3.2.4. Укрепление оснований и фундаментов памятников архитектуры

Весьма значительные и тяжелые разрушения и деформации памятников архитектуры связаны с просадочными и другими явлениями, величина и опасность которых определяется главным образом особенностями грунтов, на которых возведено данное сооружение. Несущая способность почв может снижаться за счет увлажнения просадочных грунтов, изменения режима грунтовых вод под сооружением, разложения органических соединений в насыпных грунтах, разрушения материала фундаментов, ведения вблизи здания подземных выработок. В этом случае необходимые меры по укреплению оснований и фундаментов с использованием химических или конструкционных методов.

Химическое закрепление грунтов основано на их силикатизации при вертикальной, наклонной или горизонтальной забивке (задавливании) инъекционных растворов, рецептура которых зависит от коэффициента фильтрации грунтов основания.

Так для хорошо проницаемых песчано-гравелистых грунтов используются цементно-глиняные растворы, которые одновременно хорошо заполняют пустоты в кладке фундаментов, работающих во влажных грунтах.

Для мелкозернистых песчаных грунтов используется однорастворная силикатизация с помощью фосфорной, серной, кремнефтористоводородной кислот, сернокислого алюминия и алюмината натрия, а также газовая силикатизация, когда в грунт поочередно нагнетается силикат натрия и углекислый газ по схеме СО₂+силикат натрия+СО₂ или последовательное введение растворов силиката и хлорида натрия.

В данном случае возможно закрепление и карбамидной смолой с отвердителем – соляной, щавелевой кислотой или хлористым аммонием.

Для просадочных лессовых грунтов успешно применяется однорастворная силикатизация силикатом натрия плотностью 1,13 г/см³ с добавкой коагулянта.

Снижение фундаментом здания интенсивности подсоса воды из грунтов достигается за счет введения в раствор 25-50% водной эмульсии гидрофобизатора – ГКЖ-94.

Глинистые грунты закрепляют путем элекртросмоса химических растворов. Отличительной особенностью химического закрепления оснований и фундаментов является простота производства работ, долговечность проведенной силикатизации, возможность закрепления грунта на любой глубине без дополнительных земляных работ и без прекращения эксплуатации реставрируемых зданий.

К эффективным конструктивным методам усиления оснований и фундаментов относится бурение корневидных свай малого диаметра, заполняемых под давлением цементным раствором. Они располагаются под любым углом к поверхности, образуя с грунтом единую комплексную структуру и усиливая при этом одновременно старые фундаменты, стены и основания памятников архитектуры.

3.2.5. Средства борьбы с биоразрушителями

К активным биоразрушителям зданий и сооружений, возведенным из природных каменных материалов, относятся бактерии, грибы, мхи, лишайники, травы, кустарники и деревья. Высшие растения, растущие вблизи архитектурных памятников обычно размещают свою корневую систему по микротрещинам камня и кладки. В процессе развития утолщающиеся корни растений расширяют трещины, сдвигают отдельные конструктивные элементы и, постепенно разрушая каменную кладку, создают весьма опасную аварийную ситуацию. Поскольку на корневой системе многих растений имеются спящие почки, то после уничтожения надземной части деревьев или кустарников эти почки пробуждаются, в связи с чем продолжается дальнейшее разрушение ранее нарушенной кладки.

Менее опасны для каменных зданий и сооружений плесневые грибы, бактерии, водоросли, мхи и лишайники, но развитие их на ограждающих конструкциях и облицовке искажают внешний вид и зрительное восприятие памятников архитектуры.

Гидрофобизация камня кремнийорганическими соединениями типа ГКЖ-94, КО-921 и др., или обработка его поверхности антисептиками в период интенсивной вегетации растений позволяет в первом случае резко снизить водосодержание в кладке и тем самым исключить дальнейшее развитие корневой системы биоразрушителя., а во втором – создать токсическую среду, в которой жизнедеятельность агентов разрушения полностью прекращается.

После антисептирования производится заделка швов и трещин известковыми или полимерными растворами с последующей гидрофобизацией отреставрированной поверхности камня.

Длительную защиту зданий, находящихся в зоне высокой влажности, от плесени, водорослей, мхов и лишайников обеспечивает использование растворов солей меди, хрома, оловоорганических соединений и др.

Снижение водопоглощения и повышение механической прочности известняков, ракушечников, туфов с одновременной защитой их от биоразрушителей достигается обработкой 25% водным раствором таких кремнийоргаников, как ГКЖ-10, ГКЖ-11 с добавками хлорида цинка и сульфата меди.

При реставрации штукатурных покрытий для повышения ее грибостойкости в свежеприготовленную растворную смесь рекомендуется вводить добавки фторида кальция, оксид-хлорида цинка, кремнефторида или борфторида натрия, калия или аммония.