Камень в облицовке: подробнее о распространенных ошибках

Для отечественного строительства и бытового обслуживания каждый год используются примерно 3.3 млн. кв. метров облицовочных декоративных камней (подсчет в указанной плите при толщине 20 мм).

Из-за всего объема потребления 30-35% отправляются в Москву, 6-8% предназначены для Санкт-Петербурга, остальное в основном – для крупных культурных и промышленных центров Поволжья, Урала, Сибири.

Проведенные оценки за последние годы подтверждают, что основная часть облицовочного камня в России предназначалась для гражданского строительства (55%), жилищного, включая индивидуальное, строительства – 16%, возведения культовых сооружений, реставраций объектов историко-архитектурного значения – 15%, изготовления ритуальных изделий – около 14%.

Не было замечено сокращения потребления камня по территории РФ даже в условиях экономического кризиса, замедления производства. Компенсировать замедление российской промышленности в этот период удалось благодаря повышению уровня импорта.

Благодаря этому заметно расширилась доступная палитра облицовок для возводимых и реконструируемых сооружений в Москве, промышленных и культурных центрах страны, в которых строительство оставалось на прежнем уровне.

Однако необходимо подчеркнуть, что громадная часть облицовок, реализованных в Москве, Санкт-Петербурге и т.п., особенно если смотреть на исторические районы городов, требует реставрации, находясь часто в неудовлетворительном состоянии, порой доходя и до аварийного. В подобных условиях расслаиваются некоторые детали фасадов, интенсивная эрозия поверхности, образование сколов частей камня, появление пятен и высолов на поверхности, прочие дефекты. Постепенно снижаются важные эксплуатационные и прочностные свойства, что предопределяет опасность облицовки непосредственно для пешеходов, к тому же, заметно страдает эстетическая составляющая – выцветание, загрязнение и др. В итоге столь эксклюзивные решения становятся просто заурядным материалом, который не обращает на себя должное внимание, не может передать художественные достоинства сооружений.

В городах продолжается процесс деградации наружной облицовки, для которой характерны несколько важных причин:

• В течение последних лет увеличивается атмосферная агрессия.
• Интенсивно развивается городской транспорт, соответственно возрастают вибрационные нагрузки в отношении зданий.
• Меняется гидродинамическое состояние грунтов, из-за чего происходит осадка, дальнейшая деформация конструкций.
• Ошибки в проектировании (выбор конструктивных решений, камня).
• Для дорог активно применяются противогололедные солевые реагенты.
• Нарушения либо несоответствия правилам рациональной эксплуатации облицовки.
• и ряд других индивидуальных причин.

Обычно из-за ошибок в выборе подходящего материала возникают наиболее проблемные последствия, которые в большинстве своем обусловлены применением при наружной облицовке разных известняков. Когда для материала не характерна достаточная морозостойкость, и подходящий коэффициент размягчения из-за естественных недостатков камня, либо при допуске нарушений техногенного характера (поступает сырье для облицовки из карьеров после добычи взрывами), уже спустя довольно короткий период будут заметны дефекты облицовки. Подобная ситуация проявилась для элементов ограды московского сада «Эрмитаж», где использовался известняк из Горского месторождения. Обрушение каменных деталей произошло практически сразу по завершении работ. Также проблема возникла и с белокаменными элементами венчающего барабана для церкви Богоявления, находящейся в Китай-городе. Установлены белокаменные детали были в 1997-м году, уже сейчас для них необходима замена в результате разрушения. Возникают при этом различные сложности, по причине заметных различий деталей по высоте.

Подобная же ситуация возникла со ступенями лестницы "Английского двора" в Зарядье – недавно была проведена реставрация, но уже сейчас известняк начинает разрушаться. Не удалось исключить эту проблему для деталей, выполненных из люберецкого песчаника – некоторые разновидности данного камня отличаются малой механической прочностью, из-за чего уже через несколько лет начинают разрушаться детали (церковь Св. Косьмы и Дамиана на Маросейке). При этом разрушения деталей могут быть массовыми, что повлечет за собой необходимость проводить многие ремонтные работы (в частности, мощение люберецким песчаником Тишинской площади и Александровского сада).

Другой вид дефектов, вызванных неправильным выбором камня, представляет собой интенсивное загрязнение его поверхности на фасадах зданий. Почернение фасадов от копоти и прочих видов грязи особенно характерно для светлых пористых материалов (известняки, ракушечники, травертины}, применение которых в массовом количестве в прошлые годы следует признать большой ошибкой (за рубежом такие материалы обычно используют в экологически чистых районах - пригородах, парковых зонах и т.п.).

Наибольшая эффективность характерна для способа устранения грязи – пароструйной очистки, хотя она и достаточно трудоемка по причине высокой пористости данного камня. Возможно замедление процесса загрязнения за счет систематический гидрофобизации фасадов после очистки (каждые 3-4 года), однако эксплуатация облицовки становится более затратной.

Поэтому возникла необходимость ограничивать использовать данные типы камня для фасадов зданий в Москве и других больших городах. Они могут быть лишь в качестве исключения, используясь для объектов, вдалеке от промышленных предприятий, либо находящихся в местах с благоприятной розой ветров.

Ряд ошибок при выборе предпочтительного камня при облицовке цоколя зданий обусловлен применением карбонатного состава (известняки, мраморы, доломиты): со временем указанные материалы в деталях, которые соприкасаются с грунтом, утрачивают свою эстетическую красоту, начиная буреть и темнеть, порой происходит вовсе разрушение по причине подсоса грунтовых вод, в которых содержатся растворенные соли. Поэтому для подобных условий использования более предпочтительны камни, для которых характерна высокая стойкость к воздействию солей (применение соответствующих гранитов и других материалов).

Порой архитекторы для украшения фасада предпочитают цветные камни, не разбираясь в их цветостойкости – стойкости к ультрафиолетовым лучам. Однако из-за своих свойств некоторые типы камней хроматической цветовой гаммы будут быстро выцветать на солнце, из-за чего ухудшаются их декоративные свойства. Прежде всего, это характерно для красных, черных, зеленых мраморов, зеленых доломитов, гранитов, змеевиков и др.

Однако увлечение применения для наружных облицовок (цоколей, порталов и т.п.), в частности, «греческого зеленого доломита «верде тинос», также цветных мраморов из Италии и других сохраняется. Однако логично будет использовать для данных задач исключительно камень с достаточными показателями цветостойкости, либо материал должен использоваться для теневых участков фасада. Важно учитывать, что в результате ошибок в выборе камня могут образовываться различные дефекты даже для прочных пород, в числе которых и граниты. Примечательно, что не каждый гранит способен успешно противостоять воздействию температур (при замораживании и оттаивании зимой, разогреву под влиянием солнечного света), в итоге шелушится лицевая поверхность (характерно для важнозерского, емельяновского и других типов гранитов).

Наиболее интенсивное шелушение свойственно для гранитных деталей, находящихся в нижней части фасада, на первом этапе причиной становится абразивное воздействие частичек песка (могут переноситься из-за ветра или «противогололедной» техники) на полированную поверхность.

Другим актуальным дефектом, с которым сталкивается гранитная облицовка, становятся пятна намокания. Причиной становится повышенное водопоглощение. Среди прочих дефектов, которые могут возникать по причине ошибок в выборе камня, выделить можно интенсивное загрязнение поверхности на фасадах. Особенно распространено почернение для светлых пористых материалов (травертины, известняки, ракушечники) в результате влияния копоти и другой грязи. Практика доказала большую ошибку использования указанных материалов для массового строительства (их применение за рубежом предусмотрено исключительно для экологически чистых районов – парковых зон, пригородов и т.д.).

Среди эффективнейших способов устранения грязи отдельно выделить следует пароструйную очистку. Но из-за высокой пористости указанных типов камня предстоит столкнуться с довольно трудоемкой операцией. Загрязнение может быть замедлено благодаря систематический гидрофобизации фасадов после очистки (каждые 3-4 года), однако эксплуатация облицовки потребует дополнительных трат.

Поэтому практика и доказывает необходимость ограничить использование указанных видов для фасадов зданий, находящихся в Москве либо других больших городах, применять их можно лишь для объектов на удалении от промышленных предприятий, в регионах, для которых сохраняется благоприятная роза ветров.

Среди характерных и распространенных ошибок во время выбора предпочтительного камня для облицовки цоколя зданий, можно выделить применение карбонатного состава (известняки, мраморы, доломиты): в деталях, которые соприкасаются с грунтом, спустя некоторое время данные материалы будут становиться менее привлекательными, бурея и темнее, порой происходит вовсе разрушение по причине подсоса грунтовых вод, в которых содержатся растворенные соли. Поэтому для подобных условий использования более предпочтительны камни, для которых характерна высокая стойкость к воздействию солей (применение соответствующие гранитов и других материалов).

Порой архитекторы для украшения фасада предпочитают цветные камни, не разбираясь в их цветостойкости – стойкости к ультрафиолетовым лучам. Однако из-за своих свойств некоторые типы камней хроматической цветовой гаммы будут быстро выцветать на солнце, из-за чего ухудшаются их декоративные свойства. Прежде всего, это характерно для красных, черных, зеленых мраморов, зеленых доломитов, гранитов, змеевиков и др.

Однако увлечение применения для наружных облицовок (цоколей, порталов и т.п.), в частности, «греческого зеленого доломита «верде тинос», также цветных мраморов из Италии и других сохраняется. Однако логично будет использовать для данных задач исключительно камень с достаточными показателями цветостойкости, либо материал должен использоваться для теневых участков фасада. Важно учитывать, что в результате ошибок в выборе камня могут образовываться различные дефекты даже для прочных пород, в числе которых и граниты. Примечательно, что не каждый гранит способен успешно противостоять воздействию температур (при замораживании и оттаивании зимой, разогреву под влиянием солнечного света), в итоге шелушится лицевая поверхность (характерно для важнозерского, емельяновского и других типов гранитов).

Наиболее интенсивное шелушение свойственно для гранитных деталей, находящихся в нижней части фасада, на первом этапе причиной становится абразивное воздействие частичек песка (могут переноситься из-за ветра или «противогололедной» техники) на полированную поверхность.

Другим характерным для гранитной облицовки дефектом являются пятна намокания, возникают которые по причине повышенного водопоглощения. Следует отказаться при облицовке фасадов от светлого гранита полированной фактуры, влагопоглощение которого превышает 0.2%. В противном случае будет происходить впитывание влаги во время каждого дождя, что приведет к появлению некрасивых темных пятен на фасаде. Подобное явление может в дальнейшем усугубляться (к примеру, здание РАО «Газпром»), если впитывать влагу и задерживать высыхание гранита будет также утеплитель, использовавшийся между стеной и облицовкой. Предотвратить подобный дефект можно за счет гидрофобизации поверхности.

Причиной некоторых дефектов могут быть конструктивные ошибки во время проектирования. В числе наиболее распространенных подобных проблем выделить следует ошибки либо вовсе отказ от компенсационных швов, которые должны быть между деталями облицовки. Примером подобного несоблюдения технологии можно считать детали цоколя здания бизнес-центра "Парус", для которого решено было воспользоваться головинским лабрадоритом. Для него не использовались вертикальные температурные швы для компенсации деформации материала при нагревах под солнечными лучами. Порой трещины могут быть из-за усадочных деформаций элементов сооружений и зданий. Самыми распространенными подобные дефекты стали для путевых стен метрополитена, можно было избежать проблем при устройстве расчетного числа компенсационных швов, также неплохим вариантом стали бы конструкции облицовки на относе от самой стены.

В числе самых серьезных ошибок при проектировании традиционно называется несоответствие номенклатурного типоразмера используемого изделия и самого объекта строительства либо реставрации. К примеру, для облицовки фасадов могут использоваться изделия с заниженной толщиной, в частности, коелгинский мрамор при толщине плит в 18-20 мм. либо бодракский известняк в 30 мм. При использовании торцевой конструкции крепления, будет оставаться у мраморной плиты стенка толщиной 6-7 мм. между лицевой гранью и пироном, для известняка – 10-12 мм., эти свойства оказываются недостаточными для столь крупных материалов: существует вероятность скалывания кромок, выветривания плит из-за сильных ветровых нагрузок. Также в отечественной практике применяется и утоненная гранитная облицовка – последствия будут такими же.

Порой просчеты в проектировании или просто небрежность со стороны строителей приводит к появлению пустот между облицовкой и стеной – в них будет накапливаться вода. Соответственно, зимой происходит разморозка облицовки, разрушается камень, вываливаются детали. Предотвращение подобной проблемы возможно при тщательной гидроизоляции облицовки: при установке плит цоколя необходимо полностью замоноличивать свободное пространство.

Высолы на граните также являются распространенным дефектом при облицовке, возникают по причине плохого качестве гидроизоляции швов, применения некачественного раствора, при наличии в нем противоморозных добавок (нитрат натрия). Фильтрация по цементу закладочного пространства приводит к насыщению растворимыми солями, которые содержатся в его составе, в итоге выходит на лицевую поверхность используемого камня через швы. Здесь уже соли будут выпадать в осадок, что приводит к белым высолам. Устранить подобные дефекты можно по следующей технологии: механическим способом, при помощи щеток устраняются остатки цементного раствора и пыль. Далее требуется обработка данных участков посредством специального препарата-очистителя (используя кисть) со слабо кислой реакцией. Затем, спустя 15-20 минут, необходимо тщательно протереть место нанесения щетками, применяя моющие средства, остается обильно промыть участки водой. Чтобы в дальнейшем повторно не возникли высолы, требуется надежная герметизация швов.

Элементы облицовки могут отслаиваться от известняка, при дальнейшем разрушении отдельных деталей, по причине закрашивания лицевой поверхности материала. Ранее выполнялась порой побелка камня, с использованием извести – в таком случае сохранялась способность камня «дышать». Сейчас же часто выполняется покрытие известняка с использованием разных синтетических составов, что приводит к исключению воздухопаропроницаемости камня. В итоге под пленкой происходит кристаллизация солей, отслаивается пленка с наружными элементами, их последующее разрушение. Появление ржавых пятен на граните (на плитках мощения, парапетах, брусчатке и т.д.) возможно по разным причинам, основной является брак при распиловке, который должен быть устранен камнеобрабатывающим заводом (по требованиям стандарта в отношении архитектурно-строительных изделий, необходима тщательная очистка от оксидов, остатков металлической пыли и прочих загрязнений с поверхности пиленых плит.

Для устранения данного дефекта может быть выбран пескоструйный или же химические способы (для обработки поверхности применяются реактивы кислого состава, после этого выполняется интенсивная промывка водой).

Появление пятен на мраморе (бурых, ржавых и прочих) в основном актуально для белого коелгинского мрамора, который отличается неблагоприятной поровой структурой – «губка», в таком случае частички грязи и органики будут активно подсасываться в камень, появляются которые при разложении дерева, оберточной бумаги, конопатки и т.д.

Процедура устранения подобных дефектов на практике выходит достаточно трудоемкой (необходимо проводить многократную промывку, для которой используются разные моющие средства). Гораздо проще оказывается нейтрализация ржавых пятен, которые возникают в результате наличия в камне сульфидов – в подобной ситуации оксиды железа, которые появляются при увлажнении, под влиянием лимонокислого натрия или прочих средств, будут переведены в бесцветные соли. Многие дефекты при облицовке интерьеров камнем обусловлены ошибками при подборе материала.

В частности, нередки различные корытообразные впадины и вытертости для лестничных ступеней и мраморных полов. Их появление объясняется неправильным выбором материала, при котором не учитывалась истираемость. Она же может быть достаточно высокой, особенно, если говорить про уральские мраморы (мраморский, уфалейский, пугачевский и т.п.), и различные зарубежные материалы, в числе которых «брекчиа перниче», «роса верона» и другие. По своей истираемости указанные материалы не могут соответствовать стандарту.

Также важным дефектом для мраморных полов становится разрушение плит. Часто вызывается процесс разрушения антигололедными солями, которые заносятся с улицы. С такой проблемой сталкивается мрамор «рэд эритрия», доломит «верде тинос» и другие материалы. При проектировании требуется выбор камня с большей стойкостью к солям, необходимо помнить о мерах, позволяющих предотвратить попадание в помещение солей. Образование на граните ржавых пятен возможно по разным причинам. Основной следует считать допущенный брак при распиловке, который должен быть устранен камнеобрабатывающим заводом (по стандарту архитектурно-строительных изделий, для пиленых плит обязательна тщательная очистка от оксидов, следов металлической пыли и других загрязнений).

Этот дефект может быть устранен пескоструйным способом либо химическими методами (обработка поверхности реактивами кислого состава с последующей интенсивной промывкой водой). Пятна на мраморе (ржавые, бурые и т.п.) - дефект, характерный, главным образом, для белого коелгинского мрамора, имеющего неблагоприятную поровую структуру ("губка"); при такой структуре происходит активный подсос в камень частичек грязи и, в первую очередь, органики (тонинов), образующихся в результате разложения оберточной бумаги, дерева (ящики либо клинья, оставленные за облицовкой), конопатки и т.п. При увлажнении облицовки эти вещества вместе с водой уходят вглубь камня, а при высыхании вновь выталкиваются на поверхность фасада испаряющейся влагой.

Процедура устранения подобных дефектов на практике выходит достаточно трудоемкой (необходимо проводить многократную промывку, для которой используются разные моющие средства). Гораздо проще оказывается нейтрализация ржавых пятен, которые возникают в результате наличия в камне сульфидов – в подобной ситуации оксиды железа, которые появляются при увлажнении, под влиянием лимонокислого натрия или прочих средств, будут переведены в бесцветные соли. Многие дефекты при облицовке интерьеров камнем обусловлены ошибками при подборе материала.

Особо следует рассмотреть частый дефект для покрытия пола – шелушение полированной поверхности камня. Особенно он распространен для изделий, в которых полностью закрыта поровая структура при полировке с применением синтетической мастики – с целью повышения качества глянца (данный принцип регулярно применяют итальянские производители). В итоге, для камня исключена паро- и воздухопроницаемость: существенно затруднено испарение через швы воды, оказавшейся под камнем, при застое же частично растворяется кальцит, вновь происходит отложение солей – образуется двойной гидрокарбонат, который способен разрывать пленку поверхности, камень начинает шелушиться. Особенно ярко будет проявляться подобный эффект при добавлении ПВА либо прочего компонента кислого состава, которые способны интенсифицировать растворение кальцита (добавляются они часто, чтобы улучшить схватывание раствора с камнем). Характерны подобные дефекты для различных банков, офисов, проявляются уже спустя считанные месяцы или даже недели по завершении укладки. Устранение данного недостатка возможно за счет переполировки полов.

Облицовочному камню отводится важное значение в городской архитектуре. Однако и несомненным является тот факт, что при допущении ошибок во время проектирования, монтажа или дальнейшей эксплуатации каменной облицовки, заметно может быть снижена её долговечность, ухудшена эстетика вида, даже может нести опасность для окружения. Чтобы избежать подобных последствий, следует учитывать некоторые меры, позволяющие обеспечить долговечность и высокую надежность использования камня:

• В крупнейших городах, в которых используется камень, необходима организация экспертных советов, которые будут оценивать правильность выбора, сформированных проектных решений для новых объектов, для которых применяются облицовочные каменные материалы.
• Управление "Моспроект-2" при сотрудничестве с ГУП "ВНИПИИ-стромсырье" должно сформировать сборник, содержащий типовые решения конструкций по облицовке фасадов с использованием природного камня, которые способны гарантировать долговечность облицовки, издать альбом, представляющий декоративные разновидности натурального камня РФ, номенклатурный ассортимент доступных облицовочных изделий, которые могут быть допущены и рекомендованы при облицовке разных элементов возводимых сооружений.
• В структуре архстройконтроля необходима специальная служба, задачей которой станет контроль состояния, ремонта и последующей эксплуатации каменной облицовки.
• Выпускать новый ГОСТ 9479 следует на основании ужесточенных требований в отношении эксплуатационных и физико-механических свойств, расширения числа определяемых показателей, по аналогии с зарубежным стандартом.