Начальная страница

МЫСЛЕННОЕ ДРЕВО

Мы делаем Украину – українською!

?

Строительные растворы из архитектурных памятников южной Руси

Е.Ю.Медникова, А.А.Пескова

Строительные растворы из памятников Киева

Десятинная церковь представлена двумя образцами растворов. Первый — розового цвета с вкраплениями белой неперемешанной извести, кусочками цемянки и единичными зернами песка. Нерастворимый в соляной кислоте остаток (41.3%) на 90% состоит из цемянки преимущественно красно-коричневого и бордового цветов, сосредоточенной преимущественно в крупных фракциях. Цемянка представляла собой плотное, хорошо обожженное, однородное тесто без песка и являлась, вероятно, специально обожженнной глиной [Стріленко, Нестеренко 1979, с. 124]. В нерастворимом остатке также присутствовали кусочки, возможно, обожженного лесса бежево-оранжевого цвета с рыхлым тестом, насыщенным мельчайшим песком (0.05–0.1 мм), их содержание не превышало 0.5–1%. По-видимому, невысокая прочность этих конгломератов обусловила появление такого же песка (0.3%) со следами бежево-оранжевой глины в нерастворимом остатке. Глинистые частицы (0.05–0.1 мм) розово-бежевого цвета состоят из мельчайших фракций обожженной глины и нерастворимых в соляной кислоте компонентов извести. В нерастворимом остатке также присутствовала сечка соломы, пакля и кусочки черного шлака. Долевое соотношение компонентов в нерастворимом остатке цемянка: песок: глинистые частицы = 0.9: +: 0.1.

В отличие от первого образца, второй — бежевого цвета, в котором в качестве наполнителя наряду с цемянкой и песком используется толченый известняк. Нерастворимый остаток (51.8%) состоит на 70% из цемянки, на 20% из песка и на 10% из глинистых частиц. Цемянка — бой плинфы (светлого желто-розового цвета) и специально обожженная глина [Стріленко, Нестеренко 1979, с. 124]. Песок (10.4%, средней окатанности с размерами не более 2 мм и с максимальным содержанием во фракции 0.3–0.5 мм) используется в растворе как наполнитель. Долевое соотношение в нерастворимом остатке цемянка: песок: глинистые частицы = 0.7: 0.2: 0.1. По составу нерастворимого остатка данный раствор подобен растворам XI века (табл. 1), это предположение подтверждается сведениями о присутствии песка в качестве наполнителя в растворах Десятинной церкви не ранее ХI века [Архіпова 1996, с. 55–58]. По соотношению наполнителей близок к растворам ХI века и раствор из ротондальной постройки в Десятинном переулке.

Таблица 1. Гранулометрический анализ представительных образцов строительных растворов из памятников г. Киева

№ п/п Место отбора образцов Нераст-воримый остаток, % Содержание остатка, % Долевое соотношение
Це-мян-ка Пе-сок Глин. час-тицы Це-мян-ка Пе-сок Глин. час-тицы
Десятинная церковь
1 Из кладки 41.3 37.3 0.3 2.8 0.9 + 0.1
2 Из кладки 51.8 40.9 10.4 0.5 0.7 0.2 0.1
Ротондальная постройка в Десятинном переулке
3 Из кладки 41.3 30.0 11.3 – 0.7 0.3 –
Софийский собор
4 Из нижней части северной лестничной башни со стороны аркбутана 44.4 35.5 8.9 + 0.8 0.2 +
5 Из основания аркбутана в западной части северной галереи 61.1 48.0 8.6 3.5 0.8 0.2 +
Золотые ворота
6 Из южной части восточной стены. Заливка забутовки стены. I-ый строительный период 46.0 36.0 9.8 0.2 0.8 0.2 +
7 Прикладка к восточной стене со стороны проезда в южной части. II-й строительный период 61.8 50.7 9.6 1.4 0.8 0.2 +
Церковь Михаила в Выдубицком монастыре
8 Фундамент 61.9 – 18.6 43.3 – 0.3 0.7
9 Внутри центральной части II яруса основного объема 47.9 31.1 9.8 6.4 0.7 0.2 0.1
10 Из южного фасада нартекса 44.8 30.3 13.1 0.6 0.7 0.3 +
11 Из западного фасада 59.9 40.7 9.6 7.7 0.7 0.2 0.1
Успенский собор Печерского монастыря
12 Из нижней части с-в подкупольного столба 51.6 44.5 8.5 1.2 0.8 0.2 +
Надвратная Троицкая церковь Печерского монастыря
13 Из свода над алтарем 51.6 43.5 6.5 1.6 0.8 0.2 +
Церковь Архангела Михаила
14 Кладка северной стены 58.4 44.6 1.4 12.3 0.8 + 0.2
15 Кладка северной стены 59.5 29.8 17.2 11.3 0.5 0.3 0.2
16 С-з угол нартекса 51.5 32.4 2.0 17.1 0.6 + 0.4
17 Восточная закладка башни 54.8 35.6 2.0 15.2 0.6 + 0.4
18 Фундамент под северную башню 53.8 39.3 + 11.2 0.6 + 0.4
19 С-з угол храма (фундамент) 48.3 38.4 0.6 9.0 0.8 + 0.2
20 Фундаментная лента между ю-з подкупольным столбом и стеной нартекса 20.8 4.7 4.9 9.3 0.2 0.2 0.6
Крещальня
21 Фундамент апсиды 55.0 28.5 1.6 24.8 0.5 + 0.5
22 Основание ю-з столба 47.0 38.8 0.7 6.6 0.8 + 0.2
Притвор
23 Фундамент северного притвора 30.9 25.3 + 5.4 0.7 + 0.3
24 "" -----"": 26.8 13.1 + 13.3 0.5 + 0.5
25 Кладка восточной стены 59.8 56.5 0.6 2.2 0.9 + 0.1
26 Церковь Спаса на Берестове 45.5 20.3 2.8 21.5 0.5 + 0.5
27 Церковь Успения на Подоле 59.8 49.2 5.3 5.2 0.8 0.1 0.1
29 Церковь на Щекавице 34.3 20.6 + 13.7 0.6 + 0.4
Белгородка
30 Раствор на плинфе 30.8 + + 30.8 + + 1
31 Раствор из шва 36.1 1.4 + 34.7 + + 1
Надвратная церковь возле церкви Архангела Михаила
32 Раствор из кладки 55.9 30.0 0.3 24.1 0.5 + 0.5
33 Раствор из прикладки 36.6 21.3 + 14.0 0.6 + 0.4

Два раствора из Софийского собора имеют одинаковое долевое соотношение компонентов в нерастворимом остатке — цемянка: песок: глинистые частицы = 0.8: 0.2: + , но различаются по содержанию связующего и цемянки. В растворе № 5 (табл. 1) увеличивается количество цемянки за счет крупных фракций (на фракциии 7–20 мм приходится 28.3% всей цемянки, в растворе № 4 — только 9.1%, распределение в мелких фракциях остается практически неизменным), но снижается доля извести. Эта же закономерность прослеживается и в строительных растворах Золотых ворот, относящихся к разным строительным периодам. Однако тип раствора известково-цемяночный и долевое соотношение составляющих нерастворимого остатка остается неизменным. На их примере можно проследить изменения в технологии строительных растворов. В более поздних растворах из прикладок происходит замена специально обожженной глины на бой плинфы [Стріленко, Нестеренко 1979, с. 124]. Бой плинфы — это отходы строительства, увеличение ее количества в растворе, использованиe крупных фракций и, как следствие этого, уменьшение усадки раствора [Раппопорт 1994, с. 45] и снижение содержания извести в растворе, — все это есть не что иное, как упрощение технологии и удешевление строительства.

Усовершенствованию технологии и удешевлению строительства способствует и введение в раствор толченого известняка, который не только улучшает каркасность раствора, но и создает дополнительные центры кристаллизации, увеличивающие его прочность [Мчедлов-Петросян 1991, с. 152].

Церковь Михаила в Выдубецком монастыре — единственная, в которой наряду с кладочными растворами, практически не отличающимися по составу от растворов предыдущих памятников, представлен раствор из фундамента. В отличие от кладочных растворов он не содержит цемянки, а наполнителями служит мелкий (0.3–0.5 мм) песок и известняк. Тип раствора известково-карбонатно-песчаный.

Растворы из Успенского собора и надвратной Троицкой церкви Печерского монастыря аналогичны растворам из упомянутых выше киевских памятников.

Как видно из результатов анализов, в киевских памятниках ХI века (табл. 1) применяются однотипные растворы, что, по-видимому, объясняется принадлежностью памятников к одной архитектурно-строительной школе [Мчедлов-Петросян 1991, с. 152].

При архитектурно-археологическом исследовании Михайловского Златоверхого собора, проводившегося в 1996 году, была получена коллекция строительных растворов из фундаментов и сохранившихся частей кладок в количестве 48 образцов. Из основного объема памятника было отобрано 30, из крещальни и притворов по 9 растворов.

Строительные растворы из собора были преимущественно бежевого цвета с кремовым, светло-розовым или серым оттенком. В них присутствовала цемянка с размерами от 0.5 до 10–15 мм, крошка известняка 0.5–5 мм, просматривались зерна песка и отпечатки соломы. Цемянка, в основном, трех цветов: светлая желто-розовая, розовая, светлая терракота, преобладает светлая желто-розовая. Тесто плотное, насыщено песком с размерами 0.5–0.7 мм, реже 0.3–0.5 мм. Цемянка — бой плинфы [Стріленко, Нестеренко 1979, с. 124]. В некоторых растворах в качестве наполнителя наряду с цемянкой использовались куски темно-вишневого шифера. Песок средней окатанности (0.3–0.6 мм) с единичными зернами 1–2 мм. Нередко часть песка несет на себе следы глины, по цвету соответствующей одному из типов цемянки, и является, вероятно, составной частью цемянки, но основная масса песка специально добавлена в раствор. Помимо глинистых частиц с размерами 0.05–0.1 мм, в нерастворимом остатке встречаются: пакля, угольки, сечка соломы, щепа, кусочки бесцветного или зеленого стекла [Раппопорт 1984, с. 59–63].

После растворения в соляной кислоте по долевому соотношению компонентов нерастворимого остатка выделено несколько групп растворов (представительные растворы из каждой группы — табл. 1):

1. известково — цемяночно — карбонатные растворы с долевым соотношением частей в нерастворимом остатке цемянка: песок: глинистые частицы = 0.4–0.6: + — —: 0.6–0.4. (Три— в фундаменте, 5 — в кладке, 6 — в закладках основного объема, по одному в крещальне и притворе);

2. известково-цемяночные растворы с добавлением песка и известняка, с долевым соотношением в нерастворимом остатке цемянка: песок: глинистые частицы = 0.9 — 0.8: + — 0.2: + — 0.2 . (Три— в фундаменте, 3 — в кладке, 1 — в закладке основного объема, 5 — в крещальне, 6 — в притворах);

3. известково-цемяночные растворы, занимающие промежуточное положение между первым и вторым типом растворов, с долевым соотношением в нерастворимом остатке цемянка: песок: глинистые частицы = 0.7: + — 0.2: 0.1 — 0.3. (Один — в кладке, 2 — в закладках основного объема собора, по три в крещальне и притворах);

4. единственный раствор из кладки северной стены собора с содержанием песка 17.2% и с долевым соотношением в нерастворимом остатке цемянка: песок: глинистые частицы = 0.5: 0.3: 0.2.

Во всех перечисленных выше растворах использовалась цемянка трех типов, причем на долю крупных фракций приходилось 70–90% всей цемянки в растворе, преимущественно светлой желто-розовой и розовой.

5. два раствора из фундамента собора на 70 — 75% состояли из извести. Применялась только розовая мелкая (1–3 мм) цемянка. Долевое соотношение в нерастворимом остатке цемянка: песок: глинистые частицы = 0.2 — 0.3: 0.2: 0.5 — 0.6.

Результаты анализов свидетельствуют, что определенный тип растворов не являлся доминирующим, что, возможно, объясняется присутствием нескольких строительных артелей, и что все типы растворов использовались как при возведении основного объема собора, так и при строительстве крещальни и притворов. Это, в свою очередь, может служить доказательством одновременности возведения всего комплекса построек, либо о наличии небольшого временного промежутка между возведением собора и пристроек к нему [Егорьков 1998, с. 28–31].

Три из четырех строительных растворов ХII века — известково-цемяночно-карбонатные (ц. Спаса на Берестове, ц. на Щекавице и надвратная церковь Михайловского монастыря), четвертый (раствор церкви Богородицы Пирогощи), — известково-цемяночный.

Строительные растворы из памятников в окрестностях Киева представлены однотипными растворами из Белгородки (результаты анализов двух образцов цемяночных растворов из Большого храма в Зарубинцах опубликованы в работе [Івакін 1996, с. 26–28]). Один из них — раствор на плинфе, другой — кладочный. Памятник не указан, но, судя по толщине плинфы (3.2 см), можно предположить, что растворы принадлежат к церкви Апостолов [Медникова, Егорьков 1999, с. 44–47]. Первый раствор — бежевый, второй — розово-бежевый. В тесте растворов просматриваются мелкая цемянка, единичные зерна песка и цемяночная крошка. Нерастворимый в соляной кислоте остаток (30.8 и 36.1%%) на 69–87%% состоит из глинистых частиц 0.05–0.1 мм светло-бежевого и розово-бежевого цветов (№ 2), незначительного количества цемянки 1–7 мм, единичных зерен песка и плотных, преимущественно окатанных, кусочков глины бежево-розового цвета с размерами от 3 до 10–15 мм. В первом растворе они составляют 30%, а во втором — 17% нерастворимого остатка. Тесто глинистых частиц в разломе бежево-розового цвета с включениями глины терракотового цвета и угольной крошки.

Строительные растворы из памятников Чернигова

Результаты анализа строительных растворов черниговских памятников расположены в таблице № 2 в соответствии со строительными периодами, предложенными в работах [Раппопорт 1982, с. 28; Коваленко, Раппопорт 1979, с. 5–9]. Спасский собор представлен растворами, относящимися, по-видимому, к двум этапам строительства собора. Раствор 30-х гг. ХI века характеризуется средним содержанием нерастворимого остатка 38.2%, состоящим на 80% из цемянки, представляющей собой специально обожженную глину и, возможно, бой плифы. Применение специально обожженной глины, обладающей меньшей прочностью по сравнению с боем плифы, обуславливает наличие цемянки в мелких фракциях 3–5 мм (60% от всей цемянки). Глинистые частицы (0.05–0.1 мм) красно-коричневого цвета, песок отсутствует. Долевое соотношение в нерастворимом остатке цемянка: песок: глинистые частицы = 0.8: —: 0.2. Тип раствора известково-цемяночный. Растворы второго этапа строительства собора, как и растворы Золотых ворот в Киеве, характеризуются уменьшением вяжущего на 20–30%, увеличением количества цемянки, возможно, боя плинфы и введением в раствор песка (10–14.5%). Долевое соотношение в нерастворимом остатке цемянка: песок: глинистые частицы = 0.7: 0.2 — 0.3: 0.1. Тип растворов — известково-цемяночный с добавлением песка. Как видно из результатов анализов, растворы из Спасского собора, относящиеся к двум строительным периодам, подобны киевским растворам ХI века.

Из растворов второго строительного этапа в Чернигове в наличии только раствор из храма–усыпальницы с долевым соотношением цемянка: песок: глинистые частицы = 0.4 — 0.6: —: 0.4–0.6. Тип растворов известково-цемяночно-карбонатный, встречающийся в киевских памятниках из проанализированных нами уже в ХII веке. За исключением Успенского собора Елецкого монастыря (третий) и Пятницкой церкви (пятый этап строительства) с известково-цемяночными растворами, растворы всех остальных памятников — известково-цемяночно-карбонатные.

Судя по результатам анализов, можно предположить, что с конца ХI по ХII век архитектурно-строительные школы не придерживались определенной только им свойственной рецептуры приготовления строительных растворов.

Таблица 2. Гранулометрический анализ представительных проб строительных растворов из памятников Чернигова

№ п/п Место отбора образцов Нераст-воримый остаток, % Содержание остатка, % Долевое соотношение
Це-мян-ка Пе-сок Глин. час-тицы Це-мян-ка Пе-сок Глин. час-тицы
Спасский собор
1 Раствор 30-х гг. Х в 38.2 31.4 – 6.8 0.8 – 0.2
2 Из северного нефа над хорами 62.6 46.2 14.5 1.6 0.7 0.3 +
3 Из первого яруса 65.7 46.5 10.6 5.2 0.7 0.2 0.1
Храм-усыпальница
4 Из кладки 48.9 29.3 – 19.6 0.6 – 0.4
5 Из кладки 51.3 20.5 – 30.8 0.4 – 0.6
Успенская церковь Елецкого монастыря
6 Из кладки 31.6 24.8 5.4 1.0 0.8 0.2 +
7 Из кладки 47.7 38.1 – 9.5 0.8 – 0.2
Ильинская церковь
8 Из кладки 27.8 16.7 – 11.1 0.6 – 0.4
Борисоглебский собор
9 Из кладки 43.4 17.4 – 26.0 0.4 – 0.6
Терем
10 Из кладки 46.2 18.5 – 27.7 0.4 – 0.6
Пятницкая церковь
11 Из кладки 52.2 41.8 – 10.4 0.8 – 0.2
Церковь Северского монастыря
12 Из кладки 42.1 16.8 – 25.5 0.4 – 0.6
Трубчевск. Церковь
13 Из кладки 39.1 11.9 – 27.0 0.4 – 0.6

Строительные растворы Переяслава

Анализ строительных растворов выполнен только для трех памятников ХI века (табл. 3). Епископские ворота представлены одним кладочным раствором, Спасская церковь и Михайловский собор — растворами из фундамента, забутовки и кладки. Растворы из Епископских ворот и Спасской церкви (фундамент, забутовка, кладка) — известково-цемяночные и подобны киевским растворам. Цемянка, на основании петрографических исследований [Медникова, Раппопорт, Селиванова 1983, с. 152–161], — только специально обожженная глина четырех цветов (светлая терракота, терракота, кирпично-красная, бордовая). Максимальное ее количество приходится на крупные фракции (7–10 мм). Высокое содержание глинистых частиц (0.05–0.1 мм) объясняется как наличием специально обожженной глины, так и использованием глинисто-известкового вяжущего [Медникова, Раппопорт, Селиванова 1983, с. 152–161]. Песок (0.1–0.315 мм) присутствует в растворах в незначительном количестве, не превышающем 0.3%. Долевое соотношение в нерастворимом остатке цемянка: песок: глинистые частицы = 0.7–0.8: +: 0.2–0.3.

В отличие от растворов Спасской церкви, где глинистые частицы представлены мелкими фракциями, во всех трех растворах (фундамент, кладка, забутовка) Михайловского собора наряду с глинистыми частицами (0.05–0.1 мм) присутствуют плотные, твердые, окатанные куски (глины ?), обнаруженные после растворения строительного раствора в соляной кислоте. Цвет в разломе — светлый серо-бежевый. Меньше всего их содержится в растворе из забутовки, в котором кускочки глины не превышают размеров 1 мм. Долевое соотношение компонентов в нерастворимом остатке подобно предыдущим растворам. В кладочном растворе кусочки глины (5–10 мм) составляют около 40%, цемянки — 12%, причем размер цемянки не превышает 7 мм (7.4%). Долевое соотношение в нерастворимом остатке — цемянка: песок: глинистые частицы = 0.2–0.3: +: 0.7–0.8. В фундаментном растворе максимальное содержание цемянки во фракции 10 мм (20.6%), кусочки глины не превышают размера 7 мм, общее их количество в нерастворимом остатке 13%, долевое сотношение цемянка: песок: глинистые частицы = 0.6: +: 0.4. На основании результатов анализов видно, что в Михайловском соборе применялись растворы, отличающиеся от растворов, использовавшихся в других памятниках Переяславля.

Возможно, это объясняется тем, что Михайловский собор был первым, возведенным в городе строительной артелью, приехавшей из Византии и построившей не только новый тип храма [Раппопорт 1993, с. 43], но и предложившей несколько иную технологию приготовления строительных растворов. Это предположение подтверждается тем, что во всех представленных памятниках Переяславля используется глинисто-известковое вяжущее, но только в растворах Михайловского собора встречаются окатанные куски глины, причем преимущественно в растворе из кладки. В кладочном растворе, где отмечено высокое содержание кусков глины, наблюдается одновременно снижение количества цемянки. Подобный тип растворов отмечен в церкви Апостолов из Белгородки и в растворах из Владимира-Волынского, анализ которых проводился нами ранее. (Старая кафедра, раствор из кладки: нерастворимый остаток — 49%, цемянка — 6.9%, глинистые частицы — 42.1%, долевое соотношение в нерастворимом остатке цемянка: песок: глинистые частицы = 0.1: —: 0.9).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что на протяжении Х–ХII веков в древнерусских городах юга России, как и на всей территории Древней Руси, происходили изменения в составе строительных растворов, обусловленные усовершенствованием их технологии и удешевлением строительства.

Таблица 3. Гранулометрический анализ представительных образцов строительных растворов Переяслава

№ п/п Место отбора образцов Нераст-воримый остаток, % Содержание остатка, % Долевое соотношение
Це-мян-ка Пе-сок Глин. час-тицы Це-мян-ка Пе-сок Глин. час-тицы
Епископские ворота
1 Из кладки 37.0 29.8 + 6.6 0.8 + 0.2
Спасская церковь
2 Из фундамента 41.3 32.2 0.3 8.8 0.8 + 0.2
3 Из забутовки 45.2 28.2 0.1 15.7 0.7 + 0.3
4 Из кладки 52.6 42.1 + 10.4 0.8 + 0.2
Михайловский собор
5 Из фундамента 66.7 36.0 + 29.2 0.6 + 0.4
6 Из забутовки 44.9 32.9 2.7 9.8 0.7 + 0.3
7 Из кладки 68.0 11.9 + 53.6 0.2 + 0.8

Література

Архіпова Е.Ю. Будівельні матеріали Десятинної церкви // Церква Богородиці Десятинна в Києві.– Київ, 1996.– С. 55–58.

Егорьков А.Н. Состав включений стекла в древнерусских кладочных растворах и штукатурках // АРОІКС.– 1998.– Вип. 2.– С. 28–31.

Івакін Г.Ю. Нові дослідження Михайлівського Золотоверхого собору // Пам’ятки архітектури та монументального мистецтва в світлі нових досліджень.– Київ, 1996.– С. 28–26.

Коваленко В.П. К периодизации развития древерусской архитектуры Чернигово-Северской земли // Проблемы изучения древнерусского зодчества.– СПб., 1996.– С. 95–97.

Коваленко В.П., Раппопорт П.А. Памятники архитектуры в Чернигово-Северской земле // Зограф.– 1979.– Т. 10.– С. 5–9.

Медникова Е.Ю., Егорьков А.Н. О технологии росписи Большого храма Зарубского монастыря // АPOІKC.– 1999.– Bип. 3.– С. 44–47.

Медникова Е.Ю., Раппопорт П.А., Селиванова Н.Б. Древнерусские строительные растворы // СА.– 1983.– № 3.– С. 152–161.

Медникова Е.Ю., Стеценко Н.К. Изучение строительных растворов архитектурных памятников Старой Ладоги // Архитектурное наследие и реставрация.– М., 1992.– С. 164–168.

Мчедлов-Петросян О.П. Химия неорганических строительных материалов.– М., 1991.– С. 152.

Раппопорт П.А. Древнерусская архитектура.– Спб., 1993.– С. 43.

Раппопорт П.А. Из истории киево-черниговского зодчества X–ХIІІ вв. // КСИА. – 1984, Вып. 179.– С. 59–63.

Раппопорт П.А. Русская архитектура Х–XIII вв. – САИ.– Л., 1982.– Вып. Е1–47.– С. 28.

Раппопорт П.А. Строительное производство Древней Руси Х–ХІІІ вв.– СПб., 1994.– С. 45.

Стріленко Ю.М., Нестеренко Т.Е. Дослідження будівельних розчинів і плінф пам’яток архітектури стародавнього Києва Х–ХІІ ст. // Археологія Києва: Дослідження і матеріали.– Київ, 1979.– С. 124.

Опубліковано 17.06.2003 р.