Декоративный бетон – достойная альтернатива камню

В зависимости от состава и назначения декоративные бетоны подразделяют на цветные и имитирующие природные камни или сами по себе обладающие выразительной структурой. При необходимости поверхность таких бетонов подвергают специальной обработке или формуют изделия с рельефной поверхностью. Цветные бетоны могут быть окрашены на всю толщину изделий либо может применяться поверхностное окрашивание. При этом последнее менее долговечно.

Для получения цветных бетонов применяют белые и цветные цементы, акриловые и карбомидные смолы, различные щелочестойкие минеральные и органические пигменты, декоративные заполнители – чистые кварцевые пески, туф, слюду, молотый мрамор, молотое и колотое стекло (эрклез). Однако природная окраска заполнителя не всегда может быть приемлема. Поэтому для придания зернам заполнителя декоративности в ряде случаев для них применяют искусственное окрашивание. Наряду с заполнителем в декоративных бетонах применяются и армирующие компоненты – фибра (стеклянная, полимерная, металлическая).

Белый портландцемент получают из чистых известняков и белых глин. У такого сырья ограничивается содержание оксидов железа Fe2O3 до 0,2% и марганца, которые ухудшают его белизну. Сырьевую смесь обжигают на беззольном топливе (мазуте или газе), далее продукт обжига подвергают так называемому отбеливанию – резкому охлаждению от 1250…1350 до 500…6000 С. В результате получают белый портландцементный клинкер. Удельная поверхность белого цемента должна быть больше, чем у обычного портландцемента, так как при этом достигается большая равномерность и степень белизны. В зависимости от степени белизны белый портландцемент подразделяется на три сорта с коэффициентом отражения света (в процентах абсолютной шкалы), соответственно не менее 80, 75 и 70%. Коэффициент отражения света обычного портландцемента составляет 40%. Однако отдельные фирмы поставляют на рынок цемент с белизной до 96%. Марки белого портландцемента – 400 и 500. Из-за низкого содержания растворимых щелочей такие цементы характеризуются повышенной атмосферостойкостью.

Цветные портландцементы представляют собой смесь совместного помола белого или цветного клинкера (не менее 80%), минеральных или органических красителей (пигментов – не более 15%), гипса и активной минеральной добавки (не более 6%). Наиболее распространенными пигментами являются соли и оксиды железа, титана, кобальта, меди, хрома и прочих природных минералов. Оксиды обеспечивают отличную насыщенность цвета и, имея всего четыре «базовых» колера (черный, желтый и два красных с оттенками желтого или голубого), позволяют получать практически любые требуемые цвета. Цвет портландцемента должен соответствовать эталону (образец портландцемента или цементная окраска), утвержденному в установленном порядке. Марки по прочности – 300, 400 и 500.

Расход цемента в цветных бетонах по сравнению с обычными принимается несколько большим – 400…500 кг. Это позволяет повысить плотность и улучшить цветовую выразительность поверхности бетона. Целесообразно в этом случае использовать мелкозернистые бетоны. Оптимальными с точки зрения получения хороших декоративных качеств являются составы 1:2…1:3. Расход воды в цветных бетонах определяется, как правило, предварительным испытанием и затем постоянно контролируется, поскольку даже небольшие изменения в расходе воды влекут за собой заметные изменения цвета бетона.

Бетонные смеси для формования изделий должны использоваться достаточно пластичные или жирные, хорошо формующиеся и мало подверженные расслоению, самоуплотняющиеся. Для сокращения расхода воды и цемента используют пластификаторы, суперпластификаторы и комплексные добавки. Чтобы уменьшить расслоение цветного бетона и добиться равномерности окраски, используют воздухововлекающие добавки, а также вводят в небольших количествах тонкие фракции жирной извести, известняка.

Для повышения художественной выразительности декоративных бетонов применяют специальные технологические приемы, позволяющие обнажить заполнители и выявить структуру бетона. Для обнажения заполнителя используют различные замедлители твердения. Выявление структуры бетона достигается шлифовкой и полировкой его поверхности, обработкой пневматическим молотком, пескоструйным аппаратом. Получение декоративной поверхности бетонных и железобетонных изделий достигается также с помощью коллоидно-цементных составов – коллоидно-цементных клеев и растворов при соотношении между вяжущим и песком 1: (1…3). Наносят такие составы на поверхность сжатым воздухом при помощи шпатлевочных установок. Для получения настенных облицовочных плит с декоративной поверхностью используют также специальные формы из полиуретановой резины, силикона, формопласта, гипса. Многие из них позволяют с микронной точностью воспроизводить мельчайшие детали требуемого рельефа поверхности.

В настоящее время новые технологии получения декоративных бетонов позволяют получать поверхности, полностью имитирующие качества естественного (природного) камня или старинных материалов, давно не производимых строительной промышленностью. Последнее особенно актуально при реставрационно-восстановительных работах памятников архитектуры, когда требуется историческая достоверность воспроизведения древнего зодчества. Требуемая фактура такому бетону придается путем выбора соответствующих составляющих (в том числе пигментов), технологических приемов и специальной оснастки. Поверхности можно придать вид булыжника, кирпича, сланца, полированной поверхности, выветренного дерева. Всего существует порядка 300 форм фактур и более 100 цветов и оттенков.

Однако кроме эстетических качеств декоративный бетон должен обладать и повышенными требованиями на прочность, истираемость, деформативность, сопротивляемость резкому воздействию атмосферных факторов, агрессивной среде. Прочность декоративных бетонов в настоящее время может достигать более 100 МПа, морозостойкость – более F500. Кроме того, изделия из декоративного бетона должны сохранять свои свойства в течение длительного времени эксплуатации. Для этого применяют специальные способы консервации поверхности – флиатирование, гидрофобизацию, пропитку полимерами. Для борьбы с высолами в состав цветных бетонов вводят гидрофобизаторы и тонкомолотые добавки, способствующие связыванию гидрооксида кальция, выделяющегося при твердении цемента.

Конечно, многие технологии получения таких бетонов и изделий на их основе в большинстве своем являются авторскими разработками отдельных производителей и защищены авторскими правами. Поэтому качество и уровень проработки отдельных деталей и изделий в целом может значительно отличаться в зависимости от производителя.

Материал подготовлен при содействииШирокого Г.Т., доцента, кандидата технических наук кафедры «Технология бетона и строительных материалов» БНТУ,

Бортницкой М.Г., старшего преподавателя кафедры «Технология бетона и строительных материалов» БНТУ