Новый материал для реставрации и копирования произведений искусства из камня

Значительная часть произведений материальной культуры и искусства человечества создана из натурального камня. Камень - относительно прочный материал, но и он при неблагоприятных условиях подвержен разрушению, особенно, если он находится на открытом воздухе. Поэтому требует заботы, ухода консервации и при необходимости реставрационного вмешательства.

Практически все материалы, используемые в реставрации натурального камня, подвержены прогрессирующему старению, природа которого обусловлена наличием химически активных центров в молекулярной структуре композита. Это приводит к тому, что под воздействием химических и биологических реагентов, а так же радиационного облучения в окружающей среде наблюдается появление трещиноватости поверхностного слоя и отторжение реставрационного материала от натурального камня.

Многолетний опыт реставраторов по камню свидетельствует о том, что немногие полимерные материалы, ставшие уже традиционными в современной реставрационной практике, удовлетворяют требованиям и высокому качеству реставрации. Наиболее часто для реставрации камня твердых пород и других плотных материалов применяются смолы холодного отверждения: эпоксидные и полиэфирные. При использовании этих смол в качестве связующего получают искусственный камень, который по своей природе не может быть стойким во времени, особенно на открытом воздухе, что обусловлено наличием  в молекулярной структуре композита свободных радикалов. Наличие нескомпенсированных молекулярных связей в этих полимерах приводит под воздействием химических и биологических реагентов  к  окислению и замещению свободных связей, т.е. появлению на поверхности кислотных и щелочных групп. Это вызывает прогрессирующее разрушение искусственного камня, которое выражается в омылении, помутнении поверхности, изменении цвета и появлении пятнистости, с последующим возникновением трещиноватости и отслоения искусственного материала по границе контакта.

С 1991 года группа научных сотрудников Отдела истории и реставрации памятников архитектуры Государственного Эрмитажа и НТО "Инфраспек"  проводила научно-экспериментальную работу в поисках возможности создания материала более стойкого к атмосферным воздействиям, отвечающего современным требованиям реставрации произведений искусства и культуры из камня. В результате практических опытов появился материал "Лудевол".

Испытания в лабораторных условиях дали возможность составить характеристику материала "Лудевол", создаваемого на его основе искусственного камня, а также выявить ряд существенных преимуществ на молекулярной основе по сравнению с другими традиционно используемыми материалами холодного отверждения:
1. На молекулярном уровне имеет продольно-сетчатую структуру с скомпенсированными валентными связями, поэтому он обладает большой механической прочностью и долговечностью.
2. Обладает внутренней пластичностью, что снимает необходимость вводить в его состав пластификатор.
3. В исходном состоянии  имеет низкую вязкость и может проникать в поры реставрируемого материала, заполняя микротрещины и укрепляя ослабленные зоны.
4. Обладает достаточной адгезией для долговечной склейки.
5. В отличие от традиционно используемых смол-полимеров  не имеет в своем составе вредных для здоровья компонентов, с ним можно работать в обычных условиях (без специального оборудования), и после отверждения искусственный камень является экологически чистым и безопасным материалом.
6. Благодаря низкой вязкости и малому поверхностному натяжению  принимает большое количество наполнителя (более 80%).

На основе материала "Лудевол" возможно создание искусственного камня со специально подобранными по цвету и структуре наполнителями. В зависимости от наполнителя можно имитировать камень, по внешнему виду и основным характеристикам сходный с породами камня (граниты и базальты, порфиры и яшмы, мрамор, плотные разновидности песчаников и известняков с водопоглощением близким к натуральному камню плотных пород).

Искусственный камень на основе композита "Лудевол" имеет ряд положительных свойств:
1. По сравнению с другими традиционно используемыми материалами искусственный камень значительно более устойчив к разрушительным процессам атмосферных воздействий, т. е. является более долговечным. В лабораторных испытаниях образцы камня выдержали 75 циклов.
2. Он имеет высокую прочность на разрыв  и на истирание, поэтому его можно использовать при реставрации  и реконструкции каменных полов и ступеней лестниц.
3. При нанесении мастики, приготовленной на основе "Лудевола", на слой естественного камня образуется устойчивая связь искусственного и натурального камня в месте контакта.
4. Искусственный камень на основе "Лудевола" устойчив к воздействию воды и щелочно-кислотных растворов, поэтому не происходит омыление, изменение цвета и деструкция материала на поверхности и в объеме.
5. Камень на основе "Лудевола" в зависимости от наполнителя не меняет свойств при температуре до 500-600°С. При нагревании он не разрушается и не изменяет фактуры поверхности.
6.  Камень на основе "Лудевола" является относительно обратимым материалом.

Масса, имитирующая камень, до отверждения представляет собой мастику. Эта масса может быть использована при реставрации для мастиковки мелких утрат поверхности, трещин, швов склейки, каверн. Подобная же мастика используется для воспроизведения утраченых памятников или в тех случаях, когда необходимо музеефицировать пямятник, а на его место поставить копию. Тогда мастикой, имитирующей камень, набивают форму, и после ее отверждения извлекают из формы копию или ее фрагмент.

Искусственный камень на основе композита "Лудевол" хорошо показал себя в практической работе по реставрации произведений искусства из камня. Одним из первых опытов практического применения искусственного камня на основе "Лудевола" было восполнение покрытия ступени лестницы (толщиною 3-5 мм) в здании Малого зала Филармонии в Санкт-Петербурге. За десять лет ее эксплуатации не отмечено изменений по сравнению с ее внешним видом после реставрации.

Окончание статьи см. в следующем номере