Пять главных виновников повреждения камня

(Многие великие исторические памятники по всему миру построены из камня. Несмотря на войны и длительные периоды исторических перемен, благодаря природным свойствам камня они и сегодня демонстрируют свою красоту. На изображении изображен храм Парфенон в Греции.)

 

Камень – один из относительно высококачественных-материалов для внутренней и внешней отделки. Его чистые натуральные текстуры и узоры в сочетании с различной обработкой поверхности могут повысить декоративный эффект как внутреннего, так и внешнего пространства. По сравнению с другими декоративными материалами, которые трудно очистить после появления пятен или которые легко разрушаются при сильном ударе, камень значительно более практичен. Он не только структурно прочен и устойчив к сильным ударам, но также имеет гладкую поверхность, устойчивую к обычным загрязнениям и пятнам, что делает его очень экономичным-эффективным декоративным материалом.

 

 

Однако это не значит, что камень неуязвим. При практическом применении камня все еще существует множество разрушительных факторов окружающей среды, способных вызвать эрозию. Поэтому не думайте, что просто выбрав камень в качестве декоративного материала, вы можете пренебречь его уходом. Чтобы максимально продлить срок его службы, нам все же необходимо понимать разрушительные факторы, влияющие на срок службы камня, и выполнять соответствующий уход.

 

 

В глазах широкой публики вода является источником жизни, но для тех, кто работает с камнем, вода в некоторой степени является корнем всего зла. Поскольку вода является веществом, которое труднее всего удалить в повседневной жизни, различные изделия из камня относительно подвержены водной эрозии во многих деталях, что приводит к множеству проблем. Первопричиной многих распространенных явлений зачастую является вода. Вода переносит в камень окисляющие или восстанавливающие минералы и соли, а также привносит различные современные промышленные загрязнители, ускоряя тем самым растворение и разрушение камня. Это может привести к потере карбоната кальция и других компонентов, в результате чего камень потеряет блеск; или образование гелей внутри камня, что приводит к образованию пятен от воды; или миграция компонентов кальция на поверхность, вызывающая отбеливание; или ржавление железа в камне, приводящее к появлению пятен ржавчины.

 

С другой стороны, дождевая вода, конденсат и грунтовые воды проникают в камень через микропоры. При изменении температуры камень неоднократно сжимается или расширяется, и возникающее напряжение может привести к растрескиванию и повреждению. Это особенно актуально для камня, расположенного на открытом воздухе и подвергающегося воздействию влажной среды и значительных суточных перепадов температуры. Повторяющееся неравномерное поглощение, проникновение и растворение воды, а также постоянное сжатие и расширение могут легко привести к растрескиванию породы. Кроме того, в более холодном климате, например, в северных регионах, когда капилляры камня впитывают достаточное количество влаги, а температура падает ниже 0 градусов, вода в камне замерзает и расширяется. Когда сила расширения льда превышает структурную прочность камня, происходит повреждение; это известно как повреждение от замораживания-оттаивания.

 

Также стоит отметить, что вода является незаменимым условием для роста микроорганизмов и других организмов. Рост микроорганизмов также может нанести значительный вред камню.

 

 

Натуральный камень по своей природе содержит кристаллы соли в процессе его естественного формирования. После добычи и переработки содержание кристаллов соли может увеличиться из-за проникновения в микропоры цемента, строительного раствора, пыли, влаги, морской воды и загрязненных жидкостей. С одной стороны, соль при кристаллизации создает значительное давление, и если температура камня значительно повысится, соль увеличится в объеме. С другой стороны, некоторые соли при определенных условиях могут перекристаллизоваться с образованием новых гидратов, занимающих больший объем и создающих большее давление. Все эти ситуации могут привести к внутреннему повреждению камня.

 

В типичных сценариях использования ущерб, причиненный кристаллизацией соли в камень, часто усугубляется ветром. Кристаллы соли внутри камня растворяются в воде (влаге) и диффундируют на поверхность. Ветер ускоряет испарение воды, способствуя тем самым накоплению и кристаллизации солей. Повторяющееся растворение и кристаллизация соли может привести к тому, что поверхность микропор камня отслаивается в виде порошка или чешуек. При мытье дождевой водой со временем на поверхности камня легко образуются глубокие бороздки, ухудшающие его эстетичный вид. Более того, некоторые декоративные камни имеют постоянно влажную поверхность, которая никогда не высыхает. Причиной этого часто является гигроскопическое действие солей. Это то, чему нам нужно уделять пристальное внимание в нашей повседневной жизни.

 

 

 

От древнего Китая до древнего Вавилона в Месопотамии, древней Греции, Египта и Рима вдоль побережья Средиземного моря — долгий путь человечества от варварства к цивилизации оставил после себя обширное наследие в виде каменных артефактов. В результате до наших дней сохранилось множество великих каменных зданий и скульптур по всему миру. Однако детали большинства этих реликвий сейчас испачканы и размыты, и всему виной кислотные дожди.

 

Сочетание углекислого газа, диоксида серы и других оксидов в воздухе с дождевой водой повышает кислотность воды, делая ее более агрессивной. Эта кислая жидкость чрезвычайно вредна для камня, особенно карбонатных. Когда выпадают кислотные дожди, карбонат кальция в камне вступает в химическую реакцию с диоксидом серы кислотного дождя, образуя сульфат кальция. Часть сульфата кальция попадает в промежутки между зернами камня, откладываясь на поверхности мрамора в виде корки, которая затем постепенно отслаивается, поражая каменную навесную стену. Оставшиеся растворимые соли могут дополнительно разъедать камень за счет перекристаллизации или гидратации.

 

 

 

Смог – это смесь влаги, пыли и различных продуктов сгорания химического топлива. Дым и пыль действуют как губка, поглощая различные газы, а при смешивании с водой образуют кислый раствор. Основными причинами промышленного смога являются сильное промышленное загрязнение, выбросы выхлопных газов транспортных средств и застой атмосферной циркуляции. Смог не только вреден для живых организмов, но и вызывает значительное окрашивание и коррозию каменных зданий и декоративных камней.

 

 

 

 

Вообще говоря, эрозия камня, вызванная непосредственно биологическими организмами или их метаболитами, гораздо менее значительна, чем эрозия, вызванная другими разрушительными факторами. Однако не следует игнорировать эрозию и повреждение камня, вызванное биологическими организмами, особенно микроорганизмами. Продукты биологического обмена, в том числе кислород, углекислый газ и органические кислоты, растворяются в воде и повышают ее коррозионную активность. Одновременно в процессе разложения органического вещества организмы способствуют окислительно-восстановительным реакциям минералов и потребляют их, ускоряя тем самым разложение горных пород. Кроме того, экскременты животных, например птиц, также могут повредить камень.

 

 

Незащищенные новые каменные поверхности часто легче заселяются такими организмами, как водоросли, бактерии и лишайники. Как только эти организмы занимают поверхность камня, биоразложение продолжает проникать глубже, нанося камню необратимый ущерб. Кроме того, некоторые растения, такие как лиана Вирджиния и плющ, могут образовывать трещины в камне, вызывая непосредственные повреждения от стресса.

 

Конечно, различные факторы, приводящие к коррозии камня, не изолированы; они происходят одновременно и взаимно усиливают друг друга. Поэтому в практических целях нам необходимо тщательно проанализировать местный климат и геологические условия и принять наиболее подходящие методы ухода за камнем, чтобы предотвратить эрозию.