В соответствии с ГОСТом бетоном называют материал, который состоит из склеенных между собой частичек сыпучего вещества.
Соответственно, в его состав входят:
- Вяжущее вещество
- Крупный заполнитель
- Мелкий заполнитель
- Добавки
По своему составу архитектурный бетон принципиально не отличается от обычного. Но есть у него и свои нюансы. Давайте остановимся на них немного подробнее.
Вяжущее вещество
Это обязательный компонент бетона, на который, однако, приходится лишь небольшая доля от общего объема смеси. Именно он связывает зерна щебня и песка в один сплошной монолит. От типа вяжущего зависят многие свойства будущего бетона.
Архитектурные разновидности бетона могут изготавливать на основе:
- Портландцемента и шлакопортландцемента
Разница между ними в том, что в шлакопортландцемент введена добавка молотого доменного шлака. За счет этого стоимость вяжущего снижается. Но по техническим характеристикам обе разновидности очень схожи, поэтому мы рассматриваем их вместе.
Оба эти вяжущих применяются в самом широком спектре работ, от общестроительных до узкоспециальных. Но есть у них один большой минус – это невзрачный серый цвет. Поэтому архитектурный бетон на основе портландцемента используется ограниченно, в основном под обработку. - Белого цемента
Свой цвет он приобретает за счет добавок гипса и извести, а также отсутствия железистых соединений. Эта разновидность отличается тонким помолом, а значит – высокой прочностью и стойкостью к воздействию атмосферных факторов. В зависимости от степени белизны вяжущее делится на три сорта: с 70%, 75% и 80% светоотражения. Бетон на основе белого цемента идеально подходит для заливки в формообразующую опалубку или под покраску в светлый оттенок. Но подвергать его абразивной обработке или травлению кислотой – нерационально. - Цветного цемента
За счет введения в вяжущее соединений металлов получают разные цвета: красный, розовый, желтый, зеленый, голубой, коричневый, черный. Бетон на основе цветного цемента имеет смысл замешивать при изготовлении декоративной плитки, предметов интерьера, малых архитектурных форм с большим количеством мелких деталей. Но в больших объема – например, при заливке стен и полов – такой материал выходит неоправданно дорогим. - Полимерцемента
Это обычный цемент с добавками различных полимеров: латекса, акрила, поливинилацетата (в народе известного как клей ПВА), эпоксидной смолы и других. Такое вяжущее отличается пластичностью, повышенной прочностью на растяжение, стойкостью к воздействию воды и даже агрессивных реагентов. Его часто используют при изготовлении скульптур, мебели, плитки, штучных предметов декора. - Магнезии
Это вяжущее представляет собой тонкий порошок оксида магния, который вместо обычной воды затворяют раствором хлорида или сульфата магния. По цвету оно похоже на белый цемент, но резко отличается от него по техническим характеристикам. Магнезиальный бетон имеет высокую прочность, легко укладывается, быстро твердеет, не требует ухода после заливки, не пылит и имеет красивый вид после шлифовки. Но он имеет очень низкую водо- и морозостойкость. Сфера его применения в основном ограничена заливкой декоративных мозаичных полов в помещениях.
Таким образом, чаще всего при изготовлении архитектурного бетона используют различные цементы, иногда – с добавкой полимера. Магнезиальные вяжущие из-за своих недостатков понемногу уходят с рынка.
А если вам интересно узнать, какие еще разновидности вяжущих применяют в строительстве, ознакомьтесь с нашей статьей Виды бетона по типу вяжущего.
Крупный заполнитель
Это сыпучий материал природного или искусственного происхождения с зернами свыше 5 мм в диаметре. Для изготовления декоративных разновидностей бетона обычно берут мелкие фракции не крупнее 20 мм: 5-10, 5-20, 10-20 и так далее.
«Методические указания» оставляют выбор заполнителя на откуп проектировщику. Это открывает широкие возможности для экспериментов.
В составе бетона можно использовать:
- Щебень
Это сыпучий материал, который получают путем дробления горных пород. По происхождению он бывает магматический (гранитный, базальтовый, габбро, пироксенитовый, диоритовый и прочие), метаморфический (мраморный, серпентинитовый, амфиболитовый и так далее) и осадочный (известняковый, доломитовый и другие). Также на щебень могут дробить минерал кварц.
Зерна щебня имеют неправильную форму с острыми сколотыми углами, шероховатую поверхность и относительно однородный окрас. - Гравий
В отличие от щебня, этот материал образуется естественным путем – в результате разрушения горных пород. Это обуславливает целый ряд его особенностей. Во-первых, гравий менее прочный. Во-вторых, его зерна зачастую имеют более окатанную форму и гладкую поверхность, особенно если материал добыли со дна водоема. В-третьих, гравий образуют самые разные горные породы. Обычно он имеет пеструю окраску. - Пористые заполнители
Это широкий класс материалов, которые имеют низкую (по сравнению с обычным щебнем и гравием) плотность. Они бывают природного (туф, пемза и другие) или искусственного происхождения (керамзит, вспученные перлит и вермикулит, шлак, шунгизит и прочие). Потребность в таких заполнителях может возникнуть при создании облегченных конструкций. Но использовать их нужно с осторожностью. Прочность у пористых материалов ниже, чем у плотных, поэтому они могут разрушаться при грубой абразивной обработке. - Другие виды заполнителей
Выше мы перечислили самые распространенные материалы для производства бетона. Но на этом список не заканчивается. Например, можно добавить в смесь битое стекло, которое будет красиво переливаться на солнце, или куски старой керамической плитки для создания эффекта мозаики.
При выборе крупного заполнителя для архитектурного бетона нужно учитывать целый ряд факторов.
К ним относятся:
- Технические требования к конструкции
Этот пункт важен, если бетон помимо декоративной функции выполняет еще и несущую. В таком случае нужно выбирать прочный заполнитель, который имеет хорошее сцепление с цементом. Как правило, это щебень из магматических или метаморфических пород. Но если бетон должен быть не только прочным, но и легким, то оптимальным выбором будет керамзитовый гравий или щебень. - Экспонирование заполнителя
Если предполагается абразивная или кислотная обработка бетона, то нужно учитывать форму зерен заполнителя. Так, щебень даст шероховатую и грубую поверхность. Гладкие зерна гравия, наоборот, образуют гладкий и приятный на ощупь рельеф. - Химический состав заполнителя
Некоторые материалы могут вступать в реакции с вяжущим, окрашивая его в различные оттенки. Особенно это заметно на белом цементе. Также они могут непредсказуемо реагировать с растворами кислот при химической обработке. - Желаемая цветовая гамма
Горные породы, из которых получают щебень, имеют широкий спектр окрасок. Они бывают светлыми и темными, с оттенками розового, зеленого, голубого, красного, желтого и так далее. - Цвет вяжущего
Слишком темный заполнитель будет просвечивать сквозь тонкий слой белого цемента. Это портит внешний вид материала, если его предполагается эксплуатировать без постобработки. Кроме того, не очень эстетично выглядят высококонтрастные сочетания заполнителей и вяжущего. Поэтому белый цемент лучше сочетать с щебнем светлых оттенков.
Но главным фактором, разумеется, остается художественная задумка проектировщика.
Возможно, вам будет интересно почитать наши статьи по теме:
Мелкий заполнитель
Это сыпучий материал с размером зерен не больше 5 мм в диаметре.
В бетоне он может использоваться:
- В сочетании с крупным заполнителем
В этом случае мелкие зерна заполняют пустоты между крупными. За счет этого снижается расход цемента, материал становится более плотным, прочным и водонепроницаемым. - Без крупного заполнителя
Такой бетон называют мелкозернистым. По прочности он несколько уступает крупнозернистому, но зато имеет повышенную водонепроницаемость и морозостойкость. Кроме того, он позволяет создавать тонкие конструкции: стяжки, декоративные покрытия, легкие сводчатые купола и другие. За счет того, что мелкозернистый бетон очень пластичный, его удобно использовать для ручной лепки.
Как и крупный заполнитель, этот материал имеет разные виды.
Роль мелкого заполнителя может играть:
- Речной (озерный, морской) песок
Как следует из названия, его добывают со дна водоемов. Такой материал отличается качеством и чистотой: в нем нет примесей глинистых и пылевидных частиц, которые негативно сказываются на качестве бетона. Но иногда могут встречаться нежелательные примеси ила. - Карьерный песок
Его добывают открытым способом на специальных песчаных карьерах. Это не самый лучший вариант для бетона вообще, а для декоративного – тем более. Часто он содержит примеси глины, которые могут дать нежелательный рыжеватый или коричневый оттенок. Брать его стоит только в том случае, если вы уверены в поставщике и качестве его продукции. - Намывной (мытый) песок
По своим характеристикам он занимает промежуточное место между двумя предыдущими разновидностями. Чтобы получить такой материал, карьер затапливают водой, а затем поднимают со дна этого импровизированного водоема песок. Он не имеет ни примесей ила, ни включений глинистых и пылевидных частиц. Пожалуй, из всех природных песков это самый оптимальный вариант для бетона. - Отсев щебня
При дроблении горной породы на щебень образуются большие объемы мелкой дробленки – отсева. Он может быть как достаточно крупным (каменная крошка), так и похожим на песок. По характеристикам он похож на карьерную разновидность, но отличается тем, что не имеет примесей глины. В горных регионах (например, в Свердловской области) это дешевая и доступная альтернатива песку, которая пользуется большим спросом. - Пористый песок
Как и отсев, он представляет собой побочный продукт производства керамзитового и туфового щебня, вспученного перлита и других крупных пористых заполнителей. Его используют в первую очередь для снижения веса конструкций и изделий из бетона.
Мелкий заполнитель тоже бывает разных оттенков, и это нужно учитывать при подборе компонентов. Так, с белым цементом лучше всего сочетаются пески светлых оттенков. А с темно-серым портландцементом или черным цементом лучше смешивать заполнитель более темных цветов.
Возможно, вам будет интересно почитать наши статьи по теме:
Добавки
Для того, чтобы улучшить свойства бетонной смеси, используют различные присадки. Применять их нужно с осторожностью. Ведь это химически активные вещества, которые могут по-разному реагировать с вяжущими и пигментами, порождая самые неожиданные цвета и оттенки.
В архитектурном бетоне используют такие добавки:
- Пластифицирующие
Можно сказать, это неотъемлемый компонент любого архитектурного бетона. Пластификаторы и суперпластификаторы повышают подвижность смеси, за счет чего ее становится проще укладывать и уплотнять при помощи строительного вибратора. Кроме того, они позволяют снизить содержание воды. А это положительно сказывается на прочности материала. - Минеральные
Это перемолотые в тонкий порошок кварц, шлак, метакаолин и другие вещества неорганического происхождения. Их применяют для повышения водонепроницаемости и стойкости бетона, улучшения пластичности смеси. - Воздухововлекающие
Это специальные составы, которые вызывают образование крохотных пузырьков воздуха в бетонной смеси при изготовлении. Они оказывают двойной эффект. С одной стороны, они повышают удобоукладываемость бетона, за счет чего его удобнее отливать в опалубку. С другой – улучшают показатели морозостойкости готового материала. - Замедляющие схватывание
Как мы уже отмечали, эти добавки повсеместно используют при подготовке к поверхностной обработке бетона. Обычно их наносят на бетон после укладки, а не добавляют в саму смесь.
Перед использованием декоративного бетона рекомендуется делать пробные замесы. Это нужно для проверки того, как разные компоненты будут реагировать друг с другом и влиять на цвет смеси.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.