Деструктированный штукатурный слой — это рассыпающаяся штукатурка, в которой составляющие ее минеральные вещества — вяжущее (известь, алебастр и др.) и их наполнители — потеряли прочную, кристаллическую связь между собой. Грунт и красочный слой на такой основе растрескивается, шелушится, осыпается, т. е. утрачивается. Штукатурке прежде всего необходимо придать (возвратить) монолитность. Восстановить структуру за счет повторной кристаллизации гипса или извести внутри слоя невозможно. Пришлось бы ввести некоторое количество либо гашеной извести (известкового молока или, вернее, известковой воды), либо гипса, либо других минеральных вяжущих. В результате этого красочный слой был бы размочен и разрушен окончательно.

Введение водных дисперсий для склеивания частиц деструктированного штукатурного слоя также нецелесообразно. Хлопья диспергированных частиц будут задерживаться — оседать в верхних слоях штукатурки, т. е. отфильтровываться. От этого в глубину штукатурного слоя проникнет почти чистая вода. В результате весь склеивающий состав скопится в поверхностном слое штукатурки, а в глубине его не окажется. Переизбыток склеивающего вещества образует при высыхании в верхнем слое штукатурки жесткую, перенасыщенную клеящим веществом зону. Внутренние же деструктированные слои штукатурки после испарения воды останутся неукрепленными.

Следовательно, для укрепления деструктированного штукатурного слоя можно использовать только эмульсии или растворы из клеящего вещества в органических растворителях с полярными свойствами (быстрым и глубоким распространением). Вот почему чаще всего готовят безводные растворы натуральных или синтетических смол. Они должны быть нейтральными (без кислотных или щелочных свойств), бесцветными (или почти бесцветными). Кроме этого, растворы при введении должны иметь низкие концентрации растворенного вещества, чтобы не закупорить поры штукатурки и не препятствовать воздухо- и влагообмену, но обеспечить сцепление деструктированных частиц штукатурного слоя. В тридцатые годы использовали природную смолу шеллак, с пятидесятых годов — такие смолы, как полихлорвинил (ПХВ), с шестидесятых — олигомерный полиоргано-силазан (К-15/3), а с восьмидесятых — нерастворимые в воде мыла.

Шеллак в виде раствора в этиловом спирте, как об этом свидетельствуют документы, — одно из наиболее традиционных в реставрации средств. Смолу добывают в Индии и соседних с ней странах из наплывов на стволах смоковниц. В продажу поступает в виде тонких пластинок светло-желтого или коричневого цвета. Смолу темной окраски обязательно подвергают химической обработке с целью обесцвечивания. Она почти полностью растворяется в этиловом спирте, в других нейтральных растворителях -— частично (от 15 до 40%). Основную массу шеллака составляют эфиры жирных кислот и 6%-ного шеллачного воска, придающие смоле эластичность и водостойкость.

В этиловом спирте порошок шеллака растворяют при температуре не выше 40°С. Для пропитки деструктированного штукатурного слоя с разрушенной масляной живописью применяют растворы низкой концентрации, начиная с 2%. Спиртовым раствором смолы укреплено в 1939 году около 10 м2 деструктированной штукатурки в основании северного сектора купола конференц-зала Академии художеств, где в своде купола художником В. К. Шебуевым в 1836 году написано «Торжество на Олимпе по случаю основания Академии художеств». Штукатурка двухслойная по кирпичной кладке. Нижний слой ее — известковый, верхний — гипсовый, пропитанный под масляную живопись воско-лаковым составом.

Полихлорвиниловая смола (ПХВ) представляет собой белый порошок, растворимый в ограниченном числе растворителей (дихлорэтан, тетрагидрофуран). В процессе производства смолы образуются макромолекулы с различной длиной цепи. Конечный продукт всегда состоит из смеси полимергомологов — продуктов одинакового элементного состава, но с разной степенью полимеризации. В зависимости от назначения можно получить смолу разных марок. Степень полимеризации и количественное соотношение между полученными полимергомологами оказывают существенное влияние на физические свойства полихлорвиниловой смолы — на ее вязкость, растворимость, прочность. В реставрационной практике применяется техническая ПХВ(1.

Хлор в полимерной молекуле малоподвижен. Смола не разрушается от действия слабых и крепких кислот, щелочей, масел, растворов солей. Для реставрационных работ особенно ценным является ее исключительная водостойкость и стойкость к воздействию агрессивной среды различного происхождения.

Для структурного укрепления штукатурного слоя в настоящее время пользуются 2—3%-ным раствором смолы в тетрагидрофуране, ранее ее растворяли в дихлорэтане. Дихлорэтан исключен из-за его высокой токсичности (см. табл. 2).

Порядок приготовления рабочего раствора следующий. Порошок ПХВ смолы марки ПБ-2 растворяют в тетрагидрофуране. В колбу наливают литр растворителя и всыпают 20—30 г смолы. Колбу, снабженную холодильником Либаха, помещают в кипящую водяную баню и нагревают содержимое колбы при постоянном тщательном перемешивании в течение 20—30 мин до полного растворения смолы.

Раствор полихлорвиниловой смолы должен храниться в фарфоровой или стеклянной посуде, закрытой корковой, стеклянной или деревянной пробкой при температуре не ниже + 16°С. При более низкой температуре раствор желатинизируется — делается гуще. Перед использованием состав прогревается в водяной бане при температуре 80°С и выше. Прогревание должно сопровождаться постоянным перемешиванием до исчезновения загустения. Когда раствор смолы готовят в большом количестве (15—20 л), используют закрытые эмалированные бачки с двойным дном и водяным подогревом.

Укрепление структуры штукатурного слоя осуществляют 2—3%-ным раствором смолы. Пропитку проводят в два-три приема, с помощью кисти или ватно-марлевого тампона.

Оптимальная температура воздуха при проведении консервационных работ полихлорвиниловой смолой от 18 до 21°С. При температуре ниже 12—13°С начинается желатинизация раствора. Допустимая влажность штукатурного и красочного слоев не должна превышать 6%.

Время отвердения введенных в штукатурный слой составов зависит от количества раствора, толщины штукатурного слоя, материалов кладки, температуры окружающего воздуха, влажности кладки и штукатурного слоя. Например, при влажности 3—4%, температуре воздуха 18—20°С, толщине штукатурного слоя до 1 см, а кладки стены до 2-х м полная стабилизация смолы, пропитавшей штукатурный слой и поверхность кладки, происходит через 48 часов.

Для структурного укрепления штукатурного слоя полихлорвиниловая смола была впервые применена в 1951—1952 годах на композиции «Сошествие Святого Духа» М. А. Врубеля в Кирилловской церкви в Киеве. Исследование ПХВ-смолы и других материалов для монументальной живописи проводилось начиная с 1947 года О. Ф. Плющ в Лаборатории настенной живописи Института монументальной живописи и скульптуры Академии архитектуры УССР. Реставрационные работы велись под руководством Л. П. Калениченко сотрудниками Лаборатории О. Ф. Плющ и художником С. Е. Мамалатом совместно с группой художников-реставраторов П. Я. Редько, А. Ф. Ерко, А. И. Марампольским и др. от «Строймонументреставрации» УССР. В последующие годы вплоть до настоящего времени при повторных реставрациях соседних участков этой росписи пользуются разработанной ранее методикой, только заменяя дихлорэтан на тетрагидрофуран (см. табл. 2). Наблюдения, постоянно проводившиеся на протяжении более тридцати лет, свидетельствуют о целесообразности использования этой смолы и соответствующей методики(2.

Кремнийорганическая смола (К-15/3) — олигомерный полиоргано-силазан, выпускаемый промышленностью в 85% -ной концентрации, представляет собой густую, медообразную жидкость, имеющую легкую желто-коричневатую окраску. Для укрепления по методике, разработанной А. В. Ивановой, применяют растворы в органических растворителях, таких, как бензин «калоша», уайт-спирит, ксилол, толуол и др. Смола вводится в виде раствора низкой концентрации (чтобы не закрывать поры штукатурного слоя, каменной и кирпичной кладки) и сообщает материалам гидрофобные свойства(3. Эффект укрепления достигается за счет отвердения смолы в результате гидролиза Н-групп, происходящего не менее чем через 24 часа после завершения пропитки. Укрепленные материалы не изменяют цвет, фактуру поверхности, приобретают биостойкость. К-15/3 совместима со всеми минеральными строительными материалами, не вступая с ними в химические соединения. Она стойка к переменным циклам замораживания и разморозки, светостойка.

Концентрации смолы, наиболее распространенные в реставрационных работах по стенной живописи, — от 5 до 10%. Чтобы получить литр 5%-ного раствора, нужно взять 59 мл К-15/3 на 941 мл растворителя. Для получения 10%-ного раствора берется 118 мл К-15/3 на 882 мл растворителя. Приготовленный заводским путем жидкий продукт или производственный раствор для реставрационных работ нужно оберегать от попадания воздуха и содержащейся в воздухе влаги. Поэтому хранить его полагается в герметически закрываемых сосудах.

Раствор хорошо проникает в штукатурку через трещины и деструктированные участки красочного слоя и грунта масляной живописи. Его широко используют в практике реставрации настенных росписей, исполненных по штукатуркам на минеральных вяжущих. При комплексном разрушении штукатурного слоя, грунта и живописи сначала проводится укрепление структуры штукатурного слоя и грунта растворами К-15/3 — и только после стабилизации смолы можно применять клеи, содержащие воду или воско-смоляные мастики.

Раствор наносят с помощью флейцев, ватно-марлевых тампонов, а также заливают шприцами большой емкости. По завершении насыщения деструктированного участка красочный слой следует посредством тампонирования прижать к поверхности штукатурного слоя, а потом убрать излишки смолы с поверхности красочного или лакового слоя тампоном, смоченным в растворителе. При работе нужно соблюдать правила противопожарной безопасности, т. к. некоторые растворители, такие как бензин и его пары, огнеопасны. Кожу рук также следует защищать от раздражения органическими растворителями.

Воско-канифолъно-калъциевое водонерастворимое мыло для укрепления штукатурного и красочного слоев настенной масляной живописи разработано в отделе физико-химических исследований института «Спецпроектреставрация» (объединения «Росреставрация») в 1986—1988 годах Ю. М. Куксом, А. В. Тихомировым и др. Это мыло представляет собой конечный продукт, в который постепенно и медленно превращаются воск, канифоль и высыхающее растительное масло в масляной настенной живописи по штукатуркам. Будучи нерастворимым в воде, оно распускается (образуя эмульсии) во многих органических растворителях, которые используются в реставрации: скипидаре, пинене, уайт-спирите, бензине «калоша», комплексных растворителях № 646 и № 647. Благодаря большой подвижности растворителей эмульсия хорошо проникает в поры деструктированного штукатурного и красочного слоев. Рекомендуется применять 3—10% состав.

Укрепление омыленными составами может сочетаться с воско-смоляным укреплением красочного слоя. Приготовление рабочего состава эмульсии проводят поэтапно, начиная с раздельного омыления воска и канифоли в следующей последовательности:

а) Пчелиный воск растапливают в кипящей воде, добавляют щелочь по выбору (едкое кали, едкий натр или каустическая сода) и тщательно перемешивают до получения однородной эмульсии белого цвета. Эмульсию охлаждают. На поверхности холодной эмульсии образуется корка из веществ, не прошедших процесс омыления. Корку удаляют. Эмульсию в холодном состоянии процеживают.

б) Живичную канифоль, растолченную в порошок, распускают в кипящей воде и добавляют в нее 25% раствор аммиака, тщательно перемешивая до получения равномерной эмульсии желтого цвета. После охлаждения ее процеживают.

в) Из охлажденных эмульсий составляют однородную массу с определенным содержанием омыленных воска и канифоли. Для получения жесткого, малоэластичного продукта берется больше канифоли, чем воска, и, наоборот, увеличение в составе воска придает конечному продукту большую пластичность. Рекомендуются следующие соотношения: для получения более жесткого продукта воска по отношению к канифоли (в объемных соотношениях эмульсий) — от 1:1,5 до 1:1,75. Для пластичных составов, более подходящих к укреплению красочного слоя, чем штукатурного основания, — от 1:1 до 1:0,5.

Из смешанных водорастворимых мыл, находящихся в состоянии эмульсий, приготовляют нерастворимое в воде воско-канифольнокальциевое мыло. Для этого в эмульсию вливают известковое молоко (жидкую взвесь гашеной извести в воде), постоянно перемешивая. Оставляют в покое до выпадения белого творожистого осадка. Осадок отцеживают, просушивают и размельчают в порошок. Взвешенное по расчету количество порошка растворяют в соответствующем растворителе.

Порядок пропитки следующий: сначала жидкий слабый (около 3%) раствор вводят в штукатурный слой через слои живописи и грунта с помощью флейца, тампона или шприца до полного насыщения. Затем вводят, если необходимо, более насыщенный (до 10%, но не выше) раствор до полного насыщения укрепляемого участка. Частицы красочного слоя и грунта (если он есть) расправляют и прижимают к поверхности штукатурного слоя. После отвердения укрепляющего состава его излишки с поверхности красочного слоя удаляют тампоном, смоченным в растворителе.

По этой методике с 1987 года проводится укрепление штукатурного и красочного слоев настенной росписи, исполненной М. В. Нестеровым в церкви Александра Невского в Абастумани.