3. Реставрация каменных зданий и сооружений

Природный камень издревле использовался в строительстве как самый распространенный конструктивный и облицовочный материал, отличающийся высокими механическими и декоративными свойствами.

Сохранность этих свойств и сопротивляемость разрушению под воздействием различных внешних и внутренних факторов в основном определяется особенностями строения – структурой материала, его вещественным составом, которые непосредственно зависят от условий образования природного камня.

С учетом этих обстоятельств изменяются характер и скорость разрушения данного вида материалов, их загрязнение, а, следовательно, и специфика производства консервационных и реставрационных работ.

Таким образом, для того, чтобы принять решение о характере необходимых способов реставрации каменных памятников архитектуры, необходимо предварительное научное исследование исторических и климатических факторов, оказывающих воздействие на такие здания или сооружения. В данном случае имеется в виду совокупность механических, физических и химических воздействий, что и предопределяет длительность и характер старения, как сооружения, так и материала, из которого оно возведено.

3.1. Природный камень в архитектурно-строительной практике

История использования природного камня как строительного и декоративно-художественного материала уходит своими корнями в глубокую древность.

Эпоха первобытнообщинного строя непосредственно связана с возведением из массивных, весом от 40 до 300 т каменных монолитов и плит ритуальных и погребальных мегалитических сооружений – менгиров, дальменов, кромлехов, циклопических крепостей, сложенных из огромных необработанных скальных глыб; спиралевидных лабиринтов и др.

Неизмеримо возросла роль камня в строительстве, архитектуре и прикладном искусстве в период возникновения и развития древних культур Египта, стран передней Азии и античного мира.

Египтяне первыми начали возводить монументальные каменные сооружения, достигнув в обработке камня высокого совершенства. Правильная трещиноватость, характерная для гранитов, известняков и песчаников нижнего Нила способствовала добыче монолитов в виде грубо околотых блоков-кубов и параллелепипедов, массой от 15 до 2,5 т, отесанных и подогнанных с ювелирной точностью, облицовочных плит, покрывающих поверхность пирамид, храмов, дворцов и других сооружений.

Дальнейшее развитие строительного искусства египтян связано с эпохой среднего и нового царства, когда возводились монументальные пещерные и наземные храмы и гробницы, которые либо полностью вырубались в скальном массиве (ансамбль Абу-Самбел), либо украшались лесом грандиозных (высотой более 20 м, диаметром до 3,6 м) каменных колонн (храмы в Карнаке и Луксоре). Известняк и песчаник стен и стоечно-балочных конструкций храмов сочетается здесь с обелисками и скульптурными полированными изображениями фараонов, высеченными из цельных глыб розового гранита.

Наивысший рассвет культуры камня в античном мире, совпадающий с «классическим периодом» в истории Древней Греции, связан со строительством зданий общественного назначения и, прежде всего храмов, вершиной архитектурно-строительного и художественного мастерства при возведении которых стал ансамбль Афинского акрополя (Парфенон, Эрехтейон, храм Ники Аптерос, пропилеи). Основными строительными элементами здесь стали тщательно отесанные известняковые и мраморные квадраты, балки, плиты и отдельные барабаны колонн. Мрамор же послужил материалом и для создания великолепных образцов монументально-декоративной и рельефной скульптуры, подчеркивающих своей пластикой тектонику форм Парфенона.

В пропилеях Акрополя впервые для перекрытия пролетов до 6 м был использован «армированный мрамор», представляющий собой мраморные балки, по длине которых в специально выбранные канавки замуровывались железные стержни.

Ведущую роль играл природный камень в строительстве и архитектуре и Древнего Рима. Крепости и мосты, акведуки и амфитеатры, дворцы и термы, форумы и триумфальные арки, мавзолеи и гробницы – для всего этого требовалось огромное количество камня, которому наряду с традиционной параллелепипедной все чаще придавалась трапециевидная форма, позволявшая сочетать обычную кладку с клинчатыми конструкциями арок и сводов. Так же как и в греческой архитектуре, у римлян вначале применялась кладка насухо, т.е. без прослоек связующего раствора. И только в эпоху Империи начал использоваться раствор – сначала для бутовой кладки, а потом при возведении стен и сводов. Прочность и водонепроницаемость римских строительных растворов (римской мальты) повышались за счет введения в них гидравлических присадок – пуццолановых добавок, в качестве которых использовались вулканический песок, тонкоизмельченный кирпич (цемянка) и др. Секрет состава этих растворов не раскрыт до сих пор.

Основными разновидностями строительного камня являлись блоки (квадры) размером 60×60×120 см, вырезанные из туфа, травертина или известняка. В качестве декоративно-облицовочного и статуарного материала использовался мрамор и гипс.

Римские строители умело сочетали природный камень с легким (на пемзовом щебне) бетоном и обожженным кирпичом, что позволяло возводить большепролетные арочные мосты-акведуки и грандиозные сферические своды (купола) диаметром более 40 м (Пантеон и др.).

Природный камень повсеместно использовался в основном как облицовочный материал в архитектурно-строительной практике и в Византийской империи. Многие редкие разнообразной окраски и рисунка виды мрамора, порфира и др. были заимствованы у остатков древних сооружений и сочетались с золотом, серебром, слоновой костью, драгоценными камнями и другими ценными материалами.

Для облегчения массы византийских сводов в их кладку вводились пористые каменные породы (пемзы, туфы).

Монументальные памятники каменного зодчества оставила и эпоха феодализма, для которой характерны тяжеловесные, толстостенные крепостные комплексы кремлей, замков, монастырей, которые постепенно уступают место роскошной дворцовой архитектуре и великолепию готических храмов с их удивительным каменным «звериным» декором. Основным строительным материалом здесь служил легкообрабатываемый известняк, добываемый в местных карьерах.

С эпохой феодализма связано зарождение и развитие древнерусского каменного зодчества ярко выраженное в строительстве монолитных крепостных стен и башен кремлей, каменных палат, церквей и соборов. Обычно кладка их стен производилась из грубоколотых блоков известняка и песчаника, а облицовка – кварцитом, лабрадоритом и другими, в основном местными декоративными разновидностями плотных горных пород.

Высокое искусство русских мастеров каменного дела нашло свое отражение в изумительных по красоте форм и декора белокаменных храмах и теремах, возведенных в XII-XIII в.в. во Владимире, Суздале, Ростове Великом, Юрьеве Польском, Ярославле и других русских городах в основном из местных плотных известняков. Белокаменная резь близкая по стилю узорам, используемым при резьбе по дереву, осуществлялась мастерами из отдельных прямоугольных известняковых блоков, которые после завершения работы поднимались наверх и устанавливались по месту. Блоки камня обтесывались топором и теслом, круглые углубления высверливались коловоротом со сверлом-пёркой, а для нанесения фигурной резьбы использовались желобчатые и угловые стамески или (для более плотных известняков) прямые и полукруглые долота.

В XIV в. из местного белого известняка был возведен Московский Кремль и его каменные палаты и соборы, а также Новодевичий монастырь, палаты боярина Волкова, церковь Успения на Покровке, церковь Покрова в Филях. Позднее из такого же камня были построены особняк С. Морозова, Казанский вокзал и др. Все это послужило основанием для закрепления за нашей столицей образного названия – Москва белокаменная.

Известняки и песчаники различной плотности широко использовались при возведении зданий и сооружений различного назначения в Крыму, южных районах Украины и России. Уникальные по своей архитектуре крепостные, культовые и светские памятники материальной культуры, сохранившиеся со времен средневековья на территории Грузии, Армении, Азербайджана, Средней Азии, Ирана, Турции, стран Южной и Юго-Восточной Азии, также обычно строились из традиционных для соответствующего региона разновидностей природного камня. Большей частью это были туфы, песчаники, плотные и пористые известняки, используемые как в ограждающих, так и в несущих конструктивных элементах зданий. Эти разновидности природных материалов совместно с мрамором и другими плотными горными породами применялись для внешней и внутренней облицовки, при осуществлении которой часто использовалась резьба по камню.

Неиссякаемые тектонические и декоративно художественные возможности камня получили дальнейшее развитие и воплощение во всемирно известных памятниках архитектуры, созданных в период итальянского Возрождения. Зарождение ренессансной культуры Италии непосредственно связано с романскими, готическими и византийскими традициями средневекового каменного зодчества. Даже в начальный период раннего Возрождения возводятся еще монументальные, квадратные в плане, сплошь облицованные камнем, подчеркнутые мощным «рваным» рустом нижнего этажа и завершающиеся крупным ордерным карнизом здания (палаццо Медичи – Риккарди и др.) В период расцвета строительного искусства и архитектуры Ренессанса появляются характерные для этого времени изящно-простые с гармоническими пропорциями сооружения, при взгляде на которые почти полностью исчезает ощущение тяжести камня. Тогда же возводится величественная «поэма камня» – собор Святого Петра в Риме.

Органическим элементом городских ансамблей Италии этого времени является монументально - памятниковая и декоративная скульптура, придающая значительность, величественность и торжественность архитектурным комплексам.

На закате Высокого Возрождения реально тектонике архитектурного произведения все больше противопоставляется декоративность, парадность фасада. Камень постепенно теряет свои конструктивные функции и становится одним из элементов пышного декора, зарождающегося стиля барокко, ставшего предвестником строгой, сдержанной и одновременно изысканной архитектуры классицизма.

В России наиболее полно особенности этих архитектурных стилей получили отражение в великолепных по своим классическим формам, пропорциям, внутренней и наружной облицовке отдельных зданий и целых комплексов северной столицы российского государства – Санкт-Петербурга.

При возведении всех этих шедевров архитектуры и строительного искусства ведущую роль также играл природный камень – добываемый в местных карьерах известняковый туф (травертин), плитчатый известняк, диабазы и брекчии, уральские мрамор и малахит, прибайкальский лазурит, карельские разнообразной окраски граниты, гнейсы, мраморы, кварциты, «аспидный» и шунгитовый (графитовый) сланцы, эстонские доломиты и мраморы, а также ввозимые из-за рубежа песчаники (Польша, Германия), бадахшанский лазурит (Афганистан), белый каррарский «статуарный», белый с прожилками «сицилийский», голубовато-серый «бардиллио», зеленый левантийский, желтый сиенский, черный генуэзский мраморы Италии, красный «гриотто» мрамор (Франция), гранит-порфир (Швеция) и др. Все многообразие этой каменной палитры участвует в создании таких, известных всему миру, шедеврах отечественного зодчества, как Исаакиевский собор, Зимний, Михайловский и Мраморный дворцы, ансамбль Биржи на стрелке Васильевского острова, Казанский собор, триумфальные сооружения городских проспектов и Дворцовой площади, здания главного Адмиралтейства и исторического Смольного, монументальные гранитные набережные и др. Органически вписаны в архитектурный облик города и такие образцы монументально - памятниковой скульптуры, как Александровская колонна на Дворцовой площади и пьедестал памятника Петру I – монолит гранита, выколотый из огромного (длина 13,4 м, ширина 67 м, высота 8,2 м) валуна весом 1600 т.

Уникальные по своей архитектуре сооружения, в создании которых широко и многообразно использовался природный камень, возводились и в наше время. В нашей стране, где камень издревле являлся одним из основных природных богатств, любовно сохранялись лучшие традиции каменного зодчества и художественной обработки этого великолепного материала.

Многовековое и столь разнообразное использование природного камня в строительстве и архитектуре не случайно и объясняется его своеобразными физико-механическими и декоративно-художественными свойствами, сочетающимися в ряде случаев, с высокой долговечностью – основной характеристикой, определяющей качество любого материала.