Особенности составов и микроструктуры кладочных растворов башенных комплексов Ингушетии

Введение. Башенные комплексы Республики Ингушетии являются не только уникальными историко-архитектурными памятниками, но памятниками «строительной» истории региона. Особый интерес у специалистов в последние годы проявляется к кладочным растворам, которые применялись для скрепления каменной кладки при возведении и ремонте башен. Изучение кладочных растворов может рассказать специалистам о применяемых материалах, древних строительных технологиях, а по микроструктурным признакам — о возрасте самих башен или их отдельных частей, что особенно актуально для специалистов в области строительного материаловедения, истории архитектуры, реставрации и реконструкции историко-архитектурного наследия. Целью данных исследований является определение составов кладочных растворов башенных комплексов Республики Ингушетии и их возраста по степени кристалличности вторичного кальцита.

Материалы и методы. Объектом исследований являлись образцы кладочных растворов, отобранных из башенных комплексов «Эгикал», «Таргим», «Пуй», «Лейми», «Алби-Ерды», «Эрзи» и другие. Изучение химического состава растворов проводилось по методике ГОСТ 8269.1-97 «Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы химического анализа». Рентгенофазовые исследования проводились на приборе ARL X´TRA с шириной щелей 2–4–1–0,5. Условия съемки на дифрактометре ARL X’TRA: интервал — 5–70 °; скорость: 5–6 град/мин; напряжение — 40 кВ; ток — 30 мА. Расшифровка дифрактограмм проводилась с использованием соответствующих методик путем сопоставления с подобными исследованиями, а также с использованием международных баз данных. Минералого-петрографические исследования проводились с помощью оптических и цифровых микроскопов различных модификаций.

Результаты исследования. Приводятся авторские результаты исследования, которые получены в описываемой работе. Проведённые исследования позволили установить, что составы древних кладочных растворов изначально в подавляющем большинстве случаев были представлены смесью воздушной извести и песчано-гравийного материала или смесью воздушной извести и измельчённых глинистых сланцев. Установлено, что степень кристалличности вторичного кальцита существенно отличается и зависит от возраста каменных кладок башен.

Обсуждение и заключение. Результаты, полученные в ходе проведения данных исследований, в практическом плане могут быть полезны при проведении реставрационных работ, в теоретическом плане позволяют определить относительный возраст башен и их отдельных частей, что существенно поможет при воссоздании истории их строительства.

1. Крупнов Е.И. Средневековая Ингушетия, 2-е изд. Магас: Сердало; 2008. 256 с.

2. Шеина С.Г., Батаев Д.К., Малороев М.М., Батаева П.Д. Материалы и технологии для восстановления объектов башенного типа. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2022;49(3):146–151. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2022-49-3-146-151

3. Сампиев И.М. К проблеме классификации боевых башен Ингушетии. История, археология и этнография Кавказа. 2023;19(1):221–240. https://doi.org/10.32653/CH191221-240

4. Пищулина В.В. Варианты «народного» храмостроения на территории Ингушетии как проявление религиозных контаминаций в архитектурном формообразовании храмов. Инженерный вестник Дона. 2022;7(91):348– 364. URL: https://ivdon.ru/ru/magazine/archive/n7y2022/7796 (дата обращения: 01.08.2024).

5. Pishchulina V, Kotlyar V, Argun A. Integrated Cross-Disciplinary Approach to Dating the Architectural Heritage Objects Based on Abkhazia and Chechnya Architectural Monuments Dating back from 2nd to 11th Centuries. In: Proceedings of the 2nd International Conference on Art Studies: Science, Experience, Education (ICASSEE 2018). Advances in Social Science, Education and Humanities Research. Volume 284. Atlantis Press, Part of Springer Nature; 2018. P. 613–617. https://doi.org/10.2991/icassee-18.2018.121

6. Котляр В.Д., Пищулина В.В., Попов Ю.В., Талпа Б.В. Микроструктурные изменения в известковых растворах древних кирпичных кладок. Строительные материалы. 2021;(4):47–53. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-790-4-47-53

7. Batt C. Archaeomagnetic Dating. In book: Encyclopedia of Scientific Dating Methods. Rink W, Thompson J (Eds.). Dordrecht: Springer; 2013. P. 1–9. https://doi.org/10.1007/978-94-007-6326-5_11-1

8. Kotlyar VD. The Calcite Crystallinity and the Age of Limestone Brick Mortars of Medieval Objects of the North of the Byzantine Oecumene. In: Proceedings of the Materials Science Forum, Vol. 974. Trans Tech Publications; 2019. P. 83–89.

9. Пищулина В.В., Котляр В.Д. Новые данные о хронологии средневековых архитектурных объектов северных провинций Византийской Ойкумены. Фундаментальные, поисковые и прикладные исследования Российской академии архитектуры и строительных наук по научному обеспечению развития архитектуры, градостроительства и строительной отрасли Российской Федерации в 2019 году. 2020:72–81.

10. Pishchulina V, Kotlyar V, Argun A. The medieval lime mortars for carrying out dating of monuments (on the example of objects of Аbkhazia of the 2-11th c.). Topical Problems of Architecture, Civil Engineering and Environmental Economics (TPACEE 2018). 2019;91:02006. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199102006

11. Pishchulina V, Kotlyar V, Argun A. Integrated Cross-Disciplinary Approach to Dating the Architectural Heritage Objects Based on Abkhazia and Chechnya Ar-chitectural Monuments Dating back from 2nd to 11th Centuries. In: Proceedings of the 2nd International Conference on Art Studies: Science, Experience, Education (ICASSEE 2018). Advances in Social Science, Education and Humanities Re-search. Volume 284. Atlantis Press, Part of Springer Nature; 2018. P. 613–617. https://doi.org/10.2991/icassee-18.2018.121

12. Lyubomirskiy N, Bakhtin A, Fic S, Szafraniec M, Bakhtinа T. Intensive Ways of Producing Carbonate Curing Building Materials Based on Lime Secondary Raw Materials. Materials. 2020;13(10):2304. https://doi.org/10.3390/ma13102304

13. Nikolaenko V, Lyubomirskiy N., Bakhtina T. The Effect of Forced Carbonation on the Change in the Structure of Lime-Containing Systems over Time. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020;753:032078. https://doi.org/10.1088/1757-899X/753/3/032078

14. Lyubomirskiy N.V., Bakhtina T.A., Bakhtin A.S., Fedorkin S.I. The Carbonate-Hardening Lime Construction Material Properties Formation during Their Long-Term Storage and Use under Normal Conditions. In: Proceedings of the Materials Science Forum, Vol. 974. Trans Tech Publications; 2019. P. 187–194. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.974.187

15. Kotlyar V, Pishchulina V, Beskopylny A, Meskhi B, Popov Yu, Efremenko I. Estimation of the Age of Architectural Heritage Objects by Microstructural Changes of Calcite in Lime Mortars of Ancient Brickwork and Masonry. Buildings. 2021;11(6):240. https://doi.org/10.3390/buildings11060240

16. Falkenberg J, Mutterlose J, Kaplan U. Calcareous Nannofossils in Medieval Mortar and Mortar‐Based Materials — A Powerful Tool for Provenance Analysis. Archaeometry. 2021;63(1):19–39. https://doi.org/10.1111/arcm.12626