Разновидности и назначение арт-бетона
По своему составу материал представляет собой обычную строительную смесь, в которую введены дополнительные компоненты. Они позволяют добиться повышения пластичности, изменения цвета, устойчивости к агрессивным воздействиям, изменения текстуры.
Архитектурный бетон изготавливается из цементно-песчаной смеси в соответствии с конкретной маркой прочности. В его состав входят:
- Цемент;
- Заданная фракция мраморной крошки;
- Очищенный щебень;
- Чистый кварцевый песок;
- Цветовые пигменты;
- Модифицирующие, армирующие компоненты;
- Вода без солей и примесей.
После отвердевания бетон напоминает натуральный камень, которому придали соответствующую форму
Вид декоративных бетонных плит или других элементов, привлекает внимание, поэтому они широко применяются для оформления помещений и внешних деталей архитектурных сооружений. При этом он должен отвечать нормативам действующих ГОСТов 26633-2015 и 25192-2012
Этот материал продается в виде готовых составов, но его можно сделать самостоятельно.
Основные виды архитектурного бетона:
- Геометрический вид – используется для монолитов, укладывается в опалубку. Схож с обычными бетонными смесями.
- Скульптурный тип – композитный материал, из которого удобно изготавливать объемные декоративные элементы. Наносится на специально подготовленный каркас, обтянутый сеткой. А после того, как раствор слегка схватится, приняв пластилиновую текстуру, его лепят руками или специальным инструментом для придания нужной геометрической формы.
- Декоративный материал используется как покрытие уже готовых поверхностей. Выделяют обычный и облегченный бетон для наружной и внутренней отделки, который легко обрабатывается.
Арт-бетон имеет широкую область применения, но чаще всего его используют для:
- Пешеходных дорожек, которые могут заливаться сплошным слоем или собираться из тротуарной плитки.
- Ограждений и заборов. Несущие элементы могут изготавливаться из обычной бетонной смеси, которые декорируется лепниной или стандартной штамповкой.
- Скульптурные группы, которые эффектно смотрятся во дворе или внутри дома, парках и других пространствах, оживляя ландшафты. Для их изготовления, металлический каркас покрывается сеткой, затем раствором, которому придается нужная форма.
- Отделка вертикальных поверхностей. Слой такого бетона позволяет украсить поверхности колонн и стен, служит дополнительной теплоизоляцией.
Рисунок как критерий оценки эстетичности
Фактурные отделки: а — под корзинку, б — веерообразная, в — вертикальными штрихами, г — наклонными штрихами, д — волнообразная, е — рельефными жилками.
Материал может иметь естественный рисунок с характерной поверхностной структурой, отражающей особенности его строения. Именно такое определение чаще всего дают слову «текстура».
Также на поверхности материалов наносят искусственные рисунки, используя для этого методы печати, покраски и другие способы. Текстура рисунка бывает черно-белой и цветной, т.е. ахроматической и хроматической.
Природные и большая часть искусственных стройматериалов имеют рисунок, образованный видимыми на их поверхности отдельными составными элементами.
Данные элементы различаются по цвету, размеру, особенностям пространственного размещения и форме.
К примеру, для древесины это годичные слои, волокна и сосуды. В случае с естественным камнем рисунок образуют поры, прожилки и зерна, а с бетоном — заполнители и цементный камень.
https://youtube.com/watch?v=opL6jtE71PU
Опытные специалисты способны без особых затруднений различать десятки каменных материалов и разных пород древесины.
Искусственные рисунки, которые, как правило, наносятся на поверхность строительных материалов, характеризуются по ряду признаков, в число которых входят:
- Повторяемость рисунка.
- Масштаб и характер нанесения.
- Количество цветов и их сочетание между собой и т.д.
Нанесение рисунка может выполняться не только непосредственно на поверхность стройматериала. Часто применяется технология, в соответствии с которой рисунок находится под верхним прозрачным слоем. Обычно так делается при производстве линолеума и различных многослойных отделочных материалов. Формирование рисунка может осуществляться не при помощи цвета, а путем сочетания разнообразного рельефа. Часто используются методы перфорации и прочие технологии.
Таким образом, эстетические свойства очень важны. Без них вряд ли можно рассчитывать на получение эстетичной композиции.
Характеристики, состав, технология изготовления
Чтобы получить качественный архитектурный бетон своими руками, надо знать требования, которым он должен соответствовать. Его характеристики зависят от технологии и от компонентов, использованных для производства. Для этого материала свойственна:
белизна, она должна находиться в определенных пределах: от 68 до 85%;
время схватывания смеси — максимум 15 часов до набора номинальной прочности;
прочность на сжатие: после трех суток 39 МПа, через 4 недели — 59 МПа;
морозостойкость: минимальная — F100.
Интересная особенность архитектурного бетона — большая прочность и скорость схватывания белых или цветных растворов.
Состав архитектурного бетона
Его состав от компонентов простой цементно-песчаной смеси отличается не слишком сильно.
- Главный вяжущий ингредиент любого бетона — портландцемент. Для изготовления этой его разновидности используют белый либо светло-серый материал, но последний — гораздо реже. Марки — М400 либо М500. Серый цемент приобретать нежелательно: изделие получится блеклым. Примеси, комки не допускаются. В исключительных случаях используют белый цемент М600 либо М700.
- Чаще в качестве наполнителя выступает кварцевый песок, иногда — мраморная, гранитная крошка или стеклянный порошок (5%). В самых крайних случаях добавляют мелкофракционный щебень определенного цвета, гальку, гравий, ракушки. Задача наполнителей — обеспечение нужного оттенка, фактуры, прочности.
- Модификаторы. В роли присадок используют пластификаторы (0,5%), гидрофобизаторы, противоморозные добавки, замедлители/ускорители затвердевания.
- Пигменты дают возможность получить изделие любого цвета. Их обычно вводят в состав бетона на этапе замешивания раствора.
- Армирующие добавки, обычно фиброволокна (600 г на 1м3). Они значительно повышают прочность конструкций.
- Вода, очищенная, без примесей.
На соотношение всех компонентов влияет вид будущих изделий, их требуемые качества, условия эксплуатации (помещение, улица), марка цемента, а также тип формовки. Пропорции, использующиеся чаще всего, таковы:
цемент (М500) — 1 часть;
вода — 2;
песок — 3.
Процент содержания красителя — 2-5. Для получения насыщенного цвета добавляют максимальное количество (5%). Иногда пигменты вовсе не добавляют, а окрашивают уже готовые бетонные конструкции. Так делают, когда хотят обеспечить их максимальную прочность.
Различные модификаторы вводят в таком количестве, которое рекомендовано производителем используемого материала. Специальные сухие смеси для изготовления архитектурного вида бетона можно купить готовыми.
Архитектурный бетон своими руками
Если запланировано изготовление малых форм, которые не потребуют значительного количества смеси, то сделать архитектурный бетон своими руками можно без особых проблем. Технология изготовления этого строительного материала мало отличается от приготовления обычного серого раствора.
- Сухие ингредиенты просеивают через сито с мелкими ячейками (1,5х1,5 мм). Цемент (в сухом виде) тщательно смешивают с песком.
- Затем добавляют другой наполнитель, пигмент, модификатор, фиброволокно. Сухой состав перемешивают до получения абсолютной однородности.
- В центре емкости делают углубление, в которое небольшими порциями вливают воду. Смесь доводят до требуемой консистенции.
Качество полученного раствора проверяют простым способом: берут немного раствора, затем сжимают его в кулаке. Если между пальцами появилась вода, то досыпают небольшое количество песка. Когда после разжимания кулака раствор кажется слишком рыхлым, или вовсе старается рассыпаться, маленькими порциями добавляют воду.
Приготовленный раствор заливают в формы. Чтобы предотвратить образование пустот, его уплотняют. Дальнейшие работы можно продолжать спустя 48 часов, однако для полного набора прочности бетону требуется не менее 28 суток.
Как сделать своими руками архикамень
Создание архитектурных изделий начинается с проработки желаемой формы. Определившись с тем, что хочется изготовить своими руками, можно приступать к побору материалов и способов для реализации задуманного.
Таблица: Состав архитектурного бетона
| Вид бетонной смеси | Компоненты в объемных долях | ||||
| Цемент | Песок | Щебень | Пигмент | Пластификатор | |
| Геометрическая | 1 | 4 | 3 | 0,10…0,15 | 0,02…0,03 |
| Декоративная | 1 | 3 | 2 | 0,05…0,10 | 0,03…0,07 |
| Скульптурная | 1 | 3 | – | 0,05…0,15 | 0,10…0,15 |
Вода добавляется после смешивания сухих компонентов. Требуется получить массу по свойствам, напоминающую густую сметану.
Способы формирования
Изделия формируют заливкой в формы или прессованием, которое сопровождается вибрацией (вибропрессование). Формы изготавливают разъемными или эластичными. Разъемные формы используют для изготовления элементов заборов, балясин, ограждений лестниц.
Декоративный печатный бетон является морозостойким и не требует дополнительного ухода.
Из силикона изготавливают эластичные формы. Они после отверждения массы позволяют вынуть отливки, не разрушая целостность формующего ограждения.
Желая создать оригинальную форму одноразового применения, поступают иначе.
- Из пенополистирола вырезают модель.
- При необходимости фрагменты склеивают между собой, используя ПВА или Бустилат.
- Смазывают поверхность разделительным составом.
- Модель помещают в заливочный ящик.
- Выполняют заливку гипсом.
- После высыхания гипса выжигают пенополистирол с помощью пламени газовой горелки. Вспененный материал выгорает полностью.
- Внутреннее пространство обрызгивают маслом.
- Готовят бетонную смесь и заливают ее внутрь гипсовой формы.
- После отверждения бетона удаляют гипс и получают оригинальное изделие.
Некоторые используют метод лепки. В этом случае каждое изделие получает свой неповторимый вид.
Технология изготовления
Заливные формы заполняют в следующей последовательности.
- Формы смазывают разделительным составом. Здесь используют отработавшее моторное масло.
- Протирают от излишков смазки.
- Готовят архибетон.
- Заливают его в форму.
- Ставят форму на вибростол, где из массы удаляют воздух.
- Выставляют заливку на сушку.
- Освобождают литье от формы.
Эластичные формы используют в аналогичной последовательности. Отпадает необходимость в разборке. Оболочку просто снимают с отливки.
Напыление
Цветную цементную смесь можно нанести на поверхность стены. учитывая плотность цемента М400 и М500, готовят несколько растворов и распылитель. Используют небольшой вентилятор, а также плоскую поверхность, куда насыпают смесь пигмента и цемента.
Последовательно меняя цвета, окрашивают всю поверхность. Начинают окрашивание со светлых красок (желтые или светло-оранжевые). В дальнейшем красят красными и бардовыми тонами. Завершают работу синими оттенками.
Если изменить порядок используемых красок, получают грязные непривлекательные тона.
Трафаретное окрашивание
Используя трафареты, можно наносить краску только в определенные места. Так создают рекламные надписи или раскрашивают, создавая картины из цветного бетона.
Трафареты можно изготовить самостоятельно. Используют ватман, картон, фанеру или МДФ.
Штамповка
Штампы используются с древних времен. Подготовив штамп из силикона или иного эластичного материала, на влажный бетон наносят желаемый оттиск. В дальнейшем след останется навсегда.
Некоторым нравится регулярный рисунок. Для этой цели выпускают валики с рельефным рисунком. Достаточно прокатать валик по влажной поверхности, чтобы получить повторяющийся вид. Так на сплошной гладкой поверхности создают видимость использования искусственных или натуральных камней.
Состав и свойства архитектурного раствора
Состав этого материала не отличается от аналогичного обычного строительного раствора соответствующей марки. Единственное ограничение – декоративный цемент должен иметь белый или светло-серый цвет, чтобы после введения пигмента монолит не стал блеклым и невыразительным. Рекомендованные М400 и М500, он должен быть однородной порошкообразной консистенции, не допускается наличие комков, посторонних включений. В составе архитектурного бетона может быть только промытый кварцевый песок, чистая вода.
При изготовлении арт-бетона своими руками нужно взять комок смеси и сжать его, если потечет вода, нужно добавить песка, при распадении комка, добавить немного воды. Пропорции в зависимости от марки бетона на цементе М500 или М400 можно увидеть в таблице:
| Марка бетона | Марка цемента | Пропорции (Ц/П/Щ) |
|---|---|---|
| М200 | М400 | 1/2,8/4,8 |
| М500 | 1/3,5/5,6 | |
| М250 | М400 | 1/2,1/3,9 |
| М500 | 1/2,6/4,5 | |
| М300 | М400 | 1/19/3,7 |
| М500 | 1/2,4/4,3 | |
| М400 | М400 | 1/1,2/2,7 |
| М500 | 1/1,6/32 | |
| М450 | М400 | 1/1,1/2,5 |
| М500 | 1/1,4/2,9 |
Важнейшим компонентом декоративного бетона являются пигменты, придающие раствору нужный оттенок. Их специально смешивают, для получения ярких цветов объемная доля пигмента должна составить 5 % от всего материала, для стандартных расцветок — 2-3 %. Их применение не несет экологической опасности и насыщает цветом весь объем материала, поэтому они не выгорают.
Для облегчения работы с материалом, в него добавляются пластификаторы, около 0,5 % по объему сухого материала. Чтобы упрочнить материал, делается армирование из фиброволокна из расчета 600 г на 1 кубический метр раствора. В качестве дополнительных наполнителей используется мелкий гранитный щебень, мраморная крошка.
Достоинства и недостатки
Архитектурный бетон обрел свою популярность, за счет особых свойств, высокому качеству и многофункциональности. Декоративный бетон имеет такие преимущества:
- Мелкая зернистость и плоская структура обеспечивает легкость шлифовки, возможность получения идеально гладкой поверхности.
- Арт-бетон не выгорает, не разрушается под прямыми солнечными лучами.
- Не разрушается при повышенной влажности, не боится перепадов температуры и других атмосферных воздействий.
- Обладает минимальным показателем гигроскопичности, что препятствует карбонизации, поэтому сохраняет прочность на протяжении длительного периода.
- Прост в работе за счет высокой пластичности.
- Обладает приемлемой ценой, особенно при самостоятельном изготовлении.
- Разнообразие оформительских решений за счет присадок и пигментов.
- Экологичность, гипоаллергенность.
- Не усаживается при схватывании.
- Даже отшлифованная поверхность безопасна для хождения и не проскальзывает под ногами.
- Не требует специального ухода.
К недостаткам арт-бетона относят необходимость применения объемных опалубок и крепежных элементов, армирования при заливке массивных конструкций. Чтобы выполнять отделку архитектурным бетонным раствором, необходимо дополнительно укреплять основу, а для деревянных конструкций он вообще не годится. При работе с большими фасадами потребуется помощью тяжелой высотной техники, ограждение территорий, что не всегда легко сделать в условиях плотной застройки.
Еще один недостаток этого материала – сложности заливке тонких и мелких элементов. Раствор схватывается достаточно медленно (не менее суток), за это время лепка может деформироваться. Поэтому при работе с элементами, для которых требуется высокая точность, необходима специальная подготовка. В этом случае можно получить отличные оригинальные элементы отделки.
Технические характеристики
Декоративный бетон – это специализированный строительный материал. Его эксплуатационные и технические характеристики зависят от компонентов и технологии приготовления. Среди его характеристик выделяют:
- Белизна материала 68-85 %.
- Схватывание до 65 % от номинальной прочности не более 15 часов.
- Прочность сжатия: трехсуточная – 39 МПа, четырехнедельная – 59 МПа.
- Усадка при схватывании не более 0,12 %.
- Морозостойкость не менее F100.
Состав и таблицы пропорций для приготовления смеси
Любой бетон – это точно выверенная пропорция материалов, которые обеспечивают удобоукладываемость смеси и прочность конструкции. Если говорить об декоративных разновидностях материала, то состав будет таким:
- Связующий элемент Здесь используется цемент марок М-400/М-500, без дополнительных примесей и добавок. Кроме этого, учитывая предназначение смеси, цемент должен иметь белый цвет.
- Наполнитель
Данный компонент обеспечивает объём и пластичность смеси. Большинство производителей используют просеянный кварцевый песок, который обеспечивает готовым изделиям текстуру, идентичную натуральным материалам.
Однако здесь нет строгих рекомендаций и ограничений, поэтому допустимо использование в качестве наполнителя битого стекла, мраморной крошки, речных ракушек. Это помогает добиваться оригинальных архитектурных эффектов.
- Щебень
При изготовлении обычного строительного бетона этот компонент обеспечивает прочность. При изготовлении архитектурного бетона, добавление щебня не является обязательным условием. Однако многие производители идут на этот шаг, чтобы повысить характеристики смеси.
- Добавки
Допускается применение пластифицирующих добавок и модификаторов для улучшения свойств бетонной смеси. Добавление добавок улучшает пластичность бетона, повышает морозоустойчивость и влагостойкость, позволяют добиться глянцевой поверхности.
- Красящие вещества
Красители придают застывшему бетону схожесть с натуральным покрытием. Данные компоненты добавляют при процессе замешивания, что обеспечивает однородность пигментации. Цветовая палитра не имеет ограничений, поэтому оттенок готовой продукции зависит только от желания и фантазии заказчика.
- Вода
Этот компонент добавляется для повышения пластичности и удобоукладываемости смеси. В воде не допускается присутствие дополнительных примесей: это может негативно отразиться на свойствах бетона.
Пропорция компонентов напрямую зависит от целевого применения бетонной смеси. Соотношение наполнителя, пластификаторов воды и связующего вещества рассчитывается в строительных лабораториях. Детальный рецепт изготовления относится к категории коммерческой тайны, поэтому производители не торопятся разглашать свои секреты.
Таблицы соотношений частей песка (П), цемента М-400 и М-500 (Ц) и щебня (Щ) для приготовления раствора архибетона:
| Цемент М400 | |||
| Марка | Пропорции Ц/П/Щ | Объем раствора на 10 литров цемента, в литрах: П/Щ | Литров бетона, получаемого из 10 литров цемента |
| 100 | 1/4,6/7 | 41/61 | 78 |
| 150 | 1/3,5/5,7 | 32/50 | 64 |
| 200 | 1/2,8/4,8 | 25/42 | 54 |
| 250 | 1/2,1/3,9 | 19/34 | 43 |
| 300 | 1/19/3,7 | 17/32 | 41 |
| 400 | 1/1,2/2,7 | 11/24 | 31 |
| 450 | 1/1,1/2,5 | 10/22 | 29 |
| Цемент М500 | |||
| Марка | Пропорции Ц/П/Щ | Объем раствора на 10 литров цемента, в литрах: П/Щ | Литров бетона, получаемого из 10 литров цемента |
| 100 | 1/5,8/81 | 53/71 | 90 |
| 150 | 1/4,5/6,6 | 40/58 | 73 |
| 200 | 1/3,5/5,6 | 32/49 | 62 |
| 250 | 1/2,6/4,5 | 24/39 | 50 |
| 300 | 1/2,4/4,3 | 22/37 | 47 |
| 400 | 1/1,6/32 | 14/28 | 36 |
| 450 | 1/1,4/2,9 | 12/25 | 32 |
Области применения декоративного бетона
Если говорить про применение белого цемента, то сегодня его используют при:
- отделке фасадов и внутренних стен помещений;
- изготовлении тротуарной плитки, имитирующей натуральный камень;
- приготовлении клеевых, цементно-известковых смесей и затирок;
- изготовлении элементов декора, колонн, ступенек, заборов, бордюров и многого другого.
Рассмотрим, какие изделия из белого цемента можно изготовить на своем загородном участке.
Дорожки
Чаще всего архитектурный бетон используют для садовых дорожек. Для этого можно пойти двумя путями:
- Изготовить из декоративного материала плиты и уложить их как готовые изделия.
- Залить цементный раствор в цельную опалубку и воспользоваться штампами.
Второй вариант пользуется большей популярностью.
Для изготовления дорожки необходимо выполнить следующие шаги:
- Разметьте территорию.
- Снимите верхний слой почвы, глубиной до 10 см.
- Установите опалубку (если вы планируете построить железобетонные дорожки, то уложите армирующую сетку).
- Засыпьте щебень.
- Залейте цементный раствор, разгладьте и утрамбуйте его.
Чтобы получить рельефную поверхность, лучше использовать штамповочный метод декорирования бетона. Для этого, дождитесь, пока поверхность дорожки не подсохнет, и уложите на нее подготовленные матрицы.
Дополнительно дорожку можно украсить кусками цветного стекла или мрамора.
Заборы
Из этого прочного материала часто изготавливают декоративные заборы из бетона, которые будут ограждать весь участок или отдельную зону внутри двора. Такие стилевые решения пользуются сегодня огромной популярностью.
Для такой постройки вам потребуется изготовить декоративные столбы для забора и прочие элементы (секционные плиты и колпаки) нужной формы и размера. Секционные панели можно сделать как односторонними, так и двусторонними. Также декоративные бетонные столбы могут быть сборными или цельными, с узорами или без них.
Верхние колпаки рекомендуется изготавливать купольной формы, но более эффектно и необычно смотрятся квадратные и круглые изделия.
Чтобы нанести на декоративный бетонный забор узор или рисунок, удобнее всего использовать метод штамповки, по тому же принципу, что и для приусадебной дорожки.
Скульптуры
На загородных участках часто можно встретить необычные фигурки, грибы, цветы и животных. Такие декоративные изделия из бетона требуют большого терпения и навыков лепки.
Для изготовления таких фигур необходимо:
- Сформировать каркас будущей скульптуры с помощью арматуры и сварочного аппарата.
- Обмотать «скелет» металлической сеткой внахлест (если внутри скульптура останется полой).
- Вылепить мелкие детали из бетона.
- Нанести на подсыхающий раствор матрицы или мозаичные элементы.
- Окрасить изделие при помощи напыления пигмента.
Отделка стен
Цементная штукатурка стен – это еще один вариант использования белого бетона. Благодаря такому покрытию вы защитите постройку от мороза и увеличите теплопроводность стеновых панелей.
Для того чтобы произвести работу самостоятельно:
- Очистите поверхность стен от пыли и грязи (при необходимости промойте их и высушите).
- Покройте стены грунтовкой несколько раз и дождитесь, пока она полностью не высохнет.
- Нанесите декоративную штукатурку шпателем.
- Выполните художественную резьбу, если это необходимо.
- Обработайте стены красящим составом при помощи штампов или методом напыления.
Как видите, декоративный цемент можно использовать для самых разных целей, начиная от отделки стен, заканчивая удивительными красочными скульптурами.
