Студентка ВлГУ разработала уникальный материал, который поможет в реставрации памятников всемирного культурного наследия

Алексей КОТМЫШЕВ

Специалисты рассказывают, что древние строители Успенского и Дмитриевского соборов, Золотых ворот и других бесценных символов города Владимира и всей России, обладали знаниями, тайну которых удалось приоткрыть лишь сейчас. И сделал это именно владимирский молодой ученый.

Альтернативные материалы
Местные краеведы и любители истории давно обратили внимание на состояние наших белокаменных соборов, которые молчаливо просят помощи. И если вопрос с реставрацией Золотых ворот спустя годы удалось решить, то впереди предстоит немало трудов и в Успенском соборе, и на других объектах владимирщины.
Впрочем, касается это не только Владимирской области — в России множество прекрасных храмов и памятников архитектуры, которые нуждаются в обновлении и сохранении для будущих поколений. И тут на помощь придет работа молодой студентки направления «Строительство», а теперь уже ассистента преподавателя Владимирского государственного университета имени А.Г. и Н.Г. Столетовых Елизаветы Репиной и ее научного руководителя Любови Закревской. Но обо всем по порядку.
- Наша кафедра строительного производства выпускает инженеров-строителей. Одним из главных, ведущих предметов является предмет «Строительные материалы». И для того, чтобы быть хорошим специалистом, необходимо быть в курсе последних разработок в области строительного материаловедения, свойств материалов. Поэтому, начиная со второго курса, у нас проводится лекционный курс и практические занятия по таким материалам, - рассказывает кандидат технических наук, доцент Любовь Закревская.
Преподаватель объясняет, что студентов привлекают не только на лекции, но и приобщают их к научной деятельности. Ребята всесторонне изучают свойства строительных материалов, а также работают над вопросами расширения сырьевой базы для их получения. Причем касается это не только природного сырья, но и отходов производства, ведь экологической чистоте уделяется особое внимание. В вузе даже действует специально созданная лаборатория экологии.
В частности, одной из проблем стал вопрос снижения выбросов углекислого газа в атмосферу — вопрос планетарного масштаба, который не обходит никого.
- Углекислый газ в больших количествах выбрасывается при производстве цемента, поэтому мы ищем альтернативные материалы, в частности, вяжущие, при производстве которых углеродный потенциал был бы меньше, - объясняет научные тонкости доцент. - Например, альтернативой цементу является гидравлическая известь.
И тут перед молодыми учеными и их наставниками снова встает трудность — кроме Дагестана, в России больше нигде нет мест по добыче этого сырья. Иными словами, работы в данном направлении предостаточно.
- И одна из выпускниц нашего университета — Елизавета Анатольевна Репина, которая уже принята в штат преподавателей в качестве ассистента, занимается, в частности, именно этими материалами, - говорит Любовь Закревская.
Елизавета сейчас не только работает в ВлГУ, но и обучается тут же на первом курсе магистратуры. В свои 23 года она претендует на то, чтобы встать в один ряд с именитыми профессорами, посвятившими многие годы на создание уникальных в своем роде материалов, в том числе реставрационных.

Сродство структур
Впрочем, девушка-инженер рассказывает, что в стены университета изначально пришла учиться на химические технологии, но жизнь сложилась так, что уже к концу первого курса она перешла на кафедру строительства, а вскоре познакомилась со своим будущим научным руководителем. Любознательная студентка всегда стремилась к новому, и когда ее однокурсники стали обращаться к Любви Закревской по поводу научной работы, Елизавета решила от них не отставать.
- Меня заинтересовала именно тема реставрации, так как мы живем во Владимире, и в этом замечательном городе находится множество объектов культурного наследия, - говорит Елизавета.
Интересно, что идею заняться реставрационными материалами для белокаменных сооружений Лизе подсказала именно Любовь Владимировна, объяснившая, что этой тематикой давно никто не занимался.
- Я решила попробовать, и уже третий год в этой теме, - улыбается Елизавета. - Эта тема сейчас актуальна как никогда, и мы потихонечку начали заниматься вопросом, анализировать белый камень, то есть изучали его в зависимости от того, в каком году было построено здание, менялась ли его составляющая, изучали процентное соотношение. Нам хотелось подобрать идентичные составы, чтобы отечественными материалами реставрировали данные здания.
Работа была проделана колоссальная. Если очень кратко: ученые выезжали на объекты, при возможности отбирали образцы, проводили лабораторные исследования, анализировали результаты, изучали опыт коллег из других институтов. Елизавета вспоминает, что самым первым полученным составом стал состав на магнезиальном вяжущем. Это был известный среди строителей цемент Сореля с минералом бишофит. Он оказался очень прочным, и его свойства подходили для реставрации, однако пока он был далек от того, чтобы применять его на белокаменных святынях.
- Но именно от него пошла тенденция на сродство структур. То есть, захотелось создать именно родственный материал, именно на это была нацелена работа, - говорит Елизавета Репина.
Звучит сложно, но на самом деле все проще — молодому ученому пришла мысль искать тот самый состав, который использовали древние строители, или максимально к нему приближенный. Только так можно провести качественную реставрацию, не опасаясь, что разнородные материалы не войдут друг с другом в контакт. В таком случае состав банально не продержится долго, и памятнику может быть причинен излишний вред. Кстати, Елизавета объясняет, что в былые времена именно так и делали — всякий раз реставраторы подбирали состав прямо на объекте, а не покупали, как сейчас, уже готовые растворы. Похоже, в скором времени эту тенденцию могут возродить, и все благодаря нашим ученым.

Пределу нет совершенства
Научная работа кипела, и в итоге труды вылились в дипломную работу Елизаветы Репиной под названием «Разработка технологии производства реставрационных композитов на основе местных сырьевых ресурсов».
Для понимания — под местными ресурсами понимаются именно наши, владимирские отходы производства. Еще точнее — те отходы, что получаются в горнодобывающей промышленности. Любовь Закревская для наглядности привела в пример Мелеховское месторождение под Ковровом. От производства щебня остается мука, которую когда-то использовали в сельском хозяйстве, а теперь она стала никому не нужна.
- А мы из этой муки делаем вяжущее, - объясняет доцент. - При обжиге образуется доломитизированная известь, которая при взаимодействии с водой дает вяжущее вещество, твердеющее на воздухе. И это не задумки, а конкретно разработанные материалы.
Кстати, Елизавета Репина со своим трудом приняла участие во Всероссийском конкурсе «Диплом, как стартап».
- Фактически в дипломной работе я постаралась изложить всю научную базу. Вообще, стартап подразумевает больше экономическую часть, но именно научная база была заложена огромная, в нее было вложено все изученное за последнее время, и были получены хорошие данные, которые, надеюсь, войдут в мою магистерскую диссертацию, - поделилась Лиза.
В результате работа владимирской студентки не только с успехом прошла защиту, но и попала в 50 лучших по всей России.
Научный руководитель Елизаветы объясняет, что впереди еще много работы, и пределу нет совершенства. Сейчас они разрабатывают другие материалы, в которые вошла уже иная известь, и эти вещества продолжат совершенствовать. Необходимо отметить, что Репина и Закревская в ходе своих трудов уже запатентовали три абсолютно новых состава, а два как раз сейчас проходят процедуру патентования. Все они, равно как и используемые в них добавки, разработаны на местном сырье. Например, самый первый запатентованный состав сделан на основе костры технической конопли. Помимо реставрации, их можно с успехом применять в гражданском строительстве.

Первый опыт
При этом Любовь Закревская отметила, что реставрационные разработки ее молодой коллеги основаны именно на древних материалах.
- Допустим, обнаруженные при анализе кладки Успенского собора составы. Благодаря Елизавете мы их синтезировали. В них присутствует уникальная составляющая, которая была непонятна — для чего она внесена? Имелась ошибочная интерпретация, а сейчас эти работы выльются в диссертацию, которая как раз даст объяснение процессам — почему древние зодчие использовали добавку, на основе которой мы сейчас будем работать. Причем находки Елизаветы хорошо согласуются с реставраторами других регионов, в частности, Великого Новгорода. Когда она выступала на конференции в Санкт-Петербурге, Елизавета нашла отклик и полное согласие с реставраторами, которые работают десятилетиями, и их выводы совпали, - рассказывает Закревская.
Доцент объясняет, что древние зодчие вряд ли имели лаборатории, как в XXI веке, однако обладали прекрасной интуицией, и основывались на многочисленных опытах и результатах своей работы. На вопрос, как же удалось разгадать загадку древних зодчих, наши ученые лишь улыбаются.
- С применением современных методов, которыми располагает наш университет, - объясняют они.
Под этой простой на первый взгляд фразой кроются длительные труды в лаборатории, где проводились рентгенофазовый анализ, растровая электронная и оптическая микроскопии, а также целый ряд других исследований. Наконец, помогала все та же научная интуиция, без которой ученому никуда. Лиза призналась, что на самом деле окружающие видят только часть огромной работы, которая в их случае уже превратилась в пять запатентованных составов. А на самом деле составов были десятки и даже сотни, и каждый требовал времени, сил, энергии, в том числе затраченных на пробы и ошибки. Такова доля любого человека науки.
Кстати, уже сейчас разработанный Елизаветой Репиной реставрационный материал в целях эксперимента использовали в цоколе белокаменного храма, расположенного в Московской области. Окончательный результат станет известен через полтора-два года, ибо вещество должно пройти естественные фазы разных времен года. Ученые объясняют, что ни одна лаборатория не позволит получить тот эффект, какой дает при испытаниях сама природа.
- Одна из проблем древних сооружений — это увеличение культурного слоя и нарушение гидроизоляции фундамента. С этим мы тоже стараемся бороться. В частности, состав, который разработала Елизавета, должен повысить стойкость к воде этих фундаментных блоков, чтобы вода не проникала в камень и к стенам. Это задача номер один, и актуальна она не только для Владимира, - уточнила Любовь Закревская.
Иными словами, если разработка инженера Репиной даст положительный результат, можно говорить о составе, благодаря которому получится продлить жизнь нашим древним памятникам на долгие, долгие годы.
Кстати, сейчас этот уникальный материал можно увидеть в лаборатории ВлГУ в виде маленькой фигурки Золотых ворот. Создатели состава специально придали ему такую форму, дабы символизировать его владимирское происхождение и отдать дань уважения родному для сердца городу.

Дело жизни
Рассказывая о своем пути в науку, Елизавета говорит просто: выросла она в Муроме в семье медицинских работников, и близкие были немного удивлены, когда девушка после школы выбрала строительную стезю. Впрочем, обнаружилось, что в семье уже был инженер-строитель, которым являлась прабабушка Елизаветы. Так что отчасти можно говорить и о наследственности.
Девушка объясняет, что в древнем Муроме она любила и любит гулять у местных храмов и многочисленных старинных зданий. И если в юные годы Елизавета лишь восхищалась их красотой, то теперь взглядом профессионального инженера-строителя видит, как им можно помочь.
При этом, по словам Елизаветы, в школьные годы она была экскурсоводом школьного музея и вела различные мероприятия, а в университете раскрыла свою любовь к конференциям, причем не только как спикера, но и как ведущего. И поделиться с коллегами действительно есть чем.
- Во многих смыслах наука — это не только карьерный рост, но и возможность многое увидеть. Когда учишься, не знаешь, куда можешь попасть. Сегодня едешь в Казань или Москву, завтра в Самару, а потом окажешься в Пензе или вообще в горах. Разброс конференций разный, и уровень тоже разный. Где-то нужно просто сделать доклад, а где-то есть возможность познакомиться с великими людьми, получить неимоверный опыт общения, услышать не только их советы и комментарии, но и слова поощрения. И когда за тобой стоят такие люди, действительно хочется развиваться и быть ближе к ним, - рассуждает Елизавета.
При этом наша героиня объясняет, что хотя наука давно стала неотъемлемой частью ее жизненного пути, но и на другие вещи она с успехом находит время. А путь ученого таков, что на «последнем докладе» остановиться просто не выйдет — постоянно приходят в голову новые идеи, мысли о том, как усовершенствовать уже созданное, и процесс этот бесконечен.
- Если ты хочешь добиться многого, ты сделаешь все возможное. Но при этом я не могу сказать, что устаю на работе, ведь когда ты любишь свой труд, ты работаешь для себя, на свое имя и свое будущее, - полагает Елизавета. - Когда ты находишь свое дело и тебе интересно, ты не так чувствуешь усталость, даже напротив: от какого-то процесса получаешь удовольствие, и это заставляет тебя двигаться дальше.
Кстати, талантливой сотруднице ВлГУ уже поступали предложения о работе из других регионов, в том числе из Москвы. По словам Любови Закревской, столичные предприятия, равно как и их коллеги из других регионов, вообще стоят в очереди, когда наши ребята получают дипломы. Москвичи, у которых Елизавета проходила стажировку, были просто в восторге, но сама девушка пока никуда с малой Родины уезжать не собирается, ведь впереди еще много работы.
Хочется верить, что этот труд принесет большое благо на поприще сохранения исторического наследия России, и прославит Владимирскую область и всю страну среди архитекторов и строителей.