Пропитки для камня

Какой строительный материал стал буквально синонимом стойкости, надежности и незыблемой прочности? Каждый, не раздумывая, ответит, что это, несомненно, камень.

При производстве строительных и отделочных работ широко применяются каменные материалы. Они отличаются высокой прочностью и стойкостью к неблагоприятным внешним факторам, а также имеют элитный внешний вид.

Однако при постоянном воздействии неблагоприятных воздействий и агрессивных сред каменные материалы тоже постепенно утрачивают эстетические качества и разрушаются.

Учитывая высокую стоимость таких материалов, вопросы их защиты и продления сроков эксплуатации особенно актуальны.

Классификация каменных материалов

Все каменные материалы по происхождению подразделяются на природные (натуральные) и искусственные.

Виды естественных строительных каменных материалов

В зависимости от формы, природные каменные строительные материалы подразделяются на следующие виды:

1. штучные камни;
2. плиты;
3. рыхлые материалы;
4. архитектурно-строительные детали.

Штучные камни

Могут быть дорожными или стеновыми. Их получают путем распиловки добытых в карьере блоков.

Необработанные (бутовые) камни получают взрывным способом или откалыванием от породы. Плоский (постелистый) бут из слоистых пород, например, известняка, гнейса, песчаника применяют для кладки стен и фундаментов.

Стеновые камни получают из легких пород.

Дорожные камни — это брусчатка, тротуарная плитка, бортовой камень. Брусчатку получают раскалыванием или литьем горных пород. Бортовые камни могут быть пилеными либо колотыми.

Плиты

Различают каменные плиты:

1. тротуарные,
2. облицовочные,
3. половые,
4. кровельные,
5. плиты перекрытий,
6. плиты ограждений.

Плиты изготавливают из гранита, мрамора, сиенита, кварцита, лабрадорита, известняка, песчаника и других пород, каждая из которых имеет собственные характеристики.

Например, кварцит очень стоек против выветривания, но тяжело обрабатывается, поэтому его стоимость очень высока. Такие плиты применяют, в основном, для облицовки фасадов и цоколей зданий.

Более мягкие породы (известняк, мрамор) применяют для отделки внутренних помещений.

По способу получения плиты могут быть:

1. колотыми,
2. тесанными,
3. пилеными.

Колотые и тесаные плиты получают ударной обработкой, поэтому они могут иметь выраженную бугристую, точечную, рифленую, бороздчатую фактуру.

При применении абразивной обработки получают плиты с более гладкой фактурой — пиленой (с глубиной бороздок менее 1 мм); шлифованной (с шероховатостью менее 0,5 мм); лощеной (гладкой, но без блеска); полированной (с зеркальным блеском).

Кровельную плитку изготавливают, в основном, из кристаллических сланцев, а также из пильных известняков.

Рыхлые материалы

Это гравий, щебень, булыжник, валуны, песок. Получают добычей открытым способом или дроблением. Предметом рассмотрения данной статьи эти материалы не являются.

Архитектурно-строительные элементы

К ним относятся элементы колонн и пилястр, карнизы, наличники, столешницы, подоконники, каминные полки и пр.

По форме каменные материалы делятся на состоящие из кусков неправильной формы (бутовый камень, щебень) и штучные изделия, имеющие правильную форму (блоки, плиты, фасонные изделия).

В зависимости от плотности (объемной массы), каменные материалы подразделяют на тяжелые (плотностью более 1800 кг/м³), легкие (от 1800 до 1200 кг/м³) и особо легкие (менее 1200 кг/м³).

Искусственные каменные материалы, используемые в качестве теплоизоляционных материалов, могут иметь плотность до 500 кг/м³.

Основной показатель каменных материалов — предел прочности при сжатии, характеризуемый маркой. По этому признаку каменные материалы делятся на три группы:

1. прочные — от 10 до 300 МН/м² (1 МН/м² ≈ 10 кгс/см²),
2. средней прочности — 2,5–10 МН/м²,
3. малопрочные — 0,4–5 МН/м².

Прочность каменных материалов при растяжении в 7–15 раз ниже прочности на сжатие, поэтому искусственные каменные материалы часто армируют базальтовой или пропиленовой фиброй либо металлом (стальной арматурой).

Каменные материалы, используемые в наружных конструкциях, должны обладать определенной степенью морозостойкости и водостойкости. В зависимости от областей применения их оценивают также по водопоглощению, кислотостойкости, степени истираемости и т.п.

Таким образом, натуральные и искусственные каменные материалы могут иметь различающиеся в широком диапазоне характеристики. Они применяются при выполнении как внутренних, так и наружных работ.

Искусственный камень

Поскольку натуральный камень не всегда доступен, в строительстве применяются также искусственные каменные материалы. Первые попытки получения таких материалов были предприняты еще в древности, в Китае, Индии, Египте. Тогда это были материалы на основе глины и гипса.

Сегодня производят искусственные каменные материалы трех видов, в зависимости от метода получения и вида исходных материалов:

1. синтетический камень на основе полиэфирных смол и наполнителя из крошки естественного камня;
2. облицовочные изделия из цветных бетонов, которые обрабатываются таким образом, чтобы максимально имитировать внешний вид натурального камня;
3. искусственный акриловый камень.

Искусственные каменные материалы и изделия применяются для декорирования и облицовки фасадов зданий, внутренней отделки помещений, изготовления элементов декора и архитектурно-строительных элементов.

На сегодняшний день производятся очень достоверные имитации самых разных пород натурального камня, в том числе, состаренный камень.

Зачем защищать камень от внешних воздействий

Камень — это, практически, символ твердости, неуязвимости и долговечности. Действительно, каменные конструкции эксплуатируются веками.

Однако вряд ли владелец дома с отделкой из камня желает вскорости увидеть эту отделку покрытой мхами и лишайниками, пятнами, трещинами и другими дефектами. Даже если имитируется «старина», искусственно состаренный камень выглядит совсем не так, как камень, который состарился самостоятельно.

Что такое выветривание каменных материалов

Коррозию камня называют выветриванием. Факторы выветривания каменных материалов подразделяются на:

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

Физические факторы выветривания

К ним относятся:

1. колебания температуры;
2. растворяющее действие воды;
3. давление воды, расширяющейся при замерзании.

Воздействию колебаний температуры подвергаются, в основном, изделия, которые эксплуатируются на открытом воздухе. Колебания температур бывают сезонными и суточными. Последние усугубляют неблагоприятное воздействие первых.

При резких температурных перепадах в каменных материалах возникают и постепенно развиваются трещины. Это явление связано с анизотропностью кристаллов, то есть, различием коэффициентов линейного температурного расширения в разных направлениях.

Чем меньше зернистость камня, чем более однородна его структура, тем более он устойчив к температурным колебаниям.

Воздействию воды подвергаются как сооружения, которые эксплуатируются под открытым небом, так и те, что находятся в помещениях с влажным или мокрым режимом эксплуатации.

Согласно СП 72.13330.2011 «Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии», влажностные режимы помещений классифицируются следующим образом:

1. сухой режим помещения — относительная влажность воздуха не превышает 60 %;
2. нормальный влажностный режим помещения — относительная влажность воздуха более 60 и до 75 % включительно;
3. влажный режим помещения — относительная влажность превышает 75 %;
4. мокрый режим помещения — поверхность строительных конструкций увлажняется капельножидкой влагой (проливами, обрызгиванием, конденсатом).

Растворяющее воздействие воды для большинства пород камня не проявляется в заметной степени, однако к нему чувствительны гипс и ангидрит.

Одним из наиболее существенных факторов разрушения камня является давление замерзающей воды в его порах и трещинах.

Если материал обладает гигроскопичностью, то есть, способностью адсорбировать парообразную влагу из воздуха, на воздухе он имеет определенную влажность, которую называют равновесной. Она изменяется с изменением влажности воздуха, стремясь к равновесию с последней. Наиболее гигроскопичным материалом является древесина, равновесная влажность которой в воздушно-сухом состоянии может составлять до 25 %.

Водопоглощение — это способность материала впитывать воду, находясь в водной среде. Она зависит от пористости материала, поскольку вода проникает именно в поры и капилляры. Например, у стали и кварца пористость отсутствует, у древесины пористость составляет 45–70 %, у кирпича — 25–45 %, у тяжелого бетона — 8–12 %, у гранита — 0,5–1 %.

Морозостойкость определяется для материалов, способных насыщаться водой, поскольку морозное разрушение происходит из-за расширения воды при ее переходе в лед. (Как известно, при одинаковой массе объем льда больше объема воды примерно на 9 %).

Морозостойкость характеризуется количеством циклов замораживания и оттаивания, которое выдерживает материал в условиях стандартного испытания. Для бетона она составляет 25–1000, для керамического кирпича — 25–300, для камня — 10–500.

Соответственно, чем более материал водонепроницаем, тем он более морозостоек.

Химические и биологические факторы выветривания

Химическое выветривание происходит под воздействием гидролитического действия воды, химического растворения пород и воздействия природных и промышленных газов.

Несмотря на то что большинство каменных материалов невосприимчивы к растворяющему воздействию воды, в присутствии других химических соединений вода может оказывать гидролитическое (расщепляющее) действие.

Например, в присутствии углекислоты и воды полевой шпат распадается на нерастворимый каолинит и легко растворимые углекислый калий и аморфный кремнезем.

Известняки, доломиты, магнезит растворяются в воде, которая содержит свободную углекислоту.

Также каменные материалы и бетон могут растворяться в воде в присутствии других органических и неорганических кислот.

Кислоты могут присутствовать в грунтовых водах, если почвы кислые, в воде атмосферных осадков, а также их могут выделять различные микроорганизмы (грибок, плесень, бактерии), которые развиваются в присутствии высокой влажности (биологическое выветривание).

Выветривание каменных материалов происходит также в присутствии газов — кислорода, сернистого газа SО₃, поскольку они могут образовывать сернистую кислоту, разрушающую большинство минералов.

Меры борьбы с выветриванием камня

Согласно СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии», мероприятия по защите конструкций бывают трех видов:

1. Первичные. Применяются на этапах проектирования и возведения. Заключаются в выборе материалов и технологических решений, обеспечивающих невосприимчивость изделия к воздействию агрессивной среды эксплуатации.
2. Вторичные. Реализуются после возведения конструкции. Заключаются в ограничении или исключении агрессивных воздействий путем создания изоляционных покрытий, например, мастичных, лакокрасочных, оклеечных, облицовочных, штукатурных, обмазочных, футеровочных, а также нанесения уплотняющих пропиток, обработки проникающими составами, гидрофобизирующими средствами, антисептиками и биоцидами.
3. Специальные. Заключаются в изменении условий эксплуатации, воздействии на факторы, неблагоприятно влияющие на конструкцию (например, устройство дренажа).

На этапе разработки проекта оценивается степень воздействия агрессивных факторов, и разрабатываются меры первичной защиты, а если их недостаточно, подключают меры вторичной и специальной защиты.

Меры борьбы с выветриванием камня подразделяются на конструктивные и консервационные.

Конструктивные меры по своей сути относятся к первичной защите. Они заключаются в создании рациональных конструкций, в которых отсутствуют выступы и другие элементы, задерживающие воду. Поскольку полировка камня существенно увеличивает его долговечность, применяются шлифовка и полировка.

Консервационные методы — это пропитка камня различными химическими соединениями на достаточную глубину. Они относятся к вторичным мерам защиты.

Пропиткой называют:

1. процесс введения в пористое тело конструкции химических веществ с целью улучшения характеристик и придания новых свойств;
2. состав для пропитки.

Например, известняки обрабатывают флюатированием (раствором солей кремнефтористоводородной кислоты), в результате чего образуются труднорастворимые соединения.

Для каждого вида камня, в зависимости от его химического состава, подбираются специальные пропитки, компоненты которых вступают в реакции с химическими соединениями камня.

Гидрофобизирующие пропитки

Выше уже было показано, что именно воздействие воды в сочетании с другими факторами является основной причиной выветривания каменных материалов. Поэтому защита от влажности — это наиболее важное мероприятие по защите камня от выветривания.

По определению СП 28.13330.2011 и СП 72.13330.2011, гидрофобизаторы — это средства для обработки строительных материалов, обеспечивающие водоотталкивающий эффект.

Нанесение гидрофобизатора на поверхность каменных конструкций повышает сопротивление верхнего слоя материала к действию атмосферных факторов. Предотвращение проникания воды и растворов химических соединений вглубь материала увеличивает его стойкость к выветриванию и морозостойкость. Также повышаются его теплоизоляционные характеристики.

В соответствии с СП 72.13330.2011, гидрофобизаторы применяются, чтобы обеспечить предотвращение и защиту:

1. от появления высолов на кирпичной кладке;
2. фасадов от намокания, особенно, на участках, подверженных воздействию воды (например, вдоль водосточных труб);
3. цокольной части зданий от агрессивного воздействия внешних факторов;
4. бетонных и каменных изделий от атмосферной коррозии и влияния техногенных факторов (в том числе, для тротуарной плитки и бордюрного камня);
5. промышленных зданий с влажным технологическим циклом, неотапливаемых зданий, заборов из кирпича.

Также они применяются:

1. для повышения стойкости декоративных камневидных штукатурок;
2. при реставрации объектов культурного наследия для защиты лепных декоративных изделий, рыхлой штукатурки, белокаменной кладки и пр., когда невозможно применение других методы защиты материалов.

Гидрофобизирующие пропитки НТС

Компания НТС производит следующие водоотталкивающие пропитки, предназначенные для различных материалов:

1. Водоотталкивающая пропитка для камня НТС;
2. Водоотталкивающая пропитка мокрый камень НТС;
3. Водоотталкивающая пропитка для плиточных швов НТС;
4. Защитная пропитка от загрязнений для плитки НТС.

Пропитки выпускаются в пластиковых бутылках объемом 1 л и бутылях-триггерах объемом 0,75 л (пластиковых бутылях с распылителем).

В рамках данной статьи рассмотрим пропитки, предназначенные для нанесения по камню.

Водоотталкивающая пропитка для камня НТС

Водоотталкивающая пропитка для камня НТС предназначена для обработки поверхностей натурального камня (песчаника, гранита, мрамора), искусственного камня, бетона, для защиты от поглощения влаги. Применяется для наружных и внутренних работ в промышленном и гражданском строительстве, на вертикальных и горизонтальных поверхностях.

Состав пропитки на основе акриловой дисперсии, этилгидросилоксановых полимеров и силиката натрия полностью готов к применению.

При нанесении на поверхность пористых строительных материалов пропитка:

1. обеспечивает исключение поражения поверхности грибком и плесенью и появления высолов;
2. предотвращает замокание изделия даже при прямом воздействии влаги, не снижая его паропроницаемости;
3. предотвращает выветривание камня;
4. повышает долговечность изделий.

Пропитка подходит для различных типов поверхностей. Она экономно расходуется (для обработки 10 м² поверхности достаточно 1 л состава). Не имеет цвета и запаха.

Водоотталкивающая пропитка мокрый камень НТС

Водоотталкивающая пропитка мокрый камень НТС обладает теми же свойствами, что и Водоотталкивающая пропитка для камня НТС и применяется в аналогичных случаях.

Ее отличие — декоративный эффект «мокрого камня», который она создает на поверхности обработанного каменного материала. Изделия, обработанные пропиткой с эффектом «мокрого камня» выглядят более привлекательно: цвет становится более ярким и сочным, появляется красивый влажный глянец поверхности, камень выглядит новым.

Как применять Водоотталкивающие пропитки НТС

Выполнение работ с применением гидрофобизирующих пропиток регламентируется описаниями материалов и указаниями СП 72.13330.2011:

1. Обработка поверхностей должна производиться при температуре воздуха выше + 10° С, в безветренную сухую погоду.
2. Составы для обработки приготавливаются в соответствии с техническим регламентом.
3. Нанесение состава должно производиться путем окунания, нанесения кистью, щеткой, валиком либо напылением с помощью краскопульта или пистолета-распылителя.
4. Состав наносят равномерно, в один слой. Второй слой, при необходимости, наносят через 20–25 минут.

Подготовка поверхности к нанесению пропитки

Поверхность каменного изделия должна быть чистой и сухой. Важно, чтобы она имела однородную впитывающую способность.

Перед нанесением пропитки поверхность каменного изделия подготавливают:

1. Удаляют все рыхлые загрязнения и несвязанные частицы механическим способом.
2. Плесень и пятна органического происхождения удаляют, используя специальное средство, например, профессиональный Очиститель от органических загрязнений для камня и керамогранита НТС.
3. Пятна ржавчины, жиров, масел, высолы, цементный и известковый налет, грязь, сажу удаляют профессиональным Очистителем керамогранита НТС.

Примечание!

Очиститель от органических загрязнений для камня и керамогранита НТС и Очиститель керамогранита НТС — это специализированные профессиональные средства в бутылках объемом 1 л или в бутыли-триггере 0,75 л, которые экономно расходуются, эффективно удаляют пятна и легко смываются водой, не оставляя разводов на поверхности.

Обработка

Водоотталкивающие пропитки для камня НТС наносят при температуре от + 5 до + 30 °С, на чистую и сухую поверхность, при помощи валика, кисти или распылителя.

Рекомендуется нанести 2–3 слоя гидрофобизатора (для песчаника достаточно одного слоя). Каждый последующий слой наносят через 5–15 минут, после полного впитывания предыдущего слоя.

Сушат обработанное изделие естественным образом, в течение 24 часов.

Важно!

Рекомендуется производить пробное нанесение гидпрофибаторов для проверки подготовки основания и правильной технологии производства работ. После получение удовлетворительного результата можно приступать к обработке всех поверхностей.

Требования к поверхности после обработки

Не допускаются разнотонность, полосы, потеки, пятна сырости, жира и ржавчины, солевой налет, отслоение и осыпание нанесенного слоя.

Современные материалы для строительства и ремонта производства компании НТС представлены широким ассортиментом высокотехнологичных пен, герметиков, мастик, пропиток, очистителей, добавок для бетона и др. Это настоящие помощники строителя, что подтверждается их востребованностью на отечественном рынке строительных материалов. Купить пропитки для камня и другую продукцию компании НТС можно в розничных магазинах и на маркетплейсах, а также оптом, по выгодным ценам.