Каждая историческая эпоха накладывала на архитектурные памятники свой отпечаток, в результате чего многие из них в той или иной мере утратили свой первоначальный архитектурно-художественный образ, а иногда и планировку.
Известно, что естественный камень и искусственные строительные материалы (кирпич,керамика, связывающие растворы) постоянно разрушаются под комплексным воздействием сил природы. Причиной разрушения каменных конструкций прежде всего являются атмосферные осадки, температурные режимы, химические, биологические и механические воздействия.
Рассмотрим влияние каждого фактора в отдельности.
Атмосферные осадки. Любые природные факторы, вызывающие разрушение каменных материалов, почти всегда взаимодействуют с водой. При этом существенно как количество влаги, так и ее физическое состояние (например, жидкость или лед).
Даже в сухом материале на поверхности твердых частиц остается тончайший слой пленочной воды, а в порах — водяной пар. По мере конденсации водяных паров при поступлении воды, в результате осадков или капиллярного подсоса из грунта, поры материала все более заполняются влагой.
Температура. Как низкая, так и высокая, в сочетании с водой является основной причиной разрушения материалов кладки.
Правда, и нагрев солнцем может привести к образованию трещин, особенно в таких материалах, как гранит, базальт, диабаз, состоящих из нескольких минералов, каждый из которых имеет, обычно, различный коэффициент линейного расширения.
Известняки довольно устойчивы при медленном нагревании и охлаждении, однако значительная слоистость тоже может вызывать неравномерность температурного расширения.
Значительные внутренние напряжения может вызвать и замерзание воды, содержащейся в порах камня. При этом незаполненные водой поры служат буферным пространством для расширения замерзающей воды. В мелких порах вода замерзает при температуре ниже нуля, и чем мельче поры, тем ниже порог замерзания. Что же касается крупных пор, хотя они заполняются
быстро, вода в них удерживается слабо, легко уходит при высыхании и, кроме того, отсасывается в смежные, более мелкие поры и капилляры.
В последние годы исследователи находят прямую зависимость морозостойкости строительных материалов от структуры пор.
Химические воздействия. Попадающие на поверхность каменной кладки химические реагенты могут вызывать серьезные разрушения каменных материалов. Так например, присутствие в дождевой воде растворенной углекислоты переводит известняк в легкорастворимый бикарбонат кальция.
В современных промышленных центрах наличие сернистого газа в атмосфере приводит к появлению серной кислоты, а затем, растворов сернокислых солей, которые образуют кристаллы с большим количеством связанной воды. Все это вызывает увеличение объема солей в порах камня. Однако, сернистые соединения могут поступить не только из атмосферы, но и из грунта. Это приводит к постепенному накоплению солей в камне — внутри или на его
поверхности, в зависимости от того, что преобладает — приток солевого раствора или испарение воды в атмосферу.
Если преобладает испарение и вдобавок обильное омывание поверхности стен водой —камень мало разрушается. Наоборот, слабое испарение (внутри помещения) приводит к кристаллизации солей в толще камня, и он сильно разрушается. Поэтому под плотной коркой часто образуется мучнистый слой разрушения камня.
Биологические воздействия. Жизнь показывает, что низшие растения наносят серьезный вред камню, особенно более мягким породам, — например, известняку.
Из большой семьи споровых растений особенно опасны микроскопические малые растения, живущие как эндофиты, т. е. внутри поверхностных слоев камня. Их колонии развиваются на глубину до нескольких сантиметров в тонких трещинках камня, затем расклинивают его и вызывают чисто механическое разрушение.
Что же касается химического разрушения камня, то многие исследователи считают, что оно возможно лишь под воздействием лишайников, которые представляют собой симбиоз, т. е. сожительство примитивного гриба, водоросли, а иногда и бактерии. При этом растворение известняка осуществляется уже гифами — тончайшими невидимыми без микроскопа нитями гриба, проникающими в мельчайшие трещинки камня на глубину 15 — 20 и более миллиметров.
Следует отметить, что эндофитовые лишайники почти скрыты в камне, и лишь большие колонии их бывают заметны в виде черных пятен.
Биологические воздействия часто бывают сильнее, чем атмосферные. Их темпы зависят от характера поверхности камня (гладкая фактура сопротивляется лучше, чем грубо обработанная).
Высшие растения — травы, деревья, как известно, тоже приносят серьезный вред памятникам архитектуры.
Прослежено разрушение кирпичной кладки нитрифицирующими бактериями и серобактериями. Кирпичи при этом крошатся в руках и расслаиваются на тонкие пластинки.
Механические воздействия. Частичное разрушение каменных сооружений происходит под воздействием песчинок, гонимых ветром. Это можно наблюдать в приозерных и приморских районах, где дуют сильные ветры.
Разрушение сводов. Там, где кривая давления соприкасается или близко проходит к внутренней или внешней поверхности свода — происходит сжатие, а в местах, где эта кривая удаляется, может иметь место растяжение, т. е. раскрытие шва.
Так, если свод стрельчатый, то при его разрушении, кривая давления приближается к внешней точке шва перелома, который и раскрывается внутрь.
Если же направляющая кривая образует полукруг, то при самом, как отмечает П. Залесский, невыгодном случае расположения кривой давления шов перелома раскроется наружу.
Шов перелома раскрывается наружу или внутрь, в зависимости от формы кривой направляющей. Во всяком случае он проходит через толщину свода приблизительно по направлению радиуса, наклоненного под углом 30 — 35° к горизонту. Вследствие чрезмерного давления на края панелей, в швах перелома и в вершине свода, будь то цилиндрический или стрельчатый свод, он распадается на четыре части, имея точки вращения в швах перелома, в пятах и в замковом шве.
Плоские своды распадаются при разрушении только на две части. Для предотвращения разрушения цилиндрического свода его пазухи загружали и он становился более прочным.
Забутовка боков свода делалась, по меньшей мере, в уровень со швами перелома. Часто ее поднимали на высоту 2/3 подъема свода, чтобы более высокой загрузкой препятствовать разрушению.

Источник:

К.М. Мамед-заде Строительное Искусство Азербайджана( с древнейших времен до XIX в.)

Реклама