Декоративные бетоны для малых архитектурных форм

Цветовые решения, которые имеют малые архитектурные формы из бетона при применении цветовых фактур, отличаются значительным разнообразием. Качественный декоративный бетон позволяет воспроизвести фактуру других, в том числе и дорогостоящих, натуральных материалов.

Особенно популярна имитация природного камня мрамора, гранита. В то же время цветной бетон, используемый в малых архитектурных формах, должен иметь высокие качественные характеристики: долговечность, устойчивость к воздействию солей, атмосферных осадков и климатических колебаний, морозостойкость, а также обладать существенной подвижностью исходной смеси.

Цветной декоративный бетон

К ключевым факторам, характеризующим декоративные свойства бетона, относятся его структура, цветовой оттенок, рисунок и фактура лицевой поверхности.

Использование цветного цемента либо добавление в бетонную смесь определенных красителей и пигментов позволяет получить декоративный бетон требуемого цвета. Однако практика свидетельствует, что изделия из декоративного бетона, изготовленного подобным образом, уже через несколько лет под воздействием солнечных лучей и осадков теряют изначальную привлекательную насыщенность оттенков. К тому же красители, введенные в бетонную смесь, в незначительной мере, но ухудшают ее физико-механические характеристики.

Лабораторные исследования и практические эксперименты показали, что подобных недостатков лишен декоративный бетон, полученный путем применения известнякового мраморовидного и доломитизированного щебня и золошлаковой смеси в качестве одного из ингредиентов.

Декоративные облицовочные плиты

Изготовление декоративных облицовочных плит одна из наиболее востребованных сфер, где применяют цветной бетон. Исходя из использованного в производстве вида вяжущих, облицовочные плиты могут быть гипсовыми, магнезиальными, известково-силикатными и цементными. Основная область использования подобных плит отделка фасадов зданий.

Поверхность гипсовых плит имеет гладкую, либо мелкорельефную поверхность, а для остальных видов плит допустимо создание как рельефного, так и гладкого лицевого слоя. Любые облицовочные плиты могут быть однослойной или двуслойной конструкции, а обработка их поверхности производится при помощи шлифовки, присыпки с прокаткой или насечки. Цементные и магнезиальные плиты выпускают идентичными способами. Силикатные плиты, имеющие изначально гладкую поверхность, подвергают обработке щетками или звездчатой фрезой.

Для создания глянцевой поверхности в гипсовых плитах при изготовлении поддона используют стальную плиту или зеркальное стекло.

Формование цементных, магнезиальных и силикатных плит в рельефных матрицах позволяет создавать на их лицевой поверхности желаемый рельеф. При этом возможно создание любых видов плит плоских, ребристых, закладных, угловых и рядовых. Облицовочные силикатные и цементные плиты используют преимущественно для наружных работ, а магнезиальные, гипсовые и террацовые – как во внутренней, так и в наружной отделке зданий.

Изготовление декоративного бетона весьма востребовано в такой области творчества, как архитектурный декор строящихся или реставрируемых объектов. В частности, декор из цветного бетона используют для обрамления оконных проемов и входных порталов, облицовки цветочниц, входных площадок, подоконных и цокольных сливов. Для изготовления различных элементов применяют стендовый или агрегатно-поточный способ с виброусадкой в стальных формах.

Декоративный бетон: фактурная обработка

Фактурная обработка поверхности бетона может быть произведена как в процессе изготовления, так и после его отвердевания.

Морозостойкость – один из ключевых критериев, от которых зависит долговечность изделий из декоративного бетона. Цветной бетон способен выдерживать до 200 циклов последовательной заморозки и оттаивания без изменения массы и характеристик прочности. Показатель водонепроницаемости раствора составляет 100 Н. Отделочный раствор продемонстрировал отличную адгезию к бетону основного слоя. В ходе испытаний на отрыв слои не отделяются, а при приложении усилия 6-7 кН испытуемая плитка ломается.

После отвердевания готового изделия его поверхность может быть обработана такими способами:

- Насечка производится при помощи насаженного на стержни комплекта металлических звездчатых колец (либо металлических щеток), которые вращаются со скоростью 9-11 м/мин.

- Нарезка осуществляется применением абразивных дисков, последовательно насаженных на вращающийся вал. Разнообразие получаемых видов поверхности достигается путем изменения расстояния между отдельными дисками

- Наковка. Этот вид обработки предусматривает использование пневмо- или электромолотков со сменными насадками

- Шлифование с применением шлифовальных машин (для террацовых изделий);

- Пескоструйная обработка – позволяет удалить пленку с поверхности и проявить зерна заполнителя

Фактурную обработку поверхности декоративных бетонов производят также и в пластичном состоянии, во время изготовления. Для этого применяют такие методы:

- Полусухая набивка: заполнение формы лицевого слоя изделия декоративным бетоном полусухой консистенции

- Обнажение декоративных зерен заполнителя: удаление слегка затвердевшей пленки цементной смеси с помощью водяной струи

- Присыпка: производится крошкой (крупностью 2,5-25 мм) декоративного заполнителя по лицевой поверхности изделия свежей формовки из пластического бетона, в котором в качестве заполнителя использованы фракции не более 5 мм. Для прикатки присыпки используют валик.

- Для удаления выступившего поверх зерен присыпки цементного раствора изделие пропаривают и промывают первоначально с помощью 4-5%-го раствора соляной кислоты, а затем чистой водой

- Накатка: валиком по поверхности свежеуложенной пластичной бетонной смеси(на мелкозернистом заполнителе)

- Офактуривание: осуществляется путем использования рельефных матриц (формование производится способом «лицом вниз»). Для изготовления поддона формы применяют листовую сталь, резину и иные материалы. После отвердевания поверхность изделия подвергают пескоструйной обработке

Изготовление декоративного бетона: материалы для основы и их свойства

В качестве исходных материалов, служащих основой при производстве декоративных бетонов, выступают цемент, разнообразные наполнители и иные добавки.

Для классификации бетонов учитывают ряд основных характеристик: целевое назначение, виды вяжущего и заполнителей, структура. По основному назначению бетон может быть:

- Конструкционным, применяемым для создания несущих и вспомогательных конструкций различных сооружений

- Специальным, который обладает особыми свойствами в зависимости от эксплуатационных условий (жаростойкий, декоративный, стойкий к воздействию химических реагентов и др.)

- Виды вяжущего для изготовления бетона бывают:

- Минеральные – цементные, известковые, гипсовые, шлаковые

- Специальные – магнезиальные, фосфатные, жидкое стекло и иные

- Известково-кремнезёмистые – процесс их гидротермального отвердения используют при создании силикатных бетонов

- Органические бетоны на основе таких материалов позиционируют, как отдельные группы. К примеру, при создании арболита используют древесные отходы, а полимербетон создан на основе полимерных вяжущих

Также различают бетоны в зависимости от вида заполнителей:

- На плотных заполнителях 

- На пористых заполнителях

- На специальных заполнителях (для бетонов с особыми свойствами)

- По плотности бетоны имеют такую классификацию:

- Особо тяжелые (имеющие плотность свыше 2500 кг/м)

- Тяжелые (от 2200 до 2500 кг/м)

- Облегченные (1800-2200 кг/м)

- Легкие (500-1800 кг/м). В данную группу входят ячеистые бетоны (пено- и газобетон), а также бетоны на пористых заполнителях

Нормируемые технические характеристики бетонов имеют весьма широкий диапазон, в пределах которого материал существенно отличается по своим свойствам (в зависимости от назначения и состава).

Для конструкционных бетонов плотной структуры ключевыми качественными параметрами являются водонепроницаемость, морозостойкость и прочность на сжатие и растяжение. Прочность таких видов бетона характеризует их марка (М), либо класс прочности (В), морозостойкость и водонепроницаемость – марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости.

Дополнительные требования к средней плотности, влажности, водопоглощению, истираемости, усадке и деформации и другим параметрам устанавливают, исходя из предполагаемых условий эксплуатации. Обычно проектный возраст бетона, в течение которого определяют качественные показатели материала, составляет 28 суток, однако, в зависимости от области применения, он может быть уменьшен, либо увеличен. Вне зависимости от вида используемой для изготовления бетонов технологии (традиционной или с применением сухих строительных смесей), требования к бетонам одного целевого назначения не отличаются.

Виды бетонных смесей для производства декоративного бетона

Как правило, бетон для строительных и архитектурных работ применяют в виде бетонной смеси – однородного соединения из рационально оптимизированной по составу смеси вяжущих веществ, заполнителей различной крупности и воды. Помимо этого в состав могут входить модификаторы и тонкодисперсионные наполнители.

В сухой бетонной смеси, после ее смешивания с водой, происходят определенные физико-химические процессы, благодаря чему через некоторый промежуток времени происходит самоотвердевание смеси и ее превращение в искусственный камень бетон.

Основное отличие бетонной смеси от растворной – наличие в ее составе не только песка (мелкого заполнителя), но и крупных заполнителей, имеющих размер зерен от 5 до 40 и более миллиметров (щебень, гравий). Величинами, характеризующими состав бетонной смеси, являются содержание цемента (Ц, кг/м3), пропорциональное соотношение массовых частей основных компонентов (цемента, мелкого и крупного заполнителей, например: 1:4:6 соответственно), и величина В/Ц. Так, смеси общестроительного назначения содержат 8-15% от общей массы цемента, и 80-85% заполнителей.

Ключевыми характеристиками бетонных смесей с основой на минеральных вяжущих являются плотность, удобоукладываемость, расслаиваемость и пористость. В значение удобоукладываемости входит определение подвижности (в зависимости от величины усадки конуса (ОК)) либо жесткости (может определяться различными способами) бетонной смеси. В характеристику пористой структуры включено определение объемов межзерновых пустот и вовлеченного воздуха. Определение водоотделения и раствороотделения включено в характеристику свойств расслаиваемости бетонной смеси.

Перечень нормируемых и определяемых характеристик для смесей, при изготовлении которых использованы органические заполнители, органические полимерные или специальные вяжущие и для бетонных смесей с особыми условиями эксплуатации может иметь значительные отличия. Это же касается и сухих бетонных смесей.