П'ять основних винуватців, що псують камінь

(Багато великих історичних пам’яток у всьому світі зроблено з каменю. Незважаючи на війни та тривалі періоди історичних змін, завдяки природним властивостям каменю вони все ще демонструють свою красу сьогодні. На зображенні показано храм Парфенон у Греції.)

 

Камінь є одним із відносно високоякісних-матеріалів у сфері внутрішнього та зовнішнього оздоблення. Його чисті природні текстури та візерунки в поєднанні з різноманітною обробкою поверхні можуть підвищити декоративний ефект як внутрішніх, так і зовнішніх приміщень. Порівняно з іншими декоративними матеріалами, які важко очистити після забруднення або легко розбити сильним ударом, камінь значно практичніший. Він не лише структурно міцний і стійкий до сильних ударів, але також має гладку поверхню, яка протистоїть звичайному бруду та плямам, що робить його надзвичайно-рентабельним декоративним матеріалом.

 

 

Однак це не означає, що камінь невразливий. При практичному застосуванні каменю в навколишньому середовищі залишається багато руйнівних факторів, які можуть викликати ерозію. Тому не думайте, що просто обравши камінь як оздоблювальний матеріал, ви можете знехтувати його доглядом. Щоб максимально продовжити його термін служби, нам все одно потрібно розуміти руйнівні фактори, які впливають на термін служби каменю, і проводити відповідний догляд.

 

 

В очах широкого загалу вода є джерелом життя, але для тих, хто працює з каменем, вода є певною мірою корінь усіх зол. Оскільки воду найважче видалити в повсякденному житті, різноманітні вироби з каменю відносно сприйнятливі до водної ерозії в багатьох деталях, що призводить до різноманітних проблем. Першопричиною багатьох поширених явищ часто є вода. Вода переносить в камінь окислювальні або відновлювальні мінерали і солі, а також вводить різні сучасні промислові забруднювачі, тим самим прискорюючи розчинення і руйнування каменю. Це може призвести до втрати карбонату кальцію та інших компонентів, через що камінь втратить свій блиск; або утворення гелів всередині каменю, що призводить до появи водяних плям; або міграція кальцієвих компонентів на поверхню, викликаючи відбілювання; або іржавіння заліза в камені, що призводить до плям іржі.

 

З іншого боку, дощова вода, конденсат і ґрунтові води потрапляють в камінь через мікропори. Зі змінами температури камінь неодноразово стискається або розширюється, і результуюча напруга може спричинити розтріскування та пошкодження. Це особливо вірно для зовнішнього каменю, який піддається впливу вологого середовища та значних денних коливань температури. Повторне, нерівномірне поглинання, проникнення та розчинення води разом із безперервним стисненням і розширенням може легко спричинити розтріскування породи. Крім того, у більш холодному кліматі, наприклад у північних регіонах, коли капіляри каменю поглинають достатню кількість вологи, а температура падає нижче 0 градусів, вода в камені замерзає та розширюється. Коли сила розширення льоду перевищує структурну міцність каменю, відбувається пошкодження; це відоме як пошкодження від замерзання-відтавання.

 

Також варто відзначити, що вода є неодмінною умовою для розвитку мікроорганізмів та інших організмів. Розмноження мікроорганізмів також може завдати значної шкоди каменю.

 

 

Натуральний камінь за своєю природою містить кристали солі під час природного процесу формування. Після видобутку та обробки вміст кристалів солі може збільшитися через проникнення цементу, розчину, пилу, вологи, морської води та забруднених рідин у мікропори. З одного боку, сіль під час кристалізації створює значний тиск, і якщо температура каменю значно підвищиться, сіль збільшиться в об’ємі. З іншого боку, за певних умов деякі солі можуть перекристалізовуватися з утворенням нових гідратів, займаючи більший об’єм і створюючи більший тиск. Усі ці ситуації можуть призвести до внутрішнього пошкодження каменю.

 

У типових сценаріях використання пошкодження, спричинені кристалізацією солі на камені, часто посилюються вітром. Кристали солі всередині каменю розчиняються у воді (волозі) і дифундують на поверхню. Вітер прискорює випаровування води, таким чином сприяючи накопиченню та кристалізації солі. Повторне розчинення та кристалізація солі може призвести до того, що поверхня мікропор каменю відшаровується у формі порошку або луски. При промиванні дощовою водою на поверхні каменю з часом легко утворюються глибокі борозенки, що погіршує його естетичний вигляд. Крім того, деякі декоративні камені демонструють феномен постійно вологих поверхонь, які ніколи не висихають. Причиною цього часто є гігроскопічна дія солей. Це те, на що ми повинні звертати пильну увагу в нашому повсякденному житті.

 

 

 

Від стародавнього Китаю до стародавнього Вавилону в Месопотамії, до стародавньої Греції, Єгипту та Риму вздовж узбережжя Середземного моря, довгий шлях людства від варварства до цивілізації залишив по собі величезну спадщину кам’яних артефактів. В результаті до наших днів збереглося багато великих кам’яних будівель і скульптур по всьому світу. Однак деталі більшості цих реліквій тепер заплямовані та розмиті, а виною цьому є кислотний дощ.

 

Поєднання вуглекислого газу, діоксиду сірки та інших оксидів у повітрі з дощовою водою підвищує кислотність води, що робить її більш корозійною. Ця кисла рідина надзвичайно шкодить каменю, особливо карбонатному. Коли випадає кислотний дощ, карбонат кальцію в камені вступає в хімічну реакцію з діоксидом сірки в кислотному дощі, утворюючи сульфат кальцію. Частина сульфату кальцію потрапляє в проміжки між зернами каменю, осідаючи на поверхні мармуру у вигляді кірки, яка потім поступово відшаровується, впливаючи на кам'яну навісну стіну. Залишки розчинних солей можуть додатково роз'їдати камінь через перекристалізацію або гідратацію.

 

 

 

Смог – це суміш вологи, пилу та різних продуктів згоряння хімічного палива. Дим і пил діють як губка, вбираючи різні гази, а при змішуванні з водою утворюють кислий розчин. Серйозне промислове забруднення, вихлопні гази транспортних засобів і застійна циркуляція атмосфери є основними причинами промислового смогу. Смог не тільки шкідливий для живих організмів, але також викликає значне фарбування та корозію кам'яних будівель і декоративного каменю.

 

 

 

 

Взагалі кажучи, ерозія каменю, спричинена безпосередньо біологічними організмами або їх метаболітами, набагато менш значуща, ніж спричинена іншими руйнівними факторами. Однак не слід ігнорувати ерозію та пошкодження каменю, спричинені біологічними організмами, особливо мікроорганізмами. Продукти біологічного метаболізму, включаючи кисень, вуглекислий газ, органічні кислоти, розчиняються у воді і підвищують її корозійну активність. Одночасно в процесі розкладання органічної речовини організми сприяють окислювально-відновним реакціям мінералів і споживають мінерали, тим самим прискорюючи розкладання гірських порід. Крім того, екскременти тварин, наприклад птахів, також можуть завдати шкоди каменю.

 

 

Незахищені нові кам’яні поверхні часто легше колонізуються такими організмами, як водорості, бактерії та лишайники. Коли ці організми заселяють поверхню каменю, біодеградація продовжує проникати глибше, завдаючи незворотної шкоди каменю. Крім того, деякі рослини, такі як віргінська ліана та плющ, можуть проростати в тріщини в камені, безпосередньо спричиняючи пошкодження від стресу.

 

Звичайно, різні фактори, що призводять до корозії каменю, не є поодинокими; вони виникають одночасно і взаємно підсилюють один одного. Тому в практичних застосуваннях нам потрібно ретельно проаналізувати місцевий клімат і геологічні умови та прийняти найбільш відповідні методи догляду за каменем, щоб запобігти ерозії.