Тучинский С.Г.
КГИОП

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В РЕСТАВРАЦИИ

В предлагаемой статье я остановлюсь только на некоторых материалах и технологиях последних десятилетий. т.к этой обширной теме посвящены книги и публикации (Т. С. Федосеева «Материалы для реставрации живописи и предметов прикладного искусства» М. «Гос. НИИР, А. С. Антонян. «Реставрация скульптуры из камня» Методические рекомендации. М. 2016. ВХНРЦ им. Академика И. Э. Грабаря, публикации «ГосНИИР» и др.).

Реставрация достаточно консервативная область деятельности, что связано в первую очередь с самими объектами которые приходится восстанавливать. Специалисты при проведении работ сталкиваются с материалами, которые находились в различных условиях бытования десятилетия и даже столетия. При этом накапливался опыт и совершенно справедливые пристрастия к использованию исторических материалов, которые были использованы при создании объектов культурного наследия и сохранились до нашего времени. Однако, как отмечается в ряде публикаций (А. А. Лелеков «Теоретические проблемы современной реставрационной науки»; Художественное наследие ВНИИР. М. 1989 г), исторически материалы, дошедшие до нашего времени, претерпели столь значительные структурные изменения в результате их жизни и воздействия факторов окружающей среды, что говорить об одинаковости их с современными материалами природного происхождения нельзя. И поэтому при реставрации, применяются и различные синтетические современные материалы, которые в отдельных технологических операциях, гораздо более эффективны по сравнению с природными традиционными составами. Кроме этого ряд реставрационных операций невозможно выполнить историческими материалами, например удаление загрязнений, защита природного камня, керамики и кирпичной кладки стен в условиях экстерьера, составы для укрепления минеральных основ, адгезивы, консолиданта, долговечные краски и др.

Требование к выбору реставрационных материалов и технологий косвенно, указано в «Венецианской хартии». Задача минимального вмешательства в объект реставрации обуславливает необходимость использование долговечных материалов, а условия мотивированного и обоснованного подходов к проведению работ связано не только со знанием объекта вмешательства, но и понимание необходимости тщательного осмысления путей реализации поставленной цели, применяемых методов и материалов. Из этого следует обязательность обследования объекта реставрации с проведением необходимых исследований (аналитических и физическим методов) для получения  достаточно объективной картины.

В предлагаемой статье будут представлены новые отечественные материалы и технологии которые применяются на объектах культурного наследия находящиеся в условиях экстерьера к которым предъявляются свои требования из-за условий их бытования.

Конечной целью любого реставрационного процесса является сохранение реставрируемого объекта в течение максимально длительного времени, поэтому проблема долговечности составов и материалов, которые применяются в условиях экстерьера, является очень важным показателем.

Необходимо отметить, что все новые составы и технологии предварительно проходят лабораторные исследования на модельных образцах или материалах, для которых данные составы и технологии. После чего исследования выполняются в «полевых» условиях непосредственно на небольшом участке исторического объекта с последующим мониторингом и при необходимости корректировки составов или технологий. Эти работы выполнялись, в основном лабораториями НИИ «Спецпроектреставрация» ПСО «Реставратор». Только поле выполнения этих работ материал или технология рекомендовалась для выполнения полномасштабных реставрационных работ на объекте.

В последнее время разработкой материалов для реставрации успешно занимаются отечественные организации, например: «АЖИО», «Менделеев», «Химитек», «Бэст», «Стоун Технология» и др.

В разряд новых материалов для реставрации необходимо отнести и некоторые традиционные (исторические) материалы, как например известковые штукатурные смеси и краски. Специалистам занятым в области растворов на минеральных вяжущих пришлось открывать известковые составы заново, с проведением долговременных исследований и опытных работ. Это связано с потере интереса к известковым растворам вытеснением из строительной деятельности в 20–30 годах широким применения, более технологичных в использовании составов на основе цемента.

Исследования извести специалистами и учёными ООО «Ажио» привело не только к созданию целой линейки штукатурных известковых растворов, которые широко применяются в реставрационной деятельности на объектах архитектурного наследия города, но и к разработке инъекционных смесей на основе извести, известковых растворов, позволяющих выполнять работы при отрицательных температурах, штукатурных смесей для работы в интерьерах, кладочных растворов на основе извести и др.
Сотрудники «Балт СтройТехнология» (ООО «БЭСТ») разработали и внедрили целую группу растворов на основе извести. Штукатурные смеси этой фирмы позволяли наносить составы значительной толщины, что убыстряет работы.

Новым, что отличало предлагаемые известковые составы от традиционно применяемых при реставрационных работах, было изготовление растворов в виде сухих смесей, что повышало качества реставрационных работ из-за использования растворов одного состава. До этого известковые растворы изготавливали непосредственно на стройплощадке из отдельных компонентов, что приводило к разному составу и качеству штукатурных смесей.

Долговечные, по сравнению с традиционно применяемыми защитными составами покрытия для натурального мрамора фасадов зданий, были разработаны творческим коллективом НИИ «Спецпроектреставрация» (Шадрин С. А.) и «СПб политехнический университет Петра Великого» (Бондаренко С. М.). Предлагаемый метод модификации поверхности карбонатных пород фуллеренами (наночастицами) позволил повысить на порядок долговечность обработанной гидрофобизатором на основе кремнийорганических соединений поверхности мрамора. Исследования, проведённые С. А. Шадриным, показали различную долговечность целой серии кремнийорганических гидрофобизаторов на модифицированной фулероидом поверхности камня.

Климатические испытания обработанных образцов мрамора включали в себя циклическое изменение температур от +60 до –20°С, обработку водой и выдержку образцов под жёстким ультрафиолетовым излучением по следующему алгоритму

Наибольшее число циклов климатических испытаний выдержали  образцы мрамора, обработанного полиэтилгидросилоксаном (продукт 136-41), а также воском, модифицированным данным гидрофобизатором.  Гидрофобизатор в этих случаях наносился на обработанную фуллероидным адгезивом поверхность. Через 100 циклов коэффициент гидрофобности составлял величину 0,7, что говорит о сохранении гидрофобности поверхности на высоком уровне.

В остальных случаях, при использовании различных гидрофобизаторов, гидрофобность поверхности сохранялась в течение 50–75 циклов, а затем при дальнейших испытаниях резко снижалась.

Наиболее оптимальной концентрацией активного вещества в фуллероидном адгезиве является концентрация 0,01% по массе твёрдого продукта.

Параллельное исследование возможности использования для защиты поверхности мрамора модифицированных гидрофобизаторами восков показали, что введение 10 % раствора жидкости 136-41 в уайт-спирите или 5% состава гидрофобизатора 136-41 в ТЭС в воск значительно повышают его атмосферостойкость с точки зрения долговечности сохранения гидрофобного эффекта.

Полученные в результате исследовательской работы результаты позволили рекомендовать для защиты мрамора состав на основе гидрофобизатора 136-41, наносимого на обработанную фуллероидным адгезивом (концентрации 0,01%) поверхность мрамора. При необходимости облагораживания поверхности в качестве финишного покрытия может быть использован натуральный воск, модифицированный гидрофобизатором 136-41 с ТЭС в количестве 5%.

На способ поверхностной модификации осадочных и метаморфических карбонатных пород выдан  патент 2211206. НИИ «Спецпроектреставрация». ФГАОУ БО «СПб политехнический университет Петра Великого» С. М. Бондаренко и С. А. Шадрин.

С использованием данных разработок была выполненна защитно-декоративная обработка мраморной облицовки Исаакиевского собора  и Мраморного дворца. 

Другая исследовательская работа выполненная (ФГАОУ БО  «СПб политехнический университет Петра Великого») и Дегтярёвым М. А. (КГИОП) по напылению специальных покрытий и твердотельных форм на художественных изделиях из металлических и не металлических материалах открывала новые возможности при реставрации предметов декоративно-прикладного искусства в условиях экстерьера. Исследования были продолжением разработанной технологии газодинамического напыления частиц в инертном газе, т.н. горячее газодинамическое напыление, разработанные С. М. Бондаренко («СПб политехнический университет Петра Великого») и В. Г. Сориным (ЗАО «Интарсия»).

Традиционный метод реставрации поверхности патинированных произведений монументальной скульптуры заключался в удалении «вредной» патины, уплотнением существующей (сохраняемой), устранением дефектов поверхности с помощью пайки (выколотная скульптура), пайки, сварки или зачеканки (скульптура выполненная методом литья) и восполнение или перепатинирование поверхности химическим методом и защитно-декоративное покрытие поверхности. При восполнении утрат патины (минеральные пленки) химическими методами достаточно сложно получить цвет естественному минеральному покрытию выполнить однородное прочно прилегающее к основе покрытие.

Метод т. н. холодного газодинамического напыления (метод ХГН) позволяет выполнить весь комплекс реставрационных работ по устранению дефектов основы и дефектов минеральных покрытий с помощью одной аппаратуры и технологии (напыление) с помощью металлического порошка и порошков патинообразующих минералов. При этом наносимые минералы будут таково состава как в составе имеющейся на поверхности скульптуры патины.

Метод т.н. холодного газодинамического напыления (метод ХГН) представляет собой процесс напыления высокодисперсных порошков металлов, сплавов и неметаллов на металлические и неметаллические поверхности сверхзвуковым потоком подогретого газа (воздуха). При этом температура потока двухфазной системы (газ + твердая частица) и температура, возникающая при соударении твердой частицы с поверхностью элемента скульптуры не вызывает существенных изменений структуры материала, на который наносится металл. Максимальная температура поверхности элемента скульптуры при металлизации не превышает 100°С.

Твердая частица в процессе напыления остается не вызывает внутренних термических напряжений, так как в процессе ускорения сверхзвуковым потоком подогретого до необходимой температуры газа, не успевает нагреться до температур, при которых на ней могут образоваться оксиды и нитриды. Формирование покрытия осуществляется при температурах, существенно меньших плавления материала частиц в процессе ударно-импульсного взаимодействия и пластической деформации частиц и основы.

Механизм образования покрытия состоит в следующем: первые частицы при соударении с поверхностью вызывают процесс эрозии загрязнений, защитных и окисных пленок (процесс "очищения"); только после обнажения поверхности металла элемента реставрируемого изделия и активации ее поверхностного слоя (образование свободных электронов) возможно закрепление твердых частиц за счет высвобождаемой кинетической энергии в момент соударения в сравнительно тонком контактном слое без значительного нагрева всего объема частицы и подложки.

Для устранения дефектов металла используются металлические порошки с размером частиц не более 40 мкм; Возможно нанесение покрытия металлическим порошком, состав которого близким к составу исходного материала, используемого при создании скульптуры.

Размер минеральных порошков для устранения дефектов патины (минералов) на произведениях монументальной скульптуры из цветного металла не более 10 мкм для куприта, тенорита, и не более 15 мкм для основных сульфатов, карбонатов, хлоридов меди.

Метод ХГН позволяет при напылении металлов и сплавов добавление инертной керамики (оксид алюминия — Al2O3, карбид кремния — SiO2), размером не более 40 мкм; при этом количество керамики в напыленных покрытиях не более 2%. Это позволяет подготавливать участок дефекта металла скульптуры к его дальнейшему его заполнению.
Метод позволяет получить покрытия на произведениях монументальной скульптуры из цветного металла со следующими характеристиками (Данные любезно представлены Бондаренко С. М):

Способ напыления специальных покрытий и твердотельных форм на художественных изделиях из металлических и не металлических материалах.(Авторы: С. М. Бондаренко и Дегтярёв М. А.) защищен патентом 2475365. ФГАОУ БО  «СПб политехнический университет Петра Великого». КГИОП.

С помощью технологии ХГН выполнены реставрационные работы по скульптурам на кровле и барабане Исаакиевского Собора (скульптуры Апостолов, Ангелов и Ангела со светильником).

Сложен и тернист путь внедрения новых материалов и технологий в реставрационную практику. Практически все материалы, которые организации рекомендуют, требуют предварительной апробации. Опытное применение составов или технологий выполняют аттестованные реставраторы (которых мало и которые хотят в этом участвовать) либо технологи реставрационных институтов, которые, кроме того, проверяют заявленные свойства и технические характеристики материалов путем лабораторных исследований, выполняя своеобразный «входной контроль». Кроме этого, составы, при необходимости исследуются на показатели, которые являются важными для реставрационных материалов, например, обратимость после искусственного старения состава или материала, долговечность (ускоренные климатические испытания), подтверждается коэффициент паропроницаемости и др.

Эти работы очень важны в связи с желанием производителей использовать материал в какой-либо области реставрационной деятельности без учета свойств основы, на которых будет применяться материал и реальных условий его существования. Встречаются ситуации, когда испытания материала или состава проводятся на основах, которые не указаны в технической документации. В качестве примера: штукатурные растворы, которые производитель рекомендует на конкретный объект, предназначены по результатам испытаний на бетонные основания, а исторические растворы выполнены на известково-песчаном растворе. 

В настоящее время ситуация с предварительными испытанием новых материалов и составов для реставрационных работ, мягко говоря» значительно ухудшилась из-за прекращения деятельности единственной в Санкт-Петербурге лаборатории, которая входила в НИИ «Спецпроектреставрация» и специалисты которой выполняли эти проверочные работы..

Выбор материала для реставрационных работ связан и с антимонопольным законодательством. Это приводит к необходимости в технологической (проектной) документации рекомендовать ряд материалов разных производителей, что в конечном итоге приводит к использованию материала, который выбрал сам производитель работ, а это в конечном итоге связано с ценой и как правило, с качеством. Нередко основой для выбора составов для производства работ является смета, а не согласованная технология ведения работ.

ВверхНазад