Читать онлайн Олег Дворкин, Леонид Дворкин - Современные отделочные и облицовочные материалы. Практический справочник для строительства и ремонта домов и квартир
Предисловие
Современный облик зданий и сооружений, их комфортность и архитектурно-художественная выразительность в значительной мере определяются качеством отделочных работ. Этот вид строительных работ является наиболее трудоемким, требующим применения разнообразных строительных материалов и изделий.
Качество отделочных работ зависит в первую очередь от особенностей применяемых строительных материалов, их физических, декоративных, санитарно-гигиенических свойств, уровня заводской готовности, стойкости к влиянию факторов окружающей среды. Для отделочных работ характерно большое разнообразие строительных материалов. Их можно разделить на традиционные, применяемые в строительстве на протяжении многих лет, и новые материалы, успешно используемые в современном строительстве.
Отделочные материалы применяют как для нанесения декоративных и защитно-декоративных покрытий на поверхности конструкций, так и изготовления строительных элементов, одновременно выполняющих конструктивные и отделочные функции (отделочно-монтажные материалы).
Различают штукатурные, облицовочные и лакокрасочные отделочные покрытия. Их выполняют на основе растворов и бетонов, полимерных материалов, стекла и стеклокристаллических материалов, керамики, металлов, природного камня, древесины, лакокрасочных материалов.
Отделочно-монтажные материалы применяют для заполнения световых проемов, витрин и витражей, монтажа звукопоглощающих конструкций, устройства полов, балконов, лоджий и т. д. С этой целью используют разнообразные виды стекла и стеклокристаллических материалов, плиты и панели с применением пластмассовых, гипсокартонных, асбестоцементных, древесно-волокнистых, древесностружечных плит, паркетных изделий и т. д.
Применение новых, и в особенности полимерных, материалов позволяет в значительной мере решать задачи ресурсосбережения при обеспечении высокого качества строительных работ. Так, использование 1 т пластмасс как отделочного материала дает возможность экономить в среднем 5,0… 5,6 т стали, 2,4… 2,7 т алюминия, 5,7… 5,8 т цветных металлов, 3,1… 4,7 м>3 древесины, 1,8… 2,1 т стекла.
Каждой группе отделочных материалов присущи как преимущества, так и недостатки, которые следует учитывать при проектировании технологии и эксплуатации отделочных покрытий и элементов. Выбирая отделочные материалы, необходимо учитывать функциональное назначение зданий и помещений, особенности сооружений, вид конструкций, условия эксплуатации, индустриальность, технико-экономические показатели. Важное значение в современном строительстве приобретает сокращение мокрых процессов, ликвидация сезонности отделочных работ, уменьшение объема производственных работ, выполняемых непосредственно на строительной площадке, за счет перенесения их в заводские условия, повышение эстетической выразительности отделки.
В данном справочном пособии приведены характеристики основных видов отделочных материалов, применяемых в строительстве. Наряду с традиционными отделочными материалами рассматриваются составы и показатели технических свойств современных отделочных материалов из природного камня, керамики, стекла, растворов и бетонов, гипсовых, асбестоцементных изделий, лаков и красок, пластмасс, изделий из древесины и металлов. Характеризуются материалы, применяемые как для интерьеров, так и для фасадов зданий и сооружений, излагаются пути регулирования основных свойств отделочных материалов.
Авторы будут признательны за отзывы и замечания, которые будут учтены в последующих изданиях справочного пособия.
Глава 1
Изделия из природного камня
1.1. Общие сведения
Природный камень применяют для защитных и декоративных облицовок зданий и сооружений в виде строительных изделий различного назначения. Их получают на камнеобрабатывающих предприятиях преимущественно из блоков путем раскалывания или распиливания на плиты и фасонные изделия. Для распиловки блоков из пород повышенной твердости применяют рамные пилы с использованием в качестве абразивных материалов искусственных алмазов, чугунной дроби, кварцевого песка. Распиловку мягких пород выполняют с помощью камнерезных машин с твердосплавными дисковыми и цепными пилами.
Лицевую поверхность облицовочных изделий обрабатывают абразивными способами, а также ударным инструментом, высокотемпературной плазменной струей, ультразвуком.
При добыче и обработке декоративных горных пород образуется значительное число отходов, которые используются для получения декоративных щебня и песка, а также на их основе с использованием различных вяжущих производятся искусственные блоки и декоративные плиты.
Наиболее распространенными являются пиленые облицовочные изделия, номенклатура которых с указанием области применения приведена в табл. 1.1.
* Выбираются с учетом климатической зоны.
Горные породы, которые применяют для изготовления облицовочных изделий, классифицируют по происхождению, обрабатываемости, прочности, долговечности, декоративности, окраске.
По происхождению горные породы разделяют на три группы: изверженные, осадочные, метаморфические.
Изверженными называют горные породы, которые образовались вследствие остывания расплавленной магмы, заполняющей внутреннее пространство земного шара. В зависимости от условий остывания изверженные породы бывают глубинными и излившимися.
Из глубинных пород для облицовочных изделий широко применяют граниты, сиениты, диориты, габбро, из излившихся – базальты, андезиты, вулканические туфы.
Осадочные породы сформировались вследствие:
• разрушения ранее существующих пород (механические);
• химического выпадения осадков из воды (химические);
• откладывания продуктов жизнедеятельности растительных и животных организмов (органогенные).
Характерными представителями осадочных пород первого вида являются песчаники, брекчии, конгломераты, второго – гипс, травертин, доломит, третьего – известняки, диатомит.
Метаморфические породы – продукты преобразования первичных изверженных или осадочных пород под влиянием высокой температуры и давления. Например, из изверженных пород образовались гнейсы, из осадочных – мрамор, кварциты.
Обрабатываемость прямо связана с твердостью камня, в зависимости от которой изменяется трудоемкость получения изделий.
Кроме твердости, на обрабатываемость горных пород влияют их однородность и структура. С уменьшением однородности, увеличением содержания в камне различных включений (в особенности зерен кварца), неравномерности их распределения обрабатываемость горных пород ухудшается. Породы с мелкокристаллической структурой обрабатываются лучше, чем крупнокристаллические.
По обрабатываемости горные породы разделяют на девять категорий: 1 – гипсы, известняки, ангидриты, пористые ракушечники, вулканические туфы; 2 – мраморы, травертины, доломиты, туфы плотные; 3 – мраморы и туфы с включением кварца и других твердых минералов; 4 – песчаники слабосцементированные, базальты; 5 – габбро, лабрадориты; 6 – диабаз, габбро-диабазы, сиениты, гранодиориты; 7 – граниты малопрочные; 8 – граниты средней прочности; 9 – граниты прочные, яшмы, кварциты, роговики.
В зависимости от предела прочности при сжатии (R>cж) различают горные породы прочные (R>cж от 100 МПа), средней прочности (R>cж от 50 до 80 МПа), низкой прочности (R>cж от 15 до 40 МПа).
Долговечность горных пород характеризуется их способностью сохранять первоначальные свойства в процессе эксплуатации сооружений и временем до разрупьения облицовок (табл. 1.2).
В наибольшей мере долговечность горных пород зависит от уровня их водопоглощения и морозостойкости.
Декоративные свойства горных пород характеризуются цветом, структурой и текстурой. Показатель декоративности А определяют по квалиметрической методике как сумму балльных оценок по каждому признаку, скорректированных понижающими коэффициентами. В зависимости от итоговой оценки декоративности А горные породы делят на классы:
• I (высокодекоративные): А>д более 32 баллов;
• II (декоративные): А>д от 23 до 32 баллов включ.;
• III (малодекоративные): А>д от 15 до 23 баллов включ.;
• IV (недекоративные): А>д менее 15 баллов.
По окраске горные породы разделяют на две группы: ахроматические (черно-белые с разными переходными оттенками) и хроматические (цветные) с определенной насыщенностью цвета, то есть с определенной степенью приближения данного цветового оттенка к чистому спектральному цвету. Цветные породы бывают монохромными (розовый кварцит, красный туф) и полихромными (граниты).
Изделия из природного камня изготавливают с полированной, лощеной, шлифованной, пиленой и другими видами фактур лицевой поверхности (точечная, «скала» и др.).
1.2. Характеристика горных пород, применяемых для облицовочных изделий
Важными характеристиками горных пород являются особенности их строения – структура и текстура.
Структура породы характеризует особенности внутреннего строения, обусловленные степенью кристаллизации, размерами и формой кристаллов. В зависимости от степени кристаллизации различают структуры полнокристаллические, скрытокристаллические и стекловидные, а от размера зерен – крупнозернистые, среднезернистые и мелкозернистые (табл. 1.3).
Кристаллическая структура может быть неоднородной вследствие вкрапления крупных минералов в мелко– или скрытокристаллическую минеральную массу. В этом случае она называется порфировой.
Мелкозернистые разновидности горной породы более прочные и долговечные, чем крупнозернистые.
Показатели прочности и других свойств горных пород, применяемых для изготовления архитектурно-строительных изделий, бортовых и брусчатых камней, заготовок для реставрационных работ, мемориальных изделий, приведены в табл. 1.4.
Текстура породы – это совокупность признаков относительного размещения составных частей породы (рис. 1 на цветной вклейке). Различают текстуры массивные – с равномерным плотным расположением зерен, слоистые – с чередованием в камне участков с различным минеральным составом, пористые – с видимыми пустотами. Более высокие физико-механические показатели характерны для горных пород с массивной текстурой.
От структуры и текстуры породы в значительной мере зависят ее декоративные свойства. Крупнокристаллические и порфировые структуры более декоративны, чем скрытокристаллические. От текстуры зависит рисунок камня, например слоистая текстура многих осадочных и метаморфических пород придает им соответствующий рисунок (некоторые виды песчаников, известняков, мрамор и др.).
Породы средней плотностью ρ>о > 1800 кг/м>3 считают тяжелыми, с ρ>о < 1800 кг/м>3 – легкими.
Выбирая способ обработки природного камня, учитывают прежде всего его твердость (табл. 1.5).
По твердости горные породы разделяют на три категории. Породы I категории – мягкие (по шкале Мооса менее 3), легко разрезаются стальными пилами; породы II категории – средней твердости (по шкале Мооса 3… 5), разрезаются стальными твердосплавными резцами, легко обрабатываются абразивным инструментом. Породы III категории –