Современные отделочные и облицовочные материалы. Практический справочник для строительства и ремонта домов и квартир

Леонид Иосифович Дворкин, Олег Леонидович 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 м³ 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.

Таблица 1.1. Номенклатура пиленых облицовочных изделий из горных пород

* 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).

Таблица 1.2. Классификация горных пород по долговечности

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.

Таблица 1.3. Классификация горных пород в зависимости от твердости и размеров зерен

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.

Таблица 1.4. Показатели основных свойств горных пород

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 ?_о > 1800 кг/м³ считают тяжелыми, с ?_о < 1800 кг/м³ – легкими.

Выбирая способ обработки природного камня, учитывают прежде всего его твердость (табл. 1.5).

Таблица 1.5. Твердость горных пород

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 – твердые (по шкале Мооса 6… 8), обрабатываются абразивными и скалывающими инструментами, не поддаются твердосплавным и стальным резцам.

По морозостойкости горные породы для облицовочных изделий подразделяют на марки: F15, F25, F35, F50, F100, F150, F200. При водопоглощении не более 0,25 % морозостойкость горных пород не определяют. Коррозионную стойкость горной породы к воздействию окружающей среды определяют по ее минералопетрографическому составу и результатам испытаний на кислото– и солестойкость. Критерием стойкости являются потери массы образцов после десяти циклов испытаний. Карбонатные породы считают кислотостойкими, если потери их массы не более 1 %. Изверженные породы считают солестойкими при потерях массы не более 5 %.

Горные породы, изделия из которых применяют для покрытия полов и лестниц общественных, административных, производственных зданий, метрополитенов и вокзалов, а также для плит мощения и мемориальных сооружений, должны быть стойкими к истираниям и ударным воздействиям (табл. 1.6).

Таблица 1.6. Истираемость и ударная стойкость горных пород

Примечание. Не допускается применение пористых известняков, доломитов, известняков-ракушечников, вулканического туфа, гипсового камня и ангидрита для покрытия полов, лестниц и изготовления элементов мощения.

Горные породы в зависимости от значения показателя суммарной удельной эффективной активности естественных радионуклидов А_эфф. применяют: для производства изделий внутренней и наружной облицовки общественных, административных зданий, метрополитенов, вокзалов при А_эфф. до 370 Бк/кг; для производства изделий наружной облицовки производственных зданий и элементов мощения мемориальных сооружений, площадей, пешеходных переходов, наружных лестниц при А_эфф. от 370 до 740 Бк/кг.

1.3. Изделия из природного камня

Для изготовления разнообразных облицовочных изделий на карьерах изготавливают пиленые и колотые блоки из природного камня (рис. 1.1). К последним относятся блоки, в которых хотя бы одна грань образуется направленным раскалыванием.

Рис. 1.1. Блоки из природного камня

Блоки разделяют на четыре группы в зависимости от их объема (объема вписанного параллелепипеда):

Для блоков нормируют размеры, качественные показатели их поверхности (табл. 1.7), учитывая при этом вид горной породы и физико-механические свойства.

Таблица 1.7. Требования к блокам из природного камня

Блоки в зависимости от правильности геометрической формы и качества поверхности граней подразделяют на два сорта.

На блоках 1-го сорта не допускаются трещины с нарушением сплошности, каверны и пятна диаметром более 100 мм.

На блоках 2-го сорта допускаются: не более двух видимых на глаз трещин шириной не более 0,5 мм каждая и длиной не более ¹/₃ наименьшего размера граней, распространяющихся на две смежные грани; контрастные прожилки; полосы шириной не более 5 мм, длиной более 100 мм; каверны и пятна диаметром более 100 мм.

Условное обозначение блоков включает: обозначение группы блоков по объему, вид поверхности граней, способность горной породы к полировке (полируемые – 0_п, неполируемые – 0_н), сорт блоков, петрографическое наименование, цвет, структуру породы и номер действующего стандарта.

Пример условного обозначения блока объемом 4 м³ из полируемого мелкозернистого розового гранита 1-го сорта, добытого выкалыванием:

Блок ПК 0_п 1 гранит розовый мелкозернистый ГОСТ 9479-98.

Архитектурно-строительные изделия из природного камня изготовляют из блоков или выпиливают непосредственно из массива горной породы. Длина изделий находится обычно в диапазоне 400… 1500 мм, ширина 200… 1200 мм, толщина 30… 400 мм. Предельные отклонения от номинальных размеров для пиленых и колотых изделий приведены в табл. 1.8.

Таблица 1.8. Предельные отклонения, мм, от номинальных размеров для архитектурно-строительных изделий

Отклонение от прямого угла пиленых изделий на 1 м длины граней не должно превышать ±1 мм, для колотых изделий оно зависит от фактуры лицевой поверхности и не должно превышать, мм:

• для полированной, гладкой матовой, шлифованной фактур ±2

• для термообработанной, точечной, «скала» и других фактур ±3

Архитектурные достоинства изделий из природного камня в значительной мере определяются их фактурой. В табл. 1.9 приведены виды фактур и способы обработки лицевой поверхности каменных плит и деталей.

Таблица 1.9. Виды фактур и способы обработки лицевой поверхности каменных плит и деталей

Пиленые изделия с полированной и гладкой матовой фактурой в зависимости от качества лицевой поверхности подразделяют на два класса. Изделия 1-го класса не должны иметь на лицевой поверхности видимых повреждений. На лицевой поверхности изделий 2-го класса допускаются повреждения углов длиной по ребру не более 5 мм – не более 2 шт., сколы не более 5 мм по ребрам периметра изделий:

• из прочных пород – не более 3 шт.;

• из пород средней прочности и низкопрочных пород – не более 2 шт.

На лицевой поверхности колотых изделий допускаются повреждения углов по ребру не более 15 мм – не более 2 шт., сколы ребер по периметру изделий длиной не более 15 мм – не более 3 шт.

Отклонения от плоскости на 1 м длины по периметру и диагоналям не должны превышать, мм, для пиленых изделий с фактурой:

• полированной и гладкой матовой:

1-го класса: ±1

2-го класса: ±2

шлифованной: ±3

остальных видов: ±5

Для колотых изделий с фактурой:

• полированной, гладкой матовой и шлифованной: ±3

• термообработанной, точечной, «скала» и др.: ±5

Изделия не должны иметь трещин. На изделиях из цветного мрамора и мраморизованного известняка допускается одна несквозная трещина тектонического происхождения с нарушением сплошности шириной не более 0,05 мм и длиной, составляющей ¹/₃ у ширины изделия. Изделия с указанными трещинами должны применяться только для внутренних работ.

Допускается склеивать цокольные, накрывочные и подоконные плиты толщиной до 60 мм с использованием водостойкого клея, если при этом не ухудшаются их декоративные и прочностные свойства. Склеенные изделия должны состоять не более чем из двух частей.

Изделия упаковывают в ящики или ящичные поддоны в вертикальном положении не более двух рядов в высоту лицевыми поверхностями друг к другу. Допускается упаковка изделий из прочных горных пород, а также ступеней в пакеты. Между лицевыми поверхностями полированных изделий укладывают бумажные или деревянные прокладки или стружку.

Для кладки стен зданий без последующей облицовки и оштукатуривания используют лицевые стеновые камни из горных пород (рис. 2 на цветной вклейке). Размеры камней различных типов приведены в табл. 1.10.

Таблица 1.10. Размеры стенового камня из горных пород

Примечание. Допускается изготовление камня по специальному заказу с размерами, отличающимися от приведенных.

Условное обозначение камня: первая группа цифр – тип камня по геометрическим размерам, буква – вид камня по назначению, дальше – марка камня по прочности при сжатии и номер действующего стандарта. Например, камень первого типа размерами 390x190x188 мм, лицевой, прочностью при сжатии 35 МПа: 1Л35ГОСТ4001-84.

Стеновые камни со средней плотностью свыше 2100 кг/м³ для устройства внешних стен неотапливаемых помещений и внутренних стен зданий должны иметь в условном обозначении типа дополнительно букву В, например 1ВЛ ГОСТ 4001-84.

Масса камня из горных пород не должна превышать 16 кг, а масса мелких блоков – 40 кг.

В зависимости от прочности при сжатии (МПахЮ) каменные стеновые материалы разделяют на марки: высокой прочности – 400, 300, 250, 200; средней прочности – 150, 125, 100, 75; низкой прочности – 50, 35, 25, 15, 10, 7.

Для изготовления пиленого стенового камня, в том числе и лицевого, используют горные породы со следующими показателями физико-механических свойств: средняя плотность – не более 2100 кг/м³, водопоглощение для туфов, опок – не более 50 %, для известняков и других пород – 30 %; морозостойкость – не менее 15 циклов (потеря прочности при сжатии после испытаний на морозостойкость – не более 25 %), коэффициент размягчения – не менее 0,6.

Отклонения фактических размеров от номинальных для лицевых камней допускаются не более, мм: по длине – ±6, по ширине и высоте при открытой добыче – ±4, при подземной добыче – ±5. Кроме того, нормируются отклонения от перпендикулярности и плоскостности граней – не более 4 мм, количество отбитых углов на одной грани камня – не более 1, длина и глубина скола одного ребра и естественных каверн – не более 15 мм.

Камни транспортируют всеми видами транспорта на поддонах или плотно уложенными.

Декоративные щебень и песок характеризуют по цвету, зерновому составу, форме зерен, прочности, морозостойкости, содержанию пылевидных частиц.

Щебень выпускают следующих фракций: 5… 10, 10… 20, 20… 40 мм. Возможно изготовление фракций 10… 15, 15… 20 мм, а также смесей фракций от 5 до 20 мм. Для каждой фракции полные остатки при просеивании на ситах, соответствующих минимальному и максимальному размерам, а также их полусумме, должны составлять соответственно от 90 до 100, до 10 и от 30 до 80 мм.

Песок в зависимости от зернового состава поставляют без разделения на фракции или в виде двух фракций: крупной – от 2,5 до 5 мм, и мелкой – до 2,5 мм.

Песок, поставляемый без разделения на фракции, подразделяют на группы. Для каждой группы песка нормируют модуль крупности (Мк) и полный остаток на сите с сеткой № 063:

В декоративном песке нормируется также содержание зерен, проходящих через сито № 016: в фракционированном – не более 15 %, нефракционированном – не более 10 %. До 15 % нормируется также содержание зерен больших, максимально допустимого размера для данной фракции.

Прочность песка определяют по прочности исходной горной породы. Марки песка в зависимости от прочности исходной горной породы должны быть не менее:

800 – для изверженных пород;

400 – для метаморфических пород;

300 – для осадочных пород.

Содержание зерен прочностью менее 20 МПа в горных породах для получения декоративного песка должно быть не более 10 % (в низкопрочных породах – 15 %).

Прочность щебня определяют по его дробимости при сжатии (раздавливании) в цилиндре. Марки щебня по прочности должны соответствовать требованиям, указанным в табл. 1.11.

Таблица 1.11. Марки декоративного щебня по прочности

Примечание. Содержание в щебне зерен прочностью менее 20 МПа не должно превышать 10 % по массе для марок 800, 400 и 15 % по массе для марки 300.

В декоративном щебне ограничивается содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в количестве не более 35 %.

Щебень и исходную горную породу, используемую для производства песка, подразделяют на следующие марки по морозостойкости: F25, F50, F200, F300. Допускается определять морозостойкость не только по числу циклов замораживания и оттаивания, выдерживаемых материалом, но также и по числу циклов насыщения в растворе сернокислого натрия и последующего высушивания. При отрицательных результатах этого испытания окончательную оценку дают на основе испытания замораживанием и оттаиванием.

В зависимости от марки по прочности нормируется максимальное содержание в щебне и песке пылевидных частиц размером менее 0,05 мм:

Щебень и песок в зависимости от величины суммарной удельной эффективной активности естественных радионуклидов (А_эфф.) применяют:

• во вновь строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданиях при А_эфф. до 370 Бк/кг;

• в производственных зданиях и сооружениях при А_эфф. от 370 до 740 Бк/кг.

Плиты декоративные из природного камня с применением вяжущих веществ в зависимости от способа изготовления подразделяют на три типа:

I – прессованные или формованные;

II – пиленые из искусственно отформованных блоков;

III – склеенные из кусков камня правильной или произвольной формы либо с песчано-щебеночным декоративным слоем.

Лицевая поверхность плит должна быть для I типа мозаичной (М), брекчиевидной (Б) или орнаментной (О), II типа – мозаичной или брекчиевидной, III типа – мозаичной, брекчиевидной орнаментной или со сплошным песчано-щебеночным декоративным слоем (С).

Мозаичную лицевую поверхность получают с использованием декоративного щебня, брекчиевидную поверхность получают из кусков природного камня произвольной формы или из их смеси с декоративным щебнем; орнаментную поверхность получают из природного камня правильной формы; поверхность плит с песчано-щебеночным декоративным слоем получают путем образования сплошного слоя из декоративного щебня и песка, покрытых прозрачным синтетическим связующим.

Плиты I и III типов изготавливают однослойными или двухслойными. Плиты I типа изготавливают неармированными или армированными.

Плиты изготавливают прямоугольной формы размерами, мм:

Отклонения размеров плит и качества лицевой поверхности от нормативных не должны превышать величин, указанных в табл. 1.12.

При условном обозначении декоративных плит указывают их тип, вид лицевой поверхности, габаритные размеры (длина и ширина в см, толщина в мм) и номер действующего стандарта. Пример условного обозначения декоративной плиты из природного камня I типа с мозаичной лицевой поверхностью, длиной и шириной 500 мм, толщиной 30 мм: IM 50.50.30-ГОСТ 24099– 80.

В качестве вяжущих для изготовления плит I и II типов используют рядовой, белый или цветной портландцемент, III типа – синтетические смолы (эпоксидные, полиэфирные и др.). Заполнителями служат декоративные щебень и песок, отходы от производства пиленых и колотых облицовочных плит из природного камня и добычи блоков. Для подстилающего слоя двухслойных плит используют обычный строительный песок.

На лицевой поверхности плит не должно быть трещин, изломов, выпуклостей, углублений и посторонних включений. Фактура лицевой поверхности может быть полированной, лощеной или шлифованной.

Таблица 1.12. Требования к качественным показателям декоративных плит

Физико-механические показатели плит должны соответствовать следующим требованиям:

прочность при сжатии, МПа, не менее:

• бетона для изготовления плит I типа: 20

• бетона для плит II типа: 30

• подстилающего бетона или раствора: 15

прочность при изгибе, МПа, не менее: 3

водопоглощение, %, не более: 8

истираемость плит для полов, г/см², не более: 2,2

морозостойкость бетона для внешней облицовки, не менее: F50

Коэффициент камненасыщения, характеризующийся отношением площади, занимаемой природным камнем (размером свыше 3 мм), к общей площади лицевой поверхности плиты, должен быть не менее значений, приведенных ниже:

При транспортировании изделия должны быть установлены попарно лицевыми поверхностями друг к другу, переложены бумагой, картоном или деревянными прокладками и закреплены клиньями.

Для устройства облицовок из природного камня применяют строительные растворы марок 100… 150 подвижностью 8… 10 см. Во избежание появления пятен при использовании изделий из чистых природных камней применяют раствор на белом цементе или известняке, а чтобы предупредить возникновение следов выщелачивания на облицовке, используют пуццолановые и шлакопортландцементы, а также уменьшают водоцементное соотношение до 0,4… 0,5 за счет пластифицирующих добавок.

Для выполнения работ в зимнее время как противоморозную добавку целесообразно использовать нитрит натрия. Добавки хлорида натрия и поташа могут повлечь появление высолов на облицовке.

Кроме цементно-песчаных и известково-цементно-песчаных растворов для облицовки изделий поверхностей внутри помещений применяют мастики на органических вяжущих с использованием пылевидных наполнителей.

Облицовку стен плитами из природного камня без применения строительных растворов осуществляют посредством металлических анкеров и другими способами (рис. 3 на цветной вклейке). Для фиксации и закрепления несущих анкеров обычно рекомендуются полимерцементные растворы.

Горизонтальные и вертикальные деформационные швы в облицовках зашпаклевывают герметизирующими мастиками типа «Бутепрол», тиоколовыми мастиками и т. п. Для уплотнения швов используют также пористые резиновые прокладки.

Для ремонта облицовок из природного камня отбитые части камней заклеивают эпоксидными, полибутилметакрилатными клеями. Трещины зашпаклевывают мастиками на этих клеях, а также перхлорвиниловом лаке. Состав эпоксидного клея, массовые части: смола ЭД-6 – 100, стирол – 14, дибутилфталат – 14, полиэтиленполиамин – 8,5. Для зашпаклевывания трещин и швов шириной более 1 мм в эпоксидный клей вводят минеральные наполнители – мраморную муку, цемент, тальк. Для окраски добавляют пигменты.

Дефекты облицовок из природного камня, образовавшиеся при эксплуатации, устраняют специальными способами:

Глава 2

Керамические изделия

2.1. Общие сведения

Керамические изделия, применяемые при отделочных работах, подразделяют на изделия для облицовки фасадов, внутренней облицовки стен и устройства полов в помещениях различного назначения. Керамические изделия относятся к наиболее долговечным и экономически эффективным отделочным материалам.

Фасадные керамические изделия применяют для внешней облицовки стен, стеновых панелей, блоков, цоколей зданий, лоджий, создания декоративных панно и т. д. В эту группу изделий входят лицевой кирпич и камни, фасадная керамическая плитка, керамический гранит, архитектурно-художественная керамика.

Фасадные керамические изделия наряду с высокой декоративностью должны обладать достаточной прочностью и стойкостью к воздействию окружающей среды.

Керамические фасадные изделия изготовляют глазурованными и неглазурованными, ангобированными и неангобированными.

Глазурь – блестящий стекловидный слой в виде тонкой (0,1… 0,3 мм) пленки, покрывающей поверхность керамического материала для придания ему красивого внешнего вида и повышения стойкости против коррозии. Слой глазури образуется и закрепляется на поверхности изделий при обжиге. Сырьем для получения глазурей являются кварцевый песок, каолин, полевой шпат, мел, бура, оксиды свинца, борная кислота и др. Для изготовления цветной глазури вводят оксиды металлов. По температуре спекания глазури разделяют на тугоплавкие (1250… 1400 °C) и легкоплавкие (900… 1250 °C), по способу изготовления – на сырые (наносят на изделия в сыром виде) и фриттованные (подвергают предварительной сплавке). Глазури бывают также прозрачными и непрозрачными («глухими»).

Ангоб – это белая или цветная керамическая масса, которую наносят на поверхность изделий до их обжига в виде тонкого слоя для придания поверхности декоративного внешнего вида. В отличие от глазури ангоб при обжиге не расплавляется и не образует стекловидного слоя; ангобированная поверхность имеет матовую текстуру.

Однотонные неглазурованные, естественно окрашенные керамические изделия называют терракотой.

Для изготовления терракотовых изделий применяют глины, в которых нет включений известняка, крупных зерен кварца и не содержатся растворимые соли, дающие выцветы. Обычные тона терракоты – кремовый, красноватый и коричневатый с широкой гаммой оттенков. Водопоглощение терракоты 8… 10 %.

Из терракоты желтого, розового, красного и других цветов изготовляют барельефы, карнизы, капители, фризы и другие детали для оформления многоэтажных зданий.

Разнообразия в цветовой окраске терракоты достигают введением в шихту неорганических пигментов (охры, оксида хрома и т. п.).

Изделия для внутренней облицовки стен разделяют на два вида: майоликовые и фаянсовые. Изделия из цветной обожженной глины с пористым черепком, покрытые глазурью, называют майоликой. Различают полумайолику – изделия с рисунком по белому ангобу, покрытые прозрачной глазурью, – и собственно майолику – изделия с росписью по непрозрачной глазури. Майоликой называют также керамику с цветными глазурями на фаянсовом черепке.

Фаянс – мелкопористый керамический материал, покрытый прозрачной легкоплавкой глазурью. Различают твердый (полевошпатовый) и мягкий (известковый и глинистый) фаянс. Твердый фаянс состоит из глины и каолина (45… 65 %), кварца (25… 40 %) и полевого шпата (4… 12 %). Водопоглощение неглазурованного фаянса – 9… 11 %. В состав мягкого известкового фаянса входят глинистые вещества (35… 55 %), кварц (30… 40 %) и мел или доломит (5… 20 %), в состав мягкого глинистого фаянса – глинистые вещества (75… 83 %), кварцевый песок или обожженый кварц. Мягкий фаянс по сравнению с твердым более пористый (водопоглощение до 21 %), легче, имеет меньшую механическую прочность. Из фаянса изготовляют плитки для внутренней облицовки стен, архитектурных деталей, санитарно-техническую керамику.

Для полов в санитарных узлах, вестибюлях и на лестничных площадках жилых и общественных зданий, а также в производственных зданиях применяют неглазурованные и глазурованные керамические плитки, крупноразмерные плитки типа «керамический гранит». Отличительные особенности этих изделий – незначительное водопоглощение (до 4 %) и повышенное сопротивление истиранию (потеря массы при истирании не более 1 г/см²). Сырьем для изготовления керамических материалов для полов служат тугоплавкие и огнеупорные глины с добавкой плавней.

2.2. Фасадные керамические изделия

Основные виды керамических изделий и область их применения указаны в табл. 2.1.

Фасадную керамику изготовляют обжигом изделий, сформованных методами пластического формования, литья, экструзии, полусухим прессованием из керамических масс, в состав которых входят глины и при необходимости различные добавки – отощители, плавни, пигменты и др.

Таблица 2.1. Виды и область применения фасадных керамических изделий

Кирпич и камни керамические лицевые предназначаются для кладки и облицовки наружных и внутренних стен зданий и сооружений (рис. 2.1). Они могут изготавливаться с гладкой, рельефной и офактуренной поверхностью. С гладкой и рельефной поверхностью выпускаются изделия естественного цвета, получаемого при обжиге глины, или окрашенные при введении в сырьевые смеси красящих добавок. Для создания офактуренной лицевой поверхности кирпича и камней применяют торкретирование минеральной крошкой, ангобирование, глазурование или двухслойное формование. Как правило, лицевые кирпич и камни должны иметь две лицевые поверхности – тычковую и ложковую. По согласованию с потребителем разрешается выпускать изделия с одной лицевой поверхностью. Цвет, рисунок рельефа и другие показатели внешнего вида лицевой поверхности изделий должны соответствовать утвержденному образцу-эталону.

Рис. 2.1. Кладка из кирпича или керамических камней совместно с лицевыми керамическими камнями: а – из кирпича и лицевых керамических камней; б – из стеновых и лицевых керамических камней; 1 – лицевые керамические камни; 2 – кирпич толщиной 65 мм; 3 – стеновые керамические камни

В зависимости от формы и назначения кирпич и камни разделяют на рядовые (для стен) и профильные (для карнизов, поясов и т. п.) (рис. 2.2). В рядовьж изделиях не менее двух смежных поверхностей должны быть лицевыми; в профильных лицевыми поверхностями являются также прилегающие к нему верхние и нижние стороны на ¹/₃ длины.

Рис. 2.2. Лицевой рядовой кирпич (слева) и лицевой профильный кирпич (справа)

Кирпич и камни в зависимости от размеров разделяют на виды (табл. 2.2).

Кирпич и камни имеют форму прямоугольного параллелипипеда с ровными гранями на лицевых поверхностях. Поверхность граней может быть рифленой. Допускается изготовление кирпича и камней с закругляющимися углами, радиус закругления – до 15 мм.

Одинарный и утолщенный кирпич изготовляют полнотелым (без пустот или с технологическими пустотами, объем которых составляет не более 13 %) и пустотелым, а камни – только пустотелыми. Толщина наружных стенок пустотелого изделия должна быть не менее 12 мм.

Пустоты в кирпиче и камнях располагаются перпендикулярно или параллельно большой грани (постели) и могут быть сквозными или несквозными. Размер цилиндрических сквозных пустот по наименьшему диаметру не более 20 мм, ширина щелевидньж пустот – не более 16 мм. Диаметр несквозньж и размер горизонтальных пустот не регламентируются.

Водопоглощение лицевого кирпича и камней на основе беложгущихся глин должно быть не менее 6 % и не более 12 % при использовании глин с примесями карбонатных и других пород. Если используют глины с добавкой трепела или диатомита, то водопоглощение лицевого кирпича и камней не должно превышать 20 %.

Таблица 2.2. Размеры керамического кирпича и камней, мм

Примечание. Допускается по согласованию с потребителем выпускать укрупненные камни размерами: 380x180x138; 380x255x188; 380x250x138.

Нормируемые отклонения от номинальных размеров и показателей внешнего вида лицевой поверхности кирпича и камней приведены в табл. 2.3.

На глазурованных поверхностях кирпича и камней не допускаются наплывы, волнистость, засорение, неравномерность окраски глазури, видимые с расстояния 10 м; наколы (углубления в глазури) диаметром более 2 мм. Нормируются также такие дефекты глазури, как пузыри, мушки, плешины и др.

Таблица 2.3. Допускаемые отклонения размеров и показателей внешнего вида лицевой поверхности кирпича и камней

По теплотехническим свойствам и плотности кирпич и камни в высушенном до постоянной массы состоянии разделяют на три группы: эффективные, использование которых улучшает теплотехнические свойства стен и дает возможность уменьшить их толщину по сравнению с толщиной стен из обычного кирпича (к этой группе относят кирпич плотностью не более 1400 кг/м³ и камни плотностью не более 1450 кг/м³); условно эффективные, использование которых улучшает теплотехнические свойства ограждающих конструкций (к этой группе относят кирпич плотностью 1400… 1600 кг/м³ и камни плотностью 1450… 1600 кг/м³); обычный кирпич плотностью свыше 1600 кг/м³.

Количество пустот в пустотных изделиях – 4… 60, пустотность – 13… 55 %.

Марки керамического кирпича и камней по прочности (М): 300, 250, 200, 150, 125, 100, 75.

Предел прочности при сжатии и изгибе кирпича и предел прочности при сжатии камней по площади брутто (без вычета площади пустот) должны быть не меньше значений, приведенных в табл. 2.4.

Общее количество кирпича и камней с отбитостями, превышающими требования действующего стандарта, включая парный половняк, не должно быть более 5 %.

По морозостойкости лицевой кирпич и камни подразделяют на марки F25, F35 и F50. После соответствующего числа циклов замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии изделия не должны иметь видимых повреждений (расслоение, шелушение, растрескивание, выкрашивание).

Кирпич и камни следует хранить в клетках на поддонах и подкладках или в контейнерах отдельно по видам, маркам и цветам. Допускается сохранение изделий без поддонов пакетами и в штабелях на ровных чистых площадках с твердым покрытием. Керамический кирпич и камни нужно укладывать на поддон «елкой» или другим способом, обеспечивающим стойкость пакета. Нельзя устанавливать поддоны с кирпичом или камнями вертикально больше чем в два ряда. При укладке лицевых изделий в пакеты, контейнеры или поддоны между лицевыми поверхностями прокладывают твердую бумагу. Кирпич и камни с несквозными пустотами укладывают пустотами вниз. Транспортируя кирпич и камни в вагонах и автомашинах, их складывают правильными рядами с прокладкой стружки или соломы. Загрузка кирпича и камней навалом (набрасыванием) и разгрузка их сбрасыванием запрещаются.

Таблица 2.4. Предел прочности при сжатии и изгибе лицевого кирпича и керамических камней

Примечание. Значения предела прочности при изгибе для пустотелого кирпича пластического формования нормируются также, как для кирпича полусухого прессования.

Клинкерный кирпич применяют для облицовки цоколей зданий, обрамления окон и дверей, колонн и т. д. Клинкерный кирпич применяют также для мощения дорог, тротуаров и дворов. Он может иметь матовую и глянцевую поверхность, различную цветовую гамму. Клинкерный кирпич имеет высокую прочность (М300 и выше), морозостойкость (F100 и выше), коррозионную стойкость, водонепроницаемость. Его получают спеканием тугоплавких глин при более высоких температурах, чем обычный кирпич. Водопоглощение клинкерного кирпича менее 3 %.

Плитки керамические фасадные и ковры из них изготавливают глазурованными и неглазурованными, гладкими и блестящими, с рельефной поверхностью. Керамические плитки рядовые и ковры из них применяют для облицовки внешних стен, стеновых панелей и больших блоков, фризов, обрамления оконных и дверных проемов, других архитектурных элементов зданий. Для облицовки цоколей сооружений и подземных переходов применяют преимущественно фасадные глазурованные плитки.

Плитки изготавливают квадратной и прямоугольной формы с координационными размерами (суммарной величиной номинальных размеров и ширины растворного шва в 4–8 мм) от 50x50 до 300x150 мм и толщиной 4… 9 мм (табл. 2.5). Мелкоразмерные фасадные плитки выпускают размерами до 200 мм и в виде ковровой керамики. Из мелкоразмерной керамической плитки набирают панно, картины и другие мозаичные композиции. Крупноразмерные фасадные плитки имеют размер более 200 мм.

Предельные отклонения по длине и ширине плиток при размере до 50 мм составляют ±2 %, от 50 до 200 мм – ±1 %, более 200 мм – ±1 %. По толщине предельное отклонение для плиток всех размеров должно быть ±15 %. Нормируются также разнотолщинность (разница между наибольшим и наименьшим значениями толщины плитки) – не более 1 мм, косоугольность – не более 1 % длины грани, кривизна (отклонение лицевой поверхности плитки от плоскости) – не более 0,75 % длины наибольшей диагонали.

Таблица 2.5. Размеры фасадных керамических плиток

Нелицевая (монтажная) поверхность плиток должна иметь рифления – пазы (глубиной) или выпуклости (высотой) размером не менее 0,7 мм при длине изделий до 50 мм и 2 мм – более 50 мм.

Лицевая поверхность плиток может быть гладкой или рельефной, неглазурованной, частично или полностью покрытой одно– или многоцветной глазурью или декорированной различными методами. Плитки могут изготавливаться с завалом или без завала. На лицевой поверхности плиток не допускаются трещины и цек. Допускаемые дефекты лицевой поверхности плиток приведены в табл. 2.6.

На лицевой поверхности плиток не допускаются дефекты глазури и декора, видимые с расстояния 1 м щербины, зазубрины, плешины, выплавки и другие дефекты.

Таблица 2.6. Допускаемые дефекты лицевой поверхности плиток

Физико-механические показатели плиток должны соответствовать указанным в табл. 2.7.

Таблица 2.7. Физико-механические свойства фасадных плиток

Примечание. Предел прочности при изгибе для плиток толщиной 4 мм не определяют.

Для изготовления ковров применяют плитки прямоугольной и квадратной формы площадью не более 115 см², для изготовления ковров брекчия – части плиток произвольной формы площадью не менее 3 см². Номинальные размеры ковров установливают по согласованию предприятия-изготовителя с потребителем. Ковры из плиток изготовляют наклеиванием их лицевой поверхностью на бумагу с массой квадратного метра не менее 70 г клеем, который должен легко смываться после облицовки.

Ковры бывают трех типов: с прямолинейной ориентацией плиток (тип I), неорганизованным набором плиток (тип II) и брекчиевидными из частей плиток произвольной формы (тип III).

Условное обозначение плиток и ковров состоит из:

• буквенных обозначений: П – плитка, К – ковер, КБ – ковер брекчия, Г – глазурованная, ЧГ – частично глазурованная, НГ – неглазурованная;

• слов «стеновые», «цокольные»;

• размера плитки, ковра;

• обозначения действующего стандарта.

Примеры условных обозначений:

1. Плитки неглазурованные стеновые размером 150x75x7 мм: ПНГ стеновые 150x75x7 ГОСТ 13996-93.

2. Ковры размерами 724x464 мм из плиток глазурованных стеновых размерами 150x75x7 мм: К стеновые 724*464 (ПГ 150x75x7) ГОСТ 13996-93.

Плитки керамические литые и ковры из них изготавливают способом литья с последующим обжигом. Они значительно тоньше фасадных, изготавливаемых полусухим прессованием. Литые плитки с глазурованной поверхностью и ковры из них применяют для внешней и внутренней облицовки зданий, балконных экранов, колонн, а также для монументально-декоративных работ. Литыми плитками нельзя облицовывать выступающие части зданий, цоколи, карнизы. Водопоглощение плиток должно быть не более 16,5 %, морозостойкость – не менее 35 циклов. При испытании на термическую стойкость на глазурованной поверхности плиток не допускается появление цека и других признаков разрушения при перепаде температур.

Плитки упаковывают в деревянные или картонные ящики, где они должны быть уложены вертикально, вплотную друг к другу и при необходимости расклинены. Плитки размером 50x50 мм могут быть упакованы россыпью.

Транспортируя, загружая и разгружая плитки, принимают меры для сберегания их от механических повреждений, а ковров – от увлажнения. Плитки сохраняют в закрытых помещениях или под навесами. Ковры, уложенные на поддоны по типам и размерам, должны сохраняться в закрытых сухих помещениях.

Плитки выпускают квадратной и прямоугольной формы длиной 21, 46, 71 и 96 мм, шириной 21 и 46 мм и толщиной 3 и 3,5 мм. Для монументально-декоративных работ допускается изготовление плиток других размеров. Лицевая поверхность плиток покрыта прозрачной или глухой, белой или цветной глазурью (рис. 2.3).

Ковры из литых керамических плиток бывают квадратными или прямоугольными, с размерами сторон, кратными 50 мм.

Плитка клинкерная, как и клинкерный кирпич, является продуктом полного спекания тугоплавких глин. Предназначена для облицовки фасадов зданий, полов, ступеней. Плитку выпускают с гладкой и рустованной поверхностью, неглазурованной и глазурованной. Существует большое разнообразие форм и фактур клинкерной плитки. Клинкерная плитка имеет незначительное водопоглощение (до 2… 3 %), высокую прочность и морозостойкость. Плитку выпускают размерами 115x240, 240x240, 300x300 мм и др. Распространена клинкерная плитка «под кирпич».

Керамический гранит (плитка грес, гранитогрес) изготавливают из массы, состоящей из глин, полевых шпатов и инертных маложелезистых наполнителей. Плитку получают методом прессования под высоким давлением с последующим обжигом при 1200–1300 °C. Для окрашивания изделий в массу вводят пигменты. Керамогранит обладает более высокими показателями прочности, износостойкости, морозостойкости по сравнению с другими видами керамических плиток. Его водопоглощение ничтожно мало (до 0,05 %). Он не реагирует на воздействие кислот и щелочей даже в концентрированном виде (за исключением плавиковой кислоты и ее производных).

В зависимости от способа обработки поверхность керамогранита может быть полированной, матовой (лощеной), рельефной (под дикий камень) и нескользящей (с рисунком в виде насечек). Керамогранит выпускается глазурованным и неглазурованным. По текстуре и свойствам керамогранит может не уступать высокопрочным видам природного камня. Выпускается также керамогранит под венецианскую штукатурку, имитирующий дерево и т. д. (см. образцы керамогранита на рис. 5 цветной вклейки).

Конец бесплатного ознакомительного фрагмента.