В современной практике ни одна бетонная смесь не обходится без химических добавок. В случаях, когда ключевую роль в проекте играют высокие требования к поверхности конструкций и их долговечности, качество специальной химии приобретает критически важное значение. В работе с архитектурным бетоном каждая, даже небольшая, ошибка приводит к последствиям, которые практически невозможно исправить без серьезных финансовых и временных затрат, поэтому грамотный выбор химических добавок, смазок и средств для финальной обработки и защиты бетонных поверхностей необходимо начать как можно раньше, в идеале уже на стадии проектирования, и вести эту работу в тесном контакте с профессионалами.
В поисках идеальных пропорций
Первое, с чего должен начинаться любой проект с применением архитектурного бетона, – это работа по подбору и адаптации наиболее подходящего рецепта самой смеси. Именно оптимально подобранный состав смеси позволит получить результат, отвечающий поставленным архитектурным и конструкторским задачам. Необходимо учесть сложную совокупность факторов: удалённость бетонного завода, время года, в которое планируется проводить бетонные работы, тип опалубки, способ укладки и виброуплотнения и т. д. Пожалуй, степень важности рецепта бетонной смеси проще всего понять, проводя аналогию с процессом выпекания хлеба: даже в очень дорогой форме и в самой технологичной современной печи вы никогда не испечете вкусный хлеб, если возьмете для него некачественную муку, не станете соблюдать пропорции и плохо замесите тесто.
Одна из главных задач «авторов» смеси, как правило, заключается в том, чтобы добиться необходимого времени ее жизнеспособности, то есть обеспечить требуемую подвижность смеси в процессе транспортировки до объекта строительства и укладки в конструкцию опалубки.
К слову, это особенно важно, если опалубка имеет сложную форму или возводятся тонкостенные конструкции. Кроме того, при работе с высокоподвижными бетонными смесями снижаются риски появления пустот, которые влияют на прочность конструкции. Отвечают за этот процесс пластифицирующие добавки. По силе своего воздействия эти добавки делятся на пластификаторы, суперпластификаторы и гиперпластификаторы. Именно они обеспечивают требуемую подвижность и так называемую удобоукладываемость смеси в течение требуемого времени.
Это особенно актуально в случае строительства частных загородных домов или в условиях плотной городской застройки, которые находятся, как правило, на значительном удалении от бетонных заводов. Кроме того, именно эти добавки позволяют отрегулировать водоредуцирование смеси, то есть сократить необходимое количество воды в рецептуре без ущерба для пластичности, что приводит к значительному повышению прочности бетона и обеспечивает повышение водонепроницаемости и морозостойкости.
Центр инноваций INES
© Pezo von Ellrichshausen
После заливки отделить
Одновременно с началом работ по оптимизации бетонной смеси необходимо подобрать и подходящие смазки для опалубки. Эти составы позволят отделить опалубку от бетонной поверхности, причем сделать это так, чтобы никакие дополнительные механические очистки не требовались. Видов смазок огромное количество, они различаются по химической основе: синтетические, минеральные, органические, комбинированные и др. В качестве растворителей в смазках могут применяться водные эмульсии или органические растворители. Общее правило гласит, что любая смазка должна наноситься как можно более тонким слоем, поскольку ее избыточное количество может привести к появлению дефектов или пятен на лицевой поверхности бетона. Есть смазки, наносящиеся тончайшим мелкодисперсным слоем, который образуется после испарения растворителя.
Единых рекомендаций о том, какой тип смазки подойдет для выбранной опалубки, не существует. Какие-то считаются универсальными и могут применяться на разных типах опалубки, а какие-то предназначены только для одного конкретного вида.
Например, деревянная опалубка может «забирать» воду из смеси, что может плохо отразиться на качестве финальной поверхности, поэтому требует более вдумчивого выбора покрывающих веществ. Для металлических же опалубок на первое место выходят антикоррозионные свойства смазки, то есть наличие в продукте эффективных ингибиторов коррозии стали. На выбор влияет и то, что бетон во время заливки нагревается, причем чем дольше идет этот процесс, тем более высоких температур он достигает, поэтому если предстоит заливка массивных конструкций, смазка должна обладать хорошей термостойкостью, иначе она просто выгорит и бетон прилипнет к формам.
Опыт производителей смазок и опалубки подсказывает всегда проводить пробные тесты с использованием конкретных типов покрытий. Затраченные время и средства окупятся с лихвой, так как ошибки в конечном счете обойдутся гораздо дороже.
-
![zooming]( "Здание страховой компании Baloise Фото © Bas Princen")
Здание страховой компании BaloiseФото © Bas Princen
-
![zooming]( "Коворкинг Base4Work Фотография © BoysPlayNice Photography & Concept")
Коворкинг Base4WorkФотография © BoysPlayNice Photography & Concept
Цветовая дифференциация
При работе с открытыми бетонными поверхностями очень важен и сам их цвет, и главное, его однородность. Последнее относится к категории относительных понятий, поскольку архитектурный бетон, как материал очень живой, постоянно меняет свои визуальные характеристики в зависимости от освещенности и ракурса. Но для того, чтобы эта переменчивость была эстетически привлекательной, поверхность стены или фасада, конечно, не должна содержать фрагментов откровенно разных оттенков. Для достижения такого эффекта необходимо следить за тем, чтобы весь применяемый на объекте бетон был изготовлен из одной и той же смеси (и здесь на первый план выходит правильность расчетов необходимого коли- чества материала). Но понятно, что в реалиях стройки это требование выполнимо далеко не всегда. И тогда на помощь архитекторам и строителям приходят красящие пигменты.
Пигменты – это неорганические или органические вещества, которые добавляются в бетонную смесь в процессе её производства. Как правило, сегодня применяются либо минеральные (на основе оксидов металлов), либо кислотные (органические) красители. Последние вступают с цементным раствором в химическую реакцию, благодаря чему конечный результат выглядит максимально реалистично, однако минеральные пигменты зарекомендовали себя как более долговечные и устойчивые к внешним воздействиям, в том числе к воздействию ультрафиолета.
Важно помнить о том, что на оконча- тельный цвет бетона влияет комплекс различных факторов – процент содержания красителя в смеси (как правило, это 1–5%), тонкость помола пигмента, его устойчивость к щелочной бетонной среде, а также атмосферостойкость.
Но, конечно, в самую первую очередь на финальный цвет влияет то, что бетон имеет собственный, в большинстве случаев серый оттенок. Именно по этой причине конечный оттенок всегда будет темнее чистых цветов, а добиться белого оттенка с помощью красителей невозможно.
По-настоящему белый цвет изделий достигается только путем применения максимально светлых компонентов: белого цемента, щебня из мрамора и мраморного песка. А самые чистые тона, соответственно, получаются при пигментировании белого бетона! Единственный недостаток – это, увы, более высокая стоимость полученной таким образом палитры поверхности.
-
![zooming]( "Площадь Элефтерия. Реконструкция Фото © Laurian Ghinitoiu")
Площадь Элефтерия. РеконструкцияФото © Laurian Ghinitoiu
-
![zooming]( "The REACH – расширение Центра исполнительских искусств Дж.Ф. Кеннеди Фотография © Richard Barnes")
The REACH – расширение Центра исполнительских искусств Дж.Ф. КеннедиФотография © Richard Barnes
Секрет фактуры
Различные замедлители схватывания редко применяются в частном жилом строительстве и скорее нужны при реализации крупных и сложных объектов. Тем не менее иногда архитекторы сознательно их используют, поскольку они дают возможность создать необычную по своей фактуре поверхность. Эти материалы обычно наносятся на поверхность опалубки, или просто сверху на горизонтальную бетонную поверхность. В результате тонкий верхний слой бетона (2–5 мм), с которым соприкасался замедлитель, не набирает прочность и его можно легко счистить щеткой или струей воды под давлением после распалубки конструкции, обнажив крупный заполнитель. Фактура конечной поверхности в таком случае зависит от типа использованного заполнителя.
Стабильность в непростое время
При изготовлении бетонной смеси технологи практически всегда сталкиваются с особенностями оснащения бетонных заводов и дефицитом необходимых компонентов. Неизбежные в такой ситуации компромиссы приводят к тому, что «идеальная рецептура» дает сбой в виде нестабильности распределения заполнителей в объеме, незначитель- ного расслоения, водоотделения на поверхности. Все эти проблемы компенсируются благодаря использованию современных стабилизаторов. Они позволяют производить высокоподвижные бетонные смеси с высокой устойчивостью к расслоению, улучшают удобоукладываемость и уплотняемость, дают возможность использовать заполнители с неоптимальными характеристиками.
Дайкман – Бьёрвика, главная библиотека Осло
Фото © Einar Aslaksen
Уберечь от влаги
Самый главный враг бетона – это, конечно же, вода. В ней содержатся соли и другие химические элементы, а также органические элементы, например споры плесени. Бетон – это пористый материал и очень хорошо впитывает воду, которая впоследствии вызывает процессы, разрушающие материал изнутри.
Для защиты бетонных поверхностей наносят прозрачные гидрофобные покрытия на основе силанов, силоксанов или силиконов, а также их комбинаций. Первые соединения, благодаря мельчайшему размеру молекул, проникают глубоко в поверхность бетона и обеспечивают долговечную надежную защиту, эффективно работающую даже в жестких условиях, но это довольно дорогие составы.
Все современные химические средства, используемые при работе с бетоном, как правило, безопасны для человека. Составляющие самой смеси, если они добыты с соблюдением установленных правил, не несут никакой угрозы. Химические добавки и средства обработки высокого качества не содержат формалинов и других ядовитых веществ, способных оказывать длительное негативное воздействие на здоровье человека.
Иными словами, достаточно соблюдать необходимые меры предосторожности в процессе нанесения защитных средств, а также обеспечить достаточное проветривание после них, если работы проводятся во внутренних помещениях, и поверхности, выполненные из архитектурного бетона, будут радовать не только своей брутальной красотой, но и долговечностью.
Силоксаны действуют примерно так же, но проникают не так глубоко, что сказывается на меньшем сервисном периоде покрытий. Впрочем, для частного жилого строительства покрытия на их основе будет достаточно. И важно помнить о том, что любое покрытие не действует бесконечно: за состоянием бетонных поверхностей необходимо следить и при необходимости через несколько лет нанести защитный слой повторно.
Во внутренних помещениях, если, конечно, речь не идет о ванной комнате или бассейне, обработка гидрофобным составом практически не требуется. Здесь обычно используются низкоконцентрированные гидрофобизаторы. Подобный грунтовочный слой, часто на латексной основе, немного матирует поверхность, а также обладает обеспыливающим и антистатическим эффектом.
