Ранее применяемые природные материалы. Применение натурального камня в строительстве

Дадим краткий обзор применяемых ранее природных материалов.

Растительные камеди

Е.А.Домбровская в своей статье "О заболеваниях и повреждениях древней фресковой живописи и методах ее реставрации ", опубликованной в 1913 году, сообщает о применении вишневого, миндального и др. клеев.

В настоящее время они исключены из практики. Опыт показал, что укрепление ими не достигает цели, так как клей, высыхая, образует пленку, которая дает трещины и вызывает шелушение краски, а не укрепляет ее (1).

По сведениям костромской реставрационной мастерской, около 1913 г. укрепление красочного слоя стенных росписей XVII в. Троицкого собора Ипатьевского монастыря проведено предположительно вишневой камедью. К 50-м годам XIX в. в результате укрепления поверхность живописи оказалась покрытой белым солеподобным налетом, который растворяется теплой водой, смешанной с этиловым спиртом.

В 1918 г. камедь была использована при укреплении красочного слоя фресковых росписей 1194-1199 гг. в Дмитриевском соборе во Владимире на Клязьме; назывался состав "растительным неразмягчающимся клеем" (2).

Для уточнения сведений в 1969 году был выполнен химический анализ. Анализы, проведенные методом тонкослойной хроматографии, показали присутствие во всех пробах растительной камеди. Результат укрепления живописи не удовлетворил исполнителей работ, и стенопись пришлось опрыскать молочной сывороткой (3). К концу 60-х годов красочный слой росписей оказался покрытым пушистым налетом более интенсивного желтого цвета, чем в Троицком соборе Ипатьевского монастыря.

Сведения об использовании камедей для укрепления других стенных росписей неизвестны, возможно, из-за отсутствия документации.

Молочная сыворотка

Содержит в основном полисахара. В реставрационных документах она редко упоминается. Первые сведения мы встречаем у И.Э.Грабаря, который, как сказано выше, опрыскал сывороткой росписи Дмитриевского собора во Владимире.

Е.А.Домбровская о молочной сыворотке упоминает следующее: "Одним из слабых закрепителей казеинового типа можно считать сыворотку, отстоенную, прокипяченную и профильтрованную, широко применяющуюся прежними реставраторами. В сырых местах сыворотка, как и казеин, способствует появлению плесени. Во избежание этого укрепленную поверхность дезинфицируют б-10-процентным раствором формалина в воде со спиртом" (4). Применение в 30-х годах сыворотки подтверждает реставратор Д.Абрамишвилли. На запрос Филатова В.В. от 21.XII. 1963 г. он отвечает: "В 1937 г. Домбровская промыла нижний регистр стенописи памятника Кинцвиси... Укрепила красочный слой сывороткой (зеленоватая жидкость - остаток после отделения масла и творога от молочнокислых продуктов) без клеящей способности и со значительным содержанием жира/ письмо от 3.4.64 г. О применении молочной сыворотки в послевоенные годы конкретных сведений нет.

Казеиновый клей

Он прочно вошел в практику реставраторов с начала 30-х годов вопреки тому, что самые первые опыты по его применению дали отрицательные результаты из-за сильной хрупкости пленки. Знакомясь с первыми документами по его опробованию и результатам укреплений за сорок лет его применения невольно удивляешься тому, почему его так широко и охотно применяли и продолжают применять реставраторы.

Как сообщают Д.Чиварзин (5) и Ю.А.Олсуфьев (6), в 1931 г. впервые в отечественной реставрации на памятнике ХII в. церкви Спаса Нередицы под Новгородом были проведены опыты по проверке различных материалов для укрепления красочного слоя. В результате проверки семи составов остановились на казеине. В том же сообщении Д.Чиварзин указывает, что ранее в Киеве проводились опыты по укреплению настенной живописи казеиновым раствором, окончившиеся, по отзывам специалистов, неудачно.

В 1950 году Е.А.Домбровская отметила усилившееся шелушение красочного слоя на медальоне с изображением св.Марфы в Нередице после укрепления (1931-34 гг.) составом с казеином (7). Катастрофическое шелушение и осыпи красочного слоя в том же памятнике, отмеченные комиссией Министерства культуры РСФСР в протоколах 1966 и 1967 гг., вероятно, также были результатом казеинового укрепления (протоколы архива Госинспекции по охране и реставрации памятников Министерства культуры РСФСР).

В 1932 году было осуществлено укрепление росписей Андрея Рублева и Даниила Черного в Успенском соборе XII в. г.Владимира.

В 1931 году были заложены опыты по применению казеина и казеин-силиката. Лучший результат дал раствор казеина без силикатного клея, но тогда же заметили, что "во многих местах укрепления... образовалось шелушение, приподнятые краски в виде пузырьков твердых, раскрытых..." (8).

Вторично результат укрепления был проверен в 1935 году и признан "вполне хорошим", однако было уже замечено, что в тех местах, где клеевая пленка несколько толще, она вместе с красочным слоем треснула, образовывая их приподнятость, скручивание и отдирание поверхностного красочного слоя от нижележащих слоев. Однако наблюдаемый факт посчитали случайностью, объясняя его тем, что "приподнятая пленка не отрывает собой всего пигмента, так как за ней не видно белой известковой поверхности" (9). В 1948 году шелушение усилилось, что было отмечено в отчете за этот год руководителя сектора реставрационной мастерской Г.Владимира Н.П.Сычева. Указывалось, что слои живописи отошли от фунта, а, следовательно, осыпаются и местами уже осыпались. В 1949 году были вновь поставлены опыты по укреплению красочного слоя и снова казеиновым клеем, а в 1950 году осуществились реставрационные работы. Но так как состав на основе казеина, сваренный по рецепту прошлых реставраций, вызывал сильный блеск на поверхности живописи, его решено было вдвое разбавить водой, т.е. уменьшить концентрацию (10).

В начале 60-х годов живопись была повторно укреплена казеиновым клеем. В результате на поверхности живописи сформировалась пленка, содержащая большое количество казеина, которая к 1969 году отдирала не только верхние слои краски, а всю живопись до штукатурки. Данные явления были зафиксированы комиссией Госинспекции совместно с Владимирским музеем еще в 1964 году, спустя год после очередного укрепления.

Шелушение красочного слоя росписей А.Рублева, явившееся результатом применения казеина, выявилось через год и было зафиксировано в протоколах вышеупомянутой комиссии. Причем, сначала шелушение обнаруживалось только при сильном увеличении и при освещении боковым светом. Появлению такого рода разрушений способствовало, по сравнению с 30-40 годами, то, что собор стал отапливаемым и имел более сухой режим. Когда в соборе не было отопления, шелушение красочного слоя в результате применения казеина выявилось через более длительное время. Влияние влажности атмосферы на скорость разрушения казеиновой пленки объясняется способностью давать большую усадку при уменьшении влажности.

Постоянные наблюдения за состоянием росписей подтверждают, что деформация и шелушение красочного слоя зависят от влажности воздуха и стен памятника. В осенне-весенние сезоны года с высокой влажностью красочный слой несколько расправляется, в сухие - скручивается и осыпается.

Характерные для казеина повторные разрушения красочного слоя наблюдались в церкви Иоанна Предтечи в Толчкове г.Ярославля (росписи конца XVII века). В западной галерее этой церкви в 1953 году Н.В.Перцев провел опытное укрепление желтком, казеином, эмульсией поливинилацетата и раствором полиакриламида с желтком (11). При осмотре этих проб в 1967 году, т.е. через 14 лет, оказалось, что казеиновый клей дал характерные для него разрушения: вздутия и растрескивание, шелушение и распыление красочного слоя.

В 1970 году было зафиксировано повторное шелушение укрепленного в 1962 году казеином сильно разрушенного шелушащегося красочного слоя на изображении Лавра в Успенском соборе г.Звенигорода. Красочный слой лика Лавра, рук, одежды и оплечья к тому времени не только сильно разрушился, но и имел большие утраты. Несмотря на укрепление казеином, к 1970 году шелушение живописного слоя возобновилось. Нижние слои оказались разрыхленными и деструктированными, а верхние деформировались и скручивались. Местами появились новые утраты по фунта. Разрушение очень характерно для случаев применения клея, образующего жесткую пленку и дающего большие усадки.

Желток куриного яйца

В практику укрепления красочного слоя вошел без специальных экспериментальных проверок, стихийно, на основании традиций техники стенной живописи XVII в. (11). Вероятно, в реставрационной практике он был известен и в дореволюционное время, так как химик Чиварзин в своем сообщении 1932 г. относит желток к материалам, широко применяющимся для укрепления красочного слоя (12).

В послевоенный период (после 1945 г.) желтком укрепляли все краски без исключения, т.е. не учитывая дифференцированного использования в XVII в. в качестве связующего яйца, пшеничного отвара и т.п. Исключение составляет дифференцированное применение яйца и казеина в 1954 г. при укреплении росписей церкви Воскресения в Ростове (13).

В практику консервации стенной живописи желток вошел, вероятно, в начале 50-х годов. В просмотренных архивах по реставрации росписей часто встречаются сведения о применении в качестве укрепляющего материала желтка куриного яйца в галерее церкви Иоанна Предтечи в Толчкове, в церквах Ильи Пророка в Ярославле (1951 г.), Воскресения в Ростове (1954 г.), Воскресения на Дебре в Костроме (1958 г.), Иоанна Предтечи в Ярославле (1965 г.) и других.

По химическому строению желток куриного яйца очень сложен, он включает белки, углеводы и воду (около половины от веса). Именно присутствием жира в эмульсии объясняется ее длительное высыхание и медленное формирование пленки. Желтковая эмульсия как укрепляющий материал обладает рядом существенных недостатков, у нее низкая биостойкость, а укрепленная ею живопись изменяет фактуру и цвет, становится жирной. Эмульсия яйца в воде плохо проникает вглубь укрепляемой поверхности и формирует пленку на поверхности живописи, создавая видимость укрепления. Внутренний же слой, особенно в случае пастозно положенного красочного слоя, остается неукрепленным.

Кроме этого, при старении в желтке происходят необратимые изменения, связанные с разложением белковых компонентов.

Заключение комиссии по контролю за реставрационными работами по памятникам искусства Министерства культуры РСФСР. Ярославль, 1967 год (хранится в Госинспекции по охране и реставрации памятников МК РСФСР).

Осетровый клей

Как и все другие коллагеновые (глютиновые) клеи, широко применяемые в реставрации станковой живописи, не получил распространения в реставрации настенных росписей. Исключение составляет использование этого клея в Италии и других странах Западной Европы для заклейки живописи при снятии ее со стены. В Советском Союзе осетровый и другие глютиновые клеи применяются для укрепления стенной и плафоновой живописи XVII-XIX вв.

Как уже было сообщено выше, в 1948г. осетровый клей был использован В.В.Филатовым и химиком Т.И.Шашкиной при опытном укреплении в восточной части северной галереи собора Новоспасского монастыря в Москве. При сравнении с другими составами, использовавшимися для пробных укреплений (казеин, желток куриного яйца, белок и др.) осетровый клей дал там лучший результат. На основании этих результатов комиссия Госинспекции по охране и реставрации памятников архитектуры г.Москвы (под председательством Н.И.Соболева) 25 августа 1967 года приняла решение укреплять красочный слой живописи XVII в. во всей северной галерее собора Новоспасского монастыря раствором осетрового клея. Проверка состояния росписей северной галереи собора через 2 года (в сентябре 1971 г.) показала, что красочный слой снова стал распыляться, порошиться, наиболее заметно он разрыхлился на розово-охристых красках, красной охре, голубце фона, желтовато-зеленом цвете и в меньшей степени на бледно-зеленых цветах. Все разбельные тона-пробела легко отскакивали при прикосновении, однако шелушение красочного слоя нигде не наблюдалось. Существенным недостатком осетрового клея, кроме его низкой биостойкости и недолговечности укрепляющего эффекта, является невозможность удаления поверхностных загрязнений после его применения.

Силикатный клей

Чаше всего применялся в смеси с казеином. Так, он был опробован в 1931 году для укрепления росписей в церкви Нередицы и росписей Андрея Рублева в Успенском соборе во Владимире, однако был отвергнут, как не давший положительных результатов. Чистый силикатный клей, или калиевое жидкое стекло, советские реставраторы пытались внедрить в начале 30-х годов взамен легко загнивающих природных органических клеев, при этом руководствовались неорганической природой материала, совершенно не приняв во внимание его резко выраженные щелочные свойства. О применении водного раствора калиевого стекла для укрепления стенных росписей упоминают Д.И.Киплик в книге "Техника живописи" (14) и Е.А.Домбровская в статье "О заболеваниях древней фресковой живописи и методах ее реставрации". "Появление белого налета, - пишет она, -... вероятно, было вызвано выщелачиванием водорастворимого кремнекислого калия в результате испарения воды из кладки и штукатурки" (15).

Поиски новых материалов в начале 30-х годов не ограничились казеином и кремнекислым калием, тогда же были опробованы и отвергнуты, как не давшие нужных результатов, шеллак, ацетатный клей (вероятно, ацетат целлюлозы) и альбуминовый клей.

Полихлорвиниловая смола

Один из первых синтетических материалов, который начали применять для укрепления красочного слоя. Впервые ПХВ-смола была использована для укрепления фресковой живописи XI в. Киевского Софийского собора сотрудниками лаборатории реставрации настенной живописи Научно-исследовательского института теории и истории архитектуры и строительной техники Академии строительства и архитектуры УССР Л.П.Калениченко, О.Ф.Плющ и Е.И.Мамалат. При сравнении ПХВ-смолы с поливинилбутиралем и казеином оказалось, что по морозостойкости, водостойкости и влагостойкости ПХВ-смола имела лучшие показатели (16). Был рекомендован 2,5-процентный раствор в дихлорэтане, который следовало наносить 1-2 раза на укрепляемую поверхность.

Однако глубина проникновения смолы в слой штукатурки не превышала 1-2 мм (17), поэтому трехкратная обработка раствором приводила к образованию на поверхности штукатурки водонепроницаемой пленки. Эти особенности пленкообразования и малая глубина проникновения, на наш взгляд, весьма опасны для стенной средневековой живописи, т. к, впоследствии могут привести к отслоению пленки с живописью от нижележащего слоя штукатурки.

Существенными недостатками полихлорвиниловой смолы являются:

1) высокая токсичность растворителя -дихлорэтана;

2)необходимость предварительной очистки поверхности укрепляемой живописи от пыли и других поверхностных загрязнений, что обычно невозможно при ослабленном и распыленном красочном слое;

3)раствор должен наноситься на стену при температуре 18-21°С, поскольку при 12-13 °С он желатинизируется;

4)укрепляемая поверхность должна быть сухой (допустимая влажность не указана), в противном случае смола образует пленку (18).

Соблюдение указанных условий затруднительно в условиях неотапливаемых памятников.

В силу перечисленных отрицательных свойств и технологических ограничений ПХВ-смола не получила широкого распространения в качестве материала для укрепления красочного слоя стенной живописи. Методика, предложенная киевскими реставраторами, не вышла за пределы Киева. В настоящее время в Киевской Софии укрепленные росписи подвергаются повторной реставрации, хотя здание отапливается и наружные колебания температуры там значительно меньше, чем в средней полосе. Из устных источников известно, что повторное укрепление опять ведется на полихлорвиниловую смолу на тетрагидрофуране, что ничуть не лучше дихлорэтана.

Полиакриламид Поиски материалов, не подвергающихся плесневанию, чем страдают все животные, многие растительные и даже синтетические клеи (поливинилаиетат), послужили основанием для привлечения в реставрацию по-лиакриламида. В 1962 году кандидат химических наук О.Ф.Плющ разработала и внедрила методику укрепления полиакрилами-дом распыляющегося красочного слоя настенной живописи XVII в. Троицкого собора Ипатьевского монастыря в Костроме. Укрепленные в 1913 г. камедью росписи к началу шестидесятых годов начали распыляться и расслаиваться. Кроме того, на поверхности красочного слоя образовался белый солелодобный, мелкокристаллический налет, видимо, в результате растворения камеди в воде. В 1962 году были выполнены экспериментальные работы по укреплению красочного слоя водным раствором ПАА, при этом цвет и фактура живописи не изменились, а ватный тампон, смоченный полиакриламидом, удалял накопившуюся копоть, пыль и остатки камеди.

В последние годы красочный слой живописи XVII в. Троицкого собора был укреплен полиакриламидом.

Комиссия Госинспекции Министерства культуры РСФСР и научно-методического совета Министерства культуры СССР, познакомившись с результатами укрепления живописи в Троицком соборе, вынесла решение: "Ввиду того, что в памятнике налажен температурно-влажностный режим и кирпичная кладка стен и штукатурка сухие, считать целесообразным применение поли-акриламида для укрепления и промывки росписей". Этот материал был применен также в 1966 г. для укрепления распыленного и местами расслоившегося красочного слоя росписей церкви Иоанна Богослова в Ипатьевской слободе г.Костромы.

Положительный опыт костромских реставраторов был использован в практике владимирской и ярославской реставрационных мастерских, однако в ряде памятников живопись имела не только распыленный, но и шелушащийся красочный слой (в результате применения пленкообразующих клеев, которыми росписи были ранее укреплены) поэтому применение полиакриламида в этом случае оказалось неэффективным, т.к. он не смог обеспечить надежного подклеивания красочного слоя.

Применение ПАА для реставрации живописи в неотапливаемых помещениях с резкими колебаниями температурно-влажностного режима не рекомендуется из-за растворимости этого материала в воде. Тем не менее в практике реставраторов владимирской реставрационной мастерской полиакриламид нашел широкое применение как вспомогательного материала в операциях расчистки живописи от записей и поверхностных загрязнений вследствие того, что ПАА является поверхностно активным веществом. Эффект расчистки с его помощью несравненно выше, чем при использовании чистой воды.

Полибутилметакрилат

В 1949 году реставраторы Государственного Эрмитажа П.И.Костров, Е.Г.Шейнина и химик И.А.Ногид разработали методику применения ПБМА для укрепления снятых со стены росписей, выполненных на лессе (19). Позднее эта методика была применена к росписям по известковой штукатурке, демонтированным со стен (20).При указанных условиях ПБМА применять целесообразно, так как он легко растворяется и тем самым позволяет производить ряд реставрационно-консерва-ционных манипуляций, таких как перемонтирование, раскрытие живописной поверхности из-под лесса и других загрязнений и т.п.

В 1962 году ПБМА был применен Н.В.Перцевым для укрепления красочного слоя настенной живописи на известковой штукатурке в Софийском соборе Вологды.

Однако при использовании ПБМА при укреплении живописи, находящейся непосредственно на стене, существует опасность отслоения укрепленных фрагментов из-за воздухо- и водонепроницаемости образующейся пленки.

Заканчивая обзор материалов и методов укрепления красочного слоя живописи, применявшихся ранее и применяющихся в настоящее время, следует отметить, что почти каждый из упомянутых материалов имеет ряд отрицательных свойств. Наиболее существенным являются низкая биостойкость, низкая водо- и паропроницаемость пленок, а главное - способность материалов изменять декоративные свойства живописи. Кроме того, низкие адгезионные свойства некоторых из них не позволяют эффективно укреплять сильно разрушенные красочные слои.

В течение последних десятилетий появились новые синтетические материалы с самыми разнообразными свойствами и более широкими технологическими возможностями. Поэтому изыскание новых, высокопрочных материалов, пригодных для решения реставрационных задач, продолжается и будет продолжаться впредь. Для правильного выбора материала недостаточно поверхностной оценки его качества и интуиции реставратора. Выбор должен основываться на всестороннем изучении свойств материалов, позволяющем прогнозировать их поведение во времени.

Материалы для укрепления живописи должны отвечать следующим требованиям: хорошо пропитывать красочный слой, глубоко проникать в грунт и нижележащие слои; обеспечивать укрепление частично деструктированной поверхности штукатурки без существенного изменения ее свойств (пористости, паропроницаемости). Укрепляющий материал не должен создавать границу напряжения в штукатурке между укрепленным и неукрепленным слоями; обеспечивать восстановление механической прочности красочного слоя; при укреплении распыленного слоя должно достигаться хорошее смачивание и пропитка пигмента, равномерное распределение по поверхности без затеков и без образования блестящей пленки;осуществлять приклейку шелушащегося и отслоившегося красочного слоя без предварительной просушки и подогрева стен; не должны искажать декоративные свойства живописи (цвет и фактуру) и сохранять их в течение длительного времени; материалы должны сохранять свои свойства в условиях эксплуатации памятника, то есть должны выдерживать перепад температур от +40°до -40° С, перепад относительной влажности воздуха от 30 до 98-100%, воздействие кислорода воздуха и других атмосферных газов, ультрафиолетовых лучей, биологических заражений, а также не должны адсорбировать и удерживать загрязнения.

Работой по изысканию новых более эффективных синтетических материалов для укрепления настенной живописи с 1961 года занимается лаборатория химико-технологических исследований, которую более 20 лет возглавляла А.В.Иванова.

В начале деятельности этой лаборатории для дальнейших испытаний были отобраны несколько десятков полимерных материалов различных классов, отвечающих требованиям, предъявляемым к реставрационным материалам. Эти материалы должны были пройти комплексные исследования в лабораторных условиях на модельных образцах известковых штукатурок с нанесенным на них пигментом без связующего. Для сравнения в тех же условиях изучались традиционные укрепляющие материалы, описанные выше. Одной из важнейших задач было создание адекватных моделей, для чего необходимо было изучить состав, структуру и другие физико-химические и механические свойства древней штукатурки и красочного слоя; подобрать и опробовать пропитывающие полимерные материалы и разработать технологию укрепления; произвести сравнительные лабораторные и научные испытания укрепления модельных образцов и выяснить влияние полимерных материалов на эксплуатационные и декоративные свойства настенных росписей. Одновременно решалась задача выбора методов исследования, способных дать сведения о свойствах материалов и модельных образцов до и после их укрепления.

В связи с особыми требованиями, предъявляемыми к реставрационным материалам, испытания по общепринятым методикам для исследования материалов, использующихся в различных областях техники, имеют ограниченное применение, и их результаты могут быть использованы для оценки лишь отдельных свойств материалов. Например, для исследования декоративно-художественных качеств материалов, в частности оценки изменения цвета и фактуры при укреплении, вообще не существует методик испытаний.

При выборе способов укрепления настенных росписей необходимы сведения о прочности, водостойкости, паропроницаемости и других свойствах древних материалов и модельных образцов до и после укрепления. Стандартные методы испытаний не всегда могут быть применены для такого рода оценок, поскольку свойства состарившихся строительных материалов памятников, а также имитирующих их модельных образцов отличаются от свойств новых материалов того же состава.

Они имеют неоднородную, глубоко разрушенную структуру, повышенную пористость, низкую механическую прочность и т.д. При использовании стандартных методик образцы не выдерживают нагрузок, рассчитанных на высокую прочность новых материалов, и иногда разрушаются еще до начала испытаний (при закреплении образцов на прибор) или дают такой разброс показателей, который исключает возможность их использования для характеристики материала и сравнения со свойствами укрепленного или нового материала. Поэтому стандартные методы испытаний строительных материалов были скорректированы в соответствии со спецификой реставрационных работ и материалов. Новые методы испытаний и специальные лабораторные опыты позволили получить не только сравнительные качественные, но и количественные характеристики многих свойств материалов до и после укрепления.

При выборе условий испытания укрепленных образцов штукатурки с красочным слоем особое внимание уделялось анализу основных факторов, влияющих на разрушения настенной живописи. С этой целью были поставлены специальные опыты, выявлявшие влияние влаги как одного из наиболее агрессивных факторов разрушения: образцы подвергали переменным замораживанию и оттаиванию и переменным увлажнению и высушиванию. Критерием оценки были выбраны скорость водопоглощения и водоотдачи и паропроницаемость образцов при комнатной температуре. Испытания модельных образцов штукатурки с красочным слоем до и после их укрепления традиционными и синтетическими материалами можно разделить на три группы:

а) определение водозащитной способности укрепляющих материалов;

б) исследование влияния влаги на механическую прочность при сжатии образцов;

в) исследование влияния знакопеременных температур на механическую прочность сопротивления сжатию и на абразивное изнашивание.

Для исследования полимерных материалов, рекомендованных для использования в реставрации, ряд стандартных методик был переработан в соответствии со спецификой поставленной задачи. Для оценки качества укрепляющих составов была предложена методика проведения циклических испытании образцов с укрепленным красочным слоем в условиях резких колебаний температуры. Определяли прочность укрепленных образцов штукатурки неокрашенных и с нанесенным красочным слоем на абразивное изнашивание на приборе ПТ-4, по разработанной ЦНИХБИ методике испытаний прочности окраски ткани к сухому и мокрому трению, видоизмененной применительно к поставленной задаче. Сопротивление укрепленного слоя абразивному изнашиванию оценивали по весу продуктов износа. Исследование светостойкости укрепляющих материалов проверяли в условиях естественного старения, установив стенд для испытаний на крыше трехэтажного дома. Светостойкость оценивали визуально, по изменению цвета образцов. Исследование изменения характеристик внешней поверхности красочного слоя выполнялось путем замера цветовых характеристик в международной системе координат XV на автоматическом колориметре для измерения цвета (фирмы Optok, ФРГ) при источнике света "С" и поле зрения 2°. Значение цветности замеряли в трех точках образца до его укрепления и там же после укрепления. Определение коэффициента отражения проводилось на гониофотометре ГФ-65 по методике, разработанной ВНИИ технической эстетики для лакокрасочных материалов.

Результаты исследований показали, что рекомендованные ВНИИР кремнийоргани-ческие материалы характеризуются высокой устойчивостью во всех проведенных испытаниях (в некоторых случаях разрушалась штукатурка, но не укрепленный красочный слой). Карбоцепные полимеры (акрилаты, винилацетаты и их сополимеры) характеризуются значительно более высокими, чем традиционные материалы, эксплуатационными свойствами, но по многим параметрам значительно уступают кремнийорганическим полимерам. Образцы с красочным слоем, укрепленным желтковой эмульсией, казеином, после испытаний на температурно-влажностные нагрузки имели характерное для настенных росписей жесткое деформированное шелушение. Такие образцы служили моделями для укрепления их водными дисперсиями сополимеров. Они были испытаны также в сочетании с кремнийорганическими материалами.

В результате проведенных испытаний оказалось, что образцы, укрепленные водной дисперсией сополимера в сочетании с кремнийорганическими полимерами, обладают наиболее высокой устойчивостью к эксплуатационным нагрузкам.

Однако лабораторные исследования, какими бы жесткими они не были, не отвечают полностью на вопрос о стойкости материала в естественных условиях эксплуатации памятника, поэтому чрезвычайно важна информация, полученная при испытаниях материалов непосредственно в памятниках с подлинной древней росписью. Для дальнейших испытаний в естественных условиях материалы, показавшие лучшие результаты, были переданы реставраторам Владимирской специальной экспериментальной научно-реставрационной производственной мастерской, которые совместно с сотрудниками ВНИИР (ранее ВЦНИЛКР) химиком Ивановой А.В. и кандидатом искусствоведения Филатовым В.В. провели натурные испытания этих материалов. В результате испытаний были выбраны следующие полимеры: водная дисперсия сополимера винилацетата с 2-этилгексилакрилатом (ВА 2-ЭГА);водная дисперсия сополимера винилацетата с этиленом (СВЭД);раствор полиметилфенилсилоксановой смолы марки К-42;полисилазановая смола марки К-15/3 (174-71).

В настоящее время все вышеперечисленные материалы, пройдя многолетние испытания в различных памятниках, широко применяются в реставрационной практике в нашей стране.

При использовании этих материалов надо помнить, что нет унифицированной методики их применения, так как даже в одном и том же памятнике нет двух совершенно идентичных участков, поэтому выбор как самих материалов, так и технологий их применения диктуется состоянием авторских материалов росписей и навыком и мастерством реставратора, так как даже самый хороший укрепляющий материал может нанести вред живописи при неумелом его использовании. Синтетические материалы позволяют выполнять укрепление красочного слоя любой степени разрушения живописи с лежащими на ней поздними наслоениями и дают возможность удалить записи после укрепления и сохранить полностью подлинное произведение искусства.

При производстве швейных изделий используют самые разные материалы: ткани, трикотажные и нетканые полотна, дублированные, пленочные материалы, натуральный и искусственный мех, натуральную и искусственную кожу, пленки, нитки, клеевые материалы, фурнитуру, отделочные и подкладочные материалы. Каждый из этих материалов обладает комплексом своих свойств, которые в ассортиментной группе изменяются в широком диапазоне. Конструкция швейных изделий и технологические режимы их изготовления зависят от свойств этих материалов.

Анализ структуры и оценка свойств используемых материалов позволяют правильно решать вопросы конструирования одежды и подбора рациональных режимов обработки изделия. Но это только одна проблема. Другая заключается в том, чтобы уметь правильно и обоснованно выбирать материалы для изделия: основные, подкладочные, прокладочные, скрепляющие, отделочные, а также фурнитуру.

Выбор будет обоснованным и правильным в том случае, если основная (верхняя) ткань будет в полной мере отвечать назначению швейного изделия, а комплектующие материалы, составляющие многослойный пакет изделия, по своим свойствам будут соответствовать свойствам основного материала. Такой подбор материалов обеспечит хороший внешний вид, нужную форму изделия и ее устойчивость, удобство в носке, износостойкость, легкость ухода при эксплуатации, т.е. высокое качество швейного изделия.

Производство одежды начинают с выбора материалов, необходимых для ее изготовления. Выбор основного (верхнего) материала проводят, решая двоякую задачу.

С одной стороны, из всего многообразия ассортимента материалов необходимо выбрать тот, который соответствует художественному образу, силуэту, форме модели по пластике, фактуре поверхности, туше, колориту. При этом во внимание должны приниматься такие характеристики материалов, как волокнистый состав, переплетение, характер отделки, заполнение, толщина, жесткость, драпируемость, цвет, блеск, прозрачность.

С другой стороны, выбранный материал должен в полной мере соответствовать назначению, т.е. тем условиям, в которых будет эксплуатироваться одежда из него.

Для успешного решения этих задач необходимо знать условия эксплуатации изделия и, исходя из них, сформулировать требования к материалу для него. Правильно сформулированные требования позволят установить перечень показателей основных свойств материала, а числовые значения этих показателей помогут выбрать нужный материал.

Всю работу по выбору материалов можно разделить на четыре этапа.

I этап. Составление общей характеристики швейного изделия, выявление его конструктивных особенностей, описание основных свойств изделия, его назначения и условий эксплуатации.

II этап. Составление требований к материалам для данного изделия, установление перечня свойств, по которым нужно выбирать материалы.

III этап. Выбор материалов, удовлетворяющих предъявленным требованиям, и дополнительные испытания материалов.

На I этапе составляется характеристика изделия, в которой указываются его конструктивные особенности, внешний вид, форма и степень прилегания, варианты (в соответствии с модой) цвета, рисунка и фактуры материала (основного, подкладочного и др.). При этом обязательно раскрываются особенности технологии, которая должна быть применена при изготовлении данного изделия. Особое внимание уделяется свойствам изделия и требованиям к нему, обусловленным его назначением и условиями эксплуатации. Выделяются те свойства одежды, которые связаны с ее устойчивостью к механическим (растяжению, изгибу, трению) и физико-химическим (воде, свету, светопогоде, теплу, холоду, огню, излучению, химическим реактивам и т.п.) воздействиям.

Большое значение на этом этапе имеет рассмотрение гигиенических (воздухо-, водо-, пыле- и паропроницаемости, намокаемости, водо- и пылеемкости) и теплозащитных свойств одежды.

Требования к одежде, ее основные свойства устанавливаются в зависимости от вида изделия, его назначения (пальто, платье, белье, пальто мужское или женское, зимнее или летнее и т.п.). Так, основными требованиями к детскому белью, платьям являются гигиенические: материалы для них должны быть гигроскопичными, паро- и воздухопроницаемыми, на их поверхности не должны накапливаться заряды статического электричества. При этом для одних видов одежды какие-то свойства будут иметь первостепенное значение, для других - второстепенное. Например, материалы для мужских сорочек должны быть устойчивы к многократным стиркам, тогда как к тканям для верхней одежды эти требования не предъявляются.

II этап наиболее важный и ответственный. На этом этапе определяются общие требования к материалам, устанавливается перечень основных свойств, в соответствии с которыми должен производиться выбор материалов.

Требования, предъявляемые к материалам для швейного изделия, делятся на несколько групп: функциональные, требования надежности, эргономические и конструкторско-технологические.

Сущность функциональных требований заключается в том, что материал должен соответствовать назначению изделия и обеспечивать свободу движений. Эти требования связаны с поверхностной плотностью материала, его воздухопроницаемостью, паропроницаемостью, суммарным тепловым сопротивлением, водопроницаемостью, жесткостью, растяжимостью и др. Например, материал, предназначенный для изготовления дождевиков, должен удовлетворять следующим функциональным требованиям: небольшая поверхностная плотность, максимальная водоупорность, умеренная жесткость. Для детского белья характеристиками функциональных требований будут минимальные жесткость и поверхностная плотность, максимальные воздухе- и паропроницаемость, высокая растяжимость.

Согласно требованиям надежности материалы для одежды должны сохранять свой внешний вид и целость в течение всего срока носки. Характеристиками этих требований являются разрывная нагрузка, стойкость к истиранию, устойчивость к светопогоде, стирке, химчистке и др.

В соответствии с эргономическими требованиями материал должен создавать и поддерживать в одежде комфортные условия при ее эксплуатации. К характеристикам этих требований относятся гигроскопичность, паропроницаемость, воздухопроницаемость, электризуемость, пылеемкость, суммарное тепловое сопротивление, драпируемость, жесткость, поверхностная плотность и др.

Конструкторско-технологические требования учитывают влияние свойств материала на конструкцию изделия и на особенности его технологической обработки в швейном производстве. Среди характеристик, описывающих эти требования, можно отметить раздвигаемость нитей, осыпаемость срезов, толщину, формовочную способность, сопротивление проколу иглой, усадку, жесткость, драпируемость, теплостойкость и др.

Например, в зависимости от того, какие текстильные материалы - безусадочные (усадка по основе 1,5%, по утку 1,5%), малоусадочные (усадка по основе 3,5%, по утку 2%) или усадочные (усадка по основе 5%, по утку 2%) - будут использованы для изготовления швейного изделия, устанавливаются величины припусков на усадку при конструировании деталей изделия. Установление единых нормативов по усадке для основных, подкладочных и прокладочных материалов и отбор этих материалов по данному признаку обеспечивают изготовление высококачественных швейных изделий. Толщина материала и нормативы, установленные по этому признаку, имеют большое значение при проектировании припусков изделия, при установлении числа полотен в настиле, при раскрое, а также при регулировании швейной машины.

Показатели раздвигаемости и осыпаемости нитей в ткани учитываются при проектировании ширины шва и его конструкции, частоты строчки. Установление нормативов раздвигаемости нитей и подбор материалов в соответствии с этими нормативами позволяют определить припуски на швы, выявить особенности обработки открытых срезов материала в изделии, частоту строчки и т.п.

Испытание материала на прорубание иглой дает возможность подобрать номер иглы и толщину швейных ниток для соединения деталей из этого материала.

Важными свойствами, определяющими способность материала образовывать форму в одежде, являются жесткость при изгибе, дра-пируемость, формовочная способность материала. Установление нормативов по показателям этих свойств и подбор материалов в соответствии с этими нормативами обеспечивают выпуск швейных изделий высокого качества. Например, для изготовления швейных изделий костюмной группы заданной формы с хорошим внешним видом необходимо использовать ткани, у которых условная жесткость составляет 300-1000 мкН-см 2 , несминаемость 75-90%, драпируемость 50-65%.

Пространственная форма деталей одежды может быть получена путем влажно-тепловой обработки, применения вытачек или складок либо в результате изменения угла между нитями основы и утка (петельными рядами и столбиками у трикотажа) при растяжении материала в диагональном направлении. В зависимости от способа получения пространственной формы формулируют технологические требования к материалам и устанавливают их численные значения.

К материалам, входящим в пакет многослойного изделия (пальто, костюмы и др.), предъявляется комплекс взаимосвязанных требований. Подбор материалов для пакета изделия должен осуществляться с учетом упругости прокладочных материалов и поверхностной плотности ткани верха изделия и комплектующих его материалов. Стабильность внешнего вида одежды при эксплуатации, легкость чистки и ухода за ней должны обеспечиваться подбором для пакета материалов с одним способом ухода, устанавливаемым в зависимости от волокнистого состава материалов.

При подборе подкладочных тканей для пакета изделия учитывают вид изделия и поверхностную плотность материала.

Подкладочные ткани (табл. 7) по поверхностной плотности делятся на легкие (до 90 г/м 2), средние (90-110 г/м 2) и тяжелые (111 г/м 2 и более). Такое деление позволяет комплектовать рациональные пакеты одежды.

Перечень основных свойств материалов, представленный для всех групп требований, весьма многочислен. При выборе материалов для швейного изделия следует придерживаться этого перечня. Выбирать нужно свойства, которые имеют первостепенное значение для конкретного изделия; для показателей этих свойств должны быть установлены нормативы.

Установление перечня свойств, показатели которых необходимо учитывать при выборе материалов для изделия, следует проводить с использованием стандартов на номенклатуру показателей качества материалов для конкретных видов швейных изделий.

При выполнении работ II этапа важно установить показатели основных свойств. Для этого следует использовать стандарты (технические условия, технические требования, требования к качеству продукции), в которых приведены нормативные показатели отдельных свойств. Следует учитывать также справочные материалы и рекомендации испытательных лабораторий отраслевых институтов и предприятий.

III этап - отбор материалов для швейного изделия. На этом этапе отбирают материалы, удовлетворяющие предъявленным требованиям. Для этого просматривают прейскуранты, альбомы с образцами новых видов материалов и определяют, какие из них соответствуют требованиям нормативов. Если показатели определенных свойств отсутствуют, проводят необходимые испытания материала в лаборатории.

На основании анализа свойств материала и сопоставления результатов анализа с нормативами делается вывод о пригодности или непригодности материала для изготовления данного швейного изделия.

На IV этапе с учетом полученных данных уточняются конструкция данного изделия, параметры и режимы технологических операций его изготовления, рекомендации по эксплуатации швейного изделия.

Основные принципы и критерии рассмотренной методики применимы при выборе любых материалов, предназначенных для изготовления швейного изделия (основных, подкладочных, прокладочных, отделочных, скрепляющих, фурнитуры).

Правильный выбор различных материалов для изготовления швейного изделия гарантирует выпуск продукции высокого качества.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Общие сведения о волокнах. Классификация волокон. Основные свойства волокон и их размерные характеристики

При производстве швейных изделий используют самые разно образные материалы Это ткани трикотаж нетканые материалы натуральная и искусственная... Знание строения этих материалов умение определять их свойства разбираться в... Наибольший объем в швейном производстве составляют изделия выполненные из текстильных материалов...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Твитнуть

Все темы данного раздела:

Лекция 1
Введение. Волокнистые материалы 1. Цели и задачи курса «Материаловедение швейного производства». 2. Общие сведения о во

Хлопковое волокно
Хлопком называют волокна, покрывающие семена однолетнего растения хлопчатника. Хлопчатник - растение теплолюбивое, потребляющее большое количество влаги. Произрастает в жарких районах. Изв

НАТУРАЛЬНЫЕ ВОЛОКНА ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
Основным веществом, составляющим натуральные волокна животного происхождения (шерсти и шелка), являются синтезируемые в природе животные белки - кератин и фиброин. Различие в молекулярной структуре

Натуральный шелк
Натуральным шелком называют тонкие непрерывные нити, выделяемые железами гусениц шелкопрядов при завивке кокона перед окукливанием. Основное промышленное значение имеет шелк одомашненного тутового

Б. ХИМИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА
Идея создания химических волокон нашла свое воплощение в конце XIX в. благодаря развитию химии. Прототипом процесса получения химических волокон послужило образование нити шелкопряд

Искусственные волокна
К искусственным относят волокна из целлюлозы и ее производных. Это вискозное, триацетатное, ацетатное волокна и их модификации. Вискозноеволокно вырабатывается из целлюлоз

Синтетические волокна
Полиамидные волокна. Волокно капрон, применяющееся наиболее широко, получают из продуктов переработки каменного угля и нефти. Под микроскопом полиамидные волокна представляют собой

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА
Кроме уже перечисленных существуют волокна из природных неорганических соединений. Они делятся на натуральные и химические. К натуральным неорганическим волокнам относится асбест -тонковол

Виды текстильных нитей
Базовым элементом ткани или трикотажного полотна является нить. По структуре текстильные нити делятся на пряжу, комплексные нити и мононити. Эти нити называются первичными

ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРЯДЕНИЯ
Волокнистая масса натуральных волокон после сбора и первичной обработки поступает на прядильную фабрику. Здесь из относительно коротких волокон вырабатывают непрерывную прочную нить - пряжу. Этот п

ТКАЦКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Тканьюназывают текстильное полотно, образованное переплетением двух взаимно перпендикулярных систем нитей на ткацком станке. Процесс образования ткани называют ткачеством

Отделка тканей
Ткани, снятые с ткацкого станка, называют суровыми тканями или суровьем. Они содержат различные примеси и загрязнения, имеют некрасивый внешний вид и непригодны для изготовления швейных изделий.

Хлопчатобумажные ткани
При очистке и подготовке хлопчатобумажные ткани подвергаются приемке и разбраковке, опаливанию, расшлихтовке, отбеливанию (белению), мерсеризации, ворсованию. Очистка и по

Льняные ткани
Очистку и подготовку льняных тканей обычно ведут так же, как в хлопчатобумажном производстве, но более осторожно, повторяя операции несколько раз. Это связано с тем, что льняное во

Шерстяные ткани
Шерстяные ткани разделяют на гребенные (камнольные) и су конные. Они отличаются друг от друга по внешнему виду. Гребенные ткани тонкие, с четким рисунком ткацкого переплетения. Суконные - более тол

Натуральный шелк
Очистка и подготовканатурального шелка осуществляется в следующем порядке: приемка и разбраковка, опаливание, отваривание, беление, оживление отбеленных тканей. При при

Ткани из химических волокон
Ткани из искусственных и синтетических волокон не имеют естественных примесей. На них могут находиться в основном легкосмываемые вещества, такие как шлихта, мыло, минеральное масло и пр. Способ очи

Волокнистый состав тканей
Для изготовления одежды используют ткани, выработанные из натурального (шерсть, шелк, хлопок, лен), искусственного (вискозное, полинозное, ацетатное, медно-аммиачное и т. д.), синтетического (лавса

Способы определения волокнистого состава тканей
Органолептическим называется способ, при котором волокнистый состав тканей устанавливают, пользуясь органами чувств - зрением, обонянием, осязанием. Оценивают внешний вид ткани, ее туше, сминаемост

Переплетение тканей
Расположение нитей основы и утка относительно друг друга, их взаимосвязь определяют строение ткани. Нужно подчеркнуть, что на строение тканей влияют: вид и строение нитей основы и утка тка

Отделка тканей
Отделка, придающая товарный вид тканям, оказывает влияние на такие ее свойства, как толщина, жесткость, драпируемость, сминаемость, воздухопроницаемость, водоупорность, блеск, усадка, огнестойкость

Плотность ткани
Плотность является существенным показателем строения тканей. От плотности зависят масса, износоустойчивость, воздухопроницаемость, теплозащитные свойства, жесткость, драпируемость тканей. Каждое из

Фазы строения тканей
При переплетении основные и уточные нити взаимно изгибают друг друга, в результате чего располагаются волнообразно. степень изгиба основных и уточных нитей зависит от их толщины и жесткости, вида п

Структура поверхности ткани
В зависимости от структуры лицевой стороны ткани делятся на гладкие, ворсовые, ворсистые и валяные. Гладкими называются ткани, имеющие четкий рисунок переплетения (бязь, ситец, сатин). В процессе о

СВОЙСТВА ТКАНЕЙ
План: Геометрические свойства Механические свойства Физические свойства Технологические свойства Ткани, выработанные из нитей и пряжи различн

Геометрические свойства
К ним относят длину ткани, ее ширину, толщину и массу. Длину ткани определяют ее измерением в направлении нитей основы. При настилании ткани перед раскроем длина куска

Механические свойства
В процессе эксплуатации одежды, а также при переработке ткани подвергаются разнообразным механическим воздействиям. Под этими воздействиями ткани растягиваются, изгибаются, испытывают трение.

Физические свойства
Физические свойства тканей делятся на гигиенические, теплозащитные, оптические и электрические. Гигиеническими принято считать свойства тканей, существенно влияющие на ком

Износостойкость ткани
Износостойкость тканей характеризуется их способностью противостоять разрушающим факторам. В процессе использования швейных изделий на них действуют свет, солнце, влага, растяжение, сжатие, кручени

Технологические свойства тканей
В процессе производства и при эксплуатации одежды проявляются такие свойства тканей, которые обязательно надо учитывать при конструировании одежды. Эти свойства существенно влияют на технологически

Прокладочные материалы.
5. Клеевые материалы. 1. АССОРТИМЕНТ ТКАНЕЙ По виду сырья весь ассортимент тканей делится на хлопчатобумажные, льняные, шерстяные и шелковые. К шелковым относятся

Клеевые материалы
Полужесткая прокладочная ткань с точечным полиэтиленовым покрытием- это хлопчатобумажная ткань (бязь или мадаполам), покрытая с одной стороны порошком полиэтилена под высоким давле

Качество продукции
При изготовлении одежды и других швейных изделий используют ткани, трикотажные и нетканые полотна, пленочные материалы, искусственные кожу и мех. Всю совокупность этих материалов называют ассортиме

КАЧЕСТВО МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОДЕЖДЫ
для изготовления хорошей одежды необходимо использовать высококачественные материалы. Что же такое качество? Под качеством изделия понимают сочетание свойств, которые характеризуют степень пригодно

СОРТНОСТЬ МАТЕРИАЛОВ
Все материалы на заключительном этапе производства подвергаются контролю. При этом оценивают уровень качества материала и устанавливают сорт каждого куска. Сортом называют градацию качества продукц

Сортность тканей
Большое значение имеет определение сортности тканей. Сорт ткани определяют комплексным методом оценки уровня качества. При этом отклонения показателей физико-механических свойств от норм,

Пороки внешнего вида тканей
порок Вид порока Описание Этап производства, при которых возникает порок Засо

Классификация природных каменных материалов

ПРИРОДНЫЕ КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Природные каменные материалы и изделия получают путем механической обработки горных пород, т.е. дробления, раскалывания, распиловки, отески, шлифовки (щебень, плиты и т.д.) . Сырьем для получения природных каменных материалов служат горные породы, физико-меха-нические и химические свойства которых в основном не изменяются в процессе механической обработки и, следовательно, определяют свойства соответствующих материалов.

Природные каменные материалы очень прочны, долговечны, огнестойки, обладают прекрасными декоративными свойствами. В наше время при­родные плотные каменные материалы, как правило, уже не используются для возведения стен, арок, куполов, колонн и других несущих и ограждающих конст­рукций, т.к. эти материалы трудоемки в обработке, обладают большой массой и высокой теплопроводностью. Но из-за положительных эксплуатационных и эстетических качеств продолжают широко применяться для облицовочных работ, устройства полов, дорожных покрытий и пр. Пористые природные материалы применяются в конструкци­ях стен жилых и общественных зданий в виде стеновых камней и блоков. Грубообработанные каменные материалы и соответствующие горные породы широко используются в качестве заполнителей для бето­нов, изготовления других искусственных каменных изделий на минеральных и органических вяжущих.

Повиду и степени обработки различают грубообработанные материалы (бутовый камень, щебень, гравий, песок) и профилированные изделия (изделия и профилированные детали из природного камня; штучный камень и блоки правильной формы; плиты для наружной и внутренней облицовки зданий, полов; изделия для дорожного строительства и т.п.).

Поспособу изготовления природные каменные ма­териалы и изделия можно разделить: на пиленые , полученные абразивной обработкой (стеновые камни и блоки, облицовочные плиты и плиты для пола), и колотые, полученные ударной обработкой (бор­товые камни, камни тесаные, брусчатка, шашка для мощения и др.).

Используя ударную и абразивную обработку, природному камню придают ту или иную фактуру - различный характер по­верхности.

Ударная обработка заключается в обкалывании поверхности камня с помощью камнетесного инструмента со сменными нако­нечниками: для тески пользуются широким долотом-скарпелью; скалывание неровностей производят спицей - остроконечным долотом; для чистой обработки лицевой поверхности применяют бучарду со средней или мелкой насечкой.

Абразивная обработка включает распиливание, фрезерование, шлифовку и полировку.

Выпиливание штучных стеновых камней и блоков из пористых пород производят камнерезными машинами. Режущими элемен­тами машин являются дисковые пилы.

Для получения профилированных изделий (ступеней, поясков, карнизов и т.п.) на камнеобрабатывающих заводах применяют камнефрезерные и универсальные профилирующие машины.

Шлифовку и полировку производят на шлифовально-полировальных станках с вращающимися дисками, которые перемещают по поверхности изделия. Шлифуют с применением зернового аб­разива: корунда, карбокорунда или мелких пылевидных алмазов. После шлифовки камень имеет гладкую матовую поверхность. Полировка осуществляется войлочными полировальными дисками с использованием мастик и тонких полирующих порош­ков из оксидов металлов (хрома, олова, железа и др.) или азотно­кислого олова. После полировки поверхность плотного камня становится зеркально гладкой.

Абразивная обработка дает фактуры: пиленую - с тонкими штрихами и бороздками глубиной до 2 мм; шлифованную - рав­номерно шероховатую с глубиной рельефа до 0,05 мм; лощеную - гладкую бархатисто-матовую с выявленным рисунком камня; зеркальную - гладкую с зеркальным блеском.

Природные каменные материалы классифицируются также по физико-техническим и эксплуатационным свойствам.

По плотности природные камни делятся на лег­кие и тяжелые. Легкие камни плотностью не более 1,8 г/см 3 имеют пористое строение (вулканический туф, пемза, известняк-ракушечник) и поэтому применяются преимущественно в виде штучного камня и блоков для стен зданий и щебня для легких бетонов. Тяжелые камни плотностью более 1,8 г/см 3 (из гранита, сиени­та, диорита и т.п.) служат облицовкой и используются в виде плит пола, материалов и изделий для гидротехнического и до­рожного строительства.

По пределу прочности при сжатии образцов в воз­душно-сухом состоянии природные каменные материалы делят на марки (МПа): 0,4; 0,7; 1,5; 2,5; 3,5; 7,5; 10; 12,5; 15; 20; 30; 40; 50; 60; 80 и 100. Марки с 0,4 до 20 свойственны легким камням различ­ной пористости.

По морозостойкости природные каменные материалы разделяют на марки: F 10; F 15; F 35; F 100; F 150; F 200; F 300 и F 500. Высокую морозостойкость имеют плотные камни с равномерно-зернистой структурой. Свежедобытые известняки, доломиты, песчаники, туфы легко разрушаются от мороза вследствие того, что их поры за­полнены «горной влагой» и коэффициент насыщения пор водой близок к 1. После естественной просушки они оказываются дос­таточно морозостойкими и более прочными.

По водостойкости природные камни делятся на группы с коэффициентом размягчения не ниже 0,6 для наружных стен зданий; не ниже 0,8 – для гидротехнических сооружений и фундаментов.

В зависимости от назначения и условий применения природ­ные каменные материалы оценивают также по твердости, истираемости и износу, огнестойкости, стойко­сти к химическому воздействию внешней среды и т.п.

Грубообработанные каменные изделия. Бутовый камень (бут) – куски камня неправильной формы, размером не более 50 см по наибольшему измерению. Бутовый камень может быть рваный (неправильной формы) и постелистый. Бутовый камень получают разработкой местных осадочных и изверженных пород, отвечающих проектным требованиям в от­ношении прочности, морозостойкости, водостойкости. Бут из осадочных пород (известняков, доломитов, песчаников) не дол­жен содержать крупных включений глины, рыхлых прослоек и включений пирита.

Из бута возводят плотины и другие гидротехнические соору­жения, его применяют для подпорных стенок, кладки фундаментов. Большое количество бутового камня перерабатывается в щебень.

Щебень – остроугольные куски камня размером 5-70 мм (для гидротехническо­го строительства до 150 мм). Получают его дроблением бутового камня и крупного гравия (валунного камня). Для обеспечения нужного зернового состава щебня процесс дробления осуществляют в несколько стадий. Встречается и природный щебень, называемый дресвой.

Гравий состоит из окатанных зерен тех же размеров, что и у щебня. Его получают просеиванием рыхлых осадочных пород.

Песок состоит из зерен различных минералов (кварца, полевого шпата, слюды и др.) с размерами 0,14-5 мм. Применяют природные и искусственные (дробленые) пески.

Щебень, гравий и песок используют в качестве заполнителей для бетонов. Предприятия-поставщики на эти материалы должны выда­вать сертификат радиационно-гигиенической оценки о содержании естественных радионуклидов.

Стеновые изделия. Стеновые камни получают из туфов и пористых известняков пу­тем выпиливания механизированным способом из массива горной породы или распиловки блоков-заготовок. Камни применяют для кладки наружных и внутренних стен и перегородок.

Основные размеры стеновых камней: 390´190´188; 490´240´188; 390´190´288 мм. Каждый такой камень заменяет в кладке 8-12 кир­пичей. Для наружных стен применяют камни плотностью не более 2300 кг/м 3 . Водопоглощение камня должно быть не более 30 %, морозо­стойкость – не менее F 15. Стены из мелкопористого природного камня не требуют наружной штукатурки или облицовки.

Камни и плиты для облицовки. Для облицовки гидротехнических сооружений, набережных, устоев мостов, цокольной части монументальных зданий приме­няют камни и плиты из гранита и других изверженных пород, которым свойственны высокая морозостойкость, прочность и твердость. Наружная облицовка зданий может выполняться из атмосферостойких осадочных пород (известняков, доломитов, песчани­ков, туфов), которые легче поддаются обработке и экономичнее гранитных пород. Для внутренней облицовки общественных зда­ний и сооружений (например, станций метрополитена) широко используют плиты, получаемые из хорошо распиливающихся пород: мрамора, ангидрида, гипса.

Камни для облицовки могут быть плитообразные (толщиной
15-25 см), утолщенные пирамидального вида (толщи­ной 30 см и более). Плиты для наружной облицовки имеют толщину 4-8 см, для внутренней – 1,2-4 см. Применение алмазных резцов позволяет изготовлять тонкие (5-10 мм) экономичные плиты, стоимость ко­торых в 2-4 раза ниже, чем обычных. Тонкие плиты ши­роко применяются, особенно для внутренней облицовки.

Специальные облицовки применяют для защиты от коррозии и действия высоких температур.

Цокольные плиты , а также детали карнизов, поясков и других выступающих частей сооружений изготовляют из стойких пород. Эти изделия не должны иметь волосных трещин, им придается такая форма, чтобы на них не задерживалась вода от дождя и тающего снега.

Плиты для полов и ступеней внутренних лестниц должны иметь высокие износостойкость и декоративные свойст­ва, соответствующие архитектуре интерьера.

Камни для гидротехнических сооружений. Природные каменные материалы применяют в больших коли­чествах для гидротехнических сооружений. В зоне переменного уровня воды условия службы материала особенно неблагоприят­ны: камень испытывает многократное замораживание и оттаива­ние в насыщенном водой состоянии. Защитную облицовку в этой зоне устраивают из плотных изверженных пород, имеющих водопоглощение не более 1 %, марку по прочности – не ниже 80-100 МПа и по морозостойкости – F 150-F 500 в зависимости от класса сооружения, климатических и других условий эксплуатации. Со­ответствующим требованиям должны удовлетворять и материалы для каменных набросных плотин. Внутренние части набросок можно сделать из камня, полученного из осадочных пород марок 30-60 МПа с коэффициентом размягчения не менее 0,7-0,8.

Дорожные каменные материалы. Бортовые камни , отделяющие проезжую часть дороги от тро­туара, изготовляют из плотных изверженных пород (гранита, диабаза и т.п.), отличающихся высокой морозо- и износостойко­стью и прочностью. Бортовые камни бывают прямые и лекаль­ные, высокие - до 40 см и низкие - до 30 см. Эти камни применяют вместо бетонных при соответствующем технико-экономическом обосновании.

Брусчатка для мощения дорог имеет форму бруска, слегка су­живающегося книзу. Брусчатку изготовляют механизированным способом из однородных мелко- и среднезернистых пород (диа­база и др.). Из таких пород изготовляют шашку для мозаиковой мостовой (приближающуюся по форме к кубу) и шашку для мо­щения (в виде усеченной пирамиды).

Тротуарные плиты изготовляют из гнейсов и подобных им слоистых горных пород. Они имеют форму прямоугольной или квадратной плиты со стороной 20-80 см с ровной поверхностью, толщиной не менее 4 см и не более 15 см.

Каменные кислотоупорные изделия. Некоторые магматические и метаморфические (кварциты) горные породы используют для футеровки разнообразных уста­новок и аппаратов, подвергающихся действию кислот, щелочей, солей и агрессивных газов, а также испытывающих влияние вы­соких и резко меняющихся температур и давлений. Кислотоупор­ные породы идут на изготовление тесаных плит, кирпичей, бру­сков и фасонных изделий, а в дробленом и размолотом виде служат в качестве заполнителей и наполнителей в кислотоупор­ном бетоне, являются составными частями кислотоупорных це­ментов.

В соответствии с назначением применяемые горные породы должны удовлетворять определенным требованиям, а именно: быть кислотоупорными, т.е. хорошо сопротивляться воздействию различных кислот и других реагентов – это свойство оценивается по растворимости порошка породы в концентрированных кисло­тах (соляной, серной) при нагревании; иметь высокую огнеупор­ность; обладать достаточным сопротивлением сжатию и изгибу, а также вязкостью; выдерживать резкие колебания температур.

Из изверженных горных пород кислотоупорными являются главным образом кислые мелкокристаллические, к которым от­носятся бештаунит, андезит, гранит и некоторые туфы, а из метаморфических - кварцит.

Применение кислотоупорного штучного камня ограничено его высокой стоимостью, обусловленной трудностью добычи и обра­ботки, а также малым выходом готовой продукции из горной массы. Полноценным заменителем камня служит значительно более дешевый кислотоупорный бетон. Со штучным тесаным камнем соперничает также искусственный литой камень (базаль­товый, диабазовый).