УДК 666.97
Баженова О.Ю., Баженова С.И.
Московский институт коммунального хозяйства и строительства
Современная архитектурная застройка предъявляет повышенные требования к отделочным материалам. Наибольшее распространение получили облицовочные материалы из горных пород, потому что они обладают
высокой механической прочностью и морозостойкостью, поддаются механической обработке. Однако применение горных пород ограничивается из-за их высокой стоимости.
Большое развитие и применение получили декоративно-отделочные бетоны и растворы. Благодаря использованию белых и цветных горных пород палитра отделочных бетонов и растворов значительно расширилась. На основе различных минеральных вяжущих в сочетании с цветными заполнителями изготавливают полуфабрикаты – сухие смеси для лицевой отделки зданий, и готовые изделия с отделанной лицевой поверхностью [1, 2, 3].
В качестве заполнителей для декоративных бетонов используют различные горные породы и отходы от камнеобработки. Важное значение имеет при подборе заполнителей изучение структуры и текстуры исходных горных пород. Под структурой горных пород понимают их строение, которое характеризуется величиной, геометрической формой и количественным соотношением составных частей – минералов. В зависимости от величины зерен породы делят на крупнозернистые, средне- и мелкозернистые [4].
Горные породы представляют собой совокупность минералов, которые, как правило, однородны как по химическому составу, так и по физическим свойствам. Цвет минералов имеет весьма большое значение для получения аналогов искусственных каменных материалов, близких по внешним признакам к природным. Все минералы, составляющие каменные природные материалы, характеризуются по прозрачности или цвету.
Кварц в чистом виде бесцветен, но стоит в него ввести незначительное количество примесей, как он приобретает цвет и принимает любые цветовые оттенки. Человеческий глаз воспринимает цвет минерала в зависимости от освещения и способа поверхностной обработки. Поэтому при проектировании декоративных свойств бетона необходимо учитывать все способы и условия обработки. Солнечные лучи, попадающие на поверхность материала, поглощаются, часть их отражается и создает различные цвета для восприятия, а блеск материала исключает получение истинной картины цвета. Для подбора цвета по природному аналогу можно пользоваться двумя способами: спектральным и методом подбора. Декоративные свойства искусственных каменных материалов находятся в прямой зависимости от цвета, гранулометрического состава заполнителя и распределения его зерен от крупных до мелких фракций, способа обработки, вида и качества цемента, количества усадочных трещин при твердении.
Одними из лучших декоративных материалов, имитирующими природные материалы, являются декоративные бетоны, получаемые по специальной технологии в модифицированном турбулентном бетоносмесителе на цветных цементах, а также на заполнителях из горных пород со вскрытой поверхностью.
Вскрытие поверхности декоративного бетона может осуществляться путем механической обработки инструментом из тугоплавких сталей или с победитовой насадкой, либо путем распиловки блоков на плиты различных размеров.
При проработке декоративных бетонов инструментом и вскрытии поверхностного слоя заполнителя, получается поверхность, не уступающая по своим свойствам природным каменным материалам.
При выборе заполнителя для декоративных бетонов решающее значение имеет не только их цвет, но и другие свойства, такие как долговечность, полируемость, наличие примесей, цветовая стойкость [5].
Содержание и гранулометрический состав заполнителей на единицу объема бетона должны быть постоянны, так как колебания могут влиять на свойства бетона, что отрицательно сказывается на цветовом тоне декоративного бетона. Заполнитель необходимо сортировать и для производства бетона использовать 3-4 фракции. Зернистость заполнителя для декоративного бетона зависит от назначения и используемой технологии. Во всех составах необходимо уделять внимание фракции 0,63-2,5 мм и особенно зернам менее 1,25 мм, имеющих решающее влияние на приготовление растворной составляющей бетона, так как от этого зависят свойства бетонной смеси, качество и цвет поверхности декоративного бетона и его долговечность (6, 7).
Для необработанной поверхности бетона можно использовать заполнитель с непрерывной гранулометрией. Для обработанной поверхности декоративного бетона выгодно использовать заполнитель прерывистого гранулометрического состава с наибольшим содержанием зерна максимального размера (можно и грубую монофракцию), так чтобы визуально выделялись лишь связующие: раствор – бетон или цвет и структура грубого заполнителя.
Выбор составов для исследования структуры и свойств декоративного бетона производили исходя из вида заполнителя и расхода цемента при различной удобоукладываемости смеси.
Составы бетонных смесей, приготовленных в модифицированном турбулентном смесителе представлены в табл.1.
Отформованные образцы твердели в нормальных условиях в течение 28 суток.
Влияние вида заполнителя при одинаковой подвижности бетонной смеси (ОК = 2-3 см) и расходе цемента 520 кг на 1 м3 бетона изучалось на составах, представленных в табл.2.
В процессе эксперимента определяли прочность при сжатии и водопоглощение декоративных бетонов. Данные представлены в табл.3 и 4.
Было установлено влияние вида заполнителя и расхода цемента при различной удобоукладываемости на структуру, прочность и цветовые характеристики декоративных бетонов. Показано, что декоративные бетоны, приготовленные на граните, габбро, известняке, имеют высокие эксплуатационные характеристики и по декоративным характеристикам подобны исходным горным породам.
При разработке составов декоративных бетонов, имитирующих горные породы, было доказано, что лучшими показателями по декоративным свойствам и обрабатываемости обладают бетоны, в которых обеспечено преимущественное содержание заполнителя из имитирующих пород фракций 2,5-5 и 5-10 мм при ограниченном содержании частиц размером менее 1,25 мм, изменяющих цветовые показатели бетонов и выкрашивающиеся при обработке изделий различными инструментами.
Библиографический список
1. Белов В.П. Пути повышения качества отделки зданий. — М.: Стройиздат, 1973. – 153 с.
2. Белоусов Е.Д. Отделочные работы. — М.: Стройиздат, 1974. – 235 с.
3. Гайджуров П.П., Зубехин А.П. Химия белого и цветных цементов // Цемент. — 1995. — №7. – с. 28-30.
4. Церковников В.М. Руководство по технологии получения искусственных каменных материалов для произведений монументального и декоративного искусства. – Тула.: ПКС, 1987. – 186 с.
5. Марко Л.И. Сырье для декоративных бетонов. — М.: Стройиздат, 1983. – 174 с.
6. Баженова О.Ю. Эффективные отделочные каменные материалы. //Строительные материалы, оборудование, технологии ХХ1 века.- 2003. — № 3 – с. 15.
7. Магдеев У.Х., Баженова О.Ю. Декоративные бетоны, имитирующие горные породы //Информационный бюллетень «Строительство».- 2003. – № 3. — с. 4-5.
