укрепление штукатурных оснований

Штукатурные основания настенной живописи подвержены самым разнообразным воздействиям извне: колебаниям температуры и влажности — вплоть до периодических промерзаний влажной и мокрой штукатурки и кладки ограждающих конструкций (перекрытий, стен и т. п.), непосредственному влиянию атмосферных осадков, засорителей воздуха, размножению биоорганизмов — все это приводит в конце концов к разрушениям. Штукатурки отстают от поверхности кладки, деформируются (вздуваются), растрескиваются, деструктируются, обваливаются.

Еще относительно прочные или не сильно деструктированные штукатурки могут быть дополнительно или вновь прикреплены к поверхности кладки либо за края с помощью штукатурного раствора — бортовая обмазка; либо пропущенными через нее штырями — кляммерами; либо посредством заполнения пазух отставаний твердеющими составами — инъектирование, или заливка. Полное или частичное заполнение пустоты между поверхностью кладки и штукатурным слоем производят посредством инъектирования густой текучей массы, которая, твердея, восстанавливает утраченный контакт. Иногда заполняют не всю образовавшуюся пустоту, а лишь небольшие участки, чтобы не перегружать штукатурный слой. Результата, аналогичного «точечному» закреплению, достигают установкой штырей — кляммеров из металла, древесины или другого материала.
Деструктированные штукатурки, утратившие «внутреннее сцепление», т. е. прочность связи между затвердевшим вяжущим раствором и минеральными наполнителями, могут быть пропитаны составами, которые, затвердевая внутри штукатурного слоя, склеивают его разъединившиеся частицы. Этот способ называют укреплением структуры штукатурки.
Все перечисленные операции по возвращению механической прочности штукатурному слою и стабильному его закреплению на поверхности кладки (ограждающих конструкциях) обеспечивают сохранность живописи. Средства, с помощью которых осуществляются эти операции, относят к консервационным.

УКРЕПЛЕНИЕ ОТСТАВШЕГО ШТУКАТУРНОГО СЛОЯ МЕТОДОМ БОРТОВОЙ ОБМАЗКИ И КЛЯММЕРАМИ
Закрепление отставшего штукатурного слоя или прикрепление его к поверхности кладки может быть осуществлено за счет фиксирования открытых краев штукатурки на поверхности кирпичной или каменной кладки. Для этого применяют раствор с вяжущим, состав которого аналогичен составу укрепляемого штукатурного слоя (известкового, гажевого, гипсового, цементного), с учетом их комбинаций и с теми же наполнителями. Желательно, чтобы раствор имел минимальную усадку. Такое закрепление по краю (борту) штукатурного слоя принято называть бортовой обмазкой. Обмазку наращивают тонкими слоями во избежание осыпания краев (бортов) штукатурки и предотвращения растрескивания раствора при его твердении.
Штукатурный раствор обмазки должен иметь воздухопроницаемость большую, чем штукатурный слой росписи. Иначе потоки воздуха и влаги, проходя сквозь штукатурный слой с живописью, вызовут разрушение красочного слоя живописи. Примерные, наиболее употребительные, составы штукатурных растворов, предназначенные под живопись, приведены в главе 2, а растворы, используемые при восполнении утрат, —в главе 10.

Когда кладка ограждающей конструкции (стена, свод и т. п.) имеет повышенную влажность, обмазку делают прерывистой или же в ней специально устраивают отверстия, чтобы влага из кладки испарялась не через красочный слой, а через оставленные в обмазке отверстия — продухи. Увеличенную пористость раствору бортовой обмазки можно придать волокнистыми включениями, для чего используются мелко нарубленные растительные волокна (лен, пенька и др.).
Волокно должно быть чистым, не запыленным и нормально сухим. Для того, чтобы заготовить достаточное количество коротких волокон, полученную пухту волокна нужно «расчесать», т. е. расправить в длину. Например, старые мастера плели из волокон косы, расправленные пучки волокон рубили на деревянной плахе острым топором. Длина насеченных волокон должна быть от 1 до 2 см — не длиннее. Более длинные волокна в известковом растворе будут сваливаться (свойлачиваться) и мешать при нанесении бортовой обмазки. Нарубленные волокна рассыпают (рассеивают по поверхности приготовленного штукатурного раствора) тонкими слоями и перемешивают, чтобы равномерно распределить их в массе приготовляемого раствора.
Подготовка поверхностей (краев штукатурного слоя и прилегающего участка кладки) для бортовой обмазки проводится в такой последовательности :
1. Пыль, мелкий строительный мусор и т. п. удаляют с помощью щетинной кисти или небольшого флейца.
2. Если под штукатурным слоем обнаруживаются плесневые грибы, водоросли, то вся поверхность обнаженной кладки, тыльная сторона штукатурного слоя, должна быть предварительно обработана антибиотиками. Для этого используют 3%-ный раствор формалина, водно-спиртовой 1-2%-ный раствор катамина АБ или катапина бактерицидного. Растворы полагается наносить кистью, флейцами или из пульверизатора (см. гл. 7).
3. Очищенные и дезинфицированные края штукатурного слоя по его излому и прилегающие участки кладки смачиваются водой с помощью кисти или флейца.
4. Прежде чем приступить к нанесению штукатурного раствора, нужно внимательно осмотреть состояние краев штукатурки с живописью. Если ее края или отдельные участки непрочны и могут обломиться в процессе нанесения штукатурного раствора, то в опасных местах следует поставить маяки — небольшие опорные участки из приготовленного раствора. Иначе в процессе нанесения обмазки часть изломов штукатурного слоя может обрушиться.
5. На подготовленные поверхности наносят штукатурный раствор. Обмазку нужно начинать от нижнего края излома и постепенно продвигаться вверх.
Обмазку наносят с помощью металлического или деревянного шпателя очень тонким слоем, следя за тем, чтобы раствор проник во все углубления (по краям излома штукатурного слоя и на поверхности кладки), а также, по возможности, в щель между штукатурным слоем и кладкой.
При первой и последующих обмазках требуется внимательно следить и за состоянием штукатурного слоя, слегка придерживая его ладонью и пальцами свободной руки (обычно левой).
Первому слою, как и последующим, нужно дать возможность окрепнуть и просохнуть без ускоренного просушивания. Причем если бортовая обмазка делается для закрепления краев штукатурного грунта с последующим восполнением утрат штукатурки, то достаточно соединить края штукатурного слоя с поверхностью кладки и уплотнить обмазку. Если же бортовая обмазка должна надежно предохранять штукатурный слой от обрушивания, а утрата штукатурного слоя восполняться не будет, то слой обмазки нужно уплотнить и тщательно загладить поверхность. Хорошее уплотнение слоев штукатурного раствора и заглаживание поверхности обеспечат прочное схватывание и твердость бортовой обмазки(ил. 20).

20. Бортовая обмазка краев штукатурного слоя
Как сказано в начале главы, если кладка имеет повышенную влажность, то при нанесении бортовой обмазки в ней нужно сделать несколько отверстий небольшого размера (диаметром 8—10 мм) для свободного испарения влаги.
Кляммеры заготавливают из различных материалов: деревянные (из дубовой древесины) , металлические (из некорродирующих металлов — сплавов меди, нержавеющей стали). Из корродирующих сплавов железа кляммеры ставить нельзя, даже окрашивая их суриком и прочими масляными красками.
Кляммерами подтягивается и подвешивается только прочный штукатурный слой при условии надежного закрепления одного его конца в деревянной стене, настиле потолка, в каменной или кирпичной стене и своде. В деструктированном материале потолка, свода или стены закрепить кляммер нельзя, так же как нельзя подтягивать и держать стержнем кляммера слой деструктированной штукатурки.
Чтобы закрепить кляммер, следует приготовить гнездо — углубление в кладке и сквозное отверстие в штукатурном слое.
Для сверления отверстия выбирается участок на фоне или любой неответственный участок на изображениях. На ответственных участках красочный слой должен быть снят с места будущего отверстия и только после установки кляммера снова поставлен на свое место. Кроме того, во время сверления отверстия и при установке кляммера красочный слой по краям отверстия не должен быть утрачен. Для этого на поверхность красочного слоя накладывают профилактическую заклейку на легко удалимом клею, технологические свойства которого сочетаются с составами укрепления красочного слоя. Удаление профилактической заклейки и этих составов не должно ослаблять клей, которым укреплен красочный слой.
Профилактическая заклейка представляет собой небольшой листок папиросной или микалентной бумаги, наклеенный на участок живописи. Живопись необходимо сохранить только на участке сверления отверстия. Для этого на середину профилактической заклейки наклеивают небольшой кусочек бумаги или марли. После того, как клей, фиксирующий заклейку, просохнет, наклейку осторожно прорезают скальпелем таким образом, чтобы эту часть красочного слоя можно было отогнуть, оставив его подвешенным на неподрезанной стороне заклейки. Иногда допустимо даже временно удалить эту часть красочного слоя, пометив на поверхности профилактической заклейки координаты изымаемого участка.
В поверхности штукатурного слоя по размеру шайбы следует сделать углубление скальпелем — с таким расчетом, чтобы шайбы со шляпкой шурупа могли быть заглублены ниже поверхности штукатурного слоя, ибо после закрепления кляммера его шайба и углубление в штукатурном слое будут заполнены приготовленной заранее шпаклевкой. На эту шпаклевку должен быть прикреплен временно снятый фрагмент красочного слоя — так, чтобы его внешний уровень совпал с уровнем поверхности живописи.
В центре углубления просверливается отверстие в штукатурном слое и, соответственно, в слое кладки. В него вставляют пластмассовую (дюбель из фторопласта) или деревянную пробку из дуба или осины (древесины, стойкой к загниванию). Пробка должна быть плотно закреплена в углубление кладки. Для того, чтобы прочно закрепить в пробке кляммер, он делается с винтовой нарезкой на одном конце стержня и шляпкой с шайбой — на другом. Последние служат поддержкой для штукатурного слоя. Кляммер с винтовой нарезкой — это мощный шуруп с длинным стволом. Ствол кляммера — стержень — может быть монолитным или полым (трубкой). Шляпка кляммера недостаточна для поддержки пласта штукатурки, поэтому под нее продевается шайба или же стержень кляммера рассекают, отгибают в разные стороны, в виде крестовины. Такие концы называют «усиками». Шайбу изготовляют из листового металла, вырезая из него круг или квадрат (круг удобнее в работе, но квадрат реставратору легче изготовить в экстремальных условиях проведения противоаварийных работ). Размер шайбы определяется в зависимости от прочности штукатурного слоя. Чем слабее и толще слой, тем больше размер шайбы или «усиков».
Кляммеры имеют различную конструкцию; мы же описываем самую примитивную из них для того, чтобы в случае необходимости реставратор мог изготовить кляммер самостоятельно. Длина кляммера определяется толщиной штукатурного слоя, глубиной гнезда, просверленного в кладке, и расстоянием между штукатурным слоем и поверхностью кладки. Делать подтяжку самим кляммером, как винтом, нельзя. Штукатурку нужно предварительно поджать и сблизить с кладкой.
Иногда кляммеры изготовляют не из металла, а из древесины дуба. Выстругивают палочки требуемой длины и толщины. Чтобы предохранить древесину от гниения и набухания,
подготовленные деревянные кляммеры пропитывают раствором смол. Например, украинские реставраторы использовали для этого 2— 3%-ный раствор полихлорвиниловой смолы, закрепление же кляммеров производили на массу опять-таки из раствора полихлорвиниловой смолы с наполнителями. Этим способом более тридцати лет тому назад на своде в Кирилловской церкви в Киеве была закреплена часть росписи Врубеля «Сошествие Святого Духа».
Последовательность установки кляммера такова. Начинают с процесса заклейки и отгибания или временного удаления небольшого участка красочного слоя и подготовки растворов для закрепления кляммера и шпаклевки. Когда красочный слой с профилактической заклейкой временно отогнут или удален, сверлом подходящего диаметра (с помощью дрели) просверливают штукатурный слой и кладку (на глубину от 5 до 7 см). Отверстие очищают от строительной пыли продуванием из резиновой груши. Стамеской в штукатурном слое выбирается углубление для закрепления «усиков» или шляпки кляммера. Если закрепление производится на штукатурные растворы, то кистью и с помощью резиновой груши кладку и штукатурку смачивают водой через высверленное отверстие. Гнездо кладки заполняют штукатурным раствором, в него вдавливают кляммер. Раствор должен схватиться не более чем за 20—40 час. После этого поджатый слой штукатурки закрепляется кляммером, а участок под подклейку красочного слоя заполняется раствором. Закрепление — подклейка красочного слоя—делается только после полного просыхания штукатурного раствора. Дополнительно проводится укрепление красочного слоя воско-смоляной мастикой или другим клеящим составом, которым в этом же объекте реставрации укрепляется весь красочный слой. После проглаживания красочного слоя удаляют профилактическую заклейку. Бороздку надреза шпаклюют и тонируют, как и все мелкие утраты красочного слоя объекта(ил. 21а, 21б).

21a. Установленный кляммер зашпаклеван. Первый этап заполнения «расшитых» трещин штукатурного слоя

21б. Второй этап заполнения шпаклевкой трещин штукатурного слоя
При закреплении кляммеров на мастику из ПХВ с минеральными наполнителями последовательность установки та же — с соблюдением технологии применения используемой в данном случае смолы.
УКРЕПЛЕНИЕ ДЕСТРУКТИРОВАННОГО ШТУКАТУРНОГО СЛОЯ
Деструктированный штукатурный слой — это рассыпающаяся штукатурка, в которой составляющие ее минеральные вещества — вяжущее (известь, алебастр и др.) и их наполнители — потеряли прочную, кристаллическую связь между собой. Грунт и красочный слой на такой основе растрескивается, шелушится, осыпается, т. е. утрачивается. Штукатурке прежде всего необходимо придать (возвратить) монолитность. Восстановить структуру за счет повторной кристаллизации гипса или извести внутри слоя невозможно. Пришлось бы ввести некоторое количество либо гашеной извести (известкового молока или, вернее, известковой воды), либо гипса, либо других минеральных вяжущих. В результате этого красочный слой был бы размочен и разрушен окончательно.
Введение водных дисперсий для склеивания частиц деструктированного штукатурного слоя также нецелесообразно. Хлопья диспергированных частиц будут задерживаться — оседать в верхних слоях штукатурки, т. е. отфильтровываться. От этого в глубину штукатурного слоя проникнет почти чистая вода. В результате весь склеивающий состав скопится в поверхностном слое штукатурки, а в глубине его не окажется. Переизбыток склеивающего вещества образует при высыхании в верхнем слое штукатурки жесткую, перенасыщенную клеящим веществом зону. Внутренние же деструктированные слои штукатурки после испарения воды останутся неукрепленными.
Следовательно, для укрепления деструктированного штукатурного слоя можно использовать только эмульсии или растворы из клеящего вещества в органических растворителях с полярными свойствами (быстрым и глубоким распространением). Вот почему чаще всего готовят безводные растворы натуральных или синтетических смол. Они должны быть нейтральными (без кислотных или щелочных свойств), бесцветными (или почти бесцветными). Кроме этого, растворы при введении должны иметь низкие концентрации растворенного вещества, чтобы не закупорить поры штукатурки и не препятствовать воздухо- и влагообмену, но обеспечить сцепление деструктированных частиц штукатурного слоя. В тридцатые годы использовали природную смолу шеллак, с пятидесятых годов — такие смолы, как полихлорвинил (ПХВ), с шестидесятых — олигомерный полиоргано-силазан (К-15/3), а с восьмидесятых — нерастворимые в воде мыла.
Шеллак в виде раствора в этиловом спирте, как об этом свидетельствуют документы, — одно из наиболее традиционных в реставрации средств. Смолу добывают в Индии и соседних с ней странах из наплывов на стволах смоковниц. В продажу поступает в виде тонких пластинок светло-желтого или коричневого цвета. Смолу темной окраски обязательно подвергают химической обработке с целью обесцвечивания. Она почти полностью растворяется в этиловом спирте, в других нейтральных растворителях -— частично (от 15 до 40%). Основную массу шеллака составляют эфиры жирных кислот и 6%-ного шеллачного воска, придающие смоле эластичность и водостойкость.
В этиловом спирте порошок шеллака растворяют при температуре не выше 40°С. Для пропитки деструктированного штукатурного слоя с разрушенной масляной живописью применяют растворы низкой концентрации, начиная с 2%. Спиртовым раствором смолы укреплено в 1939 году около 10 м2 деструктированной штукатурки в основании северного сектора купола конференц-зала Академии художеств, где в своде купола художником В. К. Шебуевым в 1836 году написано «Торжество на Олимпе по случаю основания Академии художеств». Штукатурка двухслойная по кирпичной кладке. Нижний слой ее — известковый, верхний — гипсовый, пропитанный под масляную живопись воско-лаковым составом.
Полихлорвиниловая смола (ПХВ) представляет собой белый порошок, растворимый в ограниченном числе растворителей (дихлорэтан, тетрагидрофуран). В процессе производства смолы образуются макромолекулы с различной длиной цепи. Конечный продукт всегда состоит из смеси полимергомологов — продуктов одинакового элементного состава, но с разной степенью полимеризации. В зависимости от назначения можно получить смолу разных марок. Степень полимеризации и количественное соотношение между полученными полимергомологами оказывают существенное влияние на физические свойства полихлорвиниловой смолы — на ее вязкость, растворимость, прочность. В реставрационной практике применяется техническая ПХВ. Техническая ПХВ состоит из смеси полимергомологов с молекулярным весом от 8000 до 20000, должна удовлетворять следующим условиям: относительная вязкость раствора смолы в дихлорэтане по вискозиметру Оствальда — сек. 1,2—1,3; температура разложения — не ниже 165 градусов С; влажность по методу Дина и Старка — не выше 1—1,5%; содержание хлора по Кариусу — не ниже 52,5%; растворимость в ацетоне после 6-часового кипячения — не более 99%; зольность — не выше 0,5%; содержание летучих веществ — не выше 0,3
Хлор в полимерной молекуле малоподвижен. Смола не разрушается от действия слабых и крепких кислот, щелочей, масел, растворов солей. Для реставрационных работ особенно ценным является ее исключительная водостойкость и стойкость к воздействию агрессивной среды различного происхождения.
Для структурного укрепления штукатурного слоя в настоящее время пользуются 2—3%-ным раствором смолы в тетрагидрофуране, ранее ее растворяли в дихлорэтане. Дихлорэтан исключен из-за его высокой токсичности (см. табл. 2).
Порядок приготовления рабочего раствора следующий. Порошок ПХВ смолы марки ПБ-2 растворяют в тетрагидрофуране. В колбу наливают литр растворителя и всыпают 20—30 г смолы. Колбу, снабженную холодильником Либаха, помещают в кипящую водяную баню и нагревают содержимое колбы при постоянном тщательном перемешивании в течение 20—30 мин до полного растворения смолы.
Раствор полихлорвиниловой смолы должен храниться в фарфоровой или стеклянной посуде, закрытой корковой, стеклянной или деревянной пробкой при температуре не ниже + 16°С. При более низкой температуре раствор желатинизируется — делается гуще. Перед использованием состав прогревается в водяной бане при температуре 80°С и выше. Прогревание должно сопровождаться постоянным перемешиванием до исчезновения загустения. Когда раствор смолы готовят в большом количестве (15—20 л), используют закрытые эмалированные бачки с двойным дном и водяным подогревом.
Укрепление структуры штукатурного слоя осуществляют 2—3%-ным раствором смолы. Пропитку проводят в два-три приема, с помощью кисти или ватно-марлевого тампона.
Оптимальная температура воздуха при проведении консервационных работ полихлорвиниловой смолой от 18 до 21°С. При температуре ниже 12—13°С начинается желатинизация раствора. Допустимая влажность штукатурного и красочного слоев не должна превышать 6%.
Время отвердения введенных в штукатурный слой составов зависит от количества раствора, толщины штукатурного слоя, материалов кладки, температуры окружающего воздуха, влажности кладки и штукатурного слоя. Например, при влажности 3—4%, температуре воздуха 18—20°С, толщине штукатурного слоя до 1 см, а кладки стены до 2-х м полная стабилизация смолы, пропитавшей штукатурный слой и поверхность кладки, происходит через 48 часов.
Для структурного укрепления штукатурного слоя полихлорвиниловая смола была впервые применена в 1951—1952 годах на композиции «Сошествие Святого Духа» М. А. Врубеля в Кирилловской церкви в Киеве. Исследование ПХВ-смолы и других материалов для монументальной живописи проводилось начиная с 1947 года О. Ф. Плющ в Лаборатории настенной живописи Института монументальной живописи и скульптуры Академии архитектуры УССР. Реставрационные работы велись под руководством Л. П. Калениченко сотрудниками Лаборатории О. Ф. Плющ и художником С. Е. Мамалатом совместно с группой художников-реставраторов П. Я. Редько, А. Ф. Ерко, А. И. Марампольским и др. от «Строймонументреставрации» УССР. В последующие годы вплоть до настоящего времени при повторных реставрациях соседних участков этой росписи пользуются разработанной ранее методикой, только заменяя дихлорэтан на тетрагидрофуран (см. табл. 2). Наблюдения, постоянно проводившиеся на протяжении более
тридцати лет, свидетельствуют о целесообразности использования этой смолы и соответствующей методики. За все предоставленные материалы и сведения по развитию технологии реставрации настенной живописи Украины благодарю И. П. Дорофиенко, главного художника-реставратора объединения «Укрреставрация», и О. Ф. Плющ, химика-реставратора.
Кремнийорганическая смола (К-15/3) — олигомерный полиоргано-силазан, выпускаемый промышленностью в 85% -ной концентрации, представляет собой густую, медообразную жидкость, имеющую легкую желто-коричневатую окраску. Для укрепления по методике, разработанной А. В. Ивановой, применяют растворы в органических растворителях, таких, как бензин «калоша», уайт-спирит, ксилол, толуол и др. Смола вводится в виде раствора низкой концентрации (чтобы не закрывать поры штукатурного слоя, каменной и кирпичной кладки) и сообщает материалам гидрофобные свойства. Все разработки по применению многих синтетических материалов проводили сотрудники ВЦНИЛКР (ВНИИР) с начала 60-х годов. См.: Иванова А. В., Марготьева А. Р., Назарова И. В. Полимерные материалы в реставрации: Применение полимерных материалов в реставрации художественных произведений // Обзорная информация ВНИИР. М., 1983. Эффект укрепления достигается за счет отвердения смолы в результате гидролиза Н-групп, происходящего не менее чем через 24 часа после завершения пропитки. Укрепленные материалы не изменяют цвет, фактуру поверхности, приобретают биостойкость. К-15/3 совместима со всеми минеральными строительными материалами, не вступая с ними в химические соединения. Она стойка к переменным циклам замораживания и разморозки, светостойка.
Концентрации смолы, наиболее распространенные в реставрационных работах по стенной живописи, — от 5 до 10%. Чтобы получить литр 5%-ного раствора, нужно взять 59 мл К-15/3 на 941 мл растворителя. Для получения 10%-ного раствора берется 118 мл К-15/3 на 882 мл растворителя. Приготовленный заводским путем жидкий продукт или производственный раствор для реставрационных работ нужно оберегать от попадания воздуха и содержащейся в воздухе влаги. Поэтому хранить его полагается в герметически закрываемых сосудах.
Раствор хорошо проникает в штукатурку через трещины и деструктированные участки красочного слоя и грунта масляной живописи. Его широко используют в практике реставрации настенных росписей, исполненных по штукатуркам на минеральных вяжущих. При комплексном разрушении штукатурного слоя, грунта и живописи сначала проводится укрепление структуры штукатурного слоя и грунта растворами К-15/3 — и только после стабилизации смолы можно применять клеи, содержащие воду или воско-смоляные мастики.
Раствор наносят с помощью флейцев, ватно-марлевых тампонов, а также заливают шприцами большой емкости. По завершении насыщения деструктированного участка красочный слой следует посредством тампонирования прижать к поверхности штукатурного слоя, а потом убрать излишки смолы с поверхности красочного или лакового слоя тампоном, смоченным в растворителе. При работе нужно соблюдать правила противопожарной безопасности, т. к. некоторые растворители, такие как бензин и его пары, огнеопасны. Кожу рук также следует защищать от раздражения органическими растворителями.
Воско-канифолъно-калъциевое водонерастворимое мыло для укрепления штукатурного и красочного слоев настенной масляной живописи разработано в отделе физико-химических исследований института «Спецпроектреставрация» (объединения «Росреставрация») в 1986—1988 годах Ю. М. Куксом, А. В. Тихомировым и др. Это мыло представляет собой конечный продукт, в который постепенно и медленно превращаются воск, канифоль и высыхающее растительное масло в масляной настенной живописи по штукатуркам. Будучи нерастворимым в воде, оно распускается (образуя эмульсии) во многих органических растворителях, которые используются в реставрации: скипидаре, пинене, уайт-спирите, бензине «калоша», комплексных растворителях № 646 и № 647. Благодаря большой подвижности растворителей эмульсия хорошо проникает в поры деструктированного штукатурного и красочного слоев. Рекомендуется применять 3—10% состав.
Укрепление омыленными составами может сочетаться с воско-смоляным укреплением красочного слоя. Приготовление рабочего
состава эмульсии проводят поэтапно, начиная с раздельного омыления воска и канифоли в следующей последовательности:
а) Пчелиный воск растапливают в кипящей воде, добавляют щелочь по выбору (едкое кали, едкий натр или каустическая сода) и тщательно перемешивают до получения однородной эмульсии белого цвета. Эмульсию охлаждают. На поверхности холодной эмульсии образуется корка из веществ, не прошедших процесс омыления. Корку удаляют. Эмульсию в холодном состоянии процеживают.
б) Живичную канифоль, растолченную в порошок, распускают в кипящей воде и добавляют в нее 25% раствор аммиака, тщательно перемешивая до получения равномерной эмульсии желтого цвета. После охлаждения ее процеживают.
в) Из охлажденных эмульсий составляют однородную массу с определенным содержанием омыленных воска и канифоли. Для получения жесткого, малоэластичного продукта берется больше канифоли, чем воска, и, наоборот, увеличение в составе воска придает конечному продукту большую пластичность. Рекомендуются следующие соотношения: для получения более жесткого продукта воска по отношению к канифоли (в объемных соотношениях эмульсий) — от 1:1,5 до 1:1,75. Для пластичных составов, более подходящих к укреплению красочного слоя, чем штукатурного основания, — от 1:1 до 1:0,5.
Из смешанных водорастворимых мыл, находящихся в состоянии эмульсий, приготовляют нерастворимое в воде воско-канифольнокальциевое мыло. Для этого в эмульсию вливают известковое молоко (жидкую взвесь гашеной извести в воде), постоянно перемешивая. Оставляют в покое до выпадения белого творожистого осадка. Осадок отцеживают, просушивают и размельчают в порошок. Взвешенное по расчету количество порошка растворяют в соответствующем растворителе.
Порядок пропитки следующий: сначала жидкий слабый (около 3%) раствор вводят в штукатурный слой через слои живописи и грунта с помощью флейца, тампона или шприца до полного насыщения. Затем вводят, если необходимо, более насыщенный (до 10%, но не выше) раствор до полного насыщения укрепляемого участка. Частицы красочного слоя
и грунта (если он есть) расправляют и прижимают к поверхности штукатурного слоя. После отвердения укрепляющего состава его излишки с поверхности красочного слоя удаляют тампоном, смоченным в растворителе.
По этой методике с 1987 года проводится укрепление штукатурного и красочного слоев настенной росписи, исполненной М. В. Нестеровым в церкви Александра Невского в Абастумани.
Реставрационные работы проводит бригада художников-реставраторов СНРПМ под руководством С. В. Кузнецова.
УКРЕПЛЕНИЕ ШТУКАТУРНОГО СЛОЯ МЕТОДОМ ИНЪЕКТИРОВАНИЯ
Метод инъектирования предусматривает восстановление необходимого контакта (за счет заполнения пустоты) между поверхностью кладки и отставшим от нее штукатурным слоем.
Употребляемый для этой цели состав нужно подбирать с учетом особенностей штукатурного слоя и материалов кладки стены: вязкость требуется такая, чтобы состав мог легко распространяться в пазухах и после отвердения обеспечить прочное сцепление штукатурного слоя с кладкой. Коэффициенты его температурного расширения, воздухо- и паропроницаемости должны соответствовать тем коэффициентам, которые имеют материалы кладки и штукатурный слой. Разумеется, необходимо также исключить возможность разрушающего действия инъектируемого состава на масляную живопись.
Специальные составы для укрепления настенной масляной живописи методом инъектирования еще не разработаны: художники-реставраторы пользуются технологией, проверенной в ходе соответствующих работ с фресковыми и клеевыми росписями.
И только при реставрации росписей Исаакиевского собора, проводившейся Ленинградским СНРПМ в конце 40-х годов, был разработан и применен для настенной масляной живописи специальный состав на основе известикипелки. «На помощь реставраторам пришли ученые кафедры строительных материалов Ленинградского инженерно-строительного института Е. Д. Камушер и Л. П. Полевухина.
Состав отличается большой прочностью, а также чрезвычайной быстротой схватывания и твердения, причем эти процессы происходят без доступа воздуха и, следовательно, могут беспрепятственно протекать под слоем штукатурки».
В Секторе монументальной живописи Научно-исследовательского института Академии строительства УССР в эти же, 40-е годы реставраторами и химиками Л. П. Калениченко, Е. С. Мамалат и О. Ф. Плющ для укрепления фресок киевского Софийского собора был разработан инъекционный состав на основе полихлорвиниловой смолы с минеральными наполнителями. Для масляной живописи его впервые использовали в 1951 году при реставрации росписи М. А. Врубеля «Сошествие Святого Духа» в Кирилловской церкви в Киеве. С заменой дихлорэтана на тетрагидрофуран этот инъекционный состав применяется и в настоящее время.
В конце сороковых годов братья В. Е. и Д. Е. Брягины разработали и внедрили в практику известково-казеиновый состав, который широко используется реставраторами до настоящего времени.
В 80-е годы в Отделе монументальной живописи ВНИИР сотрудниками под руководством С. Г. Каспарова разработан инъекционный состав на основе гашеной извести с добавлением саморасширяющейся минеральной добавки (САК). Состав проходит экспериментальную проверку в ходе работ по укреплению настенной живописи, исполненной на известковых штукатурках.
Что же касается масляной живописи на цементных штукатурках, то надобности в ее укреплении до последнего времени не возникало, что и послужило причиной отсутствия каких бы то ни было составов. Может быть, при их разработках следует обратиться к рекомендациям Н. П. Зворыкина по укреплению наземных конструкций, сооружений из камня и кирпича.
Известково-казеиновый состав
Приготовление известково-казеинового состава по методике В. Е. и Д. Е. Брягиных разделяется на две операции: приготовление казеиновой эмульсии и приготовление известково-казеинового инъекционного состава. Сначала 1 объем порошка казеина распускают в 3 объемах кипяченой воды: вода постепенно вливается в сухой порошок. Около 1 части полученного состава тщательно растирается деревянным или пластмассовым шпателем до однородной массы. Далее постепенно при продолжении растирания и перемешивания добавляется остальное количество воды. От полученного объема клеевой массы берется 1 часть и постепенно при постоянном перемешивании добавляется в 3 объема гашеной извести. Нормально известь должна содержать около 50% воды. Как правило, такое количество воды и содержится в хорошо гашеной и выдержанной извести. Полученную массу известково-казеинового состава выдерживают до двух суток. Состав двухсуточной выдержки используют для первых инъекционных заливок. Но если пазуха отставания штукатурки обширная и заполнение ее в один прием невозможно, для добавочных, повторных, заливок допустимо использовать трехсуточный и даже большей выдержки состав.
В последние годы методику приготовления упростили. Раствор готовят из одного объема сухого порошка казеина, трех объемов воды, двенадцати объемов гашеной извести 50%-ной влажности.
Приготовление состава. Порошок казеина засыпается в воду и тщательно перемешивается до получения однородной массы без комочков. Затем, при постоянном перемешивании, вводится известковое тесто. Полученную однородную массу оставляют на сутки «вызревать», после чего процеживают через сито или марлю. Приготовленный состав можно использовать в течение недели, до начала его загустевания.
Как показали совместные исследования известково-казеинового состава (ВНИИР, МГУ и МХТИ), большое влияние имеет выдержка (то, что реставраторы называют «созреванием») в течение суток и особенно трех, когда вязкость состава снижается в два-три раза. В
процессе отвердения этот состав дает усадку до 19%, в то время как известковый состав без казеина дает усадку до 27%. Прочность известково-казеинового состава через 28 суток значительно выше, чем у чисто известкового. Многие годы считали, что такая повышенная прочность есть результат химического соединения казеина с известью, но в ходе исследований установлено: добавка казеина приводит к образованию простой механической смеси, улучшается же по сравнению с чисто известковым физическая структура известково-казеинового вяжущего.
Положительные результаты по улучшению структурного каркаса отвердевшего раствора, уменьшению усадки в процессе его твердения получены при замене казеина производными метилцеллюлозы (МЦ) и оксиалкированной метилцеллюлозы (ОМЦ): методика разработана группой специалистов ВНИИР, МГУ и МХТИ. Но эти составы пока не освоены в практике реставрационных работ.
Все перечисленные составы (традиционные и еще не вошедшие в обиход) улучшают свойства известкового заполнителя образовавшейся пазухи и совершенствуют технологию производства работ.
Однако общим недостатком инъекционных составов на основе гашеной извести является усадка при отвердении.
Во ВНИИР с целью устранения усадки был разработан саморасширяющийся известковый инъекционный состав, который можно получить за счет добавления в известковое тесто минеральной добавки сульфоалюмината кальция (САК).
Процессу инъектирования предшествует определение величины пазух и их конфигураций. Размеры пазух определяются простукиванием поверхности живописи, а характер отставания — по вспученности (деформации) штукатурного слоя. Пазуха может быть и чаще всего бывает под слоем штукатурки, отставшей от поверхности кладки. Но случается, что она находится внутри штукатурного слоя вследствие его расслоения.
В зависимости от формы и расположения пазухи просверливается не менее двух отверстий: одно в верху пазухи, другое — в ее нижней части. Последнее делают для вытекания воды, которой промывают и смачивают пазуху, и для контроля за степенью глубины проникновения заливаемого состава. В период заливки это отверстие плотно затыкают ватным тампоном. Если штукатурный слой имеет трещины, то во избежание утечки через них инъекционного состава их шпаклюют. Материал шпаклевки обычно определяется составом штукатурного слоя. Если трещин множество и они тонкие, на поверхность масляной живописи накладывается профилактическая заклейка из папиросной бумаги, закрепляемой коллагеновым клеем, поливиниловым спиртом и другими легкорастворимыми клеями. Если пазуха замусорена материалами кладки и штукатурного слоя, то предварительно через открытое отставание (обычно верхнее) проволочным крючком удаляют мусор. Если пазуха закрыта и замусорена изнутри, то перед удалением мусора на поверхность красочного слоя накладывают профилактическую заклейку из папиросной бумаги, а поверх нее наклеивают еще слой марли. Прорезают заклейки и штукатурный слой. Осторожно отодвигают край штукатурки и через образовавшуюся щель удаляют мусор — крючками и продуванием с помощью спринцовки. Перед введением инъекционного состава поверхности кладки и тыльной стороны штукатурного слоя смачивают водой с помощью спринцовки. При этом наблюдают, как распространяется вода: если она просачивается через трещины в штукатурном слое, то все места протечек и специальное нижнее отверстие прочно затыкают ватой.
Поверх инъектируемого отставания накладывается амортизирующая прокладка из фланели, ваты, обернутой в полиэтиленовую
пленку, поролона и других подходящих материалов. Прокладку прижимают деревянным щитком и ставят прижим.
Инъектирование производят с помощью резиновой груши с металлическим наконечником или стеклянного шприца (ил. 22).

22. Введение инъекционного состава шприцем
Наконечник должен соответствовать диаметру просверленного отверстия и быть обернутым ватой, чтобы раствор не просочился в щель между наконечником и отверстием. Если пазуха большая, используют бачок с резиновым шлангом (в нижней части бачка), раствор при этом пускают самотеком. Пользоваться компрессорными установками нельзя. Под напором инъекционный состав может оторвать штукатурный слой. Обычно обходятся резиновыми грушами: так легче следить за наполнением пазухи и регулировать подачу раствора. Когда пазуха большая по площади или штукатурный слой слабый (тонкий, хрупкий), заполнение проводят в несколько приемов, чтобы не перегрузить пазуху. Если же штукатурный слой имеет трещины и замечается просачивание влаги из инъекционного состава под слой профилактической заклейки, введение раствора прерывают на несколько минут, чтобы на выходе из трещины раствор «закреп» за счет впитывания воды штукатурным слоем. После заполнения всей пазухи инъекционное отверстие затыкают ватой, а прижим устанавливают еще плотнее и сохраняют его на срок не менее трех дней. Прижимание выправляет вспученность штукатурного слоя и, главное, способствует плотному контакту скрепляемых поверхностей. Известково-казеиновый состав в процессе высыхания и схватывания дает некоторую усадку. Торопиться с удалением прижимов не следует, поскольку, например, просушка и стабилизация известково-казеинового состава длится несколько недель при нормальной влажности помещения.
Прижимные средства должны быть упругими и пружинящими, чтобы весь срок просыхания и схватывания умеренно и постоянно обеспечивать силу нажима. Для полного высыхания инъектированного состава в летнее время требуется две — четыре недели.
Известь-кипелку, как уже говорилось, использовали при реставрации настенной живописи Исаакиевского собора. Она выбрана на том основании, что кладка стен и штукатурка
имели повышенную влажность вследствие повреждения крыши в период блокады и скопления конденсационной влаги. Разработка составов осуществлялась научными сотрудниками института и художниками-реставраторами под руководством Е. А. Казакова. Специалисты остановились на магнезиальной извести. Это известь средней активности и сравнительно медленно гасится: схватывание должно происходить после введения раствора в пазухи. Выбранный сорт извести (Кинеринского завода) расходует при гашении сравнительно небольшое количество воды и даже частично забирает в себя воду из кладки и штукатурки, а не выделяет ее, как это происходит с гашеной известью. Он не уменьшается в объеме и отвердевает без доступа воздуха.
Были разработаны два состава: один для заливки в небольшие отверстия, другой для заливки в широкие пазухи отставаний штукатурного слоя. Состав для узких щелей отставаний: на 1,4—1,6 кг — 1 л речной воды. Наполнитель для улучшения текучести раствора не добавляли, потому что известковый раствор без наполнителей лучше заполняет узкую пазуху. Второй состав — для широких пазух с наполнителями. Он имеет меньшую текучесть, труднее проникает в узкие щели. На 1 кг извести — 3,5 кг песка, 200—300 г растолченного в порошок кирпича, 100 г растолченного угля, 10 г нарезанной пеньки, 1,2-1,3 л воды. В одной емкости перемешивали в сухом состоянии известь с песком, в другой — уголь, кирпич, пеньку. Затем смеси из обеих емкостей небольшими порциями всыпали в воду при постоянном перемешивании. Полученный жидкий состав тут же вводили в пазуху.
Подготовительные операции состояли в следующем. Сначала осуществлялись заклейка поверхности живописи папиросной бумагой в два слоя и просверливание отверстий. Для больших «окон» сверлили четыре отверстия на расстоянии 6x6 см или 11x11 см по углам квадрата. Электрофрезой пропиливали штукатурку. Вынимали квадрат для того, чтобы после введения раствора поставить его на место. Очищали от мусора пространство между стеной и штукатуркой продуванием компрессором в 3 атм (пылесосом). С помощью распылителя от пылесоса смачивали водой полость. Заливка раствора с наполнителем че-
рез большие отверстия (6х6;11х11 см) проводилась с помощью лотка или резинового шланга самотеком, в отверстия менее 3 см вливание осуществляли через воронку. В отверстия 0,8—1 см известь-кипелку без наполнителя впрыскивали с помощью специального шприца. Укрепляемые участки прижимали решетчатыми деревянными щитами с помощью брусьев, а не пружинящими прижимами, потому что штукатурный слой под живописью весьма массивен (от 4 до 15 см).
Аналогичными составами и по описанной методике проведены инъекционные укрепления штукатурного слоя с живописью в Картинной галерее Юсуповского дворца (Ленинград) и в Монплезире (Петергоф). Составы для инъектирования дали очень хорошие результаты. Однако они не получили распространения в реставрационной практике, вероятно, потому, что работа с известью в период ее гашения опасна из-за высокой температуры рабочего состава.
К реставрации масляной живописи на цементных штукатурках, требующих укрепления, специалисты, как отмечалось выше, еще не начали даже приступать, но это — дело самого ближайшего будущего. Поскольку объектов с цементной штукатуркой, относящихся к концу XIX и началу XX века, довольно много, полезно было бы познакомиться с составами, уже сегодня успешно применяемыми для укрепления кладок зданий, в которых использованы цементные вяжущие.
Инъекционный состав принято готовить из тонкомолотого цементного клинкера, речного песка и других минеральных добавок. Соотношение сыпучих элементов инъекционного состава должно соответствовать особенностям штукатурного раствора, на котором исполнена живопись. Следует применять минеральные добавки только с высокой тонкостью помола (через сито в 10 000 отв/см2). Цементно-песчаные растворы имеют малую паропроницаемость, а беспесчаные — еще меньшую. Кроме клинкера, шлакопортландцемента или портландцемента и песка в инъекционный раствор могут быть введены дополнительные добавки (такие, как тонкомолотые минеральные и поверхностно-активные вещества для повышения скорости распространения раствора, снижения его вязкости) с учетом влажности инъектируемого участка.
Например, тонкомолотый кирпич рекомендуется использовать на участках влажной штукатурки и кладки, а известковую пыль — в сухих частях здания.
Малые дозы добавок поверхностно-активных веществ значительно снижают степень вязкости инъекционных растворов. Наиболее эффективно вводить сульфатно-спиртовую барду ССБ-0,2 в количестве 0,25% от веса вяжущего, особенно при укреплении штукатурки на сильно увлажненной кладке, при наличии тонких трещин и незначительных отставаний участков штукатурки. Добавление поливинилацетатной эмульсии (50% ПВАЭ) в количестве 2—5%, вероятно, эффективно, но не проверено в условиях повышенной влажности. При выборе цементов для инъекций следует избегать сортов, имеющих темные окраски. Только белые сорта цементов, как показывает практика реставрации архитектуры, почти не дают высолов.
В цементные растворы нельзя вводить добавки, ускоряющие их схватывание (например, хлористый кальций и др.). Они способствуют выкристаллизации солей на поверхности штукатурки, что совершенно недопустимо при наличии живописи.
Введение цементных растворов в пазухи между кладкой стены и отставшим штукатурным слоем аналогично способу инъектирования известковыми растворами — с той только разницей, что вводить нужно лишь свежеприготовленный состав и только до начала схватывания, которое наступает через 3—4 часа. Под прижимами укрепленный участок следует держать до 12 дней — срок, необходимый для того, чтобы введенный раствор набрал прочность.
Полихлорвиниловую смолу с 1951 года используют реставраторы Украины. На ней готовят инъекционный состав, применяющийся в особых случаях: когда целесообразно избежать вяжущих, которые содержат в себе воду, т. е. предупредить вымывание водорастворимых солей из штукатурного слоя на его поверхность во избежание разрушений красочного слоя живописи кристаллами солей — высолами (ил. 26,27).

Приготовление рабочего инъекционного состава на основе ПХВ начинается с получения 7—10% раствора в тетрагидрофуране.
Второй этап — введение в раствор минеральных наполнителей. В качестве наполнителя берется 1 часть порошка мрамора, 2 части толченого кирпича и 2 части речного песка (в объемных соотношениях). Все наполнители предварительно просеивают через сито с 900 отв. на 1 см2. На 1 кг смеси наполнителей полагается 1000 см3 7%-ного раствора смолы.
На места, намеченные для сверления инъекционных отверстий, накладывают профилактическую заклейку из папиросной бумаги на осетровом клею. Скальпелем прорезают бумагу и красочный слой с трех сторон и отгибают их. Затем сверлят инъекционные отверстия. Пазуху очищают от мусора при помощи продувания воздухом. Состав вводят ручным компрессором с напором от 1 до 5 атм, вставляя в отверстие, приготовленное для инъектирования, резиновую трубку. Раствор нагнетают также с помощью ручного насоса, когда его нельзя пустить в инъекционное отверстие самотеком. Если в укрепляемом участке есть трещины или отверстия, их предварительно затыкают ватой. Попавшую на поверхность живописи смоляную массу удаляют сразу, после чего на сутки ставят прижимы. Через 20 часов фрагмент красочного слоя, отогнутый вместе с профилактической заклейкой, ставят на место. Предварительно его тыльную сторону очищают от пыли и смазывают воско-канифольной мастикой с обязательным добавлением к ней порошка цинковых белил. Профилактическую заклейку вместе с красочным слоем прижимают и проглаживают теплым шпателем или утюжком. Бумагу удаляют, увлажнив теплой водой.
Описанная методика впервые была использована в 1951 году украинскими специалистами при реставрации росписи М. А. Врубеля на своде над хорами в Кирилловской церкви. Повторные консервационные и реставрационные работы в местах новых отставаний штукатурного слоя в северной нижней части свода (композиция «Сошествие Святого Духа») проведены по той же методике в 1985 году, поскольку опыт первого применения дал положительные результаты.
ПРИЖИМНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Они используются при укреплении штукатурного слоя методом инъектирования. Прижимать штукатурный слой, отставший от кладки, необходимо даже при подготовке к процессу инъектирования — сверлении отверстий, удалении строительного мусора из пазухи между стеной и штукатурным слоем. И совершенно недопустимо начинать введение инъекционного состава без установки прижимов.
Прижимное устройство состоит из щитка с амортизирующей прокладкой и прижима. Прижимной щиток изготавливается, как правило, либо из обычной фанеры, либо из фанеры, армированной деревянными рейками, либо из деревянной доски. Размер определяется площадью отставшей штукатурки. Величина щитка не должна точно соответствовать поверхности отставания — годится и значительно меньший щиток, если заливка будет проводиться постепенно, частями. Кроме того, большими щитками (из-за их размеров и значительного веса) трудно пользоваться. Рабочая поверхность щитка застилается амортизирующей прокладкой из ваты или поролона, прокладку же застилают полиэтиленовой пленкой, края которой завернуты за тыльную сторону щитка и закреплены. На тыльной стороне щитка следует сделать выступ или углубление (в зависимости от материала, из которого он изготовлен), чтобы установить под ним конец прижимной рейки. На лесах напротив стены или свода должно быть приспособление для упора другого конца прижимной рейки (ил. 23).


23. Установка прижимных реек к своду
Прижимные рейки делают с пружинами или они должны быть изготовлены из пружинящего материала (ствол орешника, рябины и т.п.). Простую в изготовлении и удобную в работе конструкцию пружинящей рейки разработали художники-реставраторы Владимирской СЭНРПМ.
С одного конца к металлической трубке длиной около 360 мм с внутренним диаметром около 40 мм припаивается пластина. В нее упирается один конец пружины. На другой конец пружины припаяна круглая пластина диаметром не более 40 мм. Она должна свободно вместе с пружиной двигаться внутри трубки. Чтобы эта пластина с пружиной не выскакивала из открытого конца трубки, около этого конца запрессовано кольцо из винипласта или другого подходящего материала. Через отверстие внутреннего кольца в пластину, закрепленную на конце пружины, должна упираться тонкая трубка или деревянная палка. А запаянный конец трубки, при фиксации прижима, должен упираться в прижимающую, обычно деревянную, прокладку, приставленную к поверхности отставшей штукатурки. Под ней — мягкие прокладки. Другой конец прижимного устройства (деревянной или металлической рейки) фиксируется к упору, расположенному против укрепляемого участка штукатурки.