Реставрация изразцов

 

Изразцы - архитектурные керамические изделия в виде плит или криволинейных деталей, имеющих с обратной стороны коробчатый выступ - румпу, служащую для крепления в кладке стены, печи и др. элементов интерьера и фасада зданий и сооружений.

Лицевая поверхность изразца может быть пористой, неглазурованной (архитектурная терракота), а также покрытой цветными глазурями и эмалями (майолика). Поверхность неглазурованных и майоликовых изразцов выполняется как гладкой, так и с рельефным декором. Глазурованные (майоликовые) изразцы отличаются наибольшим разнообразием. В русском зодчестве встречаются следующие виды архитектурных майоликовых изделий:

• гладкие плитки без румпы с покрытием цветными глазурями и эмалями. В процессе обжига (900-950°С) поверхность плитки поливают расплавленными глазурями и эмалями. Для получения того или иного декоративного эффекта издревле применялись различные технические приемы. Например, в горизонтальном направлении наносили несколько полос эмалей или глазурей различного цвета, после чего их «прочесывали» металлическим гребнем в вертикальном направлении. Вязкие глазури и эмали входили друг в друга, создавая причудливые узоры (флиндровка). В другом случае на поверхность плитки каплями наносили глазурь нескольких цветов и встряхивали. При этом разноокрашенные глазури затекали «цвет в цвет», имитируя рисунок натурального камня: мрамора, яшмы и др. Такими плитками, в частности, были облицованы пол и стены в Десятинной церкви в Киеве (X в.);

• изразцы, покрытые зеленой глазурью или «муравленые», получали из красножгущихся и светлоокрашенных глин. После формовки, сушки, обжига (800~85СГС) и охлаждения изделия поливали глазурью, содержащей зеленый пигмент (различные соединения меди), и подвергали вторичному обжигу при температуре 900-920°С. В том случае, когда для изготовления изразцов использовали красножгущиеся глины, перед глазурованием поверхность плитки покрывалась белым ангобом - водной суспензией беложгущейся глины. На светлой подложке зеленая глазурь приобретала более насыщенный цветовой тон. «Муравленые» изразцы изготавливались гладкими или с рельефными изображениями;

• многоцветные глазурованные изразцовые рельефы представляют собой большемерные декоративные орнаментальные или тематические композиции, собранные из крупных элементов. Для их изготовления применялась светло-серая глина и глазури пяти тонов: синего, желтого золотистого, зеленого, фиолетово-коричневого. Размеры таких изразцовых панно зачастую поражают воображение. Например, Успенский собор в Дмитрове (XVI в.) украшен двумя рельефными распятиями (282х162 см) и круглым медальоном с изображением св. Георгия Победоносца, диаметром 293 см (!);

• полихромные (ценинные) изразцы. Их массовое производство началось на Руси в середине XVII в. мастерских при Иверском и Новоиерусалимском монастырях и связывается с именем патриарха Никона.

Ценинные изразцы формовали из красножгущихся глин с добавлением песка, извести и др. сырьевых материалов. Затем их сушили и обжигали при температуре 900°С для придания им необходимой прочности и неразмокаемости в воде перед росписью цветными глазурями и эмалями. Рельеф расписывали вручную кистями, после чего изразец снова обжигали (950-980°С). На сегодняшний день в России наиболее грандиозным памятником, где полихромная керамика нашла массовое применение, считается комплекс сооружений Новоиерусалимского монастыря (XVII в.). Здесь было использовано более 50 тыс. ценинных изразцов;

• плоские поливные изразцы с росписью по сырой эмали отличались тем, что отформованное, лишенное рельефа изделие обжигали (850-900°С) и после охлаждения поливали лицевую поверхность водной суспензией белой эмали, по которой затем выполняли роспись специальными красками, содержащими жаростойкие оксиды цветных металлов и пигменты в смеси с глазурью (флюсом). После росписи изразец снова обжигали до температуры расплавления эмали (950-980°С), и краски сплавлялись с ней. Такие изразцы обычно использовались для облицовки печей. Интересно то, что первоначально в России в начале XVIII в. их изготавливали в подражание голландским образцам и расписывали синим или фиолетово-коричневым цветом. Синий получали смешением тонкомолотой смеси кобальтовой руды (оксида кобальта) с глазурью, а фиолетово-коричневый тон давала марганцевая руда - пиролюзит. В более позднее время, когда в этом виде декоративно-прикладного искусства возобладала русская культурная традиция, изразцы стали полихромными.

Способы восстановления фасадного керамического декора

В процессе эксплуатации здания фасадные изразцы подвергаются интенсивному воздействию внешнеклиматических явлений; влаги, мигрирующей из помещений сквозь стены постройки наружу, и факторов техногенного происхождения. Вследствие столь мощной комплексной агрессии с течением времени на фасадных изразцах возникают следующие изменения:

- отслоение глазурного и эмалевого покрытий вместе с керамической основой изразцов;

- растрескивание изразцов;

- разрыхление керамической основы изразцов.

В практике производства реставрационных работ применяют несколько способов восстановления элементов керамического декора.

• Первый способ - исправление дефектов поверхности изразцов при помощи цементного или гипсового раствора с последующей росписью цветными эмалями, изготовленными на основе синтетических смол, или масляными красками. Используя данный технологический прием, можно добиться хорошего визуального эффекта, который, однако, будет сохраняться не более 2-х лет. По прошествии этого времени смола потемнеет и изменит колористическую гамму изразца. Более того, влага будет перемещаться из помещения сквозь кирпичную кладку стены к наружной поверхности изразца, которая покрыта паронепроницаемой пленкой из синтетической смолы или масляной краски. В зимний период, при отрицательной температуре, скопившаяся в изразце влага неизбежно замерзнет. Понижение внешней температуры (например, до -22°С) приведет к развитию внутри изразца избыточного давления, значения которого будут находиться в пределах 20-60 атм. (!). В таких условиях неминуем отрыв наружной пленки вместе с поверхностными слоями керамической основы изразца. Кроме того, следует иметь в виду то, что используемый при восстановлении рельефа гипс не выдерживает сколько-нибудь длительного атмосферного воздействия, а цемент, который, затвердевая, увеличивается в объеме, будет разрушать сохранившуюся кирпичную кладку. Такая «реставрация» не только не спасет памятник, но приведет его в еще более плачевное состояние.

В последнее время значительное распространение получили ремонтные, подготовительные и окрасочные составы на основе акриловых композиций, некоторые из которых рекомендуются производителями для выполнения реставрационных работ. Эти материалы действительно обладают хорошими свойствами паропроницаемости, высокой адгезией к различным основам и способны сопротивляться воздействию внешних агрессивных факторов в течение 10-20 лет. И все же, когда речь идет о восстановлении памятника, которому 300-400 лет, этого срока явно недостаточно. Учитывая, что процесс реставрации такого объекта связан с привлечением огромных финансовых и материальных средств, нужны материалы, обеспечивающие сохранность объекта как минимум в течение 100 лет.

• Второй способ заключается в восстановлении изразцов с участками отслоившегося эмалевого покрытия путем применения сухих глазурей с дальнейшим их расплавлением в пламени газовой горелки. В данном случае наружный перегрев приводит к местному расширению поверхностного слоя керамической основы, в то время как ее более глубокие участки не подвергаются термическому воздействию. В процессе остывания усадка керамической основы идет неравномерно, что вызывает развитие значительных внутренних напряжений и способствует растрескиванию основы изразца. При сильных морозах поверхностный слой эмали будет отслаиваться вместе с керамической основой. Этот способ, как и предыдущий, не решая проблемы сохранения исторического объекта, только усугубляет его состояние.

• Существует третий способ реставрации архитектурной керамики, когда из фасада вырубаются хорошо сохранившиеся образцы тех типов изразцового декора, которые разрушились и подлежат замене. Извлеченные из стены подлинники служат эталоном для изготовления копий в условиях современного керамического производства. Поскольку в большинстве памятников русской архитектуры изразцовый декор представлен несколькими десятками типов изделий, различающихся по конструкции и скульптурно-композиционному решению рельефа, этот способ реставрации также нанесет историческому объекту непоправимый ущерб.

Автор статьи предлагает методику реставрации и восстановления изразцов, которая обеспечивает сохранность архитектурного памятника в ходе проведения работ, гарантирует точность воспроизведения разрушенного керамического декора и позволяет получать новые фасадные изразцы с показателем морозостойкости не менее 25 циклов. Методика предусматривает снятие гипсовых слепков с сохранившихся эталонных изразцов непосредственно на объекте, не извлекая их из кирпичной кладки. Используя полученные формы, в мастерской выполняют гипсовые модели, служащие образцами для изготовления новых элементов керамического декора. Предлагаемая технология реставрации изразцов включает в себя следующие этапы:

• Протокольно-документальная фотофиксация керамического декора памятника и определение объема работ. Перед началом реставрационных работ на объекте необходимо произвести фотофиксацию его фасадов с нескольких точек, мест расположения изразцов, участков сильного разрушения керамического декора, а также рельефного раппорта, составленного из нескольких изразцов. Затем выявляют типы изразцов или других керамических деталей, составляющих декор здания. Тип изразца определяется его конструкцией, рисунком рельефа и колористическими особенностями росписи, поскольку изразцы одного типа могут быть по-разному расписаны. Каждый тип нумеруют, фиксируют на фотопленку и определяют габаритные размеры изразцов внутри каждого типа. Однотипные изразцы могут встречаться на объекте в разных местах и иметь существенные отклонения в размерах, вызванные, например, подгонкой изразцов подтесыванием при их установке или различной температурой обжига изразцов одного типа, что привело к неодинаковой их усадке.

На основании выявленных типов составляется развертка изразцового декора. Если подлежащие замене изразцы применены при декорировании различных частей сооружения, то следует выполнить развертку декора для каждой из них, где все поврежденные изразцы нумеруются в зависимости от их типа. Кроме того, им присваиваются цифровые обозначения, определяющие их положение по вертикали и горизонтали в композиции керамического декора. Развертка также является дефектной картой, отражающей степень сохранности изразцов, что фиксируется специальными условными обозначениями. На этом этапе выявляют объем предстоящих работ по изготовлению новых изразцов.

• Снятие гипсовых слепков с изразцов. Тщательно промытый от грязи теплой мыльной водой изразец протирают насухо и покрывают тонким слоем смазки, в качестве которой используют водный раствор натрового мыла с добавлением минерального масла. По периметру изразца накладывают жгут из пластичной глиняной массы, превым раствором соседних изразцов. Участок стены под изразцом защищают холстом. Раствор гипса приплескивают на покрытую смазкой поверхность изразца слоем до одного сантиметра. Когда первичный слой гипса слегка застынет, для придания гипсовому слепку большей прочности на него накладывают каркас из алюминиевой или мягкой стальной проволоки и паклю, смоченную гипсовым раствором. Затем снова приплескивают гипс до образования слоя толщиной 2,5-3,0 см. После затвердения слепок снимают, а поверхность изразца отмывают от остатков гипса, смазки и глины теплой мыльной водой и вытирают насухо. Важное примечание: при необходимости проведения реставрации неглазурованных, терракотовых деталей архитектурного декора, для снятия слепка с оригинала нельзя применять гипс. Терракота имеет пористый черепок, в который гипсовый раствор проникает на значительную глубину. С терракотовых изделий слепок снимается в пластилине, для чего их поверхность предварительно присыпается тальком. Впоследствии пластилиновый слепок переводится в гипс.

• Восстановление рельефа на гипсовых моделях подлинных изразцов. По слепку, снятому с подлинника, выполняют гипсовую модель. Поскольку в процессе изготовления исторического оригинала глазурь частично сглаживает рельеф, его восстанавливают на этой гипсовой модели. Такую работу должен выполнять высококвалифицированный скульптор. Модель с восстановленным рельефом утверждается у руководителя работ, автора проекта реставрации данного объекта и представителя Инспекции по охране памятников истории и архитектуры или другой курирующей организации.

• Изготовление гипсовой модели нового изразца. Необходимость данной технологической операции вызвана тем, что во время сушки и обжига керамических изделий, получаемых пластическим формованием, происходит уменьшение их размеров или усадка. Для разных составов керамической массы величина усадки может находиться в пределах 8-12%. Следовательно, при выполнении копии исторического образца нужна увеличенная гипсовая модель. Ее размеры рассчитывают по формуле исходя из состава керамической массы, которую предстоит использовать для изготовления копии. Керамические массы для копирования изразцов должны или соответствовать по составу массам подлинников или их состав разрабатывают опытным путем в соответствии с требованиями, предъявляемыми к готовой продукции: низкая степень водопоглощения, морозостойкость, механическая прочность и т. д.

Изготовление гипсовой модели с припуском на технологическую усадку, осуществляют, используя модель с восстановленным рельефом, выполненную с оригинала. На гипсовую плиту, габариты которой заданы с учетом усадки, при помощи пропорционального циркуля или методом проецирования диапозитива переносится контур рельефа. После проверки стыковки рисунка в раппорт и внесения всех поправок выполняют лепку рельефа в пластилине. Высота рельефа выбирается в соответствии со значением усадки будущего изделия. К лепке рельефа привлекают профессионального скульптора. Рельеф должен быть выполнен так, чтобы впоследствии, при изготовлении изразца, не образовывались «замки», приводящие к растрескиванию изделия в процессе сушки в форме или препятствующие его извлечению из формы. Для проверки правильности выполнения рельефа, с него раз за разом снимают пробные гипсовые формы, используемые для отливки черновых моделей. Эта трудоемкая процедура направлена на поэтапное исправление моделей и получение в итоге той с которой будет снята рабочая форма.

• Конструкции румп новых изразцов. При возведении исторических объектов изразцы устанавливались в перевязку с основной кирпичной кладкой, поэтому имели высокую румпу. Новые изразцы нельзя класть в перевязку с кладкой стены, которая в процессе проведения реставрационных работ на памятнике должна оставаться нетронутой. Поэтому в конструкции изразца - «новодела» следует предусмотреть возможность его фиксации в стене путем заливки строительного раствора в полости между устанавливаемым изразцом и старой кладкой без образования пустот. Для новых изразцов предлагается конструкция с низкой румпой и с отверстиями в ней. Отверстия нужны для выхода воздуха при заливке строительного раствора и могут быть использованы для крепления изразцов арматурой (проволокой) друг с другом или к штырям, выходящим из кладки стены. Гипсовая форма для получения изразцов составляется из двух частей: в одной получают пластину с рельефом изразца, вторая служит для формования румпы.

• Глины. Главным сырьем для производства фасадной керамики являются легкоплавкие глины и суглинки. Их химический состав может колебаться в широких пределах, при этом глины не должны содержать крупнозернистый песок и оксид кальция в виде отдельных конкреций размером более 1,5 мм, а также посторонних включений:

гальки, гипса, серного колчедана и крупных частиц органического происхождения. Помимо того, большое значение имеет гранулометрический состав глинистого сырья. Он определяет не только технологические параметры производства, но и качество изделий, в том числе: их прочность, степень водопоглощения и, соответственно, морозостойкость, подверженность изделия растрескиванию и деформациям в процессе обжига. Добавки песка, шамота и дегидратированной глины способствуют уменьшению усадки керамических масс в сушке и обжиге.

• Эмали и глазури. К эмалям и глазурям, применяемым для покрытия фасадной керамики, предъявляются определенные требования в отношении:

- светостойкости;

- морозоустойчивости:

- прочности связи глазурного и эмалевого покрова с керамической основой;

- вязкости эмали, обеспечивающей необходимую четкость рисунка. Это значит, что при обжиге, находясь в расплавленном состоянии, эмали не должны перетекать за границу своего цвета.

Для получения нужного цветового тона эмали недостаточно ввести в ее состав пигменты, представляющие собой смеси химически чистых оксидов цветных и не цветных металлов. Дело в том, что в средневековой Руси эмали окрашивали рудами цветных металлов, а также используя отходы металлургического производства, имевшими всевозможные примеси. Например, в качестве зеленого пигмента употреблялись побочные продукты от получения «колокольной меди», где помимо оксида меди содержались соединения серебра. Несмотря на то, что различные примеси (оксиды мышьяка, молибдена, ванадия, висмута и др.) присутствуют в старинных пигментах в незначительном количестве, они, тем не менее, оказывают существенное влияние на цветовой тон эмали. Это обстоятельство необходимо учитывать при составлении рецептур эмалей и глазурей, используемых для росписи копий подлинных изразцов.

Еще одно важное условие, которое следует соблюсти при копировании исторических оригиналов, - подобрать эмаль так, чтобы коэффициент ее термического расширения превосходил этот показатель у керамической массы на 10-30%. Такая разница обеспечит образование в слое эмали цека - сети мелких трещин, которые обязательно присутствуют у подлинных образцов. Помимо придания «новоделу» визуального эффекта подлинности, цек выполняет еще одну, очень важную функцию. Сеть мелких трещин обеспечивает длительную сохранность изразца, поскольку через них при замерзании вода выталкивается наружу, оказывая на материал изразца незначительное давление, не вызывающее разрушение изделия. Наличие более крупных трещин приведет к тому, что замерзшая в них вода будет развивать давление в 20-60 атм., что неминуемо проведет к разрушению изразца. Немаловажно и то, что через цек происходит испарение влаги, перемещающейся из помещений через кирпичную кладку наружу. Отсутствие цека чревато скоплением влаги под слоем эмалевого покрова и при отрицательных температурах вызовет отслоение эмали от керамической основы. Кстати, многочисленные тесты на механическую прочность показали, что наличие цека в эмалевом слое не оказывает влияния на прочность связи глазурного или эмалевого покрова с черепком и не может считаться дефектом, снижающим архитектурно-декоративные качества фасадной керамики.

• Испытания. Изготовленные изразцы проходят испытания. Их проверяют на водопоглощение и морозостойкость. Водопоглощение в воде при внешней температуре 20 ± 5°С должно составлять 6-14%. Чем выше пористость и крупнее поры, тем ниже морозостойкость. При испытании на морозостойкость образцы должны выдержать без повреждений не менее 25 циклов замораживания и оттаивания. Кроме того, производится тестирование на механическую прочность. Предел прочности при сжатии должен быть не менее 1,5 МПа, а при изгибе не менее 0,7 МПа. Копии изразцов подвергаются испытаниям выборочно. Их отбирают из каждой партии (одна дата обжига) из расчета 10 штук из 100 изделий. Заказчик принимает готовую продукцию в соответствии с утвержденными эталонами изразцов и результатами испытаний на морозостойкость, пористость и механическую прочность.