Білий камінь - вапняк - найдавніший будівельний матеріал, що застосовувався в Північно-Східній Русі. На відміну від Київської Русі, де основним будівельним матеріалом була цегла, Володимиро-Суздальські і Московські князі використовували для зведення особливо важливих будівель - храмів і палаців, - білий камінь. І це, не дивлячись на обмежені можливості видобутку цього каменю на всьому величезному просторі Північно-Східної Русі. Це пояснюється рядом причин:
Перше. Саме на території Володимиро-Суздальській, а пізніше Московської Русі знаходяться кілька виходів на поверхню вапняку виключно високої якості. Це - так званий мячковській горизонт білих вапняків (за назвою села Мячково на Москві-річці на південний схід від Москви). На всій Європейській території Росії ізвеcтнякі такої якості оголюються тільки в деяких місцях: в долинах річок Москви, на Оці в Московській і Рязанській областях, на Верхній Волзі в Тверській області, на річках Онеге і Північної Двіні в Архангельській області, притоками Клязьми у Володимирській області.
Друге . Білий камінь, завдяки своїй однорідною і пористій структурі, володіє неоціненними в будівництві властивостями. Він міцний, але легко обробляється (пиляється, ріжеться, шліфується). Має високу морозостійкість за рахунок відкритості пір один одному. Він хімічно стійкий. так як покривається плівкою вивітрювання, яка запобігає подальшому хімічне руйнування каменю. Білий камінь довговічний. Найдавніший на Русі білокам'яний Храм Бориса і Гліба в селі Кидекша під Суздалем побудований в 1152 році і стоїть вже більше 850 років.
Третє. Білокам'яні споруди виключно красиві. При цьому їхня краса глибоко національна, тому що застосування однотонного білого каменю підштовхує архітектора до досконалості форм і лаконічності деталей, що і є глибинним виразом Стародавньої Російської архітектури.
походження
Вапняк - широко поширена осадова гірська порода, що виникла мільйони років тому на дні древніх морів з морських опадів. Більше 10% всіх відкладень земного покриву займає вапняки різних якостей і властивостей.
Мячковско вапняки сформувалися 230-240 мільйонів років тому з морських опадів в кам'яновугільний період і практично повністю (до 99%) складаються з кальциту.
Білий камінь має унікальну внутрішню структуру. Кристали кальциту і уламки древніх раковин з'єднані між собою таким чином, що обсяг внутрішніх пір, досягає 20-30% від обсягу каменю. Пори є проміжки між уламками раковин, які також складаються з мінералу кальциту. Кристали, який випав із води кальциту, діаметром 0,01-0,1 мм мають обриси у вигляді лапок і зчіплюються не тільки один з одним, але і з уламками раковин по кривим швах, залишаючи проміжки в вигляді субмікрокристалічних пір. Ці пори, в більшості випадків, з'єднані один з одним. Завдяки цьому камінь "дихає" і вода в ньому може повільно фільтруватися під тиском. Цим пояснюється його висока морозостійкість. Це відбувається тому, що намерзає зовні лід видавлює вільну воду всередину каменя по порах. Обсяг пір завжди більше обсягу витісняється води, тому що величина водопоглинання Мячковському вапняків приблизно в три рази менше їх загальної пористості, і становить 7-12%.
Висока твердість (міцність) кристалів кальциту обумовлює високу міцність білого каменю, а дрібнозернистість, однорідність і наявність пір робить його легко піддається обробці. Вапняки інших родовищ або мають шарувату структуру, що призводить їх до меншої міцності, або мають інше зчеплення утворюють камінь твердих частинок і пористість, що робить їх менш морозостійкими і не піддаються обробці.
Білий камінь в архітектурі
З вапнякових блоків побудовані Єгипетські піраміди. Вапняк широко використовувався при будівництві знаменитих замків Франції, Англії, Німеччини, і інших країн Європи. Його можна знайти практично у всіх старих будівлях Лондона і Парижа, наприклад, Собор Паризької Богоматері. Застосування вапняку вкрай різноманітно. Це блоки фундаментів і стін, зведення перекриттів, а також елементи декору фасадів - лиштви, портали дверей, карнизи, колони і пілястри, жолоби водозливів, ступені, плити підлог і т.д. Він також широко використовувався для декоративних різьблених фасадних плит та скульптури.
Найбільш видатні архітектурні споруди Середньовічної Русі і дореволюційної Росії виконані з використанням вапняку. Первістками Білокам'яній архітектури Стародавньої Русі були, зведені Юрієм Долгоруким, храми в селі Кидекше і місті Переславлі-Заліському майже одночасно в 1152-1157 роках. Білокам'яне будівництво було продовжено сином Юрія Долгорукого Андрієм Боголюбським. Цей виключно енергійний російський князь зібрав, як пишеться в літописі, "від усіх земель" майстрів кам'яних справ. У Володимирі приїхали з віддалених місць майстра-каменотеси і різьбярі. Андрієм Боголюбським були побудовані головний собор Володимира - Успенський, палац в його заміській резиденції Боголюбове і шедевр російської архітектури церква Покрова на Нерлі.
Надалі білий камінь широко застосовувався при будівництві житлових, культових і громадських будівель Московської Русі. Це Білокам'яний кремль Дмитра Донського (1360 рік, для кладки стін і веж було витрачено 14370 м (3) каменю, Грановита Палата (1487-1491гг) в Кремлі і Успенський Собор - головний собор Кремля (1479г). У ті часи в Москві почав широко використовуватися цегла, однак, фундаменти споруд та цокольні частини стін виконували з білого каменю.
Дуже широко білокам'яні деталі використовувалися для прикраси будівель. Так наприклад, відомий Московський Храм - Церква Вознесіння в Коломенському, побудована в 1532 році з цегли, прикрашена білокамінним узорочьем. Традиція використання білого каменю тривала до початку ХХ століття, коли практично у всіх храмах, палацах і дворянських садибах незалежно від їх стилю (бароко, російський класицизм, ампір, модерн) використовувалися білокам'яні деталі. Червоно-цегляні будівлі, прикрашені деталями з білого вапняку, особливо виразні, тому що контраст червоної цегли і білого каменю створює гармонію строгості і краси.
На жаль ХХ століття не залишив на території Європейської Росії гідних споруд з білого каменю. Він обмежено застосовувався в фундаментах, стінах і безликої обробці. Архітектори були захоплені металом, бетоном, склом.
В кінці ХХ століття в Росії почалося індивідуальне масове будівництво. Його перші досліди добре впізнавані, тому що являють собою найпростіші в архітектурному сенсі споруди з червоного і (або) силікатної цегли. Однак зараз смак до красивих будівель повертається. На фасадах нових будівель можна бачити різні облицювальні матеріали - так званий сайдинг, керамічні та керамогранітні плитки, різну штукатурку, облицювання зі штучного каменю і натуральних граніту, мармуру і інше.
Чи не обговорюючи їх естетичної цінності, можна стверджувати, що дуже часто ці матеріали не є оптимальними з економічної або фізико-технічної точки зору. Так клімат Європейської Росії не дозволяє говорити про довговічність штукатурок і клеїв для плиток. А гідних замінників білого каменю для елементів декору фасадів (наличників, капітелей, карнизів, пасків і т.д.) практично немає.
І тут білий камінь, як старий добрий друг, знову приходить на допомогу.
З відкриттям камнерезного виробництва ТОВ "Старка" будівельники отримали можливість використовувати білий камінь, розвиваючи традиції російської архітектури або збагачуючи архітектурний ландшафт будівлями в стилі інших країн, але виконаних з найбільш близького до них за духом матеріалу - вапняку.
особливості застосування
Протягом ХХ століття, коли білий камінь практично не застосовувався для будівництва будівель в нашій країні (крім щебеню, буту і для реставрації), будівельні технологи зробили крок далеко вперед. Завдяки цьому можливості використання вапняку зараз тільки розширилися. Перш за все це пов'язано з появою ефективних гідроізоляційних і покрівельних матеріалів, а також гідрофобних хімічних складів. Так застосування найпростіших рулонних Гідроізолятор (руберойд і т.д.) дозволяє уникнути капілярного підсосу води з грунтів в білокам'яні цоколі і стіни, а сучасні покрівлі допоможуть запобігти намокання білого каменю від протікання. Безбарвні гідрофобні склади дозволяють максимально зменшити проникнення атмосферної вологи всередину порового простору каменю, і тим самим, також виключити його можливе морозобойное руйнування поверхні. Це особливо важливо для доломітізірованних вапняків (жовтого і охристого квітів), часто залягають разом з білим каменем і має більш низьку пористість і тонкослоістую.
Дослідження стану білокам'яних деталей в понад 100 збережених спорудах побудованих за останні 850 років, говорять про те, що причиною наскрізних тріщин в блоках білого каменю є або нерівномірні осідання ґрунтів і фундаментів, або наявність сталевих деталей проходять крізь каміння і виконують роль затяжок або арматури. Перша причина носить загальнобудівельний характер і не пов'язана з використанням білого каменю. Друга ж безпосередньо пов'язана з ним, тому що що знаходиться в порах каменю волога призводить до корозії сталі. Продукти корозії значно перевищують обсяг прокорродіровавшіх металу. Це призводить до великого локального тиску на камінь, і він тріскається. Тому застосування коррозирующего арматури в білокам'яних конструкціях недоцільно. І останнє зауваження. Стародавні будівельники використовували для білокам'яних споруд вапняні розчини. Вони ідеально підходять для цього, тому що виготовлені з того ж каменю шляхом обпалювання відходів видобутку і пилки кам'яних блоків. Такий розчин має ідеальне хімічне і фізичне спорідненість зі скріплюються їм каменем, але має один недолік: вапняний розчин довго набирає міцність. Тому до несучих конструкцій на вапняковому розчині не можна відразу прикладати великих навантажень. Це одна з основних причин обвалення стін і зводів при зведення будівель в давнину. Застосування цементного розчину вирішує цю проблему, але цементний розчин має темно-сірий колір, який погано або не завжди гармонує з білим каменем. Тому краще застосовувати білий цемент (в відповідальних сильно навантажених або працюють на вигин, зсув конструкціях). В інших випадках краще застосовувати вапняно-цементні розчини, а для декоративних елементів застосовувати навісні конструкції.
При використанні вапняку всередині приміщень, наприклад для облицювання стін у печей і камінів, треба пам'ятати, що його не можна нагрівати вище 450 град С, тому що при цій температурі починається деструкція мінералу кальциту з утворенням негашеного вапна (CаО) і виділенням вуглекислого газу (СО 2). Слід зазначити, що використання вапняку особливо на вапняковому розчині всередині приміщень сприятливо впливає на хімічний склад повітря в них. Це відбувається через те, що кальцій легко поглинає багато шкідливі для здоров'я людини гази з повітря.
Таким чином, рекомендації щодо застосування білого каменю в будівництві зводяться до наступного:
- Використання гідроізоляції "знизу" для запобігання капілярного підсосу води;
- Запобігання тривалих протікання на камінь з покрівлі;
- Обробка гідрофобними складами каменю (перш за все доломіту) на фасадах для збільшення морозостійкості його поверхні.
- Виняток зіткнення з коррозирующего сталевими елементами (застосування скляної або пластикової арматури.
- Використання білих цементів або вапняних розчинів (в основному з декоративних цілей);
- Виняток нагріву каменю до температури вище 450 град.С.
Але навіть без цих рекомендацій білокам'яні споруди Давньої Русі стоять досі, переживши пожежі, дощі, морози, що протікають покрівлі, кислотні дощі в період використання в довколишніх котелень вугілля і мазуту. А що покрив їх вікової кольоровий наліт пилу, моху і лишайника тільки відтіняє їх благородну білизну і вселяє почуття гордості та поваги за тих, хто колись побудував цю пишність і хто його зберіг.
Цікаві факти
Завжди вважався особливо цінним матеріалом, Старицький вапняк доставлявся в більшість російських міст. Протягом декількох століть камінь використовувався і для будівництва храмів, і для зведення будинків або оборонних фортець. Серед міст, де є багато архітектурних пам'ятників, виконаних з Старицького мармуру - не тільки Москва і Санкт-Петербург, а й Ярославль, Рибінськ, Углич. В історичних документах є згадки про те, що матеріал спеціально привозиться до Вологодську область для зведення церкви Спаса на Кам'яному (острові, що знаходиться посередині Кубенского озера). Початок будівництва храму - 1481 рік.