Растворы

Растворами в строительном деле называются соединения изве­сти или цементов с песком и водою, служащие для связывания кирпича или камня при кладке стен, для покрытия каменных или деревянных стен слоем, называемым штукатуркой, и, нако­нец, для образования искусственных камней и целых сооруже­ний.

Растворы должны быть пластичными, чтобы принимать лю­бую форму, не должны уменьшаться и увеличиваться в объеме, иметь хорошую сцепляющую силу. Материалы, входящие в со­став растворов, состоят из вяжущих веществ: глины, извести, цемента и гипса; отощающих, вводимых для устранения сжи­мания раствора песка, щебня, гравия и т. п., при высыхании и для удешевления материала, и, наконец, воды, придающей растворам подвижность, пластичность и химически действую­щей на вяжущие вещества.

Самая лучшая вода для растворов — речная.

Применяющиеся на практике растворы делятся на так назы­ваемые воздушные, которые твердеют на воздухе, и гидравличес­кие, твердеющие под водой.

Воздушные растворы составляются из извести и песка и слу­жат для обыкновенных штукатурок, причем извести берется столько, чтобы заполнить пустоты между песком. Практически на 1 объем известкового теста берется от 2 до 4 объемов песка в том случае, если оперируют с жирной известью; от 1¹/₂ до 2 объемов при средней извести и до 1 объема при тощей изве­сти. Чем больше входит извести в раствор, тем дольше он твер­деет.

Твердение воздушных растворов состоит в испарении из них воды и поглощении ими углекислого газа из воздуха, который превращает гидрат окиси кальция в кристаллическую углекислую известь. Чем больше будет содержать ее штукатурка, тем будет она прочнее. Скоро высохшие стены здания непрочны. Искусст­венная сушка стен с помощью жаровен образует на поверхности штукатурки крепкую корку, которая препятствует выходу влаги из стен и дальнейшему поглощению известью углекислого газа, и потому стены остаются сырыми¹²² и прочность их уменьшается. Толщина углекислой корки извести на поверхности штукатурки тем тоньше, чем глаже ее поверхность. Вот почему фресковая жи­вопись с зернистой поверхностью прочнее фрески с гладкой по­верхностью.

Кроме воздушных известковых растворов, имеет применение на практике и так называемая гидравлическая известь, обладаю­щая большей или меньшей способностью твердеть под водой и в присутствии воды. Свойства эти у извести обусловливаются со­держанием в ней аморфного кремнезема, который при обыкно­венной температуре вступает в соединение с гидратом извести и дает нерастворенную кремнекислую известь.

Поскольку в извести содержится кремнезем, постольку она и является гидравлической.

Кроме гидравлической извести, получаемой из природного материала (известняка, содержащего значительное количество кремнезема), гидравлическая известь получается и с помощью добавок некоторых веществ к известковому тесту обыкновенной извести. Подобные растворы носят название «цемяночных».

Названными добавками служат: толченый кирпич и черепица, трепел, пемза, пуццолана и пр. Ими пользовались для укрепле­ния известковых растворов уже в глубокой древности и в сред­ние века, что делалось не только для простых стен, но и для фресковых штукатурок. Толченый кирпич находится и в левкасе древнерусской фресковой живописи.

С открытием цементов широко стали пользоваться ими для составления цементных растворов, находящих различное приме­нение в строительном деле, причем применяются чисто цемент­ные растворы и растворы смешанного состава, где цемент в известных пропорциях замешивается с известью и сюда же примешивается песок.

Для цементных растворов на 1 часть цемента берется от 1 до 5 и даже 6 частей песка. Последний раствор еще доста­точно прочен, но уже значительно более рыхл, чем те, в кото­рые входит меньшее количество песка.

Сложные растворы (смешанного состава) имеют в строи­тельном отношении следующие преимущества перед чистыми цементными и известковыми растворами: они дешевле первых и крепче вторых.

Пропорции между составными частями весьма разнообраз­ны: на 1 часть цемента берется от 5 до 10 частей песка и от ¹/₂ до 2 частей извести или от 2 до 6 частей песка и от ¹/₂ до 2 частей извести. Изменение в пропорциях составных ча­стей всецело зависит от назначения изготовляемого раствора. Для воздушных целей применяется первый состав, для водо­непроницаемого слоя — второй.

Кроме описанных выше растворов, имеют применение в строительном деле и алебастровые (гипсовые) растворы.

Гипс, будучи смешанным с водой, дает тесто, которое вско­ре начинает твердеть. При растворении с 50% воды гипс должен сильно затвердеть в течение 5—10 минут. Обыкновенно же для растворов на 1 часть гипса берется 2¹/₂ части воды, что делается для замедления твердения гипса. С этой же целью к гипсу примешивается клей, камедь, глицерин, спирт и т. п., причем клей увеличивает крепость гипса. Известь, примешанная к гипсу, также задерживает его отвердение.

Для штукатурок идет смесь гипса с водой, а также с раз­личными добавками. Если гипс соединяется с известью, то на 1 ведро последней берется 4 килограмма гипса. В одном из видов потолочных железобетонных перекрытий нижнее пере­крытие состоит из гипсовых досок толщиной в 2—3 сантиметра или же состоит в том, что туго натянутая сетка проволок из оцинкованного железа толщиной в 2—3 миллиметра с клеткой, сторона которой равняется 30 миллиметрам, покрывается слоем известкового раствора с добавкой к нему гипса и коровьих волос толщиной в 3—5 сантиметров.

Гипсово-известковые штукатурки выстаиваются скорее из­вестковых, состоящих из извести и песка. Они обладают до­статочной твердостью и белизной, но от сырости разрушают­ся скорее известковых, так как гипс более растворим водою.

Закончив обзор строительных материалов, необходимо те­перь остановиться на том, какие же из описанных выше ра­створов дают в виде штукатурки наилучшую подготовку стен для живописи.

Многовековой опыт применения для стен известковых шту­катурок показывает нам полную пригодность этого вида подго­товки их для живописи, хотя он и не лишен некоторых не­удобств, так как для большинства способов живописи, за исключением фрески, требуется длительное выстаивание ее.

То же должно сказать и об оштукатуривании стен цемя­ночными растворами, дающими также хорошие результаты для живописи.

Что касается до чисто цементных штукатурок, обладаю­щих большой крепостью и водонепроницаемостью, то под фрес­ковую живопись они не пригодны именно потому, что мало проницаемы водой, вследствие чего не могут создать для фрески необходимой ей среды, насыщенной влагою. Даже нозд­реватый вид портландского цемента, носящий название «пено­бетон», по своей непроницаемости для воды не пригоден для фресковой живописи. Содержание свободных щелочей и сво­бодной извести в портландском цементе также препятствует его применению в подготовке стен под фресковую живопись. Для остальных способов живописи необходима особая обработ­ка цементных штукатурок, нейтрализующая их, наставление к которой дается при описании применения на стенах масляной живописи.

Нанесение штукатурок смешанного состава на стены, осо­бенно с малым содержанием цемента, уже более применимо для всех родов живописи, но только не для фрески, так как и в данном случае свойства портланд-цемента остаются теми же. Выстаивание для штукатурок и этого состава необходимо, а также желательна и нейтрализация их.

Гипсовые и смешанного состава штукатурки (с известью) пригодны после их выстаивания для всех видов живописи, за исключением лишь фрески, в которой присутствие гипса, раст­воренного в воде, в красках совершенно недопустимо.

К сказанному о пригодности различных по составу штука­турок для живописи следует добавить, что фресковая живопись, при применении в зданиях современной системы железобетон­ных потолочных перекрытий и оштукатуривании их, например, не может, конечно, служить для росписи плафонов этих зданий.

Росписи подлежат обыкновенно стены каменных построек, важнейшим строительным материалом которых, составляющим главный массив здания, служит камень, чаще кирпич. Мате­риалы эти связываются между собой известью или цементом, требующим для своего применения воды, которая необходима для составления цементных и известковых растворов и для смачивания строительного камня и кирпича, что придает боль­шую прочность связи. Вода входит в большом количестве в постройку, и потому только что выведенное здание долгое вре­мя представляет собой сырую массу, просыхание которой идет очень медленно.

Процесс «выстаивания» новой постройки длителен и должен протекать в естественных условиях. Стены здания долго со­храняют в себе влагу, еще больший промежуток времени не­обходим для полной просушки таких частей его, каковыми яв­ляются пилоны, своды и т. п. Само просыхание постройки не ограничивается только физическими процессами, но сопровож­дается и химическими. Избыток воды, введенной в постройку, выделяется из нее через поры строительных материалов и испаряется; одновременно с этим воздух проникает в поры их и приносит с собой углекислоту, которая необходима для за­твердения известковых растворов. Выстаивающееся здание та­ким образом «вдыхает» в себя необходимые для его прочности элементы из воздуха и «выдыхает» ненужные ему. Ничто не должно препятствовать этому естественному процессу, от пра­вильности протекания которого зависит прочность здания; от­сюда и роспись здания не должна предприниматься в тот период времени, когда оно еще не выстоялось вполне, так как в противном случае это дурно отразилось бы как на самом зда­нии, так и на его росписи.

Просушка здания в более массивных его частях особенно затягивается. Приступая к росписи новой постройки, необхо­димо действовать с большой осторожностью даже в том слу­чае, если здание выстаивалось, по-видимому, достаточное время, и применять при экстренной необходимости лишь те из спосо­бов живописи, которые наименьшим образом препятствовали бы в дальнейшем свободному протеканию указанных выше процессов.

Все имеющиеся в распоряжении декоративного живописца способы монументальной живописи могут быть разделены с этой точки зрения на две категории:

1. Живопись, закрывающая поры стен здания. Сюда отно­сятся: масляная живопись, масляно-восковая, живопись со смолами и слишком плотная темпера, т. е. имеющая в своем составе большое содержание масел и смол.

2. Живопись, не закрывающая пор стен здания. Сюда от­носятся: клеевая живопись и темпера, не имеющая большой плотности, фресковая живопись и силикатная живопись («мине­ральная живопись Кейма»).

Прочность живописи, покрывающей штукатурку здания, зависит также и от устойчивости связующих веществ ее кра­сок по отношению к строительному материалу, покрываемому ими, а именно: цементу и едкой извести, а также от способ­ности их оставаться без изменения даже при продолжитель­ном действии на них влажности. Связующие вещества, принад­лежащие к органическим началам, каковы клей, масла и т. п., будут в общем менее устойчивыми, нежели те из них, которые принадлежат к минеральным началам.

Материалы, входящие в постройку здания, и в другом от­ношении могут влиять на прочность живописи. Так, в кирпи­че, камне, песке, извести, цементе и, наконец, воде, входящих в постройку, могут находиться, как уже известно, растворимые вещества: соли калия и натрия, селитра, сернокислый натр (глауберова соль) и др., которые при известных условиях выделяются на поверхности штукатурки, а следовательно, и живописи и вредят ей. Кристаллы некоторых из названных ве­ществ достигают больших размеров (2—6 мм) и потому при­чиняют живописи особый вред. Удаление подобных кристалли­заций, обезображивающих всякую живопись, независимо от способа ее исполнения, сопряжено с большими затруднениями и часто вовсе не представляется возможным.

Особо благоприятствует описываемым явлениям сырость в стенах зданий. В новых постройках с течением времени и при нормальных условиях она постепенно исчезает. Но может быть и ряд условий, при которых сырость длительное и даже постоянное время остается в стенах здания. Такими условиями являются: подпочвенная влага, поступающая постоянно в сте­ны здания, недостаточная вентиляция помещения, протекание крыш здания, гигроскопичность строительных материалов и т. п. В результате отсыревания стен получается выделение на них растворимых солей в виде кристаллизаций различных цве­тов, разрушение каменной кладки (при слабо обожженных кир­пичах), появление плесени и грибов, отпадение штукатурки.

Никакие паллиативные средства здесь не могут исправить дела, которое к тому же приходится исправлять не художнику. Художник же не должен забывать, что на сырых стенах ни один из способов стенной живописи не сможет дать положи­тельных результатов.