4.4. Материалы для реставрации и модификации гипса

Гипс как строительный и декоративно-отделочный материал широко применялся с древнейших времен. Примером могут служить барельефы египетских и древнегреческих храмов, интерьеры и наружные детали многих помпейских домов, византийские и многие более поздние сооружения.

Особое место здесь отводится так называемому искусственному мрамору (штуку), реставрация и воссоздание которого представляет значительные трудности. С помощью этого, выполняющего существенные эстетические функции материала изготавливались не только различные декоративные элементы фасадов и интерьеров, но и реставрировались скульптура, разрушенные части капителей и других архитектурных фрагментов с воспроизведением при этом и фактуры и рисунка восстанавливаемого оригинала.

Формовочные смеси, из которых изготавливается штук, весьма различны по составу, который зависит от того, где предполагается использовать изделие – для наружной отделки зданий, внутренней облицовки стен, для отливки орнаментов или лепного декора. Основными компонентами смесей различного по назначению искусственного мрамора являются гашеная известь, кварцевый песок различной крупности, мраморная пудра, портландцемент, гипс, толченый кирпич, воск, масла, яичная эмульсия. Введение в формовочную массу добавок воска, масел и яичной эмульсии повышает пластичность смеси и водостойкость декоративных покрытий.

Штуку свойственны те же виды разрушения, что и природному камню – эрозия поверхностного слоя, инфильтрация влаги, дыма, газа, действие высоких и низких температур и пр. Для разделки швов и восполнения утрат в искусственном мраморе используется гипс, затворенный водой с добавкой столярного клея. Получение цвета или оттенка, близкого к оригиналу достигается введением в гипс не более 20% сухих минеральных пигментов, поскольку повышенное их содержание приводит к заметному снижению прочности и твердости декоративного покрытия, что, в свою очередь, затрудняет его шлифование и полирование.

Пигменты, добавляемые в гипс, должны быть щелоче- и светостойкими, обладать хорошей красящей способностью. Для получения желтого и красного цветов используется охра, мумия, желтый сурик; зеленую окраску гипсу придает оксид хрома; синюю – ультрамарин и кобальт; коричневую – умбра и известь, гашеная раствором медного купороса; черную – перекись марганца, графит, жженая кость.

Искусственный «белый» мрамор получают затворением в воде, содержащей до 20% ПВАД (поливинилацетатной дисперсии), смеси, состоящей из 80% гипса и, в качестве белого пигмента, 20% кристаллической модификации диоксида титана (TiО₂) – анатаза. Небольшие добавки (до 1 %) тонкотертой охры или мумии придают штуку теплый тон.

Поскольку гипсовые вяжущие относятся к категории быстросхватывающихся, то при работе с ними следует использовать различные добавки-замедлители схватывания, удлиняющие период текучести формовочных смесей. К таким добавкам-замедлителям (ингибиторам), в частности, относятся сернокислое оксидное железо – Fe₂(SО₄)₃; известково-клеевой и кератиновый замедлители; поверхностно-активные добавки (СНВ, ГКЖ-11, 11, 94); сульфитно-дрожжевая бражка (ССБ); смесь борной кислоты (Н₃ВО₃·10 Н₂О), тетрабората и силиката натрия (Na₂В₄О₇ и Na₂SО₃). Адсорбируясь на поверхности зерен вяжущего эти добавки снижают скорость кристаллизации гипса, что и приводит к замедлению схватывания формовочной смеси.

Наиболее эффективными замедлителями схватывания гипса являются полимерные кислоты, вводимые в воду затворения. Так при использовании в качестве такой добавки 10-40% полиметакриловой кислоты (ПМАК) получается высокопластичная масса, схватывающаяся, в зависимости от количества вводимой добавки, через 6-20 часов. При этом через 2-3 суток отливка приобретает прочность фаянса. Из этого формовочного материала можно восстанавливать утраченные элементы декора, которые после их полного отверждения хорошо подвергаются механической обработке, покрываются красками и лаками и приклеиваются на место утрат эпоксидными, поливинилацетатными и кремнийорганическими клеями.

Для устранения пузырьков воздуха в формовочной смеси и снижения таким образом пористости гипсовых отливок в воду затворения можно водить добавки терпинеола (0,25 мл на 1 л воды) – смеси серной кислоты со скипидаром. Терпинеол хорошо растворяется в воде и, понижая поверхностное натяжение ее пленок, исключает образование воздушных пузырьков в гипсовом тесте. При приготовлении терпинеола следует соблюдать осторожность, т.к. реакция взаимодействия серной кислоты со скипидаром сопровождается бурным выделением тепла, вследствие чего сосуд для приготовления смеси должен интенсивно охлаждаться.

Для изделий из гипса, контактирующих с внешней средой весьма эффективна обработка составами - гидрофобизаторами на основе кремнийорганических соединений и их композиций. Благодаря низкому водопоглощению модифицированных кремнийорганическими материалами гипсовых изделий и декоративных покрытий они приобретают высокую атмосферо- и морозостойкость, вследствие чего существенно повышаются и их эксплуатационные показатели (долговечность).