Выводы
Обобщая изложенные выше литературные данные и результаты собственных научно-экспериментальных проработок в области получения и применения цветного искусственного камня, можно сделать следующие выводы.
Применение цветных камневидных фактур в отделке зданий является национальной традицией русской архитектуры. Особенно часто использовались в сооружениях прошлого красивые и долговечные облицовки из природного камня, но в условиях современного, особенно типового сборного домостроения они не отвечают требованиям индустриальности и экономики.
На основе некоторых новых материалов и технологических приемов можно и в искусственном камне (затвердевшем бетоне, растворе или цементном тесте) достигнуть высоких декоративных и физико-механических показателей. При этом возможно создание интересных цветосочетаний, превосходящих в цветовом отношении текстуру аналогичных им каменных пород.
Необходимым условием при этом является применение визуальных или колориметрических способов управления цветом лицевой поверхности полученного искусственного камня с целью приближения его к заданному архитектором эталону.
Анализируя степень участия в формировании цвета такого искусственного камня его отдельных составляющих, можно заключить, что главным цветообразующим компонентом является цемент.
Таким образом, важнейшей задачей в деле получения окрашенного искусственного камня является разработка эффективного способа производства цветного цемента. Наиболее перспективным в этом смысле представляется его синтетическое окрашивание на стадии клинкерообразования введением окислов хрома, марганца, кобальта и др.
Цветовая палитра клинкерных цементов может быть еще расширена совместным помолом с пигментами, ничтожно малые количества которых позволяют значительно усилить окраску цемента или придать ей другие оттенки. Эффективным приемом является также прокрашивание клинкера (как цветного, так и белого) водными растворами солей или органических красителей, образующих с известью цветные лаки. В этих условиях предельно равномерное распределение красящей добавки обеспечивает интенсивное окрашивание клинкера при самом незначительном ее количественном содержании (от 0,1 до 0,5%).
Прием окрашивания смеси введением некоторых элементов — хромофоров, структурно связывающихся с ней, пригоден и для получения цветных силикатных материалов автоклавного твердения.
Для них в качестве красящих веществ можно применять окислы железа, хрома, марганца, а также содержащие указанные хромофоры искусственные пигменты и синтетические органические красители в количестве от 0,05 до 3%.
Основными условиями для получения наиболее интенсивной окраски являются тонкая диспергация пигмента и его равномерное распределение в силикатной массе. Это может быть достигнуто предварительным помолом пигмента с частью песка силикатной смеси и введением пигмента в эту смесь до ее гашения.
С целью снижения трудоемкости помольных операций и соответственного уменьшения присадки железа можно рекомендовать использование в смеси (при ее помоле в металлических мельницах) в качестве кремнеземистого компонента некоторых мелкозернистых природных материалов, например маршалита, а также введение относительно легко размалываемой карбонатной добавки белого цвета.
Активную роль в создании декоративных качеств искусственного камня играют и крупнозернистые заполнители из естественных горных пород (мрамора, гранита), некоторых отходов промышленности, например боя стекла и керамики, а также специально изготовленные щебенка или гранулы на основе цементно-песчаной и известково-песчаной смесей автоклавного твердения. В тех случаях, когда они являются главным цветообразующим компонентом, например в бетонных смесях на обычном или белом цементе, основной задачей при применении этих материалов является обеспечение максимального выхода их зерен на лицевую плоскость изделий. Это достигается специальным подбором гранулометрического состава заполнителей и использованием эффективных способов их обнажения на поверхности полученной декоративной фактуры.
Касаясь долговечности декоративного искусственного камня, нужно оценивать ее с позиций сохранения в условиях воздействии атмосферных и других факторов, с одной стороны,- механической прочности, с другой — внешнего вида лицевой поверхности. Известно, что механические разрушения наружных конструкции обычно обусловлены воздействием на них влаги и отрицательных температур. В этом смысле защита декоративных камневидных слоев на фасадах зданий должна осуществляться обычными способами — подбором состава бетонной или растворной смеси, обеспечивающим их необходимую плотность, введением специальных добавок, способствующих амортизации в материале напряжений, возникающих от распирающего действия замерзшей в капиллярах влаги и т. п. Действенным фактором защиты отделочных слоев от увлажнения является также нанесение на их поверхность гидрофобизирующих покрытий на основе кремнийорганических соединений. Таким образом, одновременно достигается уменьшение загрязняемости декоративных фактур и возможность их легкой очистки водой.
Другой причиной ухудшения внешнего вида камневидных отделочных слоев является ослабление их цвета под воздействием солнечного облучения или в результате глубоких структурных и химических изменений, происходящих в цементном камне в процессе его твердения.
Повышение цветостойкости камня на основе клинкерных цементов может быть достигнуто увеличением содержания в них белита или же введением при помоле клинкера небольших количеств того же цвета щелочестойких пигментов, структурно связывающихся с образующимися гидросоединениями или же применением пементов грубого помола (с остатком на сите 008, равным 25-50%).
Одновременно следует отметить, что цементный камень является совершенно иным образованием, чем исходный цементный порошок, и, соответственно, процессы цветообразования в нем подчиняются другим законам. Поэтому цветовые качества цементов должны оцениваться с позиций окраски не этого порошка, а затвердевшего цементного теста.
При использовании цветного искусственного камня в отделке зданий могут быть применены различные приемы, а именно окрашивание строительных деталей или облицовочных изделий в массе, нанесение на их лицевую плоскость относительно толстых (до 2-3 см) фактур из декоративного раствора или бетона, напыление под давлением цветных цементных или известково-песчаных паст при толщине покрытия до 1 мм и пропитка цветными растворами солей или органических красителей.
Способ формования изделий, отделываемых фактурами из крупнозернистого бетона, определяется положением их лицевой поверхности. Положение «лицом вниз» обеспечивает более плотную укладку отделочного бетонного слоя и повышенный выход на его лицевую плоскость зерен каменной крошки. В этих условиях операция обнажения каменной крошки может быть выполнена наименее трудоемким способом — с помощью так называемых ослабляющих смазок, содержащих вещества — замедлители твердения цемента.
Нанесение же относительно тонких отделочных покрытий на изделие-сырец до его тепловлажностной обработки или на поверхность затвердевшего бетона, осуществляемое способом напыления, присыпки или накатки, не требует никаких последующих операций по окончательной отделке нанесенного декоративного покрытия. Такой отделки не требуется и для изделий, окрашенных путем пропитки в растворах солей или красителей.
В заключение следует еще раз подчеркнуть эффективность использования камневидных фактур в отделке фасадов зданий, особенно возводимых индустриальными методами. По широте своих декоративных возможностей такие фактуры превосходят облицовки из естественного камня, часто не уступая последнему в физико-механических свойствах: к тому же процесс их изготовления и нанесения оказывается намного технологичнее и дешевле.
