Эти правила знали древние строители. Их опыт использовался с незапамятных времен и почти до середины XIX века. К этому времени наука помогла объяснить некоторые физико-химические процессы, что позволило определить способы их регулирования при производстве строительных материалов. Однако до сих пор является загадкой: каков механизм взаимодействия органических добавок в растворе и самого кирпича?

С этим вопросом приходилось обращаться к потомственным каменщикам и священнослужителям, архитекторам и художникам, археологам и ученым-материаловедам. Но убедительного ответа пока нет. В результате многолетних поисков и опросов выяснились некоторые любопытные сведения:

«Мы строили собственный дом и в известковый раствор добавляли только белок куриных яиц. Строили очень долго, слишком много требовалось этих яиц. Недалеко от нашего дома строили мечеть и тоже добавляли в раствор только белок…» (письмо из Башкирии)

«При строительстве Ново-Афонского монастыря строители-монахи применяли в качестве добавок в раствор творог…» (из сведений реставраторов)

«При возведении храмовых строений и оборонительных стен во Владимире строители добавляли в раствор овсяный кисель…» (по сведениям экскурсоводов)

«В селе Куколовка на Украине строили храм, и на общем сходе решили, что с каждых трех дворов еженедельно доставлять строителям большую корзину яиц и куль извести…» (по сведениям потомственных каменщиков).

* * *

В 1970-х годах пришлось быть свидетелем обычной житейской ситуации. В деревне Хороброво Ярославской области подрядилась бригада шабашников подновить старенький дом. По внешнему виду этому дому было далеко за 100 лет. Строители оторвали доски со старой завалинки и обнаружили самодельный жернов-крупорушку — деревянный кругляк с рукояткой и отверстием в центре для засыпки зерна. На противоположной стороне набиты металлические пластинки-клинышки. Вместо кирпичного фундамента стояли чураки, так называемые стулья. Два нижних венца и стулья сгнили, и дом покосился.

Местные мужики косили глазом, глядя на шабашников. Сами за ремонт не взялись, но ревниво относились к пришлым мастерам. Строители домкратами выставили дом, удалили сгнившие венцы и стулья, выложили кирпичный фундамент и уже заканчивали работу. Ближний сосед по дому не выдержал и подошел сказать свое слово. А разговор завтра же будет известен всей деревне. И еще долго будут гулять пересуды из дома в дом: много ли запросили, да хорошо ли сделали.

Разговор вышел «содержательный»:

— Ну чё, мужики, гляжу, углы-те выровняли.

— Так мы «пристреливались» к ближнему дому в соседней деревне Поповское. Его-то углы хорошо видно, недалёко: метров 150. Дом-то, видать, старинный. Кирпич в кладке полнотелый.

— В Поповском-то. Эдак, эдак. Тот дом, почитай, лет 200 как поставлен и не покосился. То-то я гляжу: углы-те у вас вышли «близко к делу». А только пошто не добавили пару рядков кирпича-то?

— У хозяйки денег не хватило, да и где кирпича достать?

— Так денег-от, их всегда не хватаёт. А добавили бы пару рядков-то, и дом бы весёлой стоял. Я ить тоже в этим деле кой-чё кумекаю.

— А может со старой ограды у церкви в Андрианове попробовать добыть кирпича. Немного и надо-то…

— Поди, поди попробуй… Одна попробовала, дак семерых родила. Гы-ы…гы-гы! Многие хотели, да не вышло. Не возьмешь. Дом-то в Поповском и церковь в Андрианове в одно время строены. А старые-те люди сказывали, что кирпичи на яйцах ложены, на яйцах… Ну, гляжу, ладом у вас тут. Плесните мне водочки-то в стопушку, да я и пойду…

Однако, в воспоминаниях встречается много таких сведений, что они не всегда адекватны действительности. Одни знатоки утверждают, что в раствор добавляют только яичный желток. Другие, что только белок, третьи — яйца кладут целиком: 2–3 дюжины на ведро извести.

Вернемся к науке. В технической литературе первой трети XIX века имеются сведения по исследованию строительных материалов и технологии их изготовления, а также сведения по теории схватывания и твердения растворов. Из многочисленных теорий того времени наиболее убедительной была признана работа Ле-Шателье, так как она лучше других объясняла различные химические взаимодействия, происходящие в процессе технологического цикла (от обжига извести до приготовления раствора). По этой теории схватывание и твердение строительных известковых растворов в значительной степени зависит от химических процессов, происходящих между отдельными элементами сопутствующих примесей и исходным сырьевым материалом. Этот процесс сопровождается кристаллизацией, которая в свою очередь зависит от механизма образования пересыщенных растворов. Исходя из этого, Ле-Шателье сделал вывод, что силикат извести растворяется медленно, а алюминат извести — быстрее. Этим он объяснял время процесса твердения и сложность химических процессов при схватывании растворов. И по сей день исследования в этой области продолжаются. Результаты исследований влияния различных добавок в растворы (известковые и цементные) продолжают волновать умы ученых.

Практики-строители не вдавались глубоко в теоретические изыскания. Они усвоили основные понятия, что отверждение строительных растворов в швах кирпичной кладки происходит прежде всего при постепенном удалении влаги.

При ускоренном «высушивании» частицы раствора не успевают сохранить связи, и при этом получается слабый раствор — сыпучая, рыхлая масса. Во время медленного, естественного удаления влаги частицы извести и песка сближаются, раствор уплотняется, прочность шва в кладке увеличивается и образуется монолит. Одновременно в швах кирпичной кладки известь, поглощающая из воздуха углекислоту, восстанавливается до первоначального химически равновесного состояния (карбонизация). По мере все большего проникновения СO2 внутрь шва продолжается его упрочнение. Этот процесс длится десятилетиями и даже столетиями. Прочность шва зачастую превышает прочность самого кирпича.

Много раз приходилось наблюдать, как старинные здания и сооружения пытаются «разобрать» с помощью взрывчатки, так как из-под скарпелей, ломов и щитов бульдозеров летят только искры.

В 1902 году в журнале «Deutsche Portland-Cement und Beton-Industrie» были опубликованы сведения, что в Берлине, в подвале одной из церквей, обнаружили творило (место приготовления раствора), оставленное 300 лет тому назад. По проведенным анализам определили, что в оставшемся растворе еще не вся известь перешла в углекислую. После дополнительных исследований было установлено, что через 18 лет после окончания кладки раствор содержал свободной извести столько, что для восстановления химического состава извести необходимо было поглотить из воздуха 17,30 % СO2. Через 50 лет — 9,61 %, через 100 лет — 3,38 %, через 300 лет — 3, 30 %. Таким образом, все это время шов в кирпичной кладке становился все прочнее и прочнее.

И снова необходимо вернуться к органическим добавкам в строительные растворы. Очевидно, при строительстве крупномасштабных оборонительных сухопутных и портовых сооружений вряд ли применялись добавки белка яиц, поэтому могли класть яйца целиком. Другое дело — при строительстве храмовых построек или личных подворий, палат. Люди знали, что здесь будут жить их дети, внуки и правнуки