2. Основные причины, вызывающие разрушение

ПАМЯТНИКОВ АРХИТЕКТУРЫ

Факторы, обусловливающие изменение внешнего и внутреннего облика памятников материальной культуры весьма разнообразны. Они могут быть подразделены на две основные категории: внутренние, присущие самому памятнику, и внешние, связанные с особенностями его эксплуатации.

Внутренние факторы связаны с местоположением здания, климатическими особенностями региона, характером грунтов под фундаментами и своеобразием самого сооружения – правильностью выбора использованных природных и искусственных материалов; ошибками в инженерных расчетах несущих элементов памятника; дефектами, допущенными в процессе производства строительных и отделочных работ.

Внешние факторы включают естественный ущерб и повреждения, нанесенные зданию человеком. Естественные непрерывно-действующие долговременные причины, связанные с разнообразными физическими, химическими, электрохимическими, биологическими процессами, вызывают постепенное «старение» памятников архитектуры.

Кроме этого дополнительными непредвиденными факторами, неизбежно приводящими к весьма значительным повреждениям сооружения, являются разнообразные стихийные природные катаклизмы, которые по своему проявлению относятся к естественным случайным причинам. Что касается ущерба, наносимого памятникам архитектуры деятельностью человека, то он связан как с военными действиями, так и с изменениями, привносимыми людьми в процессе перестроек, которые искажают первоначальный облик зданий и неизбежно сопровождаются их внешними и внутренними повреждениями.

а) Внутренние причины разрушения

Геотопографическое положение и природа территории, на которой возведено сооружение, оказывает на него непрерывное воздействие, постепенно изменяя внешний вид памятника. Усугубить отрицательное влияние климата может расположение здания вблизи водоемов, его ориентация относительно солнца или господствующих ветров. Сопротивляемость строения различным климатическим условиям ослабевает со временем и непосредственно связана с видом и особенностями материалов, из которых оно возведено.

Характер территории и строения грунта оказывают непосредственное воздействие на долговечность и устойчивость фундаментов, предопределяя опасные осадки и деформации отдельных элементов здания, искривление швов кладки, изменение внешнего вида.

Наиболее вероятными причинами преждевременного разрушения памятников архитектуры являются правильность выбора строительных материалов и ошибки, допущенные при строительстве. В этой связи при исследовании материалов, из которых возведено здание необходимо выяснение таких факторов, как их прочностные характеристики, обеспечивающие восприятие действующих нагрузок, качество изготовления отдельных строительных элементов, кладочных и штукатурных растворов, соответствие размеров, формы, обработки различных по назначению изделий требованиям, определяющим прочность и внешний вид сооружения.

Так, при оценке конструктивных и облицовочных материалов из природного камня обязательным является определение места и способов его добычи и обработки, механических характеристик, обрабатываемости, степени однородности физико-механических свойств, стойкости по отношению к попеременным циклическим температурно-влажностным и химико-биологическим воздействиям окружающей среды.

Анализ керамических (кирпич, черепица, терракота и пр.) изделий, помимо указанных выше, предусматривает также установление методов обжига сырца, особенностей формовочных глин, их химического и минерального состава, гигроскопичности.

При исследовании кладочных и штукатурных растворов определяется их состав, адгезионные свойства, прочностные характеристики, сопротивляемость действию высоко стоящих грунтовых вод и атмосферных осадков в совокупности с действием низких температур.

Оценкой деревянных сооружений предусматривается установление важнейших механических свойств древесины, ее обрабатываемости, способности сопротивляться разрушающему действию микробиологических процессов (загнивание, червоточины), попеременному увлажнению - высушиванию и пр.

Что касается строительных дефектов, определяющих опасные деформации и преждевременное разрушение памятников архитектуры, то они в основном связаны с качеством несущих конструкций, методами возведения зданий, ошибками, допущенными при расчетах и повлекшими за собой неправильность определения нагрузок, обеспечивающих необходимую сопротивляемость несущих конструкций. В зависимости от характера нагрузок, испытываемых несущими элементами сооружения, его дефекты определяются неправильностью и неполноценностью возведения фундаментов, чрезмерностью вертикальных нагрузок относительно размеров несущих конструкций, неуравновешенностью усилий, воспринимаемых не рассчитанными на них несущими элементами или дефектами несущего остова здания.

Только подробное исследование подлежащего реставрации сооружения и сбор сведений о способе его возведения позволяет окончательно выяснить, чем вызваны внутренние причины его разрушения – ошибками, заложенными в проекте, некачественно выполненными строительными работами или использованием некондиционных материалов.

б) Внешние причины разрушения

Любое сооружение, стоящее на земле, подвергается совокупному долговременному воздействию различных природных факторов (физических, химических, биологических, ботанических), вызывающих развитие опасных коррозионных процессов, приводящих к постепенному разрушению здания.

Физическая коррозия обусловлена совместным воздействием на строительные материалы, из которых возведен тот или иной памятник архитектуры, воды, высоких и низких температур, ветра, атмосферных осадков и пр.

Наибольшие разрушения наносятся зданиям высоко стоящими грунтовыми водами и атмосферной влагой в совокупности с действием низких температур. Грунтовые воды, подсасываемые фундаментами, значительно снижают несущую способность этих конструктивных элементов, вызывая их статическое и химическое (в случае минерализованных вод) разрушение. Вследствие капиллярного поднятия влаги интенсивному увлажнению на высоте нескольких метров от поверхности земли подвергаются ограждающие конструкции здания, что приводит к ослаблению как стеновых материалов, так и строительных (кладочных и штукатурных) растворов.

Попеременное замораживание и оттаивание влаги, содержащейся в порах и неплотностях материалов, вызывает весьма значительные их разрушения за счет процессов «морозного выветривания», как и циклическое увлажнение и высушивание, предопределяющее нарушение структуры вследствие постепенного развития трещин. Кроме того, высокие температуры в сочетании с интенсивной влажностью способствуют активному развитию биологических процессов разрушения (гнили, плесени).

Химическая коррозия является одним из опаснейших видов разрушения материалов, главными агентами которого служат вода и воздух, насыщенный различными газообразными и пылевидными химическими веществами. Среди газообразных продуктов, выбрасываемых в атмосферу промышленных населенных пунктов наиболее опасными являются углекислый и сернистый газы, которые, растворяясь в воздушной влаге и дождевой воде, образуют угольную и сернистую кислоты. Эти кислоты, вступая в химическое взаимодействие с вещественными составляющими строительных материалов, образуют новые, увеличивающиеся в объеме или легко растворяющиеся и вымываемые соединения, вызывающие серьезные нарушения поровой структуры материалов – растрескиванию и осыпанию поверхности.

Кроме того, пыль и копоть, скапливающиеся в воздухе, адсорбируясь в порах и на поверхности ограждающих элементов, внутренней и внешней облицовке сооружений, являются источником трудноудаляемого загрязнения.

Биологическая (в том числе и ботаническая) коррозия вызывается растениями, паразитической растительностью, сапрофитными грибами, микроорганизмами и некоторыми разновидностями насекомых.

Зерна, попадая в трещины и впадины открытых для пыли и влаги поверхностей зданий развиваются в растения, которые в процессе роста раскалывают своими корнями эти поверхности, нанося тем самым значительный урон памятникам архитектуры. Подобные разрушения усугубляются и паразитической растительностью (плющ и другие вьющиеся растения), распространяющейся непосредственно по поверхностям сооружений.

Что касается грибов, микроорганизмов и насекомых, то их разрушающее действие наиболее эффективно проявляется в деревянных зданиях и сооружениях (особенно непроветриваемых и неосвещаемых), контактирующих с атмосферной или грунтовой влагой.

Каждый из приведенных видов коррозии обычно взаимодействует друг с другом, приводя к большему или меньшему разрушению памятников архитектуры во времени.

Эти повреждения усугубляются различными непредвиденными (случайными) стихийными бедствиями – природными катастрофами: ураганными ветрами, землетрясениями, оползнями, наводнениями, цунами, извержениями вулканов и пр. К ним же можно отнести и пожары, которые вызывают опасные деформации и разрушения не только древесины, но также камня и металлических конструкций.

Значительный ущерб памятникам архитектуры может быть нанесен и деятельностью человека. Сюда относятся различные перестройки сооружений, искажающие их первоначальный облик и нарушающие равновесие несущих конструктивных элементов. Не менее опасным является ведение вблизи памятников различных подземных строительных работ – прокладка тоннелей, подземных переходов, рытье колодцев, которые нарушают условия работы фундаментов и тем самым предопределяют возникновение внутренних напряжений и деформаций, вызывающих тяжелые нарушения, как в несущих, так и в ограждающих элементах зданий. Некачественно выполненные реставрационные и ремонтные работы также относятся к одной из причин изменения первоначального облика памятника архитектуры, вызванных непосредственной деятельностью человека.

И, наконец, наиболее разрушительным фактором, наносящим в ряде случаев невосполнимый ущерб уникальным сооружениям, являются военные действия с применением различных видов вооружений.