Одним из главных нежелательных факторов, вносящих значительный вклад в деструкцию фундаментов, замоканию стен, загниванию конструкционных деревянных и других элементов являются высолы. Появление высола наиболее характерно для кирпичной кладки. Образование пятен солей на стеновой и других поверхностях обычно связано с испарением влаги внутри кирпичей. Причем наличие этого процесса напрямую связано с суточными колебаниями температуры, т.е. соответственно с изменением влажности воздуха. Например, ангидрит кальция (СаSO4) при низких температурах и высокой влажности переходит в кристаллогидратную форму (СаSO4 . 2H2O), а при высокой температуре и низкой влажности за счет интенсификации процесса испарения, наоборот, кристаллогидрат превращается в безводную соль. В результате образования кристаллогидратов, а также накопления солей при испарении наблюдается увеличение занимаемого им объема, вследствие этого возникает дополнительное давление на стен пор и капилляров, приводящее к разрушению.
Визуальное обследование свидетельствовало о появлении в кладке стен многочисленных трещин, что явилось основной причиной отслоения и разрушения определенных частей кладочных кирпичей. Помимо солевых отложений вклад в разрушающий процесс вносят сажа с адсорбированными агрессивными компонентами, разрушители биологической природы (птичий помет, микроорганизмы и т.д.), загрязнители кислотного характера и различные газообразные техногенные продукты, поступающие из атмосферных осадков. Если разрушения в нижней части до высоты 2-3 м преимущественно связаны с капиллярным поднятием солевых растворов, то установленные зоны отслаивания и шелушения в куполах, стенах и на других строительных конструкциях в верхней части мавзолея как с внутри, так и с наружи можно объяснить, с одной стороны, плохой вентиляцией или ее отсутствием во многих комнатах, с другой стороны, переходом влаги в конструкциях в кристаллическое состояние (лед). Разрушительное действие различных органических веществ, например, наличие значительных отложений птичьего помета на внешних участках архитектурных блоков связано с образованием ряда химических соединений агрессивного характера [1]. Под действием атмосферного воздуха основной компонент птичьего помета мочевая кислота (C5H4N4O3) подвергается следующим химическим преобразованиям:
C5H4N4O3 + O + H2O = C4H6N4O3 (аллантоин или глиоксилдиуреид) + CO2
C5H4N4O3 + H2O = 2CO(NH2)2 + HCOCOOH (глиоксиловая кислота)
CO(NH2)2 + 2H2O = (NH4)2CO3
(NH4)2CO3 = 2NH3 + CO2 + H2O
Далее аммиак, взаимодействуя с кислородом воздуха превращается в оксиды азота и азотную кислоту, которые способствуют интенсивному протеканию коррозионных и других разрушительных процессов в объеме строительных материалов мавзолея и других зданий комплекса:
4NH3 + 7O2 = 6 H2O + 4NO2
4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3
В таблице 1 приведены экспериментальные данные, полученные при анализе слоев помета, взятых из разных объектов архитектурного ансамбля Х.А. Ясави.
Таблица 1
Содержание основных элементов в птичьем помете (в % от веса сырой массы помета)
|
Объект |
H2O |
N |
P2O5 |
K2O |
CaO |
MgO |
SO3 |
|
Проба № 1 (мавзолей) |
56 |
2,0 |
1,8 |
1,2 |
2,4 |
0,7 |
0,4 |
|
Проба № 2 (баня) |
55 |
2,5 |
1,9 |
1,8 |
2,9 |
1,0 |
0,3 |
|
Проба № 3 (музей) |
57 |
2,2 |
1,6 |
1,1 |
2,3 |
0,7 |
0,4 |
Таким образом, регулярное своевременное устранение из участков накоплений птичьего помета, сажи, с адсорбированными на ее поверхности химически агрессивными веществами, является одним из необходимых мер, вносящих вклад в сохранение устойчивости конструкционных деталей исследуемого мавзолея. Обессоливание засоленных участков проведено до полного уничтожения высолов с использованием компресса из беззольной фильтровальной бумаги, пропитанной дистиллированной водой. Анализируя состояние мавзолея Ходжа Ахмеда Ясави, к основным установленным факторам, обладающим разрушающим действием, можно отнести явление капиллярности, способствующих удержанию влаги и солевых растворов, адсорбцию агрессивных веществ из атмосферы, грунтовых вод и птичьих пометов, а также порой применение теоретически необоснованных реставрационных материалов.