Пропитки для гранита и мрамора

Природный камень (горная порода) — это прочный и изысканный натуральный строительный материал, состоящий из минералов. По своему генезису горные породы подразделяются на магматические (изверженные), осадочные и метаморфические.

Наиболее распространенными и известными породами отделочного камня являются гранит и мрамор. Они применяются как для наружной отделки конструкций, так и для внутренней. Поскольку это дорогостоящие материалы, понятно желание владельцев сохранить первозданный вид отделки на многие годы, ведь даже такой прочный материал, как камень, подвержен выветриванию.

Гранит

Гранит — символ стойкости и в то же время очень красивый отделочный камень, который применяется при строительстве сооружений, имеющих архитектурную ценность. Он очень распространен в земной коре, и его называют «визитной карточкой Земли». Но сложность в обработке делает его очень дорогостоящим материалом.

Гранит выглядит очень красиво. Это пестрый, неоднородный и «зернистый» на вид камень, который может иметь белый, серый, бежевый, зеленоватый, голубоватый, красноватый, коричневый, черный, алый цвет с вкраплениями. Гранит хорошо поддается полировке, которая, к тому же, повышает его прочность и стойкость, поэтому отделочные материалы из гранита обычно имеют отполированную гладкую блестящую поверхность.

Происхождение гранита

Гранит — природный камень, относящийся к массивным глубинным магматическим породам. Это означает, что гранит образовался из магмы, застывшей в глубине земной коры (в отличие от излившихся пород, кристаллизация которых происходила на поверхности). Остывание в этом случае происходит медленно, благодаря чему кристаллы могут вырастать до относительно крупных размеров. К этому виду горных пород относятся также сиенит, габбро и диорит.

Структура гранита

Структура гранита зернисто-кристаллическая. Для нее характерны различимые невооруженным глазом зерна, мало отличающиеся по размеру.

Кстати!

Название гранита произошло от его структуры, поскольку латинское «granum» означает «зерно».

Для излившихся пород (базальта, диабаза, порфирита и других) характерна порфировая структура. Ее зерна неразличимы невооруженным глазом, поэтому камень имеет вид скрыто-кристаллической или стекловатой массы с отдельными крупными вкраплениями.

Некоторые виды гранита, например, красный гранит, который мы можем наблюдать в отделке зданий Санкт-Петербурга, имеют порфировидную структуру. Это разновидность зернисто-кристаллической структуры, но выглядит она похожей на порфировую. Порода с порфировидной структурой содержит вкрапленники довольно больших размеров, окруженные зернисто-кристаллической основной массой. Так, в финском граните рапакиви вкрапленники могут иметь размер с куриное яйцо.

Породы с зернистой структурой по основным свойствам (прочности, стойкости против выветривания) превосходят породы с порфировидной структурой. Эти качества повышаются также с уменьшением средней величины зерна. К примеру, гранит рапакиви сильно уступает по прочности и стойкости мелкозернистому граниту и даже может крошиться, однако декоративные свойства этого камня очень высоки (на монолите из этого гранита был установлен конный памятник Петру Великому, известный также под названием «Медный всадник»).

Состав гранита

Все магматические породы состоят, в основном, из силикатов и алюмосиликатов, то есть, солей кремниевой и алюмокремниевой кислот, являющихся слабыми кислотами (в отличие от осадочных пород, в составе которых преобладают соли сильных кислот).

Темноокрашенные породы являются более тяжелыми, чем светлоокрашенные, а чем больше в составе породы полевого шпата, тем она менее стойка к выветриванию.

В состав гранита входят:

1. Кварц — 20–40 %. Кварц — это кристаллический кремнезем. Имеет химическую формулу SiО₂. В горных породах присутствует в виде непрозрачных или слабо просвечивающих зерен разнообразных оттенков, со стеклянным блеском. Он устойчив к кислотам (за исключением плавиковой), поэтому практически не подвержен выветриванию.
2. Полевой шпат — 40–60 %. Полевые шпаты представлены ортоклазом и плагиоклазами. По своему химическому составу это смеси алюмосиликатов. Оттенок ортоклаза определяет цвет гранита.
3. Слюда (иногда — роговая обманка либо авгит) — 5–20 %.

Свойства гранита

Гранит имеет среднюю плотность 2700 г/м³. Чем гранит темнее, тем плотность его выше.

Временное сопротивление сжатию для гранитов колеблется в диапазоне от 80 до 330 МПа. Поскольку это природный камень, различные его разновидности могут показывать различающиеся свойства, например, граниты мелкозернистой структуры прочнее. Чем больше в составе слюды, тем более гранит склонен к выкрашиванию.

Твердость гранита по шкале Мооса — 5–7 (как у турмалина, опала, гематита).

Пористость гранита (доля объема пор в общем объеме) — 0,15–0,45 %.

Гранит довольно стоек к выветриванию (кроме некоторых его видов, например гранита рапакиви). Он отличается низким водопоглощением (0,5–1 %), что обусловливает его морозостойкость.

Высока стойкость гранита к истиранию.

Применение гранита

Благодаря своей низкой истираемости, незначительному водопоглощению и высокой морозостойкости, гранит широко применяется в наружной отделке конструкций. Для внутренних работ его используют реже из-за радиационного фона.

Это ценный материал для изготовления ступеней, тротуарных плит, штучных камней для фундаментов зданий, подпорных стенок, для внешней облицовки стен, а также для памятников и колонн. Из-за высокого веса, для внутренней отделки стен он обычно не применяется. Минусом является его высокая стоимость.

Мрамор

Относится к метаморфическим породам, которые образуются из изверженных и осадочных пород в недрах земли, на глубине более 1 км. Благодаря воздействию высокой температуры, высокого давления, химически активных газов и растворов, из изверженных и осадочных пород образуются метаморфические породы, обладающие отличающимся от исходных пород минералогическим составом, структурой и свойствами.

Свойства мрамора

Мрамор состоит из кристаллических зерен кальцита, иногда с примесью углекислого магния. Он образуется, предположительно, в результате метаморфизма карбонатных пород.

Структура мрамора для невооруженного глаза выглядит непрерывной, но под микроскопом видно, что отдельные зерна кальцита срощены между собой без промежуточного цементирующего вещества, как это наблюдается, к примеру, в гранитах.

Цвет мраморов зависит от природы примесей, а из-за их неравномерного распределения образуются узоры и разводы. Бывают мраморы черные, серые, бурые, желтые, розовые, цвета ржавчины, голубые, красные, сиреневые, оранжевые. Рисунок мрамора проявляется после полировки.

Твердость мрамора по шкале Мооса — 2,5–4 (как у слюды, серебра, золота). Из-за не очень высокой твердости, мрамор нужно беречь от механических повреждений.

Средняя плотность мрамора — 2200–2600 кг/м³.

Мрамор довольно пористый, его пористость составляет 0,6–3,3 %.

Мрамор не любит влагу и требует защиты от нее в условиях высокой влажности. Также он не стоек к кислотам: даже слабые кислоты (например, уксусная и лимонная в небольшой концентрации) могут оставить на нем пятна. При этом он стоек к ультрафиолету, не выгорает.

Добыча и обработка мрамора сравнительно несложны. Из него можно выпиливать тонкие плиты.

Мрамор подвержен выветриванию: под влиянием сернистого газа он выветривается, превращаясь в гипс.

Применение мрамора

Мрамор применяют для отделки, в основном, внутри помещений.

Из него изготавливают плиты для внутренней облицовки стен зданий, перил, лестничных ступеней, подоконников, столешниц, каминов. Мраморные штучные изделия применяют и для облицовки фонтанов. Также применяется мраморная крошка (для штукатурок, мозаики и как наполнитель для бетона).

Для чего нужна защита мрамора и гранита от внешних воздействий

Природный камень, хотя это прочный и долговечный материал, может подвергаться коррозии, которую, в отношении к каменным материалам, называют выветриванием.

Существует три основных группы факторов выветривания камня:

1. физические;
2. химические;
3. биологические.

Различные виды природного камня по-разному сопротивляются выветриванию.

К физическим факторам выветривания относятся:

1. перепады температур;
2. растворяющее воздействие воды;
3. давление воды, которая расширяется при замерзании в порах материала.

Резкие температурные перепады вредят камню из-за анизотропности кристаллов (то есть, различий коэффициентов линейного температурного расширения в разных направлениях). Анизотропность тем выше, чем камень зернистее, поэтому камень с мелкозернистой структурой более устойчив к температурным факторам выветривания. Так, например, граниты, имеющие мелкозернистую структуру, эксплуатируются под открытым небом.

Остальные физические факторы выветривания связаны с присутствием влажности. Вода может воздействовать на конструкции, находящиеся на открытом воздухе либо в помещениях с влажным или мокрым режимами эксплуатации.

Справка!

Согласно определению СП 72.13330.2011 «Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии», влажным режимом эксплуатации называются условия, при которых относительная влажность воздуха превышает 75 %; мокрым — поверхности конструкций увлажняются капельножидкой влагой, например, конденсатом, обрызгиванием либо проливами.

Как уже было указано выше, гранит достаточно устойчив к влажности, в отличие от мрамора, который переносит постоянную влажность не очень хорошо.

Однако при замерзании воды в порах и трещинах камня, возникающее давление замерзающей воды приводит к его повреждению. Мрамор и гранит не являются гигроскопичными материалами, поэтому из воздуха влагу не адсорбируют, но обладают некоторым (хотя и невысоким) водопоглощением, то есть, способностью впитывать воду, находясь в водной среде. Также не стоит забывать о том, что натуральный камень может иметь небольшие трещины, не всегда заметные глазу, в которые может поступать вода.

Химические факторы выветривания — это воздействие гидролитического действия воды, природных либо промышленных газов, химического растворения пород.

Хотя большинство каменных материалов не подвержены растворяющему воздействию воды, они могут расщепляться под ее воздействием в присутствии других химических соединений.

К примеру, полевой шпат (который составляет 40–60 процентов объема гранита) расщепляется на нерастворимый каолинит и легко растворимые углекислый калий и аморфный кремнезем под воздействием углекислоты и воды. Мрамор растворяется в воде, содержащей свободную углекислоту. В присутствии газов — кислорода и сернистого газа SО₃ — может образовываться сернистая кислота, разрушающая минералы большинства видов.

Газы и кислоты, повреждающие каменные материалы, могут содержаться в воздухе и атмосферной влаге, грунте и грунтовых водах. Также их могут выделять микроорганизмы (плесень, мхи, лишайники), которые используют для своего питания минералы, составляющее горные породы (биологический фактор выветривания).

Защита горных пород от выветривания

Практически любые вредные воздействия, вызывающие выветривание горных пород, связаны с воздействием высокой влажности. Поэтому если камень защищен от нее, то даже в неблагоприятных условиях эксплуатации он будет служить многие десятки лет с сохранением свойств и красивого внешнего вида.

СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии» подразделяет мероприятия по защите конструкций от коррозии на первичные, вторичные и специальные.

К специальным мерам относятся изменения условий эксплуатации и воздействие на факторы, которые неблагоприятно влияют на конструкцию.

Первичные меры защиты направлены на выбор материалов и технологий, которые обеспечивают стойкость изделия в процессе эксплуатации в агрессивной среде. Например, для каменных материалов к первичным мероприятиям относятся так называемые конструктивные меры:

1. Разработка рациональных конструкций без элементов, задерживающих влагу (выступов, желобов и пр.).
2. Шлифовка и полировка камня, поскольку этот вид обработки снижает водопоглощение.

Вторичные меры защиты — это исключение либо ограничение агрессивных воздействий среды путем создания изолирующих покрытий. Для камня это консервационные методы, а именно — нанесение пропиток. Пропитки могут образовывать поверхностные водоотталкивающие пленки на поверхности камня либо вступать в химические реакции с минералами, составляющими его структуру, с образованием труднорастворимых соединений.

Гидрофобизирующие пропитки — это, в соответствии с СП 72.13330.2011, составы, которые при нанесении на строительные материалы обеспечивают водоотталкивающий эффект. Таким образом предотвращается проникание воды и растворов химических реагентов вглубь материала, повышаются устойчивость горных пород к выветриванию, морозостойкость, возрастают теплоизоляционные характеристики.

Гидрофобизаторы применяются для защиты каменных материалов, которые эксплуатируются под открытым небом, а также в условиях высокой влажности или воздействия техногенных факторов.

Водоотталкивающие пропитки для камня НТС

Для обработки песчаника, гранита, мрамора и других пород натурального камня, а также для изделий из искусственного камня, керамики и бетона применяйте комплексные влагоотталкивающие средства на основе акриловой дисперсии, этилгидросилоксановых полимеров и силиката натрия:

1. Водоотталкивающую пропитку для камня НТС;
2. Водоотталкивающую пропитку мокрый камень НТС.

Они выпускаются в пластиковых бутылках (1 л) и бутылях-триггерах с распылителем (0,75 л). Предназначаются для наружных и внутренних работ, на вертикальных и горизонтальных поверхностях. Применяются для защиты каменных и других пористых материалов от влагопоглощения и связанного с ним выветривания.

Обработка водоотталкивающими пропитками НТС предотвращает поражение поверхностей грибком и плесенью, появление высолов, исключает замокание (даже при прямом воздействии влаги) и выветривание камня. Повышает долговечность изделий. Не снижает паропроницаемость материалов.

Пропитки НТС экономно расходуются (1 л пропитки хватает для обработки 10 м² поверхности). Готовы к применению, не имеет цвета и запаха.

Водоотталкивающая пропитка мокрый камень НТС обеспечивает дополнительный эстетический эффект «мокрого камня»: усиление цвета, привлекательный влажный глянец, вид нового камня.

Нанесение пропиток

Согласно СП 72.13330.2011, обработка поверхностей производится:

1. при температурах воздуха выше + 10° С, в безветренную сухую погоду;
2. составами для обработки, которые приготавливаются в соответствии с техническим регламентом;
3. путем окунания, нанесения кистью, валиком, напылением с помощью краскопульта либо пистолета-распылителя;
4. равномерно, в один слой (второй слой, при необходимости, через 20–25 минут после первого).

Обработанная поверхность не должна иметь полосатости, разнотонности, потеков, пятен сырости, солевого налета, пятен жира или ржавчины, отслоения и осыпания нанесенного слоя.

Подготовка поверхности к обработке гидрофобизатором

Поверхность под обработку должна быть чистой и иметь однородную впитывающую способность.

Перед нанесением пропитки ее очищают:

1. рыхлые загрязнения и несвязанные частицы удаляют механическим способом;
2. пятна органического происхождения, включая плесень, удаляют, используя специально предназначенные для этих видов загрязнений составы, например, профессиональный Очиститель от органических загрязнений для камня и керамогранита НТС;
3. грязь, пятна жиров, масел, ржавчины, цементный и известковый налет, высолы, сажу удаляют профессиональным Очистителем керамогранита НТС.

Очиститель от органических загрязнений для камня и керамогранита НТС и Очиститель керамогранита НТС в пластиковых бутылках объемом 1 л или в бутылях-триггерах 0,75 л быстро и эффективно удаляют пятна различного происхождения, легко смывается водой, не оставляя разводов.

Нанесение гидрофобизатора

Водоотталкивающие пропитки НТС можно наносить при температуре от + 5 до + 30 °С на чистую и сухую поверхность валиком, кистью или распылителем.

На поверхности из мрамора или гранита необходимо нанести 2–3 слоя гидрофобизатора с промежутком 5–15 минут для обеспечения полного впитывания предшествующего слоя.

После нанесения последнего слоя требуется просушить обработанную поверхность в течение 24 часов в естественных условиях.

Продукция компании НТС представлена линейками высокотехнологичных строительных материалов, таких как герметики, монтажные пены, мастики, пропитки, очистители, добавки для бетона и др. Они высоко востребованы на отечественном рынке строительных материалов. Купить их можно в розничных строительных сетях и на маркетплейсах, а также оптом, по сниженным ценам.