Декоративный бетон
В последние годы в России заметно повысился интерес специалистов
строительной индустрии к такому материалу, как декоративный бетон.
Отметим, что впервые бетон в качестве декоративного материала был
использован в 1889 г. в США. В России первый опыт применения
декоративного бетона появился около 1900 г. За прошедшее столетие
популярность декоративного бетона возросла существенно.
Этот материал широко применяют при строительстве зданий, станций метрополитена, устройстве подземных пешеходных переходов, изготовлении элементов и сооружений городского благоустройства, садово-парковой скульптуры. Современные бетоны имеют разнообразные расцветку и фактуру, а новейшие технологии позволяют изготавливать изделия любой сложности. Получение художественного эффекта обычно достигается введением в состав бетона декоративного заполнителя, цветного цемента или того и другого вместе.
Большие возможности в производстве бетонов открывает применение заполнителей (природных и искусственных), которые наряду со структурообразующей (создание жесткого скелета, воспринимающего напряжения) ролью выполняют и декоративно-художественные функции . Особенно широко применяется природный щебень, являющийся относительно дешевым материалом (его стоимость составляет в среднем около 300 руб. за 1 т). Россия, обладающая мощной сырьевой базой нерудных строительных материалов, производит щебня около 120 млн м3 в год . Основную часть щебня , в том числе идущего на приготовление декоративных бетонов и растворов, получают путем дробления и измельчения глыб и кусков горных пород с последующим фракционированием, обогащением, промывкой. Природный щебень отличается не только формой и размерами, но и окраской, которая обусловлена видом горной породы и имеет оттенки весьма ограниченной цветовой гаммы: от серого до розового (в основном граниты), а также от темно-серого до черного (габбро, диабазы, базальты, диориты) .
Естественно, что природная окраска щебня не всегда приемлема в производстве декоративного бетона. Для придания зернам щебня декоративности в ряде случаев применяется их искусственное окрашивание. Например, в строительстве находит применение (весьма незначительное) щебень со специально нанесенными на поверхность его зерен декоративными покрытиями, в том числе в виде паст .
Разработан новый способ получения декоративного щебня, включающий нанесение на поверхность его зерен цветной пасты с последующим ее отверждением, причем в качестве пасты использовано цементное тесто, наносимое в несколько слоев. Каждый последующий слой наносили после отверждения предыдущего. Для нанесения использовали цементное тесто, приготовленное на основе белого портландцемента (ГОСТ 965-89). Предложены смеси, включающие белый портландцемент, пигменты, пластифицирующие добавки. Возможно также применение выпускаемых промышленностью готовых смесей (ТУ 5745-010-11779802-00, ТУ 5733-001-80704181-00 и др.). Водоцементное отношение для приготовления цементного теста принимали в пределах 0,5 - 0,6.
Для окрашивания был выбран щебень природный для строительных работ (ГОСТ 8267-82) фракции 10 - 20 мм. Зерна щебня, предварительно очищенные от пылевидных частиц, погружали в емкость с приготовленным тестом. Расход теста для образования одного слоя составлял 0,2 кг на 1 кг щебня. После обволакивания зерен щебень извлекали из емкости и укладывали в один ряд (при этом целесообразно использование сетки). После отверждения на зернах первого слоя цементного теста операцию повторяли. Тесто на основе белого портландцемента хорошо обволакивает зерна щебня и закрепляется на них. Для обеспечения качественного покрытия всей поверхности щебня достаточно нанесения двух слоев цементного теста.
Предложенным способом можно получать окрашенный щебень самых разнообразных расцветок и оттенков. Такой щебень может быть эффективно использован в качестве материала для оформления витрин торговых и других помещений, пешеходных дорожек, дна бассейнов, фонтанов, аквариумов. Аналогичным образом можно наносить цементное тесто на зерна гравия и других природных и искусственных материалов.
Для подтверждения возможности применения окрашенного щебня в качестве отделочного материала нами проводилась отделка щебнем поверхности цементно-песчаных плит. Для этого цементно-песчаную смесь, содержащую в соотношении 1: 3 по массе портландцемент (ТУ 21-26-18-91) и песок для строительных работ (ГОСТ 8736-93), при водоцементном отношении 0,6, укладывали в металлические формы и уплотняли. В поверхностный слой будущих изделий примерно на 2/3 своего объема втапливали зерна щебня (покрытые двумя слоями цветного цементного теста). Расход окрашенного щебня принимали 8 - 14 кг на 1 м2 поверхности изделия. После отверждения изделия, извлеченные из форм, выдерживали при комнатной температуре в течение 28 сут. Можно отметить, что окрашенный щебень надежно (прочность сцепления около 1 МПа) удерживается на поверхности плит, придавая изделиям повышенную декоративность.
Отделка с применением окрашенного щебня открывает широкие перспективы в художественных решениях при оформлении интерьеров, фасадных поверхностей зданий, куполов, колонн, ограждений, создании малых архитектурных форм. Такая отделка может быть востребована в декоративно-прикладных видах искусств.
В отдельных случаях целесообразно нанесение на зерна (даже неправильной и лещадной формы) щебня нескольких слоев теста, в том числе с возможностью чередования слоев по окраске. Например, после нанесения и отверждения двух слоев теста выбранной окраски на зерна щебня наносили еще два слоя теста другой окраски. После нанесения и отверждения слоев на эти же зерна наносили пятый, а затем и шестой слои. В результате на поверхности зерен образуется покрытие из шести (возможно и больше) слоев. При этом отметим существенное изменение насыпной плотности материала, которая составляет, кг/м3: щебень неокрашенный - 1400; щебень окрашенный (шесть слоев теста) - 1050.
Окрашенный таким образом щебень может быть эффективно использован в качестве декоративного заполнителя в составе бетона при производстве заготовок, подлежащих распиливанию на плиты, блоки. Для приготовления бетонных смесей нами использовался портландцемент (ТУ 21-26-18-91), вода (ГОСТ 23732-79), песок для строительных работ (ГОСТ 8736-93), щебень, покрытый несколькими слоями (от двух до шести) цветного цементного теста. Составы смесей для требуемых марок рассчитывали по известной методике, а затем корректировали (с учетом наличия на щебне слоев цементного теста) экспериментальным путем. Приготовленные бетонные смеси (с водоцементным отношением 0,6) укладывали в металлические формы, уплотняли и оставляли до отверждения. Полученные заготовки выдерживали при комнатной температуре в течение 28 сут., а затем распиливали на плиты и подвергали механической обработке (выравниванию, шлифованию). В результате получали изделия с декоративной многоцветной поверхностью.
Такой способ получения декоративного бетона позволяет изготавливать высококачественные изделия, например для устройства полов, облицовки или кладки стен, оформления интерьеров, фасадных поверхностей зданий. Возможно применение в составах бетонных смесей, включающих окрашенный щебень, цветных цементов. Целесообразно также указать на возможность изготовления этим способом многоцветных длинномерных изделий из декоративного бетона, например колонн круглого сечения (путем обтачивания заготовок), панелей (путем срезания части поверхностного слоя), с последующим шлифованием поверхностей.
Этот материал широко применяют при строительстве зданий, станций метрополитена, устройстве подземных пешеходных переходов, изготовлении элементов и сооружений городского благоустройства, садово-парковой скульптуры. Современные бетоны имеют разнообразные расцветку и фактуру, а новейшие технологии позволяют изготавливать изделия любой сложности. Получение художественного эффекта обычно достигается введением в состав бетона декоративного заполнителя, цветного цемента или того и другого вместе.
Большие возможности в производстве бетонов открывает применение заполнителей (природных и искусственных), которые наряду со структурообразующей (создание жесткого скелета, воспринимающего напряжения) ролью выполняют и декоративно-художественные функции . Особенно широко применяется природный щебень, являющийся относительно дешевым материалом (его стоимость составляет в среднем около 300 руб. за 1 т). Россия, обладающая мощной сырьевой базой нерудных строительных материалов, производит щебня около 120 млн м3 в год . Основную часть щебня , в том числе идущего на приготовление декоративных бетонов и растворов, получают путем дробления и измельчения глыб и кусков горных пород с последующим фракционированием, обогащением, промывкой. Природный щебень отличается не только формой и размерами, но и окраской, которая обусловлена видом горной породы и имеет оттенки весьма ограниченной цветовой гаммы: от серого до розового (в основном граниты), а также от темно-серого до черного (габбро, диабазы, базальты, диориты) .
Естественно, что природная окраска щебня не всегда приемлема в производстве декоративного бетона. Для придания зернам щебня декоративности в ряде случаев применяется их искусственное окрашивание. Например, в строительстве находит применение (весьма незначительное) щебень со специально нанесенными на поверхность его зерен декоративными покрытиями, в том числе в виде паст .
Разработан новый способ получения декоративного щебня, включающий нанесение на поверхность его зерен цветной пасты с последующим ее отверждением, причем в качестве пасты использовано цементное тесто, наносимое в несколько слоев. Каждый последующий слой наносили после отверждения предыдущего. Для нанесения использовали цементное тесто, приготовленное на основе белого портландцемента (ГОСТ 965-89). Предложены смеси, включающие белый портландцемент, пигменты, пластифицирующие добавки. Возможно также применение выпускаемых промышленностью готовых смесей (ТУ 5745-010-11779802-00, ТУ 5733-001-80704181-00 и др.). Водоцементное отношение для приготовления цементного теста принимали в пределах 0,5 - 0,6.
Для окрашивания был выбран щебень природный для строительных работ (ГОСТ 8267-82) фракции 10 - 20 мм. Зерна щебня, предварительно очищенные от пылевидных частиц, погружали в емкость с приготовленным тестом. Расход теста для образования одного слоя составлял 0,2 кг на 1 кг щебня. После обволакивания зерен щебень извлекали из емкости и укладывали в один ряд (при этом целесообразно использование сетки). После отверждения на зернах первого слоя цементного теста операцию повторяли. Тесто на основе белого портландцемента хорошо обволакивает зерна щебня и закрепляется на них. Для обеспечения качественного покрытия всей поверхности щебня достаточно нанесения двух слоев цементного теста.
Предложенным способом можно получать окрашенный щебень самых разнообразных расцветок и оттенков. Такой щебень может быть эффективно использован в качестве материала для оформления витрин торговых и других помещений, пешеходных дорожек, дна бассейнов, фонтанов, аквариумов. Аналогичным образом можно наносить цементное тесто на зерна гравия и других природных и искусственных материалов.
Для подтверждения возможности применения окрашенного щебня в качестве отделочного материала нами проводилась отделка щебнем поверхности цементно-песчаных плит. Для этого цементно-песчаную смесь, содержащую в соотношении 1: 3 по массе портландцемент (ТУ 21-26-18-91) и песок для строительных работ (ГОСТ 8736-93), при водоцементном отношении 0,6, укладывали в металлические формы и уплотняли. В поверхностный слой будущих изделий примерно на 2/3 своего объема втапливали зерна щебня (покрытые двумя слоями цветного цементного теста). Расход окрашенного щебня принимали 8 - 14 кг на 1 м2 поверхности изделия. После отверждения изделия, извлеченные из форм, выдерживали при комнатной температуре в течение 28 сут. Можно отметить, что окрашенный щебень надежно (прочность сцепления около 1 МПа) удерживается на поверхности плит, придавая изделиям повышенную декоративность.
Отделка с применением окрашенного щебня открывает широкие перспективы в художественных решениях при оформлении интерьеров, фасадных поверхностей зданий, куполов, колонн, ограждений, создании малых архитектурных форм. Такая отделка может быть востребована в декоративно-прикладных видах искусств.
В отдельных случаях целесообразно нанесение на зерна (даже неправильной и лещадной формы) щебня нескольких слоев теста, в том числе с возможностью чередования слоев по окраске. Например, после нанесения и отверждения двух слоев теста выбранной окраски на зерна щебня наносили еще два слоя теста другой окраски. После нанесения и отверждения слоев на эти же зерна наносили пятый, а затем и шестой слои. В результате на поверхности зерен образуется покрытие из шести (возможно и больше) слоев. При этом отметим существенное изменение насыпной плотности материала, которая составляет, кг/м3: щебень неокрашенный - 1400; щебень окрашенный (шесть слоев теста) - 1050.
Окрашенный таким образом щебень может быть эффективно использован в качестве декоративного заполнителя в составе бетона при производстве заготовок, подлежащих распиливанию на плиты, блоки. Для приготовления бетонных смесей нами использовался портландцемент (ТУ 21-26-18-91), вода (ГОСТ 23732-79), песок для строительных работ (ГОСТ 8736-93), щебень, покрытый несколькими слоями (от двух до шести) цветного цементного теста. Составы смесей для требуемых марок рассчитывали по известной методике, а затем корректировали (с учетом наличия на щебне слоев цементного теста) экспериментальным путем. Приготовленные бетонные смеси (с водоцементным отношением 0,6) укладывали в металлические формы, уплотняли и оставляли до отверждения. Полученные заготовки выдерживали при комнатной температуре в течение 28 сут., а затем распиливали на плиты и подвергали механической обработке (выравниванию, шлифованию). В результате получали изделия с декоративной многоцветной поверхностью.
Такой способ получения декоративного бетона позволяет изготавливать высококачественные изделия, например для устройства полов, облицовки или кладки стен, оформления интерьеров, фасадных поверхностей зданий. Возможно применение в составах бетонных смесей, включающих окрашенный щебень, цветных цементов. Целесообразно также указать на возможность изготовления этим способом многоцветных длинномерных изделий из декоративного бетона, например колонн круглого сечения (путем обтачивания заготовок), панелей (путем срезания части поверхностного слоя), с последующим шлифованием поверхностей.
Читайте похожие статьи:
Своё мнение: