Технологические вопросы реставрации памятников не могут рассматриваться без предварительных исследований и понимания причин происходящих разрушительных процессов.
1949 г. Институт геологических наук и Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Академии Наук СССР (В.Я. Степанов, К.П. Флоренский) совместно с архитекторами Владимирской специальной архитектурно-реставрационной мастерской (А.Д. Варганов, М.В. Рудько и др.) выполнили работу по изучению состояния сохранности белого камня в памятниках архитектуры XII-XIII вв., расположенных на территории Владимирской области. Цель работы - изучение характера разрушения белого камня и разработка мероприятий по борьбе с разрушениями и их предупреждением.
В 1952 г. опубликована статья «Наблюдения над характером разрушения белокаменных памятников архитектуры Владимиро-Суздальской Руси XII-XIII вв.» [7].
Вот ее основные положения.
Обследованы 8 древних построек. Подробно описаны характер, виды разрушения белого камня и их локализация.
Вывод: основной вид разрушения - мучнистое, являющееся разновидностью сульфатного выветривания.
Солевые выцветы - это сложная смесь переменного состава, в основном сульфаты натрия и магния. Незначительное место, вплоть до полного отсутствия, занимают хлориды.
Подробно описан механизм разрушающего действия при сульфатном выветривании, происходящего в результате взаимного перехода друг в друга различных кристаллогидратов сульфатов натрия и магния и их двойных солей.
Выделены три вероятных источника сульфатов, в разной степени способствующих возникновению сульфатного выветривания в известняках, слагающих белокаменные постройки:
• сульфаты находятся в самом известняке или доломите в виде, например, гипса или вновь образуются в известняке за счет окисления пирита;
• сульфаты образуются за счет сернистого ангидрида, находящегося в воздухе;
• сульфаты поступают в тело камня в результате капиллярного подсоса грунтовых вод, содержащих сульфаты.
На основании проведенных исследований авторы приходят к выводу, что, хотя первоначальное образование сульфатов может идти всеми тремя рассмотренными путями, основным источником их в кладке является капиллярное подсасывание воды из почвы.
1960 г. Статья М.В. Рудько,В.Я. Степанова, К.П. Флоренского, «Опыт борьбы с разрушением камня в памятниках архитектуры XII-XIII вв.» [8].
Сформулировано, что образование различных видов солевого разрушения камня - мучнистого, хлопьевидного разрушения или отслаивания корочек - зависит от концентрации солей и особенностей процесса испарения влаги из камня.
Закономерности, изученные авторами данной работы, имеют большое практическое значение и были использованы в дальнейших работах ВПНРК для разработки условий защиты камня от разрушения и конденсационного увлажнения [5].
1970-е гг. Владимирская реставрационная мастерская (И.А. Столетов) и Всесоюзный производственный научно-реставрационный комбинат (ВПНРК) (Н.П. Зворыкин). Работы по изучению технического состояния каменной кладки и окружающего микроклимата трех памятников: Дмитриевского собора во Владимире, Церкви Покрова на Нерли.
По результатам этой работы в 1972 г. был написан отчет «Исследования и рекомендации по консервации камня Дмитриевского собора в г. Владимире» [5].
Авторами была изучена засоленность трех памятников (на новом этапе и более подробно). Выводы по Дмитриевскому собору: высолы в интерьере представляют собой сернокислые и хлористые соли натрия и магния. В составе водорастворимых солей на фасадах собора хлориды присутствуют в незначительном количестве, что совпадает с результатами, полученными В.Я. Степановым и К.П. Флоренским.
Также были изучены вероятные источники увлажнения и зоны распределения засоленности белого камня. Основными источниками увлажнения конструкций памятника являются:
• осадки (фасады),
• конденсационное увлажнение (интерьер),
• увлажнение верховодкой в результате неисправной отмостки и системы водоотвода.
Изложены результаты исследования ТВР памятника, даны рекомендации по проведению общестроительных мероприятий. Предложены конструкции устройств для подогрева и вентиляции собора.
Показано, что, помимо необходимости общей нормализации температуры и влажности, серьезного вмешательства требуют две зоны в памятнике: нижние участки кладки внутри здания и зона аркатурного пояса. Нижние участки кладки могут быть приведены в порядок путем обессоливания камня, организуемый затем подогрев и отвод поверхностных вод предохранят кладку от разрушения. Обессоливание аркатурного пояса осложнено такими обстоятельствами, как разрушенность камня и необходимость его структурного укрепления, а также сложностью отвода воды на этих участках фасадов.
Подробно рассмотрены условия, в которых находятся различные группы рельефов в кладке собора, и причины их разрушения. Результаты обследования собора показали, что резьба аркатурного пояса разрушена очень сильно: «...отдельные фрагменты рельефа отсутствуют совсем, у других, при сохранении формы, структура камня внутри разрушена, и камень превратился в труху. Остальные - в той или иной степени утратили форму, камень постепенно осыпается...».
Авторы отчета рекомендовали в рамках реставрационных работ на фасадах собора:
• очистить фасады от загрязнений составами с ПАВ (ОП-7),
• использовать для заделки утрат в стенах собора составы на основе двух видов связующего: цементного и известково-цементного с добавкой ПВА эмульсии,
• провести гидрофобизацию незаселённых участков фасадов с использованием кремнийорганических продуктов ГКЖ-94.
Вопрос структурного укрепления в отчете ВПНРК выделен особо, как наиболее актуальный и сложный. Изложены результаты лабораторных исследований по подбору составов для укрепления резьбы в аркатурном поясе: акрилаты, карбамидная смола, полиуретановая смола признаны непригодными; кремнийоргсиликаты, жидкое калийное стекло выбраны для дальнейшего изучения.
Хорошо понимая необратимость процесса структурного укрепления и его возможные негативные последствия при использовании на засоленном камне, авторы работы на том этапе исследований ограничились рекомендациями только по промывке резьбы аркатурно-колончатого пояса, обессоливанию бумажной пульпой и обработкой солями бария (предпочтительно углекислыми). При этом в отчете неоднократно подчеркивается, что степень засоления и разрушения резьбы в аркатурном поясе очень неоднородна. Это требует индивидуального подхода к реставрации каждого фрагмента и проведения инструментального исследования разных групп рельефов с целью определения глубины деструкции (тогда предлагался метод глубокого зондирования путем высверливания кернов).
Другой, может, еще более важный вывод исследований ВПНРК 70-х годов - необходимость комплексного подхода к реставрации собора. Меры только консервационного характера, без выполнения всего объема работ по поддержанию здания в нормальном влажностном режиме, не могут решить проблему сохранения белого камня собора и его резного декора.
1980-1990 гг. Следующий этап исследований связан с работами И.А. Кулешовой. Ею было выполнено детальное обследование многих владимиро - суздальских памятников, проведены многочисленные анализы белого камня и растворов, выполнены микробиологические исследования различных очагов мучнистого разрушения в интерьере Дмитриевского собора. Результаты исследований 1982-1984 гг. подтвердили выводы более ранних разработок о сульфатной коррозии белого камня. Однако в результате проведенных биологических исследовании было показано, что источником сульфатов является не только окружающая среда, но и микроорганизмы - продукты их жизнедеятельности приводят к разрушению структуры камня; соли завершают процесс деструкции [6].
Интересно отметить, что еще в начале 50-х годов, в работе Степанова и Флоренского высказывалось предположение о возможности участия в разрушении камня биохимического фактора и выражена надежда на дальнейшее его изучение.
В рекомендациях по реставрации белого камня различных соборов при реставрационных работах 80-х годов предлагались следующие операции и основные материалы:
• предварительное укрепление разрушенных участков раствором хлористого бария;
• расчистка (с использованием ПАВ и различных моющих смесей);
• биоцидная обработка (дисперсия симазина);
• локальное укрепление деструктированных участков составом КС (кремнийоргсиликат);
• восполнение утрат, доделки, зачеканка швов - составы на известковом либо цементно-известковом связующем с различными добавками или на смоле К 15/3;
• гидрофобизация с использованием ГКЖ-8М или К-15/3.
Практические работы по данной технологии проводились с 1974 г. и до начала 90-х гг. на Дмитриевском (Владимир), Рождественском (Суздаль), Георгиевском (Юрьев-Польской) соборах, церкви Покрова на Нерли, церкви Бориса и Глеба в Кидекше. К сожалению, документации о реально выполненных в 70-х гг. реставрационных работах по Дмитриевскому собору нет (либо она недоступна). Наличие такой документации для других памятников дает возможность объективной оценки примененных технологий и материалов. Например, «Отчет о консервации белого камня фасадов Георгиевского собора в г. Юрьеве-Польском» (составитель - М.С. Гладкая). Реставрационные работы по этому собору проводились в 1983- 1986 гг. Отчет содержит детальные картограммы разрушений, описание примененных методик и материалов на тех или иных участках фасадов и фотофиксацию. На основании этих сведений можно, например, сказать, что если обработка раствором хлористого бария и достигла эффекта связывания сульфат-иона и приостановила миграцию солей, то этот результат можно считать временным, поскольку в настоящее время, спустя 20 лет после проведения работ, солевые разрушения наиболее интенсивны на тех участках, где они проявлялись до реставрации. Другой пример - реставрация храма Покрова на Нерли в начале 90-х гг. Наличие и доступность для специалистов реставрационных отчетов позволяют сейчас, по прошествии десяти и более лет, рассмотреть результаты применения кремнийорганических соединений, используя для этой цели современные методы и технологии (см. здесь же статью Р.В. Лобзовой, Б.Т. Сизова и др.).
Задачей данной статьи не является исследование конкретных результатов «мониторинга» проведенных работ, это сложная и многогранная тема, хотя именно она наиболее актуальна в настоящее время по отношению к древним памятникам, требующим особой продуманности любых реставрационных мероприятий.
Конец 1990-х гг. В эти годы, спустя 10-20 и более лет после реставрации, стало ясно, что разрушительные процессы на белом камне владимиро-суздальских соборов продолжаются, что и определило очередной этап исследовательских и реставрационных работ.
Необходимо сказать, что середина 90-х и последующие годы отмечены довольно резким изменением ситуации в области реставрационных технологий, поскольку после перестройки на отечественном рынке стали доступны материалы многих западных фирм. Это явление имело две стороны: конечно, значительное расширение ассортимента возможных материалов весьма отрадно. Однако, особенно вначале, непросто было разобраться в хлынувшем потоке зачастую не самых лучших продуктов. Это ставило перед технологами задачу оценки эффективности свойств этих материалов, что было далеко не просто в условиях отсутствия унифицированных методов оценки не только материалов различных стран, но и тех, что производились в рамках собственного государства.
Резюмируя вышесказанное, необходимо отметить, что к концу 90-х гг., когда ГосНИИР включился в работу по белому камню сначала Рождественского собора в Суздале, затем Дмитриевского собора и собора в Юрьеве-Польском, заказчиком была поставлена задача сделать новые технологические разработки.
С 1998 г. началась работа по Дмитриевскому собору. На фасадах были установлены леса. Отделом монументальной скульптуры ГосНИИР были выполнены сначала натурно-экспериментальные работы и разработка технологии реставрации белокаменной резьбы (результаты достаточно подробно изложены в материалах «Лелековских чтений» за 2000 г. [1]) и затем - как продолжение этой работы - выборочное обследование сохранности рельефов на двух фасадах собора. Целью последней работы являлось уточнение и конкретизация технологии реставрации рельефов с различной степенью сохранности (задача, поставленная еще в работах ЦНРПМ). Для этой цели в работах ГосНИИР использовались неразрушающие современные методы диагностики камня - ультразвуковой метод и метод трубок Карстена.
В результате проведенной работы были выявлены группы и участки рельефов с наибольшим риском разрушения. В отчете ГосНИИР за 2000 г. [3] приведены картограммы обследованных участков аркатурного пояса с указанием скоростей ультразвука и, в соответствии с этим, с отнесением фрагментов резьбы к той или иной категории по степени разрушения.
Основные выводы проведенного исследования сводятся к следующему:
• структурные изменения максимальны на мелких фрагментах резьбы;
• фигуры святых различны по степени сохранности, что можно видеть на картограммах ультразвуковых измерений;
• наиболее плотная структура известняка имеет место на орнаменте по контуру арочек. Этот результат, однако, свидетельствует не о хорошей степени сохранности, а о наличии сильно уплотненного поверхностного слоя на этих фрагментах, и, следовательно, реальном риске его отслоения;
• резные консоли также относятся к фрагментам с наибольшей степенью риска утраты. Полученные результаты (скорость ультразвука минимальна) свидетельствуют о том, что структура известняка консолей выветрена на большую глубину.
На основе анализа полученных результатов были сформулированы следующие рекомендации, уточняющие технологические принципы структурного укрепления в аркатурноколончатом поясе собора:
• при проведении структурного укрепления резьбы, помимо участков с видимым разрушением и известняка в тимпанах арочек, по возможности полной пропитке должны быть подвергнуты консоли под колонками и резной «ободок» арочек. При этом следует учитывать, что в последнем случае пропитку необходимо проводить многократно и медленно, добиваясь проникновения укрепляющего состава через плотную корку в ослабленную подкорковую зону камня;
• особое внимание следует уделять пропитке тонких (мелких) участков резьбы;
• фигуры святых и колонки не требуют тотального (повсеместного) структурного укрепления. В каждом конкретном случае вопрос должен быть решен в соответствии с результатами ультразвуковых картограмм (при их наличии) или после внимательного визуального обследования.
В качестве материала для структурного укрепления был рекомендован состав «Steinfestiger ОН» (Германия), в настоящее время хорошо известный всем технологам. Обоснование использования именно этого состава, его свойства и режимы применения подробно изложены в отчете ГосНИИР за 1999 г.
и статье [ 1 ]. Там же приведены рекомендации по инъектированию и подклейке отслаивающихся фрагментов резьбы, а также снижению концентрации солей. Не вдаваясь сейчас в подробности данных технологий, необходимо сказать, что это достаточно сложные работы, квалифицированное выполнение которых доступно только реставратору по камню, имеющему соответствующий опыт.
Реставрационные работы на Дмитриевском соборе были проведены в 2001-2003 гг. Технологическая документация, представленная «Методикой проведения противоаварийных и консервационных работ по белому камню» составлена, как указано в предисловии, на основе рекомендаций трех организаций - ГосНИИР (Москва), ГосНИИ «Беларусьреставрация» (Минск), и ГосНПП «Вл ад спецреставрация» (Владимир). Составитель - научно-производственное предприятие «Владспецреставрация» [4]. В приложении к Методике приводится «...аннотированный перечень основных материалов памятника, наиболее активно ранее задействованных в процессе защиты белого камня от разрушения» (с XII в. по 1975 г.) Перечень включает некоторые материалы, использованные, в частности, при реставрационных работах 1973-1975 гг. с указанием участков их применения. Хотелось бы заметить, что, безусловно, этот материал полезен и интересен с исторической точки зрения, но технологически явно недостаточно информативен и недостаточно серьезен для такого сложного объекта, каким является Дмитриевский собор.
Сейчас, спустя несколько лет после последней реставрации 2001-2003 гг., снова встает вопрос об исполнительской документации в частности и исполнительской политике в целом. Пока никаких материалов по проведенным работам нет или (опять-таки!) они недоступны. В связи с этим, наверное, назрела необходимость определить само понятие «реставрационные работы» на таких памятниках, как Дмитриевский собор. Прежде всего - это памятник архитектуры. Следовательно, как принято в таких случаях, необходим единый архитектурный проект реставрации, включающий комплекс всех работ - строительных, теплотехнических, консервационных, требующих контроля и руководства главного архитектора проекта.
С другой стороны, уникальный резной декор собора представляет собой столь большую ценность, что подход к реставрации рельефов должен быть таким же, как к музейным экспонатам, тем более к рельефам XII-XIII вв. Это означает участие в работе обученных исполнителей под руководством аттестованных специалистов, реставрационные советы, подробную фиксацию всех производимых мероприятий, в том числе фотофиксацию. Конечно, объем работ не позволяет сделать реставрационный паспорт на каждый рельеф, это займет несколько лет. Однако это может быть достаточно подробная документация на группы рельефов, например, по пряслам либо другому принципу. В любом случае такого рода работа не может выполняться строительными рабочими, даже самой высокой квалификации и при наличии самой подробной методики. Необходим коллектив исполнителей соответствующего уровня, владеющих знанием современных методов и материалов и способных составить грамотную отчетную документацию.
Еще раз возвращаясь к истории различных работ по собору, нельзя не вспомнить, что в отчетах, рекомендациях, на различных советах и совещаниях многократно повторялось, что любые реставрационные работы в интерьере не будут иметь смысла, пока не налажен температурно-влажностный режим, а на фасадах - пока не ликвидированы источники поступления влаги в кладку, т.е. не выполнены основные общестроительные и теплотехнические работы. К сожалению, хотя на это есть и объективные причины, отсутствие такого комплексного подхода к владимиро-суздальским памятникам наблюдается на протяжении многих лет. В Дмитриевском соборе в течение многих лет отсутствуют нормальный водоотвод с крыши и дренаж, не решаются вопросы вертикальной планировки и т.д. Многие из этих проблем в последние 2-3 года постепенно решаются, чему можно было бы только радоваться, если бы подрядчик (или музей) не нарушал по его же заказу разработанные рекомендации (например, по нормализации ТВР, что происходило летом 2004 г.).
Ситуация в Георгиевском соборе в Юрьеве-Польском еще более тяжелая. Неудовлетворительный температурно-влажностный режим и патологически высокая засоленность известняка в интерьере собора, постоянная повышенная влажность фасадов требуют безотлагательного инженерно-архитектурного обследования и осуществления комплексных мероприятий - инженерных и технологических.
В 2000 г. ГосНИИР была выполнена исследовательская работа по белому камню фасадов этого памятника [2]. Задачей работы являлось проведение исследований, необходимых для разработки технологии реставрации известняка.
Анализ результатов этих исследований показал, что технология и материалы, примененные в Дмитриевском соборе, не могут быть автоматически перенесены на собор в Юрьев-Польской, хотя внешне ситуация на фасадах обоих памятников выглядит аналогичной, виды разрушения известняка те же самые.
Степень разрушения резного камня Георгиевского собора неодинакова: на разных участках фасадов имеются блоки как с достаточно хорошей сохранностью, так и почти полностью деструктированные. Это объясняется двумя причинами. Первая - различные изначальные свойства камня. В кладке собора в его настоящем виде использован разнообразнный строительный материал - в основном это органогенно-обломочные известняки различной пористости, однако большая часть блоков выполнена из гораздо более плотного доломитизированного известняка, резьба на котором сохранилась лучше. Вторая причина различной сохранности резных блоков - особенности расположения в кладке.
Наиболее разрушенными являются, как и на всех памятниках, резные блоки порталов. Для выяснения причин разрушительных процессов было выполнено исследование степени засоленности известняка южного и западного порталов на разной высоте, а также известняка в интерьере. Результаты показали, что степень засоленности белого камня на южном портале и стене южного притвора достигает очень высоких значений (до 8-11%) даже на высоте более 1,5 м. Образцы известняка, отобранные на этом же уровне с южной стены в интерьере собора, также содержат до 9% и более солей. Рентгеноструктурный анализ показывает, что в составе высолов в большом количестве присутствуют сульфаты магния.
Наиболее важным выводом исследования является тот, что укрепление резного белого камня на фасадах Георгиевского собора, по крайней мере на порталах, невозможно без операций обессоливания. Общее количество солей в резном камне аркатурно-колончатого пояса Дмитриевского собора почти в 2 раза меньше, за исключением отдельных блоков. Что касается Георгиевского собора, то при содержании в камне водорастворимых солей более 4-5% структурное укрепление с использованием «Steinfestiger ОН» и других аналогичных составов неэффективно. Необходимы мероприятия по обессоливанию, хотя они достаточны сложны, дороги и требуют длительного времени для их проведения. И опять, как неоднократно было сказано выше, решение данного вопроса возможно прежде всего при условии проведения первоочередных мероприятий по нормализации ТВР в соборе, инженерных мер по ликвидации подсоса влаги и осушению стен. В интерьере, где на значительной части поверхности стен и столбов живопись отсутствует, возможно применение современных штукатурных санирующих систем, способствующих переводу солей в штукатурку и тем самым частичному обессоливанию кладки.
В 2002 г. Государственным предприятием «Владспецреставрация» были составлены «Методические рекомендации по противоаварийным и реставрационным работам по белому камню Георгиевского собора». В этой методике для структурного укрепления предлагался раствор кремнийорганической смолы К-15/3. Материал этот хорошо известен реставраторам, он широко используется в основном при реставрации настенной живописи и имеет массу достоинств. Но, во-первых, К-15/3 непригоден для структурного укрепления камня, поскольку это высокомолекулярное соединение, растворы которого имеют недостаточную глубину пропитки. Во-вторых, и это в данном случае самое главное, смола К-15/3 - материал с сильнейшим гидрофобным эффектом, ее применение для пропитки засоленного камня может привести к катастрофическим последствиям, поскольку создаст гидрофобный слой, препятствующий выходу солей на поверхность камня и перекристаллизацию их на некоторой глубине.
В вышеупомянутой методике ничего не сказано об обессоливании, хотя именно эта проблема для Георгиевского собора является наиболее важной и сложной.
Хотелось бы подвести краткий итог сказанному.
В разработке технологий и методов сохранения владимиро-суздальских памятников, начиная с 70-х годов прошлого века, участвовали, как правило, ведущие реставрационные организации. Отчет ВПНРК по Дмитриевскому собору (1972 г.) содержит все наиболее важные концепции комплексной реставрации собора. Работавшие по этой теме с 90-х годов специалисты ГосНИИР привлекались к решению проблем температурно-влажностного режима и консервации белого камня (как правило, это были либо противоаварийные работы, либо исследования и разработка рекомендаций). Однако окончательный выбор методик из всех предложенных и руководство реставрацией объекта в целом осуществлялось и осуществляется заказчиком (в последние десятилетия - организацией «Владспецреставрация»). При этом часто большой объем выполненных исследований остается невостребованным либо непонятым. Практические работы по Дмитриевскому собору, начиная с реставрации 70-х годов, как это ни печально, отличались проведением лишь отдельных мероприятий из комплекса необходимых работ, причем далеко не всегда в соответствии с рекомендациями. Сейчас реставрация Дмитриевского собора заканчивается, на очереди Георгиевский собор Юрьева-Польского, где технологические проблемы еще более сложны. Очень хотелось бы надеяться, что предыдущий опыт будет учтен. Для такого уникального памятника, каким является Георгиевский собор, необходимо привлечение адекватных средств финансирования для подготовки полноценных методических разработок и проведения комплексной реставрации на современном уровне.
Возвращаясь к методической документации «Владспецреставрации», хотелось бы сказать следующее. По сути, эти документы являются сборником материалов, составленных из работ исследователей разных лет. Обзор исследований, выполненных в разные годы, несомненно, является первым и необходимым этапом в разработке проекта (технологии) реставрации любого объекта. Однако методические рекомендации, являющиеся заключительным этапом такой работы, должны содержать последовательность операций, методов и технологий, в неменьшей степени обоснованных либо разработками других исследователей, либо своими собственными. Это сложная работа, требующая соответствующей квалификации составителей. Механическое перенесение результатов различных работ в один документ, при отсутствии системы в изложении материалов и необходимой степени конкретности, значительно снижает их информативную ценность.