Полибутилметакрилат

В 1949 году реставраторы Государственного Эрмитажа П. И. Костров, Е. Г. Шейнина и химик И. А. Ногид разработали методику применения ПБМА для укрепления снятых со стены росписей, выполненных на лессе (19). Позднее эта методика была применена к росписям по известковой штукатурке, демонтированным со стен (20).При указанных условиях ПБМА применять целесообразно, так как он легко растворяется и тем самым позволяет производить ряд реставрационно-консервационных манипуляций, таких как перемонтирование, раскрытие живописной поверхности из-под лесса и других загрязнений и т.п.

В 1962 году ПБМА был применен Н. В. Перцевым для укрепления красочного слоя настенной живописи на известковой штукатурке в Софийском соборе Вологды.

Однако при использовании ПБМА при укреплении живописи, находящейся непосредственно на стене, существует опасность отслоения укрепленных фрагментов из–за воздухо- и водонепроницаемости образующейся пленки

Заканчивая обзор материалов и методов укрепления красочного слоя живописи, применявшихся ранее и применяющихся в настоящее время, следует отметить, что почти каждый из упомянутых материалов имеет ряд отрицательных свойств. Наиболее существенным являются низкая биостойкость, низкая водо- и паропроницаемость пленок, а главное — способность материалов изменять декоративные свойства живописи. Кроме того, низкие адгезионные свойства некоторых из них не позволяют эффективно укреплять сильно разрушенные красочные слои.

В течение последних десятилетий появились новые синтетические материалы с самыми разнообразными свойствами и более широкими технологическими возможностями. Поэтому изыскание новых, высокопрочных материалов, пригодных для решения реставрационных задач, продолжается и будет продолжаться впредь. Для правильного выбора материала недостаточно поверхностной оценки его качества и интуиции реставратора. Выбор должен основываться на всестороннем изучении свойств материалов, позволяющем прогнозировать их поведение во времени.

Материалы для укрепления живописи должны отвечать следующим требованиям:

· хорошо пропитывать красочный слой, глубоко проникать в грунт и нижележащие слои;

· обеспечивать укрепление частично деструктированной поверхности штукатурки без существенного изменения ее свойств (пористости, паропроницаемости);

· укрепляющий материал не должен создавать границу напряжения в штукатурке между укрепленным и неукрепленным слоями;

· обеспечивать восстановление механической прочности красочного слоя;

· при укреплении распыленного слоя должно достигаться хорошее смачивание и пропитка пигмента, равномерное распределение по поверхности без затеков и без образования блестящей пленки;

· осуществлять приклейку шелушащегося и отслоившегося красочного слоя без предварительной просушки и подогрева стен;

· не должны искажать декоративные свойства живописи (цвет и фактуру) и сохранять их в течение длительного времени;

· материалы должны сохранять свои свойства в условиях эксплуатации памятника, то есть должны выдерживать перепад температур от +40°до -40° С, перепад относительной влажности воздуха от 30 до 98–100%, воздействие кислорода воздуха и других атмосферных газов, ультрафиолетовых лучей, биологических заражений;

· не должны адсорбировать и удерживать загрязнения.

Работой по изысканию новых более эффективных синтетических материалов для укрепления настенной живописи с 1961 года занимается лаборатория химико-технологических исследований, которую более 20 лет возглавляла А. В. Иванова.

В начале деятельности этой лаборатории для дальнейших испытаний были отобраны несколько десятков полимерных материалов различных классов, отвечающих требованиям, предъявляемым к реставрационным материалам. Эти материалы должны были пройти комплексные исследования в лабораторных условиях на модельных образцах известковых штукатурок с нанесенным на них пигментом без связующего. Для сравнения в тех же условиях изучались традиционные укрепляющие материалы, описанные выше. Одной из важнейших задач было создание адекватных моделей, для чего необходимо было изучить состав, структуру и другие физико-химические и механические свойства древней штукатурки и красочного слоя; подобрать и опробовать пропитывающие полимерные материалы и разработать технологию укрепления; произвести сравнительные лабораторные и научные испытания укрепления модельных образцов и выяснить влияние полимерных материалов на эксплуатационные и декоративные свойства настенных росписей. Одновременно решалась задача выбора методов исследования, способных дать сведения о свойствах материалов и модельных образцов до и после их укрепления.

В связи с особыми требованиями, предъявляемыми к реставрационным материалам, испытания по общепринятым методикам для исследования материалов, использующихся в различных областях техники, имеют ограниченное применение, и их результаты могут быть использованы для оценки лишь отдельных свойств материалов. Например, для исследования декоративно–художественных качеств материалов, в частности оценки изменения цвета и фактуры при укреплении, вообще не существует методик испытаний.

При выборе способов укрепления настенных росписей необходимы сведения о прочности, водостойкости, паропроницаемости и других свойствах древних материалов и модельных образцов до и после укрепления. Стандартные методы испытаний не всегда могут быть применены для такого рода оценок, поскольку свойства состарившихся строительных материалов памятников, а также имитирующих их модельных образцов отличаются от свойств новых материалов того же состава

Они имеют неоднородную, глубоко разрушенную структуру, повышенную пористость, низкую механическую прочность и т.д. При использовании стандартных методик образцы не выдерживают нагрузок, рассчитанных на высокую прочность новых материалов, и иногда разрушаются еще до начала испытаний (при закреплении образцов на прибор) или дают такой разброс показателей, который исключает возможность их использования для характеристики материала и сравнения со свойствами укрепленного или нового материала. Поэтому стандартные методы испытаний строительных материалов были скорректированы в соответствии со спецификой реставрационных работ и материалов. Новые методы испытаний и специальные лабораторные опыты позволили получить не только сравнительные качественные, но и количественные характеристики многих свойств материалов до и после укрепления

При выборе условий испытания укрепленных образцов штукатурки с красочным слоем особое внимание уделялось анализу основных факторов, влияющих на разрушения настенной живописи. С этой целью были поставлены специальные опыты, выявлявшие влияние влаги как одного из наиболее агрессивных факторов разрушения: образцы подвергали переменным замораживанию и оттаиванию и переменным увлажнению и высушиванию. Критерием оценки были выбраны скорость водопоглощения и водоотдачи и паропроницаемость образцов при комнатной температуре.

Испытания модельных образцов штукатурки с красочным слоем до и после их укрепления традиционными и синтетическими материалами можно разделить на три группы:

а) определение водозащитной способности укрепляющих материалов;

б) исследование влияния влаги на механическую прочность при сжатии образцов;

в) исследование влияния знакопеременных температур на механическую прочность сопротивления сжатию и на абразивное изнашивание

Для исследования полимерных материалов, рекомендованных для использования в реставрации, ряд стандартных методик был переработан в соответствии со спецификой поставленной задачи. Для оценки качества укрепляющих составов была предложена методика проведения циклических испытании образцов с укрепленным красочным слоем в условиях резких колебаний температуры. Определяли прочность укрепленных образцов штукатурки неокрашенных и с нанесенным красочным слоем на абразивное изнашивание на приборе ПТ–4, по разработанной ЦНИХБИ методике испытаний прочности окраски ткани к сухому и мокрому трению, видоизмененной применительно к поставленной задаче. Сопротивление укрепленного слоя абразивному изнашиванию оценивали по весу продуктов износа. Исследование светостойкости укрепляющих материалов проверяли в условиях естественного старения, установив стенд для испытаний на крыше трехэтажного дома. Светостойкость оценивали визуально, по изменению цвета образцов. Исследование изменения характеристик внешней поверхности красочного слоя выполнялось путем замера цветовых характеристик в международной системе координат XV на автоматическом колориметре для измерения цвета (фирмы Optok, ФРГ) при источнике света "С" и поле зрения 2°. Значение цветности замеряли в трех точках образца до его укрепления и там же после укрепления. Определение коэффициента отражения проводилось на гониофотометре ГФ–65 по методике, разработанной ВНИИ технической эстетики для лакокрасочных материалов

Результаты исследований показали, что рекомендованные ВНИИР кремнийоргани–ческие материалы характеризуются высокой устойчивостью во всех проведенных испытаниях (в некоторых случаях разрушалась штукатурка, но не укрепленный красочный слой). Карбоцепные полимеры (акрилаты, винилацетаты и их сополимеры) характеризуются значительно более высокими, чем традиционные материалы, эксплуатационными свойствами, но по многим параметрам значительно уступают кремнийорганическим полимерам. Образцы с красочным слоем, укрепленным желтковой эмульсией, казеином, после испытаний на температурно–влажностные нагрузки имели характерное для настенных росписей жесткое деформированное шелушение. Такие образцы служили моделями для укрепления их водными дисперсиями сополимеров. Они были испытаны также в сочетании с кремнийорганическими материалами

В результате проведенных испытаний оказалось, что образцы, укрепленные водной дисперсией сополимера в сочетании с кремнийорганическими полимерами, обладают наиболее высокой устойчивостью к эксплуатационным нагрузкам

Однако лабораторные исследования, какими бы жесткими они не были, не отвечают полностью на вопрос о стойкости материала в естественных условиях эксплуатации памятника, поэтому чрезвычайно важна информация, полученная при испытаниях материалов непосредственно в памятниках с подлинной древней росписью. Для дальнейших испытаний в естественных условиях материалы, показавшие лучшие результаты, были переданы реставраторам Владимирской специальной экспериментальной научно–реставрационной производственной мастерской, которые совместно с сотрудниками ВНИИР (ранее ВЦНИЛКР) химиком Ивановой А. В. и кандидатом искусствоведения Филатовым В. В. провели натурные испытания этих материалов. В результате испытаний были выбраны следующие полимеры: водная дисперсия сополимера винилацетата с 2–этилгексилакрилатом (ВА 2–ЭГА);водная дисперсия сополимера винилацетата с этиленом (СВЭД);раствор полиметилфенилсилоксановой смолы марки К–42;полисилазановая смола марки К–15/3 (174–71).

В настоящее время все вышеперечисленные материалы, пройдя многолетние испытания в различных памятниках, широко применяются в реставрационной практике в нашей стране

При использовании этих материалов надо помнить, что нет унифицированной методики их применения, так как даже в одном и том же памятнике нет двух совершенно идентичных участков, поэтому выбор как самих материалов, так и технологий их применения диктуется состоянием авторских материалов росписей и навыком и мастерством реставратора, так как даже самый хороший укрепляющий материал может нанести вред живописи при неумелом его использовании. Синтетические материалы позволяют выполнять укрепление красочного слоя любой степени разрушения живописи с лежащими на ней поздними наслоениями и дают возможность удалить записи после укрепления и сохранить полностью подлинное произведение искусства.

«КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА¹» ПРИМЕНЯЕМЫХ СИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

¹ Более подробный обзор свойств синтетических укрепляющих материалов дан в обзоре И. В. Назаровой (21)