ГЛАВА III . Анализ и сопоставление консервационных материалов для гипсовой скульптуры в период от 1950-2015 год.

С момента открытия гипса как материала для архитектуры, строительства, лепки и скульптуры люди столкнулись с проблемой гигроскопичности этого материала. После отвердения из гипса выходят излишки влаги, после чего он становится пористым. В таком случае, если гипс находится на открытом воздухе или в местах повышенной влажности (перепадов влажности), он быстро разрушается. Каждое проникновение влаги постепенно разрушает структуру гипса (размывает). Следует обратить внимание и на то, что влагонасыщение водой гипса может достигать 25-30%. Однако процессы разрушения гипса начинаются уже при влагонасыщении 2-3%. Здесь же следует отметить, что параллельно процессу разрушения структуры гипса происходит и его деформация. Механизм разрушения кристаллической поверхности выглядит следующим образом: при каждом влагонасыщении гипса вода частично растворяет его кристаллические связи и расклинивает другие^[16]. Все эти факторы повлияли на то, что исторически всегда искали и разрабатывали различные материалы способные гидрофобизировать гипсовую поверхность. На сегодняшний день эти факторы имеют огромное значение в подборе материалов для проведения консервационных мероприятий, суть которых в большей степени заключается в укреплении гипсовой поверхности и придания ей водоотталкивающих свойств.

С давних времен для понижения гигроскопичности гипсовой поверхности и придания гидрофобных свойств использовали воск. Сначала применяли натуральный воск, с течением времени перешли на искусственный. Для нанесения его разводят на скипидаре, уайт-спирите и на других растворителях. Недостатком такого метода является то, что поверхность быстро истирается и требуется обновление воскового слоя. Следовательно, недостатком использования восковой смазки является необходимость проведения регулярных профилактических мероприятий по её нанесению. Также к недостаткам восковой пропитки можно отнести его повышенную загрязняемость и тот факт, что белой поверхности воск придаёт иные декоративные качества, такие как небольшая желтизна и глянец.

Другой метод придания гипсовой поверхности влагоотталкивающей способности заключался в пропитывании её олифой. Для этого олифу нагревали до кипячения и поверхность гипса также прогревали перед нанесением, что позволяло горячей олифе глубоко пропитать поверхность. Для небольших скульптур делали горячие ванны с олифой, чтобы добиться полной пропитки.^[17] Этот метод очень эффективен для придания поверхности максимальной влагостойкости. В качестве примера гипсовой скульптуры, пропитанной олифой и находящей на открытом воздухе, можно привести скульптуры Геракла и Флоры на портике здания Академии Художеств (XVIII век). Уже более более 200 лет скульптуры находятся на открытом воздухе, в этом большая заслуга именно олифы, но необходимо отметить и недостатки этого материала. Основным является отсутствие экстракции из гипса. Другим – то, что пропитка олифы значительно уменьшает способность адгезии поверхности.

Для понижения гигроскопичности гипсовой поверхности и придания ей гидрофобных свойств с XVIII века применяют шеллаковый лак. Как правило, им пропитывают поверхность в два слоя методом «мокрое по мокрому». Особенность первого слоя заключается в высокой массовой доле спирта по отношению к шеллаку. Это позволяет проникнуть глубоко в поры. Второй слой заводится гуще, увеличивается доля шеллакового лака по отношению к спирту^[18]. Среди положительных качеств шеллакового лака следует отметить его адгезию. Однако его недостатком является изменение цвета гипса. Другой недостаток – это разная степень температурных характеристик на сжатие и расширение при разном температурно-влажностном режиме. Это может привести к шелушению лакового слоя, а с ним частично ‒ и гипсового.

На сегодняшний день решением этой проблемы (гидрофобизации гипса) занимается ряд научно-исследовательских институтов, как в нашей стране, так и в других странах.

В области реставрации гипсовой скульптуры сегодня проблеме гидрофобизации гипса придаётся мало внимания, хотя она становится актуальнее с каждым днём. Тогда как в области строительства разработано множество различных пропиток для материалов на основе гипса, а также гипсовых вяжущих, способные придать гидрофобизирующие свойства.

Передо мной встали следующие задачи:

I. Изучить и разработать таблицу консервационных материалов, которые применялись с 1949 года при реставрации гипсовой скульптуры.

II. Разработать таблицу современных материалов для придания гипсу гидрофобных свойств:

1) Изучить, какие исследования проводились в последние годы в этой области;

2) Провести анализ, какие виды гидрофобизирующих пропиток и на основе каких веществ были разработаны в последние годы.

3) Разработать таблицу пропиток, предназначенных для придания гидрофобных свойств, которые можно использовать в сфере реставрации скульптуры на основе гипсовых растворов.

 

Таблица консервационных материалов, применяемых с 1950 годов при реставрации гипсовой скульптуры.

После окончания войны, перед реставраторами встала огромная задача, которая заключалась в реставрации, консервации и восстановлении объектов культурного наследия пострадавших в тяжёлые годы. Восстановления и реставрация начались уже в процессе освобождения территорий от захватчиков.

В начале 50-х годов в Эрмитаже П. И. Костровым было предложено ввести в процесс реставрации новые материалы^[19]. Он стал первым, кто предложил заменить животные, водно-растительные клеи и виниловые смолы на полибутилметакрилат (ПБМА), и им же он был впервые применён на практике.

ПБМА считается универсальным материалом, применяемый во многих областях консервации. Различная степень растворения придает различную степень вязкости. Область его применения по вязкости распространяется от склеек до глубинных пропиток.

    Сравнивая реставрационные материалы, приведённые в таблице, следует выделить преимущества одних по отношению к другим. Плёнки ПБМА, которые образуются в результате стеклования, превышают по морозостойкости, влагостойкости и эластичности плёнки ПВБ. Кроме этого, ПБМА имеет большую биостойкость по отношению к БМК-5 и ПВБ^[20].

С 1980-х годов Кремнийорганика получила широкое применение в области реставрации. Отличительная её черта от других аналогов, применяемых в области гидорофобизации и укрепления поверхности, ‒ это ее исключительная долговечность и светоустойчивость^[21]. А.С. Антонян в своем методическом пособии описывает, в каких случаях рекомендуется применять кремнийорганическую пропитку. В первом случае, если поверхность никогда ранее не подвергалась какой-либо защитной обработке. Во втором случае, если на скульптуре множество догипсовок и мастиковок, которые могут проявиться при вощении. В третьем случае, при добавлении в воск (1-2%) в качестве модификатора. Большим и явным недостатком пропитывающих материалов на основе кремнийорганики является невозможность их последующей экстракции из материала.

Полимеры и сополимеры имеют преимущество перед кремнийорганикой в том, что являются обратимым материалом^[22]. Однако уступают им по светоустойчивости, термостойкости и влагостойкости. Сама кремнийорганика уступает полимерам по прочностным характеристикам. Чтобы устранить эти недостатки одного и другого материала один, модифицируют другим. Таким образом, добавление полиакрилатов в кремнийорганику повышает ее прочностные характеристику, а добавление кремнийорганики в ПБМА повышает способности светоустойчивости, термостойкости и влагостойкости второго.

№	Наименование	Свойства	Применение	Возможность экстрагирования	Состав
1.	ПБМАвв	Гидрофобные, Морозостойкость Укрепление, Высокая адгезия	Предпочтительно для склейки	Да – ацетон, китон, растворители Р-5 и 648, спирты (иск. метиловый)	Высоковязкий полибутилметакрилат, 1-ый% раствор в толуоле (удельная вязкость 2,0)
2.	ПБМАнв	Укрепление, Гидрофобные, морозостойкость Высокая адгезия	Для глубокой пропитки	Да – ацетон, растворители Р-5 и 648, (иск. метиловый)	Низковязкий полибутилметакрилат (удельная вязкость 0,3)
3.	АСТ-ТТ	Гидрофобные, Высокая адгезия	Для глубинной пропитки	Да – ацетон, растворители Р-5 и 648, спирты
4.	БМК-5 - А	Укрепление, Теплостойкость, Высокая твердость поверхности	Для пропитки до 5мм	Да – ацетон, растворители Р-5 и 648	Сополимер
5.	БМК-5 - Б	Укрепление, Теплостойкость, Высокая твердость поверхности	Для пропитки до 10мм	Да – ацетон, растворители Р-5 и 648	Сополимер
6.	БМК-5 - В	Укрепление, Теплостойкость, Высокая твердость поверхности	Для пропитки до 15мм	Да – ацетон, растворители Р-5 и 648	Сополимер
7.	БМА	Укрепление	В зависимости от концентрата	Да – ацетон, растворители Р-5 и 648, (иск. метиловый)	Бутилметакрилат,
8.	БМА-ВА	Укрепление	В зависимости от концентрата	Да – ацетон, растворители Р-5 и 648, (иск. метиловый)	Бутилметакрилат, винилацетат
9.	ПВБ	Укрепление	Склейка	Да – ацетон, растворители Р-5 и 648, (иск. метиловый)	Поливинилбутикрилат
10.	МСН-7-80	Укрепляющие, Гидрофобные, Термостойкость, Морозостойкость	Пропитка	нет	Кремнийорганические соединения
11.	К-921	Укрепляющие, Гидрофобные	Пропитка	нет	Кремнийорганические соединения на основе силазана
12.	ТЭС	Укрепляющие, Гидрофобные, Морозостойкость	Пропитка	нет
13	ГКЖ-94	Гидрофобные	Пропитка	нет

 

Таблица современных материалов для придания гипсу гидрофобных, укрепляющих и биоцидных свойств

В данной работе рассматривались пропитки, применение которых возможно для β-гипса. Именно он всегда применялся и применяется при создании гипсовой скульптуры.

В лаборатории МПП «Крок» был разработан гидрофобизатор четырёх марок:

• «Силол»

• «Силол - А»

• «Силол - АР»

• «Силол - АГ»

Данные смеси представляют собой композиционные растворы силоксанов на основе органических растворителей (уайтспирита). Принцип действия растворов следующий: проникая в поры на глубину 13-14 мм, он образует силоксановую плёнку, препятствующую накоплению и проникновению влаги.^[23]

    Известная в области реставрации компания ООО «Менделеев» разработала следующие марки пропиток для гипсовой поверхности:

«Base» Гидрофоб-15 – Укрепитель гипса

Данный материал представляет собой смесь на основе непленкообразующих смол, акрилатного загустителя и насыщенных углеводородов.

Как писалось выше, для современной реставрации огромное значение имеет возможность экстракции пропиточных и доделочных масс. Как показало исследование рынка пропиточных материалов для гипса, многие современные материалы не обладают этим качеством.

За рубежом так же есть специализированные пропиточные материалы для гипсовой поверхности. Канадская фирма «HPCS» продумали методику последовательной пропитки гипсовой поверхности различными материалами.

«CO S-20 Primer» Water-Based Plaster Consolidation Primer – обладает высоким проникновением и очень низкой вязкостью. Укрепляющая поверхность пропитка на водной основе. Применяется перед дальнейшей обработкой для глубокого проникновения в поры материала. Конечно его отличительная черта это цена, которая в большинстве случаев не оправдывает себя. Тем более что отечественный рынок способен предложить свой аналог ему «Монолит Гидро», «Гамбит гипс гидрофоб (F-4)», «Профикс 41» и ряд других материалов приведённых в таблице ниже.

 

 

№	Наименование	Фирма	Свойства	Возможность экстрагирования	Состав
1.	Силол	МПП «Крок»	Гидрофобные	нет	Растворы силоксанов в органическом растворителе.
2.	Силол - А	МПП «Крок»	Гидрофобные	нет	Растворы силоксанов в органическом растворителе.
3.	Силол - АР	МПП «Крок»	Гидрофобные, противогололёдные Антиадгезионная	нет	Растворы силоксанов в органическом растворителе.
4.	Силол - АГ	МПП «Крок»	Гидрофобные, антиадгезионные	нет	Растворы силоксанов в органическом растворителе.
5.	«Base» Гидрофоб-15 – Укрепитель гипса	ООО «Менделеев»	Гидрофобные, Укрепляющие, Биоцидные	частично	На основе смеси расслаивающихся непленкообразующих смол, акрилатного загустителя и насыщенных углеводородов
6.	ГГ-001	«Хенкель»	Гидрофобные Повышающие адгезию Укрепляющие	да	Водная дисперсия акриловых сополимеров
7.	Профикс 41		Гидрофобность Укрепляет Биоцидность Повышает адгезию	да	Эмульсия акрилового сополимера (Финляндия)
8.	Аквасил	«Аквасил»	Гидрофобные Морозостойкость Биоцидность Паропроницаемость	нет	Водная кремнеорганика
9.	Гамбит гипс гидрофоб (F-4)	«Гамбит»	Гидрофобные Морозостойкость Биоцидность паро-, воздухопроницаемость	нет	Водные кремнеорганические сополимеры
10.	Монолит Гидро	ООО «Альянс – Стройтех»	Гидрофобность Морозостойкость паро-, воздухопроницаемость	нет	Водные кремнеорганические сополимеры
11.	МКА – пропитка реставрационная	«МАРАТ КА»	Гидрофобные Повышенная паропроницаемость Укрепление осыпающейся поверхности «заперать» соли и выщелы Высокая адгезия	нет	Кремнеорганика на растворителях
12.	Модификатор ИМ Реставратор	«МОРИОН»	Укрепление	нет	Минеральная форма.