва реставраційні технології консервативніші, а застосування нових матеріалів і конструкцій допускається тільки в тому випадку, якщо це не шкодить пам'ятника і не спотворює його первісний вигляд. На пам'ятках архітектури можуть проводитися такі види робіт: реставрація, консервація і ремонт. В останні роки до них додалася реституція – відтворення зруйнованих об'єктів з максимальним наближенням до оригіналу. Реставрація, поряд з елементами консервації і ремонту, передбачає зміну існуючого виду пам'ятника для більш повного розкриття його художніх якостей, а також виключення пізніших, малоцінних архітектурно-планувальних нашарувань, прибудов та надбудов. Реставрація може бути фрагментарною і цілісною. При цьому остання відрізняється від фрагментарної реставрації не масштабом виконуваних робіт, а метою – відновленням пам'ятника в його первісному стані. В такому разі проблема цінності й схоронності пізніших нашарувань вирішується інакше, ніж при фрагментарною реставрації, і визначається, перш за все, датуванням цих нашарувань по відношенню до часу, на яке відтворюється пам'ятник. Тут можна вбачати деяку схожість між цілісною реставрацією, яка не завжди володіє вичерпною документацією, і в окремих випадках передбачає залучення архітектурних аналогів, і реституцією, хоча реституція повинна застосовуватися у виняткових випадках, коли з втратою окремої будівлі або комплексу порушилася загальна містобудівна ситуація. Всі вироблені на сьогоднішній день реставраційні та консерваційні роботи можуть бути розділені по видам на 37 основних розділів – від передпроектної стадії до реставрації монументального живопису, яка складається з 12 спеціальних розділів по конкретних видах робіт. Стадії проведення реставраційних робіт передує стадія археологічних, науково-технічних, інженерно-біологічних і архітектурних досліджень, з тим щоб на момент початку реставраційних робіт існувала вичерпна інформація про пам'ятник, були виявлені археологічні знахідки, обстежено стан пам'ятника, виявлені руйнують фактори та розроблено методи їх усунення , а також необхідна проектна документація. Першою і основною задачею при реставрації пам'яток архітектури є посилення підстав і фундаментів: перекладка існуючих і підведення нових фундаментів, влаштування обойм для посилення кладки та зменшення тиску від будівлі на грунт основи, пристрій поряд з вже існуючими різноманітних по конструкції пальових фундаментів і посилення основ і фундаментів буроін'єкційними палями. При посиленні основ і фундаментів буроін'єкційними палями спочатку проводиться зміцнююча цементація, коли посилюється кладка існуючих фундаментів ін'єкціями в них цементного розчину (або розчину іншого складу), а також заповнюються розчином порожнечі на контакті фундамент-грунт. Потім влаштовуються буроін'єкційні палі, які передають навантаження від будівель на грунт підстави і перешкоджають виникненню нерівномірного осідання. Саме цей метод показав себе як найбільш ефективний при реституції (відтворенні) об'єктів, первинні фундаменти яких частково або повністю втратили свою несучу здатність. Першочерговими роботами при реставрації пам'ятників архітектури є роботи по влаштуванню гідроізоляції стін. Одним з методів є горизонтальна гідроізоляція в основі кладки стін методом електроін'ектірованія. Суть методу полягає в просочуванні горизонтального шару кладки через просвердлені отвори спеціальним гідрофобним розчином при одночасному впливі постійного електричного струму. Для виготовлення гідрофобних розчинів використовуються кремнійорганічні речовини (метил-і етілсілоксани, сілозани тощо) і органічні розчинники (гас, уайт-спірит). При цьому спочатку віддаляється штукатурний шар в місцях свердління отворів, після розмітки свердляться отвори, очищаються і в них встановлюються ін'єктори-електроди. Збирається електрична схема, підсушується кладка в зоні просочення, а до ін'єктора під'єднується система подачі ін'єкційного розчину. Після завершення електроін'ектірованія електросхема і система подачі розчину відключається, а ін'єктори-аноди переставляються в нижній ряд отворів, до них приєднується система подачі ін'єкційного розчину і ін'єктування проводиться без електричного струму. Після цього система демонтується, а ін'єкційні отвори закриваються. Через 7-10 днів після завершення просочення отвору закриваються вапняним розчином з додаванням цементу на глибину 100-200 мм. Ін'ектіровать можна і тріщини в кладці пам'ятників архітектури. Для цього в тріщини через ін'єкційні трубки, залатані з лицьової поверхні кладки, нагнітається рідкісний будівельний розчин під тиском. Метод ін'єкції тріщин може застосовуватися для кладки з цегли, плінфи, туфу, вапняку, черепашнику, пісковика, а для кладок з особливо твердих порід (граніт, базальт) він застосовується обмежено, за винятком бутових кладок стін і фундаментів. Доцільність використання методу ін'єктування визначається після детального вивчення стану кладки і визначення причин виникнення тріщин, оскільки тріщини можуть виникати через деформації грунту, перенавантажень і дефектів конструкцій будівлі, порушень температурно-вологісного режиму, а також внаслідок шкідливого впливу атмосферних чинників. До застосовуваним ін'єкційних розчинів пред'являється ряд спеціальних вимог. Так, вони повинні проникати в тріщини в товщині кладки на будь-яку глибину, не розшаровуватися в широких тріщинах, давати достатнє зчеплення з матеріалом кладки при мінімальній усадці (після затвердіння), відповідати основному масиву зміцнюється кладки по фізико-механічним характеристикам. Крім того, ін'єкційні розчини повинні мати оптимальну водовіддачу і водозатримання, що необхідно для освіти і нормального «дозрівання» структури розчину. З метою підвищення в'язкості і водоутримуючих властивостей в ін'єкційний розчин додають мелений пісок, а щоб збільшити ступінь рухливості розчину використовують милонафт, сульфатно-спиртову барду або поливинилацетатную дисперсію. Для виготовлення ін'єкційних розчинів використовують маломагнезіонное, без добавок вапняне тісто 1-2-го сорту, сірий або білий портландцемент марок 300-500, вапняну муку з тонкістю помелу менше 0,14 мм, а також цегляну, кварцову і мармурову муку. Фахівцями корпорації «Укрреставрація» розроблено декілька ін'єкційних складів для різних кладок: – розчини для зміцнення цегляної і білокам'яної кладки стін, склепінь, арок, колон, стовпів; – розчини для аварійних конструкцій; – розчини для ін'єктування при армуванні; – розчини для ін'єктування археологічних споруд ; – розчини для ін'єктування стін і конструкцій з настінним живописом; – розчини для заповнення каналів. При ін'ектірованії тріщин з шириною розкриття до 1 мм допускається збільшення вмісту води в складі розчину в 2-2,5 рази. Після проведення робіт з підготовки тріщин до ін'єктування і установки ін'єкційних трубок в спеціальні просвердлені отвори приступають безпосередньо до ін'єктування. Ін'єкційний розчин пропускається через сито з розміром вічка 1,5-2 мм, а властивості розчину повинні зберігатися протягом двох годин. Ін'єкційні роботи проводяться при температурі повітря не нижче +5 ° С і закінчується не пізніше, ніж за місяць до осінніх заморозків. У зимовий час дозволяється проводити ін'єкційні роботи тільки на внутрішніх елементах конструкцій опалювальних приміщень – таких як арки, колони, склепіння. Ін'єктування масивних стін завтовшки більше 1,3 метрів проводиться з обох сторін кладки, причому ін'єктування ділянок кладки починається з нижнього ряду отворів. Після проведення ін'єктування ін'єкційні трубки віддаляються, поверхня кладки механічним способом очищається від гіпсового розчину, поглиблення від ін'єкційних трубок замазуються розчином, а патьоки ін'єкційного розчину на поверхні кладки видаляються відразу потоком води або після висихання розчину скребками або скальпелями. Окремий розділ технології проведення реставраційних робіт присвячений консервації і реставрації поверхні цегляної кладки, яка знаходиться під впливом агресивних зовнішніх факторів і може руйнуватися. Може відбуватися кришіння і відколювання цегли, випадання його окремих шматків, поява тріщин, висолів на зовнішній поверхні цегли. Як правило, під впливом зовнішніх факторів руйнуються окремі цеглини: деструктіруются грані, поверхня покривається тріщинами і поглибленнями. У подібних випадках можливо два варіанти відновлення лицьової поверхні цегляної кладки: заміна зруйнованих ділянок або доповнення втрачених ділянок спеціальними розчинами. Раціональність того чи іншого методу визначається в кожному конкретному випадку: якщо цегла зруйнований менше ніж наполовину углиб, доцільно доповнювати місця втрат розчином, якщо більше половини – замінювати зруйновані ділянки новою кладкою. Якщо цегла вивітрився, а розчин в швах зберігся і виступає назовні, втрачені місця також заповнюють спеціальним розчином. Доповнення цегляної кладки виконується новою цеглою, який за своїми властивостями близький до первинного. Розчин кладки також повинен наближатися по своєму складу до первинного. Ін'єктування тріщин в кладці проводиться згідно згаданим вище ін'єкційним технологіям. Поверхня цегляної кладки очищають від забруднення або механічним, або хімічним методом. При хімічному методі для особливо забруднених ділянок використовують водний розчин фториду амонію з додаванням синтетичних миючих засобів. Очищається поверхню попередньо змочують водою, потім наносять вологою щіткою змивку, через п'ять-десять хвилин поверхню зачищають жорсткою капроновою щіткою, змочуючи водою. Залишки змивки усувають великою кількістю води. Кіптява з поверхні цегляної кладки видаляється 5-10% розчином соляної кислоти з подальшим промиванням водою. Щільний шар висолів розпушується за допомогою 1-5% водного розчину соляної кислоти з подальшим очищенням щітками і шкребками, потім очищену поверхню промивають великою кількістю води. Старі лакофарбові шари на поверхні очищаються змивки на основі кислот, солей, лугів і органічних розчинників. Для видалення фарби ПХВ, ХВ, масляної, нітро-емалей, грунтовок і шпаклівок використовується змив см В-1, вироблена в науково-технічної лабораторії «Конрест». Особливості її застосування полягають в наступному. Поверхня очищається зверху вниз валиком, щіткою або флейцом, через 10-20 хвилин барвистий шар, на який нанесена смивка, при температурі повітря 10-20 ° С розм'якшується і набухає, після чого його легко видаляють шпателем або ганчіркою. Відколи і порожнечі на поверхні цегли шпаклюються якщо глибина поглиблень складає не більше 2-3 сантиметрів, інакше цегла підлягає повній або частковій заміні. Шпаклівка проводиться розчином, що складається з вапна-тесту (1 частина), цементу (0,5 частин), цем'янки (3 частини) і необхідного пігменту, розчин замішується водою з додаванням водної емульсії ПВА. Шпаклівку виробляють пошаровим нанесенням після попереднього очищення і змочування водою поверхні кладки, товщина кожного шару, що наноситься не перевищує півсантиметра, і наступний шар можна наносити тільки після схоплювання попереднього. Для кращого схоплювання і попередження усадки розчину шпаклювальний шар періодично змочується. Шви цегляної кладки заповнюють розчинами, що складаються з вапна-тесту, портландцемента, піску, цем'янки (іноді додають подрібнений камінь і лугостійкі пігменти), а для кращого зчеплення розчину з основою в нього додають водну емульсію ПВА (5% від об'єму розчину). Для зміцнення кришиться поверхні цегляної кладки будівлі-пам'ятника використовують розчини на основі полімерних матеріалів – кремнійорганічні розчини на основі етилсилікатів і поліметілсілоксанов. Структурний посилення поверхні може бути досягнуто при застосуванні клейової композиції на основі цианакриловой клею, що має малий час затвердіння. Поверхні цегляної кладки обробляються спеціальними гідрофобними матеріалами – сумішами кремнійорганічних сполук. Обробку поверхонь гідрофобним розчином виконують при сухій погоді і температурі повітря не нижче 3-5 ° С. Як правило, більшість проблем при реставрації пам'яток пов'язано, перш за все, з втратою підставами і фундаментами повністю або частково своїх несучих здібностей. Подібні проблеми виникали і при проведенні ремонтних робіт в XIX столітті, причому найкращі архітектори того часу намагалися запропонувати свої ефективні методи посилення фундаментів. Відомо, наприклад, що після огляду в 1829 році стану Успенського собору і встановлення розмірів деформацій М.Єфімов і А.Меленського запропонували як протидеформаційні методу пристрій поряд з існуючими фундаментами собору цегляного контрфорса таким чином, що контрфорс «заводився» в товщу стіни і фундаменту . Архітектори представили свій висновок про те, що причиною осідання стін, а, отже, появи наскрізної тріщини на східному фасаді, стало утворення пустот на місці гнилих дерев'яних конструкцій, які пропонувалося замінити металевими, а під арку з тріщинами підвести нову цегляну перемичку. Тріщину пропонувалося закласти знизу доверху частими Страбо і замурувати новою цеглою. Першою професійною спробою посилення існуючих фундаментів можна вважати приклад реставрації церкви Василя в Овручі (1907-1911 рр..), За яку архітектору Щусєву було присвоєно звання академіка архітектури. Через певні проміжки часу виймалися шматки стародавнього фундаменту, починаючи з південно-східного кута апсид, а потім підводилися нові фундаменти з буту (місцевого червоного кварциту) на цементному розчині, схожого з древнім фундаментом, з неправильних шматків червоного пісковика, залитих розчином. Підвівши фундамент під існуючу кладку стін, робочі підбивали під неї залізною трамбівкою бетонну масу. Такий фундамент не повинен був давати осідання, що виключало появу тріщин у стінах. Частина нових фундаментів була виведена під пілони і південну стіну до башти. У церкві Василя в Овручі вперше була проведена робота по підведенню фундаментів під існуючі стіни в комплексі з пристроєм нових фундаментів. Примітний як приклад реставраційних робіт у будинку-пам'ятці архітектури Бессарабський квартал, в якому збереглася частина забудови доповнюється новими будівлями для створення ділового центру. Для посилення стіни підвалу будівель Бессарабського кварталу були доповнені новою цегляною кладкою, в зовнішніх стінах підвалів влаштована вентиляція для поліпшення волого-теплового режиму. На момент початку робіт фізичний знос будівлі складав 51%, одна зі стін дворового фасаду впала ще в 1990-х роках, ширина розкриття тріщин складала до 4 см, фундаменти замокає. Після детального обстеження стану всіх елементів і конструкцій будівель було розроблено ряд ремонтно-реставраційних заходів. Оскільки старі фундаменти частково втратили свої несучі здібності, а перепрофілювання будівель під офісно-діловий центр передбачає, згідно з проектом, пристрій великих за площею підземних просторів, було вирішено посилити старі фундаменти будівель вдавлюються палями великої довжини, забезпечивши тим самим спільну роботу і старих фундаментів, і паль. Дефектні ділянки цегляної кладки стін підвалу і наземних поверхів були замінені новою кладкою, тріщини в кладці були інвестовані розчином відповідно до описаних вище технологіями. Також була проведена антисептична обробка кладки стін біля водовідведень, в кутах і в області вінчає карниза.
ДЖЕРЕЛО: Будмайстер