Исследования в консервации культурного наследия. Выпуск 2

Цель наших исследований состояла в поиске материалов и разработке технологий глубинного укрепления живописного слоя.

В лаборатории ХТРП нами были проведены испытания по проникающей и укрепляющей способности ряда материалов на основе кремнийорганических и акрилат-кремнийорганических материалов для известковых штукатурок.

Для укрепления штукатурного основания использовались кремнийорганические соединения: 3 и 5 %-ные растворы полиорганосилазановой смолы 174-74 (К-15/3) в толуоле; раствор исходной концентрации ST-OH на основе тетраэтоксисилана и нейтрального катализатора в органических растворителях (МЭК, АЦ); 3–5 %-ные растворы в органических растворителях акрилаткремнийорганических соединений марки «Акрисил 50А».

Содержание полимеров в штукатурке при использовании низких концентраций (3–5 %) консолидантов Акр. 5ОА и К-15/3 находилось в пределах 0,016–0,03 г/см

, для ST-OH (исходная концентрация) – более 0,3 г/см

.

В результате выполненных исследований были получены следующие результаты:

1. Степень упрочнения разрушенной штукатурки известково-карбонатного состава убывает в ряду консолидантов: ST-ОН (исходная концентрация) > Акр. 50А (5 %) > К-15/3 (5 %).

Наиболее высокий укрепляющий эффект наблюдается при пропитке штукатурки консолидантом ST-OH (исходной концентрации) при 2–3-кратных обработках (упрочнение от 6,3 до 2,6 раз на глубине 4,5 мм).

Укрепляющая способность Акр. 5ОА (3 % и 5 %), К-15/3 (5 %) составляет 1,5–2,5 раза по сравнению с необработанной штукатуркой и сопоставима с результатом укрепления штукатурки ST-OH (исходная концентрация) после одного цикла обработки (включает 3 последовательные пропитки «мокрым по мокрому»).

2. По способности адсорбировать влагу укрепленные штукатурки можно расположить в следующей последовательности: ST-ОН (30 %) > Акр.50А (5 %) > К-15/3 (5 %).

Минимальное количество воды (10–15 %) адсорбируется штукатурками, укрепленными растворами К-15/3 и Акр. 50А.

3. В отношении всех укрепленных штукатурок присутствует градиент распределения полимера по глубине пропитки.

По результатам исследований, глубина проникновения всех консолидантов значительна и составляет до 20 и более мм. Максимальное количество полимера находится в пределах нескольких мм: для консолиданта Акр. 50А (5 %) – 2 мм, для ST-OH (исходной концентрации) – 4,5 мм. В пределах этой глубины достигается максимальный эффект упрочнения, дальше, на более значительной глубине, количество консолиданта убывает и, соответственно, убывает прочностной эффект.

Для К-15/3 (5 %) наибольшее содержание консолиданта наблюдается на глубине до 10 мм. Гидрофобный эффект для К-15/3 и Акр. 50А сохраняется до 20–25 мм.

Эти данные подтверждаются результатами испытаний по сопротивлению истиранию.

4. Проведенные исследования показали, что смола К-15/3 при небольших содержаниях в штукатурке не дает значимого укрепляющего эффекта, но высокая проникающая способность и создаваемый ею гидрофобный эффект позволяют сохранить штукатурку от вымывания; консолидант ST-OH обладает высокой проникающей и укрепляющей способностью и может быть использован для укрепления деструктированной штукатурки с учетом общих ограничений применения этого материала (низкая засоленность кладки и пониженная влажность); консолидант «Акрисил 50А» обладает меньшей проникающей способностью, но укрепляющая способность этого материала достаточна для укрепления разрушенного приповерхностного слоя достаточно плотной штукатурки.

Заключение

Поиск и разработка материалов для укрепления порошащего красочного слоя и верхней части штукатурного грунта и глубинного укрепления живописного слоя характеризуют два разных подхода к реставрации памятников настенной живописи.

В первом случае, например, материалы на основе извести и гидроокиси бария укрепляют достаточно тонкий ослабленный поверхностный слой и не проникают вглубь штукатурного грунта.

Делая прочным красочный слой, восстанавливая его адгезию к штукатурному грунту, эти материалы не предохраняют живописный слой от намокания при конденсации влаги на поверхности стен и не уменьшают существенно их гигроскопичность. Это означает, что в наиболее неблагоприятных условиях – при выпадении конденсата в неотапливаемых сооружениях и повышении влажности воздуха из-за скопления народа в храмах во время службы – стенопись может адсорбировать влагу, намокать, притягивать к себе грязь и копоть, терять прочностные свойства в увлажненном состоянии.

Намокание, кроме того, будет вызывать вымывание минеральной основы штукатурного грунта.

Таким образом, укрепление живописного слоя с помощью известковых составов или на основе минерального вяжущего целесообразно, если внутри памятника отрегулирован температурно-влажностный режим.

Для неотапливаемых памятников и памятников с нерегулируемым температурно-влажностным режимом, где возможно выпадение конденсата на стенах, для сохранения настенной живописи необходима защита ее от намокания.

В этом случае представляют интерес консолиданты глубокого проникновения на кремнийорганической или акрилаткремнийорганической основе, которые могут укрепить красочный слой и верхнюю часть штукатурного грунта и придать им гидрофобность при незначительном уменьшении паропроницаемости.

Согласно экспериментальным данным [26] гигроскопичность чистого известкового грунта без наполнителя в 5 раз выше, чем известково-песчаного (соотношение 1: 3) и составляет 0,565 %. Это означает, что в случае вымывания со временем минерального вяжущего увеличивается пористость грунта и, соответственно, повышается его гигроскопичность.

Таким образом, максимальная степень укрепления может быть оценена с учетом данных по гигроскопичности и воздухопроницаемости штукатурного грунта.

Литература

1. Лелекова О. В. Консервация красочного слоя росписей Дионисия в с. Рождества Богородицы Ферапонтова монастыря [Текст] / О. В. Лелекова // Ферапонтовский сб.1. – М., 1991. – С. 273–314.

2. Юнг В. Н. О древнерусских строительных растворах [Текст] / В. Н. Юнг // Основы технологии вяжущих веществ. – М., 1951.

3. Виннер А. В. Материалы и техника монументально-декоративной живописи [Текст] / А. В. Виннер. – М., 1953.

4. Виннер А. В. Фресковая и темперная живопись [Текст] / А. В. Виннер // Материалы и техника древнерусской стенной живописи ХI–XVII вв. – М.—Л. – Вып. II, 1948.

5. Значко-Яворский И. Л. Очерки истории вяжущих веществ от древнейших времен до сер. ХIХ в. [Текст] / И. Л. Значко-Яворский. – М.—Л., 1963.

6. Коротков Н. П. Химический анализ грунтов древнерусских фресок ХI – ХVII вв., МСМХХIV, 1929.

7. Маслов К. И., Жолодзь А. Е. Технология подготовки и материалы древнерусских стенных левкасов [Текст] / К. И. Маслов, А. Е. Жолодзь // Экспресс-информация (Исследование строительных растворов и материалов штукатурок на памятниках монументальной живописи). – М., 1991. – Вып. 3. – С. 8–21.

8. Быкова Г. З., Иванова А. В. Об укреплении современной темперно-клеевой живописи полимерными материалами [Текст] / Г. З. Быкова, А. В. Иванова // Сообщения ВЦНИЛКР. – М., 1972. – № 28. – С. 101–112.

9. Бурый В. П. Применение новых материалов при монтировке фрагментов на искусственное основание [Текст] / В. П. Бурый // Художественное наследие. Хранение, исследование, реставрация. – М.: ВЦНИЛКР. – 1977. – Вып. 2 (32). – С. 120.

10. Иванова А. В. Укрепление фрагментов живописи на лессовой основе сополимером БМК-5 [Текст] / А. В. Иванова // Сообщения ВЦНИЛКР. – М., 1972. – № 28. – С. 113–116.

11. Винокурова М. Б., Герасимова Н. Г., Мельникова Е. П., Шейнина Е. Г. Новые возможности ПБМА как закрепляющего материала [Текст / М. Б. Винокурова и др. // Сообщения Эрмитажа. – Л., 1974. – Вып. 40. – С. 90–92. Методика ВНИИР и Эрмитажа по подбору растворителей.

12. Peterson S. Lime water consolidation in mortars, cements and grouts used in the conservation of historic buildings [Текст] / S. Peterson // ICCROM. – 1981. – С. 53–61.

13. Boticelli G., Danti C., Giovannoni S. Twenty years of barium application on mural paintings. Methodology of application on mural paintings [Текст] / G. Boticelli etc. // Methology of application in ICOM Commitee for conservation 7-th Triennal Meeting. Copenhagen. – 1984, 84.15.6–11.

14. Matteini M., Moles A. Twenty years of application of Barium on mural Paintings: fundamental and discussion of the methology. [Текст] / M. Matteini, A. Moles. // ICOM, 7-th Triennal Meeting. Copenhagen. – 1984, 84.15.15–84.15. – Р. 8.

15. Brajer I., Kalsbeek N. Limewater absorbtion and calcite crystal formation on a limewater-impregnated secco wall painting [Текст] / I. Brajer, N. Kalsbeek // Studies in Conservatin. – 1999. – № 44. P. 145–156.

16. Brajer I., Christensen M. C. The restopration of medieval wall paintings in Denmarkethics and treatment methods based on the case story of the paintings from Nibe church [Текст] / I. Brajer, M. C. Christensen // Zeitschrift fur Kunsttechnologie and Konservierung. – № 10. – 1996, Р. 22–37.

17. Giogi R., Dei L., Baglioni P. A new method for consolidating wall paintings based on dispersions of lime in Alcohol [Текст] / R. Giogi etc. // BaglioniStudies in Conservation. – 2000. – № 45. – Р. 154–161.

18. Elert K., Rodrigues-Navarro C., Sebastian Pardo E., Hansen E., Cazalla O. Lime mortars for the conservation of historic buildings [Текст] / K. Elert etc. // Studies in Conservatin. – 2002. – V. 47. – № 1.

19. Филатов В. В. О материалах для укрепления красочного слоя древнерусской монументальной живописи [Текст] / В. В. Филатов // Художественное наследие. – М., 1975. – № 1 (31). – С. 34.

20. Некрасов А. П., Балыгина Л. П. Укрепление красочного слоя древнерусской монументальной живописи [Текст] / А. П. Некрасов, Л. П. Балыгина // Художественное наследие. – М., 1975. – № 1. – С. 126–132.

21. Некрасов А. П., Балыгина Л. П. Материалы и методы реставрации монументальной живописи [Текст] / А. П. Некрасов, Л. П. Балыгина. – Владимир, 1997. – С. 43.

22. Иванова А. В. Реставрация настенной живописи с использованием синтетических полимерных материалов [Текст] / А. В. Иванова // Реставрация, исследование и хранение музейных художественных ценностей: Реф. сб. ГБЛ. – М., 1977. – Вып. 2. – С. 27–28, 37–41.