Натуральный камень часто применяется для отделки террас, балконов, а также облицовки цоколей зданий. Чтобы такая отделка служила долго и при этом сохраняла привлекательный внешний вид, нужно знать свойства материала, учитывать нагрузки, которые будет испытывать конструкция вместе с отделочным материалом во время эксплуатации. Важна также грамотная укладка камня.
Утверждение, что строительства дома должен по характеристикам быть подобен керамической плитке или керамограниту, — справедливо, но недостаточно. Этот материал способен выдерживать множественные нагрузки, которые на него выпадают в процессе эксплуатации. А их совсем немало.
В жаркие дни поверхность каменного покрытия, особенно выполненного из темного камня, может н6агреваться до +70°С и выше. Дополнительная нагрузка на камень может возникнуть, например, во время ливня летом или в сильный мороз, когда температура поверхности террасы может опуститься до -30°С, в то время как в помещении будет +25°С и выше. Еще надо учесть влияние разницы температур зимой и летом (градиент порядка 100°С). Большую опасность несут циклы замерзания и оттаивания ранней или поздней зимой (минусовая температура ночью и утром и положительная днем).
Поэтому текстура, проницаемость, содержание минералов, история образования камня — все эти свойства имеют большое значение как для процесса укладки камня, так и для его дальнейшего эксплуатационного назначения. Знание особенностей применяемого камня позволит избежать ошибок при отделке камнем, приводящих к визуальным дефектам или повреждениям по причине неправильно подобранных клеевых составов и шовных заполнителей.
Только использование соответствующих матекриалов ( с т.н. дополнительными характеристиками) и систем продуктов высокого качества обеспечит нужный результат во время укладки и дальнейшей эксплуатации открытой конструкции (балкон, терраса и т.д.) с каменным покрытием.
С учетом прочностных свойств, механической прочности и устойчивости к воздействию атмосферных явлений для облицовки можно использовать гранит, гнейс, габбро или базальт.
По данным таблц. 1 вы можете оценить, какие натуральные камни могут быть применены на балконах и террасах. Это не безоговорочная рекомендация. Чтобы избежать дальнейших проблем с облицовкой, всегда следует по вопросу применения того или иного камня проконсультироваться с экспертом-специалистом.
Таблица 1. Характеристики натуральных камней
| Вид камня | Морозостойкость | Риск окрашивания | Риск появления высолов | Водопоглощение, % | прочность на сжатие, МПа | Прочность на изгиб, МПа |
| Гранит | Да | Да | Нет | 0,1-1 | 110-200 | 10-20 |
| Диорит | Да | Да | Нет | 0,2-0,6 | 150-200 | 10-20 |
| Габбро | Да | Нет | Нет | 0,1-1 | 120-200 | 10-20 |
| Сиенит | Да | Нет | Нет | 0,2-0,6 | 130-250 | 10-20 |
| Порфирит | Да | Редко | Да | 0,5-1,5 | 180-300 | 10-20 |
| Базальт | Да | Нет | Нет | 0,05-2 | 250-300 | 15-25 |
| Трахит | Да | Нет | Нет | — | 80-150 | 11-18 |
| Диабаз | Да | Нет | Нет | 0,05-2 | 250-300 | 15-25 |
| Песчаник | Обычно | Да | Редко | — | 120-200 | 15-20 |
| Конгломерат | Да | Да | Да | 4-10 | 30-60 | 4-7 |
| Известняк | Редко | Редко | Да | 0,1-1,2 | 60-170 | 6-20 |
| Травертин | Обычно | Редко | Нет | 0,5-4 | 50-100 | 2-13 |
| Мрамор | Обычно | Да | Да | 0,1-3 | 60-150 | 6-20 |
| Гнейс | Да | Да | Нет | 0,2-1,5 | 90-250 | 8-30 |
| Кварцит | Да | Нет | Нет | 0,1-0,4 | 120-270 | 15-25 |
| Сланец | Редко | Нет | Нет | 0,2-0,4 | 140-200 | 40-80 |
Причины окрашивания натурального камня
Натуральный камень подвергается воздействию воды, которая через поры в него проникает. Это приводит к возникновению ряда проблем, в т.ч. и к окрашиванию камня, причем это может происходить в результате различных явлений:
- вода проникает в капилляры и вызывает иную рефракцию (преломление) света, чем в порах, не заполненных водой. Такое окрашивание (черные пятна) особенно заметно на просвечивающихся камнях, например мрамор. Если причиной увлажнения камня являлась чистая вода, то после высыхания пятна исчезают;
- вода может нести в поры грязь, которая прочно оседает в структуре камня и окрашивает его. Пятна, возникшие по такой причине, после высыхания не исчезнут;
- вода может вступать в реакцию с веществами, входящими в состав камня. Например, постоянное увлажнение структуры камня может вызвать преобразование железных соединений минералов в гидрат окиси. В результате появляются так называемые ржавые пятна. Интенсивность данного явления зависит от пористости камня;
- вода может проникнуть в поры плиты с подложки или в результате воздействия на ее поверхность. В первом случае ом является монолитный пол или клеевой раствор. Количество порционной воды для замеса раствора, исхода из аппликационных характеристик клея, всегда больше, чем требуется для процесса твердения и вязки. Именно эта вода является причиной окрашивания камня. Такой же эффект может вызвать укладка натурального камня на очень влажную подложку. Длительное воздействие воды на поверхность каменного покрытия может привести к проникновению влаги до подложки (клеевого раствора), что может стать причиной появления описанных дефектов.
Как уже говорилось, причиной окрашивания могут быть железные соединения. При этом их ом могут быть не только минералы, содержащиеся в камне, но и клеевой раствор, подложка или расположенные в непосредственной близости стальные элементы. Соответственно, чтобы избежать подобных явлений, следует выбирать камень с низкой влагоемкостью, т.е. менее подверженный риску окрашивания, но и этого недостаточно.
Как исключить появление пятен?
Прежде всего, необходимо максимально ограничить доступ воды к каменным плитам и обеспечить правильный и быстрый сток дождевой воды с поверхности балкона или террасы. Нередко возводятся массивные балюстрады с отводом воды через точечные сточные трапы или через желоба (необходимо направить воду в сторону желобов, для чего следует выполнять стяжку с максимальным уклоном 2 % по направлению к местам слива воды).
Типичной ошибкой по установке точечных водопроводных трапов является неправильный подбор диаметра. Труба с сечением 50 мм не в состоянии гарантировать отвод воды, особенно с большой поверхности. И проблема состоит не только в пропускной особенности труб. Упускается из виду, что со временем они могут засориться, заблокироваться листьями, опадающими с деревьев, а также закупориться замерзшим снегом или льдом. В случае с наземными террасами проблема удаления воды с поверхности, облицовонной натуральным камнем, решается проще — 2% уклон стяжки по направлению к местам слива воды.
Результаты могут быть плачевными — затопление помещений, прилегающих к балкону, и пропитывание влагой балкона, т.е. всей конструкции, начиная от покрытия из натурального камня, вплоть до основания подложки. Как это может повлиять на внешний вид каменного покрытия, описывалось выше. Велика вероятность того, что после подобных «испытаний на прочность» балкон потребует серьезного ремонта в результате вспучивания, отслоения и даже разрушения покрытия.
К сожалению, добившись максимальной защиты балкона от естественных осадков, мы не решаем проблему окрашивания натурального камня. Принципиальное значение в данном случае имеет и применение соответствующих клеевых растворов. Они должны быть быстровяжущими, чтобы максимально сократить время воздействия воды на камень. С этой целью следует ограничить количество воды в растворе, необходимой для процесса гидратации, но ненужной для достижения требуемой консистенции. Поэтому специальные клеи для натурального камня обладают не только быстровяжущими, но быстросохнущими характеристиками. Кроме того, они содержат специальные добавки, позволяющие редуцировать воду, которая обеспечивает только соответствующие аппликационные свойства и не принимает участия в процессе вязки и затвердения.
На скорость реакции значительно влияет температура воздуха. Отделка натуральным камнем, выполняемая при низких температурах, повышает риск выступления пятен.
Использование специальных белых клеев не гарантирует нужного эффекта — сквозь тонкие стенки светлых плит может просвечиваться неоднородная структура подложки. Укладка плит на цельное, однородное основание либо шпаклевка тыльной поверхности плиты клеем разрешает эту проблему. Цвет клея значения не имеет.
Так как причиной окрашивания может быть и шовный заполнитель, все сказанное про клеевой раствор касается и данного материала. Следует отметить, что толстослойный заполнитель является причиной появления пятен гораздо чаще, чем тонкослойный.
При выполнении расширительных швов необходимо также использовать специальные материалы, предназначенные для работы с натуральным камнем. Использование обычного силикона связано с большой вероятностью появления пятен на камне, причиной чего могут послужить пластификаторы, содержащиеся в силиконовых герметиках.
Сегодня известные производители стройматериалов предлагают большое количество средств, предназначенных для чувствительных к окрашиванию натуральных камней. Это содержащие трас специальные растворы и даже цементы для средне- и толстослойных растворов. Трас уменьшает риск появления известкового налета и пятен.
Такие материалы могут быть использованы для шпаклевки тыльной стороны камня, укладываемого на дренажный слой (одновременно служа дополнительным сцепляющим слоем). В случае конкретного материально-технологического решения может возникнуть необходимость применения дополнительных грунтовок, сцепляющих слоев и т.п.
Исключить или свести к минимуму появление пятен существенно, но это не является решением всех проблем. Нельзя выборочно рассматривать параметры натурального камня.
Морозоустойчивость и влагопоглощение
Европейские нормы по определению морозоустойчивости требуют указания изменения прочности на сгибание или определения количества циклов, после которых появляются щели, трещины и т.п. При этом количество циклов замораживания/ототаивания детерминировано назначением плиты. Для напольных элементов требуется 48 циклов, для элементов, используемых при облицовке стен, — только 12.
Также предусмотрено разделение плит по принципу применения внутри или вне помещения. Обязательное испытание на морозостойкость и сопротивление шоку плит для наружного применения, для плит внутреннего применгения не предусматривается. Встает вопрос, по каким предельным значениям измерений можно классифицировать плиты из натурального камня как морозостойкие?
Примерно такая же картина с нормами определения влагопоглощения. То есть сложно определить предельные значения для классификации. При нашем климате, где за период осень — зима — весна может наблюдаться до нескольких десятков изменений температуры воздуха с положительной на отрицательную, морозоустойчивость и низкое водопоглощение, помимо механической прочности, являются главными критериями при выборе отделочных плит из натурального камня, используемого при выполнении балконов и террас, а также отделки цоколя дома.
Ключевым требованием к натуральному камню, который эксплуатируется снаружи помещений, является низкое влагопоглощение. Гранит и кварцит, например, полностью удовлетворяют данному требованию, но существует ряд проблем, связанных с с их адгезионными характеристиками.