ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ РАЗРУШЕНИЯ И МЕТОДОВ РЕСТОВРАЦИИ ПАМЯТНИКА КУЛЬТУРНОГО НАСЛЕДИЯ РЕГИОНАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ «ЦЕРКОВЬ АЛЕКСАНДРА НЕВСКОГО» XVIII ВЕК, РАСПОЛОЖЕННОГО ПО АДРЕСУ: ВОЛОГОДСКАЯ ОБЛАСТЬ, Г. ВОЛОГДА, УЛ. С. ОРЛОВА, Д. 10

DETERMINATION OF THE DEGREE OF DESTRUCTION AND METHODS OF RESTORATION OF THE MONUMENT OF CULTURAL HERITAGE OF REGIONAL SIGNIFICANCE "ALEXANDER NEVSKY CHURCH" XVIII CENTURY, LOCATED AT: VOLOGDA REGION, VOLOGDA, S. ORLOVA STR., 10

Polina Davydova

Bachelor's degree, Vologda State University,

Russia, Vologda

Lyudmila Voropai

 Associate Professor of the Department of Chemical Sciences, Vologda State University,

Russia, Vologda

Elena Tikhomirova

 Associate Professor of the Department of Automation and Computer Engineering, Vologda State University,

Russia, Vologda

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются способы определения степени разрушения кирпичной кладки памятника культурного наследия регионального значения «Церкви Александра Невского» в городе Вологде. На основе проведенного анализа, изучений истории создания и эксплуатации, были предложены методы реставрационных работ.

ABSTRACT

The article discusses ways to determine the degree of destruction of the brickwork of the monument of cultural heritage of regional significance "Alexander Nevsky Church" in the city of Vologda. Based on the analysis, studies of the history of creation and operation, methods of restoration work were proposed.

Ключевые слова: кирпичная кладка, памятник культурного наследия, степень разрушения, визуализация, петрографический анализ, химический состав.

Keywords: brickwork, monument of cultural heritage, degree of destruction, visualization, petrographic analysis, chemical composition.

Тема исследования – химико-технологические исследования строительных и отделочных материалов объекта культурного наследия регионального значения «Церковь Александра Невского».

Кирпичный храм был построен в 1782 году на правом берегу реки Вологды на «Известной горе». Здание имеет трехчастную композицию.

Основное здание храма – двухсветный четверик, который венчает барабан в виде двух, поставленных друг на друга восьмериков с пилястрами на ребрах. К двухсветному четверику примыкает трапезная, над которой возвышается колокольня «восьмерик на четверике» с куполом и шпилем. До 1826 года церковь была приходской, в этом же году стала полковым военным храмом.

В 1924 году храм был национализирован, перестроен под общежитие.

В разные годы в здании располагались склад, «Главкинопрокат», лыжная база, воинская часть.

В 80-х годах прошлого века выполнена реставрация здания, и памятник регионального значения был передан краеведческому музею.

В 1997 году храм возвращен Вологодской епархии и является православным храмом. С 20 ноября 1997 года в храме проводят регулярные богослужения. В 2004 году после реставрации был открыт мемориальный комплекс памяти воинов-вологжан, погибших в Афганистане и Чечне.

После длительной эксплуатации здания необходимо выполнить реставрационные работы для стабилизации разных видов строительных материалов и предотвращения их разрушения и увеличения долговечности

Цель исследования: подобрать под соответствующий химический состав образцов кирпичной кладки, способы реставрации.

Для достижения цели решаются следующие задачи:

- Определение состава, степени сохранности, причин возникновения дефектов строительных и отделочных материалов;

- Разработка методических рекомендации по технологии ведения реставрационных работ и материалам.

Объект исследования: выбранные образцы кирпичной кладки отобранных из зондажей №1, №7 и №12.

Предмет исследования: предлагаемый способ реставрации.

При выполнении работы проводили библиографические, материаловедческие исследования. Использовали способ визуализации, петрографический и стратиграфический анализы.

Химический состав определяли физико-химическими методами исследования: содержание оксидов кремния в кирпиче определяли гравиметрическим методом анализа; содержание оксидов алюминия и железа фотоэлектроколориметрическим методом; содержание оксидов кальция и магния находили титриметрическим методом анализа.

После визуализации, микроскопических и петрографических методов анализа исследовали вид и степени поражения поверхности кирпичной кладки. Были выделены очаги поражения.

Рисунок 1. Зондаж 1. Осколок кирпича с остатками известкового раствора

Кирпич – полнотелый, структура – плотная, цвет – темно-терракотовый. На поверхности имеются небольшие участки высолов, поры, трещины. На сколе имеются включения крупнозернистого кварцевого песка и сохранившийся тонкий известковый слой покрытия с хорошей адгезией.

Рисунок 2. Зондаж 7. Фрагмент скола кирпича колокольни, шатер до 1860г

Образец был взят с колокольни, шатра постройки до 1860 года. Имеются очаги повреждения, небольшие поры, поверхностные трещины. Высолы содержат хлориды, сульфаты, гидрокарбонаты кальция. В структуре кирпича содержатся включения несгоревшего древесного заполнителя и кальцитов. Цвет кирпича темно-терракотовый. Степень сохранности средняя. 

Рисунок 3. Образец №17.3. Зондаж 12. Фрагмент кирпича из трапезной

Поверхность пористая, в центре присутствуют крупные поры и трещины. На отдельных участках поверхности сохранился известковый раствор с хорошей адгезией. Имеются высолы, в состав которых входят гидрокарбонаты, хлориды кальция и магния. Цвет терракотовый. Механическая прочность сохраняется. Образец имеет неглубокие поверхностные повреждения.

На втором этапе после отбора проб и их измельчения подвергали термообработке при 450-500⁰C в муфельной печи. К измельченному кирпичу с добавили твердого гидроксида натрия. При взаимодействии гидроксида натрия при температурах плавления с измельченным кирпичом происходит частичное его растворение. После охлаждения отбирают навеску плава 30г., добавляют 100 мл. воды. В указанном водном растворе определяют содержание компонентов кирпича.

Химический анализ свидетельствует, что в состав плава фрагмента кирпича из зондажа №1 входят: CaO = 8,2 мг/г; Al₂O₃ = 28,4 мг/г; Fe₂O₃ = 14,1 мг/г; SiO₂ = 38,2 мг/г. В этом образце отсутствуют MgO.

Состав плава образца №2 отличается от химического состава №1. В содержание которого входят: SiO₂ = 39,9 мг/г; CaO = 25,8 мг/г; Al₂O₃ = 24,8 мг/г; Fe₂O₃ = 5,6 мг/г.

А фрагмент кирпича из зондажа №12 содержит: SiO₂ = 38,8 мг/г; CaO = 24,7 мг/г; Al₂O₃ = 20,2 мг/г; Fe₂O₃ = 5,6 мг/г. Что существенно не соответствует составу двух выше приведенных образцов.

По количеству вымываемых компонентов кирпича следует, что индекс разрушения двух образцов составляет от 22 до 25%, причем разрушены только поверхностные слои. Внутренняя кладка кирпича сохраняет свои эксплуатационные характеристики. Исходя из полученных результатов, разработана следующая схема выполнения реставрационных работ.

На первом этапе проводят удаление поверхностных загрязнений с последующими стадиями гидрофобизации и обессоливания. После обработки проводят восполнения утрат кирпича и шовного раствора с последующим укреплением разрушенных участков кирпича.

На следующем этапе проводят обессоливание поверхности кирпичной кладки проводят по следующей методике. Удаляют поверхностные высолы щетинными кистями с помощью дистиллированная вода. На смоченный участок наносят компресс, который состоит из 2 весовых частей порошка Entsalzungskompresse производства фирмы Remmers и 1 весовой части дистиллированной воды. Получается пластиченая масса, которая наносится на подготовленную поверхность. Для предотвращения быстрого высыхания компресс рекомендуется применить марлю, пропитанную в специальном составе. После выдерживания в течении 24 часов при необходимости высохший компресс тщательно и аккуратно удаляется и наносится повторно.

Контроль степени удаления солей с поверхности кирпичной кладки выполняется визуально.

На втором этапе проводят стабилизацию солей всей поверхности раствором смеси «Реноватор Блокиратор солей», «Стоунтэк 510».

На следующем этапе проводят биоцидную обработку. Для этого используют раствор для антисептирования «Стоунтэк 311».

Для фиксации деформационных трещин на кирпичной кладке выполняются следующие работы: мониторинг окружающей среды для определения причин степени разрушения материалов, определяют токсичность воздуха, химический состав поверхностных почвенных отложений и поверхностных вод. Результаты свидетельствуют, что содержание оксидов углерода; серы и азота в воздухе соответствует значениям предельно допустимых концентраций. Поверхностные воды и почвенные слои имеют слабощелочную среду pH = 7,9. Следовательно условия бытования памятника не являются агрессивными.

Для восстановления целостности кладки, после расчистки поверхности, гидрофобизации, бактерицидные обработки на разрушенные участки методом инъектирования заполняют трещины и полости следующим составом: известь гидратная 1 об. ч.; портландцемент 1 об. ч.; микрокальцит1 об. ч.; цемянка 1 об. ч.

После смешивания извести, портландцемента, микрокальцитов, цемянки добавляют воду при постоянном перемешивании до слабовязкого состояния.

Таким образом, в результате исследования установлена степень разрушения кирпичной кладки и разработаны методики проведения реставрационные мероприятий по восстановлению прочности кирпичной клади.

Список литературы:

1. Поляков С.В. о повышении прочности конструкций из кирпичной кладки / С.В. Поляков, А.С. Фрейдин. ─ Жилищное строительство, 1975. ─ Вып. 5. ─ с. 15.
2. Рекомендации по повышению качества каменной кладки и стыков крупнопанельных зданий инъецированием растворов под давлением. ─ М.: Стройиздат, 1987.
3. Губернский Ю.Д., Калинина Н.В., Растянников Е.Г., Малькова И.Н. К вопросу эколого-гигиенической оценки строительных и отделочных материалов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, 1999. ─ №5.