Декоративный бетон

Декоративный бетон относится к строительным материалам искусственного происхождения. В отличие от обычного бетона, состоящего в основном из песчано-цементной смеси, различной фракции гравия и воды, в декоративный включены присадки, разного вида наполнители, красящие пигменты. Вместо обычного цемента в состав включен портландцемент из мелкодисперсного порошка, полученный в процессе измельчения глины и известняка после обработки их высокими температурами.

Декоративный бетон является очень популярным во многих странах. На его поверхности можно создать имитацию брусчатки, булыжной мостовой, дерева, декоративной плитки, кирпича, любого натурального камня. Смотрится очень красиво, а обходится намного дешевле покрытия поверхностей плиткой, гранитом, мрамором.

Характеристика

Декоративный вид бетона по своим техническим показателям намного превосходит обыкновенный, к тому же обладает декоративными и художественными свойствами.

Его характеристика:

• хорошо переносит перепады температур воздуха, не теряет своих качеств при 50-градусной жаре и холоде;
• число замораживаний достигает 300 циклов;
• имеет хорошую прочность на сжатие;
• высокий показатель срока службы, устойчивость к истиранию, ударам;
• не накапливает статический заряд, а значит, не притягивает к своей поверхности пыль;
• устойчивость к воздействию щелочей, кислот, другой агрессивной химии;
• широкая палитра цвета;
• устойчивость к ультрафиолетовым излучениям солнца, не подвержен выгоранию;
• покрытие полов, дорог, тротуаров не скользят.

На нем не остается трудно выводимых следов от бензина, масел, растворителей.

Согласно ГОСТ 25192-2012 пункту А.1.4, к декоративным бетонам относят упрочненную бетонную смесь, обработанную отделкой в виде полировки, тиснения, гравировки, текстурирования и других приемов, помогающих добиться необходимых эстетических качеств.

Области применения

Декоративные виды бетона в основном применяются для отделки наружной поверхности стен, элементов фасада жилых, гражданских и промышленных помещений, при изготовлении скульптур, дорожек в саду, объектов ландшафтной архитектуры, таких как вазы, цветники, фонтаны.

Внутри помещений декоративные виды стройматериала идут на изготовление лестничных пролетов, подоконников, настилания полов, облицовки панелей, изделий специального назначения. Их широко используют в процессе реставрационных работ при восстановлении исторических памятников архитектуры.

Отделка поверхности структуры декоративного бетона отличается высокими эксплуатационными показателями при низких затратах на производство. Его качество и долгий срок службы выгодно отличается от других отделочных материалов.

С выпуском цветных видов декоративного бетона появилась возможность имитации природного камня в отделке внутренних и наружных поверхностей, придания зданию индивидуальности и неповторимости.

Оригинальность фактуре придает применение специальных приемов, которые обнажают разные по величине наполнители измельченного мрамора, гранита, базальта, слюды, разноцветного стекла. В качестве наполнителя можно использовать крупинки сыпучего кварца, измельченные каменные отходы натуральных пород камня, керамическую крошку.

Разновидности декоративного бетона

Производство выпускает несколько видов декоративного бетона, каждый из них разный по назначению и составу. Кроме воды и цемента, в него входят разные по величине наполнители, вещества, придающие материалу окраску.

В приготовлении цветного строительного материала используют оксиды, соли металла, охру, железный сурик, всего два десятка различных пигментов, цвет которых не выгорает долгие годы. Фиолетовый цвет получают добавлением в раствор окиси хрома, желтый – охры, с помощью окиси марганца получают зеленые цвета, оксида железа – красные, кобальта – голубые, при помощи мела и сажи можно добиться белого или черного цвета. Состав органических пигментов применяется редко и не должен превышать 0,5% от общей массы.

Для получения равномерной окраски цемент тщательно перемешивают с пигментом в небольших шаровых или вибрационных мельницах. Бетонная смесь должна быть жесткой, с возможно малым содержанием воды, чтобы на лицевой поверхности изделия смог обнажиться крупный заполнитель.

Рельефная структура достигается путем снятия с бетона поверхностного слоя (вследствие чего происходит обнажение наполнителей мрамора, гранита, других материалов), нанесения на форму состава, способного проникнуть в наружный слой бетона. Специальные смеси сдерживают отвердение раствора, тем самым способствуя легкому вымыванию верхнего слоя бетона или удалению его щеткой. В результате на поверхность выступают частицы наполнителя.

Мозаичную структуру придают бетону разные по величине зерна заполнителей от дробления горных пород и плотных известняков, поддающиеся шлифовке. В среднем они должны занимать 60% поверхности. Имитация естественного камня получается путем введения в смесь крупнозернистого щебня.

Фактурная поверхность достигается:

• штампованием при помощи форм, выполненных из резины, стали, пластика;
• трафаретным методом при помощи заготовленных трафаретов;
• путем прокатки свежего, не затвердевшего бетона рельефным валиком;
• напылением кислотного красителя для достижения имитации природного камня.

Равномерная окраска бетона возможна только при тщательном перемешивании состава с пигментами в вибромельницах. Получаемая смесь должна обладать жесткостью, минимальным содержанием жидкости, на поверхности не должно выступать цементное молоко. Пигменты должны обладать высокой красящей способностью, устойчивостью к щелочам, солям, кислотам, действию ультрафиолета, перепадам температур.

Технические требования

В изготовлении декоративных видов бетона используются малоподвижные бетонные смеси с коэффициентом уплотнения от 0,97, с низким поглощением влаги в пределах 8%, высокими декоративными свойствами и прочностью на сжатие.

Чтобы поверхность бетона не теряла своих качеств, применяют:

• пропитку гидрофобизаторами, полимерами;
• нагревание горелками;
• просушивание;
• обжиг при высоких температурах;
• нанесение металлической пленки;
• окраску специальными составами.

Прочность готового состава во многом зависит от качества и марки цемента, она должна быть М400 и выше. Декоративный материал низкого качества быстро покрывается трещинами. Превышение нормы пигментов ведет к увеличенной потребности в воде, а значит, и пористости. Для защиты от ультрафиолета, продления срока службы применяется поверхностный отвердитель.

Состав

В основе декоративных бетонов лежит портландцемент с пигментами. Согласно ГОСТ 15825–80, цветной портландцемент может иметь красный, желтый, зеленый, голубой, розовый, коричневый, черный цвета. В его составе должно быть 80% клинкера, 6% активных минеральных добавок, до 15% красящих пигментов.

Глина, в качестве природного пигмента, не должна превышать 10% от объема цемента. Количество других пигментов должно быть ниже 10%, иначе их количество скажется на прочности и сроках схватывания декоративного состава.

Важную роль в составе бетона имеет вода. Ее расход должен точно соответствовать принятым нормам. Любое отклонение в сторону уменьшения или увеличения количества воды приведет к изменению цвета смеси.  Добавление в смесь пластификаторов не только сокращает расход воды, но также способствует увеличению срока службы бетонных изделий.

Равномерная окраска достигается путем добавления в смесь выравнивателей, воздухововлекающих добавок. Уменьшают расслоение бетона жирная известь и тонкомолотый известняк. Кроме природных наполнителей в состав бетонных смесей вводят битый кирпич, стекло, фарфор, высевку туфа, расплавленные отходы золы.

Технология изготовления

Технология изготовления декоративного бетона мало отличается от обычного, рекомендованного НИИЖБ в 1987 году. Различия состоят в:

• увеличении количества цемента до 500 кг/м³ с наполнителем в 10 мм;
• использовании жирных пластичных наполнителей;
• применении глубинных вибраторов для уплотнения раствора.

Арматура должна залегать на глубине двух и более сантиметров, чтобы не допустить появления ржавых пятен на поверхности. Подборка состава должна соответствовать государственному стандарту № 27006-86, противостояние механическим и химическим воздействиям – № 18105-86. Примерное соотношение воды и цемента колеблется между 1к2 и 1к3 частям.

Самостоятельное изготовление

Перед замешиванием раствора подготавливают место его укладки: монтируется опалубка, засыпается подушка с измельченных кусочков горных пород с песком. Все утрамбовывается, накрывается полиэтиленовой пленкой и армирующей сеткой. Для раствора потребуются:

• песок – 3 части;
• щебенка – 3 части;
• водный раствор пластификатора – 0,5%;
• цемент марки М400 – 1 часть.

Внутрь опалубки заливают приготовленный раствор, который выравнивается и уплотняется. Затем матовая поверхность покрывается двумя слоями отвердителя, на еще не застывший бетон для придания ему имитации натурального камня накладываются формы. После полного высыхания для увеличения сроков службы на поверхность наносят акрил.

Источники информации:

1. [url] ВКР «Разработка состава декоративного бетона» – к.т.н. профессор, Н.Г. Василовская
2. [url] ГОСТ № 18105-86
3. [url] ГОСТ № 27006-86
4. [url] ГОСТ № 25192-2012