Искусственный декоративный камень из высокопрочного бетона
Искусственный декоративный камень – фасадная или интерьерная облицовочная плитка, точно имитирующая фактуру природного натурального камня.
Искусственный камень-плитка из бетона: прочность и долговечность
Искусственный камень-плитка из бетона является наиболее популярной ныне разновидностью декоративных бетонов и достаточно активно используется в строительстве ( наружная облицовка ) и отделке ( оформление интерьеров). Требования к качеству искусственного облицовочного камня не очень жесткие. Прочностные характеристики – 20-30 МПа на сжатие, а основное внимание уделяется морозостойкости искусственного камня, водостойкости и устойчивости декоративной поверхности дикого камня к влиянию агрессивных факторов внешней и внутренней среды.
Спрашивается, зачем искусственному камню высокий запас прочности? Сама по себе избыточная прочность облицовочной плитки под камень даже вредна …например, это затрудняет распиловку плиток в процессе укладки. Но я бы советовал взглянуть на это под иным углом зрения. Избыточный запас прочности исходного материала означает возможность снижения расходов на сырье в технологическом процессе производства декоративного камня (белый цемент, модифицирующие добавки). В результате такого «фокуса» механическая прочность декоративного бетона естественно снизится, но эксплуатационные характеристики облицовочной плитки останутся высокими и положительно скажутся на долговечности камня!
Что же касается такой разновидности декоративных бетонов, как тротуарная плитка или декоративные заборы, то тут влияние физико-механических характеристик на долговечность и вовсе не не вызывает вопросов и сомнений.
Качество декоративного камня: факторы влияния.
1. Наиболее опасным является присутствие в цементном камне зон пониженной прочности. Эти зоны состоят, главным образом, из крупных спаянных кристаллов портландита и гидроалюминатов кальция, которые нарушают однородность структуры и легко деформируются под нагрузкой. Чем больше таких «бракованных участков», тем быстрее разрушается весь бетон под воздействием ветра, воды и перепадов температуры.
2. Другая важнейшая причина пониженной прочности - слабая адгезия между цементным камнем и заполнителем. По сути, любой цементный бетон – это всего лишь частицы песка, керамзита или какого-либо другого заполнителя, «склееные» между собой цементом. И качество такой спайки совершенно не зависит от марочной прочности самого цемента! Иными словами, самый лучший цемент может легко превратиться в отвратительного качества бетон, если предварительно не обеспечить условия, при которых цемент наиболее полно проявит свои «клеящие» способности.
3. И, наконец, третий фактор, влияющий на долговечность бетона - крупные поры, большое количество которых вызывает разрушающие напряжения. По сути, это теже самые зоны неоднородности, но состоящие просто из воздуха, который неконтролируемо распределен по всему объему цементного камня.
Все это, как ни странно, является следствием одного - избыточного содержания воды в бетонной смеси. Не случайно, что по новой Европейской классификации(1993г.) «высококачественными» считаются бетоны, имеющие водоцементное отношение менее 0,4. На принципе снижения водоцементного отношения основано виборопрессование, где количество воды затворения близко к идеальному для цементных бетонов. Теоретически, должен бы был получиться супербетон с суперхарактеристиками. Но в реальности - присутствует ряд проблем, которые не позволяют реализовать все преимущества от резкого снижения В/Ц и нейтрализуют это достоинство. Мы не будем подробно останавливаться на этих вопросах, посколько технология вибропрессования изначально неприемлема для декоративных бетонов со сложной формой и фактурой.
Снижение содержания воды в растворе обязательно должно сочетаться с высокой однородностью приготавливаемой смеси при максимальной ее текучести. Самый современный способ снижения показателя В/Ц – это применение новейших модифицирующих добавок, включая гиперпластификаторы. Их использование уменьшает потребление воды на 25-40% и резко повышает все эксплуатационные характеристики бетонов: морозостойкость (до F400-600), прочность (до М600-800), водопоглощение (до 1-2%) и так далее.
Высокопрочные декоративные бетоны. Производство.
Существует весьма интересный способ промышленной подготовки портландцементного вяжущего низкой водопотребности, так называемые ВНВ-цементы. Дело в том, что прямое введение в цемент добавок с высоким пластифицирующим эффектом не позволяет полностью реализовать их потенциал. В процессе затворения бетонной смеси значительное количество цемента успевает «нахвататься» избыточного количества воды со всеми вытекающими из этого последствиями. Результатом решения этой проблемы и стало появление ВНВ-вяжущих. ВНВ-вяжущее получают путем тонкого помола обыкновенного цемента вместе со специальными добавками, которые образуют вокруг цементных частиц пленку, препятствующую быстрому насыщению цемента водой.
С точки зрения малого бизнеса, применение ВНВ-цементов имело бы огромное значение. Ведь таким путем можно легко получать цементные декоративные бетоны очень высокого качества, избежав трудоемкой процедуры оптимизации состава и подбора модифицирующих добавок. Не нужны пластификаторы, гидрофобизаторы, пеногасители и даже армирующие волокна. Достаточно лишь взять уже готовый промышленно-модифицированный «суперцемент» и совместить его с заполнителями и пигментами…
Рассчеты показывают, что сырьевая себестоимость искусственного камня на ВНВ-вяжущем снизится примерно на 25%, не говоря уже об упрощении производственного процесса. А изготовители тротуарной плитки смогут получать сверхпрочную и долговечную продукцию по элементарной технологической схеме.
А. Смирнов, Zikam tech.