12. Облицовка природными и искусственными камнями
12. Облицовка природными и искусственными камнями
Облицовка из природного камня. Горные породы по условиям образования делятся на три основных группы: изверженные (или магматические), осадочные (или пластовые) и метаморфические (или видоизмененные). Из магматических пород наиболее известны гранит, диорит, сиенит, андезит и базальт. Осадочные породы — это, прежде всего, песчаник, гипс, доломит, песчанистый мергель, известковый туф, известняки и др. К метаморфическим породам относятся гнейсы, глинистые сланцы, кварциты и мраморы. Камень добывают в каменоломнях. При добыче камня его естественный цвет не изменяется. После грубой обработки камня шпунтом и бучардой поверхность камня становится более светлой, а после шлифования и полировки его цвет становится более насыщенным. Шлифовать и полировать можно только камень, состоящий из примерно однородных составляющих одинаковой твердости — иначе при шлифовке или полировке отдельные зерна могут выкрашиваться. Кроме того, для полировки пригодны лишь те породы, поверхность которых устойчива к различным атмосферным осадкам и агрессивным средам. Это, прежде всего, граниты, сиениты, мраморы, известковые туфы и т. д.
При облицовке из естественного камня швы оставляют сравнительно узкими и ничем не заполняют. Узкими они должны быть для того, чтобы в них не могла проникать вода. Лишь в сооружениях больших размеров, подверженных действию солнца, рекомендуется делать швы широкими с учетом температурного расширения камня.
Для выбора подходящего камня необходимо знать преимущества и недостатки отдельных пород и способ наиболее целесообразной их обработки. Камень, даже в одном и том же карьере, отличается по качеству. Камень из осадочных пород имеет частично горизонтальное расположение слоев, и в таком положении его рекомендуют укладывать в конструкции. Не допускается вертикальное расположение слоев такого камня. Это в одинаковой степени относится и к каменным блокам, и к облицовочным плитам.
Для оценки пригодности или непригодности того или иного камня для облицовки необходимо исходить также и из его свойств. Например, долговечность известняка определяется, прежде всего, свойствами его поверхности. Если поверхность плотная и мало гигроскопичная, такой известняк лучше по качеству, чем известняк, сильно впитывающий влагу, стойкость которого ниже. Это можно определить, побрызгав камень водой. Если на поверхности камня долго будет оставаться блестящий слой воды, он мало гигроскопичен, и наоборот.
На качество песчаников оказывает влияние величина зерна и связующий элемент. Песчаник, содержащий глину или ил, считается менее качественным, так как он в большинстве случаев быстрее разрушается от температурных колебаний. Прочные песчаники имеют кремнистое связующее, в котором зерна держатся так прочно, что их невозможно отделить трением. Такой песчаник плотен и отлично выдерживает значительные колебания температуры.
Гранит тем лучше, чем больше он содержит кварца, и наоборот, чем больше в граните слюды, тем его качество хуже. Мелкозернистый гранит считается качественнее крупнозернистого.
Цокольный камень подвержен таким же атмосферным воздействиям, как и камень в естественных условиях. К природным факторам добавляются, особенно в промышленно развитых районах, пыль и отходящие газы, которые неблагоприятно влияют на камень, особенно на известняк. Пыль, оседающая на поверхности камня, связывает влагу и становится питательной средой для корешков мелких растений, которые постепенно разрушают поверхность камня.
Камень грубой обработки применяется для облицовок цоколей (рис. 130). Он не требует ухода и предохраняет строительные конструкции от атмосферных воздействий и механических повреждений. Такая облицовка долговечна и характеризуется хорошими эстетическими качествами, а расходы на ее изготовление сравнительно невелики. Для этой цели подходят гранит, известняк, известковый туф и песчаник. Камень должен быть здоровым, т. е. не выветренным. Оттенки, отличающиеся от основного цвета, не являются недостатком; наоборот, такие цветовые вкрапления часто улучшают декоративные качества камней. Камень грубой обработки имеет приблизительно форму куба.
Очищенные и увлажненные камни укладывают на деревянные клинья на заранее нанесенный цементный раствор состава 1:3 (цемент: песок). Горизонтальные швы при укладке оставляют свободными на глубину 30–40 мм и не заполняют их раствором. После затвердевания раствора швы углубляют на 30–40 мм, смачивают чистой водой и заполняют цементным раствором. Затем шов заглаживают с помощью расшивки.
Для облицовки цоколей используется также тесаный камень (рис. 131). Облицовки из него долговечны и почти не требуют расходов по содержанию. Тесаный камень представляет собой плиты с необработанными краями квадратной и прямоугольной форм толщиной 120–180 мм. Размеры камней квадратной формы колеблются от 150?150 до 600?600 мм, а прямоугольной — от 150?200 до 700?400 мм. Тесаный камень изготавливают преимущественно из выломленных кусков песчаника, гранита и травертина. Неравномерность окраски не имеет значения. На лицевых поверхностях допускаются сколы.
Прямоугольные каменные блоки применяются для облицовки стен (рис. 132). Оптимальная длина блока составляет 2,5–3,5 высоты камня. У угловых блоков самый короткий размер в плане (горизонтальный) должен быть не менее 1,5 высоты. Наиболее эффективные породы камня — граниты, сиениты, андезиты, твердые песчаники и травертины. Песчаники можно применять только в условиях эксплуатации, где отсутствуют попеременное увлажнение и высушивание или замораживание и оттаивание. Камень должен иметь равномерную окраску, ровные горизонтальные плоскости чтобы каждый камень после укладки лежал полной поверхностью, а вертикальные плоскости были ровными до глубины не менее 50 мм за лицевой поверхностью кладки. Нелицевая сторона камней имеет грубую обработку.
Прямоугольные блоки укладывают в подготовленное растворное ложе. С лицевой стороны их кладут на деревянные клинья или планки, а со стороны кладки стены — на железные. Горизонтальные швы оставляют на глубину 30–40 мм пустыми, чтобы затем можно было выполнить расшивку швов и не повредить грани и углы отдельных камней. Шлифованные и полированные блоки, ширина швов между которыми не должна превышать 4 мм, укладывают на свинцовые полоски примерно 30 мм шириной и несколько большей толщиной, чем рекомендуемая толщина швов. Здесь необходимо учитывать оседание кладки. Вертикальные швы с лицевой стороны заливают цементным раствором либо заполняют свинцовыми полосками.
Облицовка каменными плитами. Крупные пиленые каменные плиты предназначены не только для предохранения поверхности стены от механических повреждений и разрушений от атмосферных воздействий, но также и для улучшения архитектурно-художественных качеств домов. Цокольные плиты изготавливают из прочного, невыветренного камня, имеющего небольшие различия цветовых оттенков на лицевой поверхности. В зависимости от вида обработки камня его поверхность бывает бороздчатая, точечная, рифленая, пиленая, шлифованная, лощеная или полированная. Плиты могут быть квадратной и прямоугольной форм. Для их изготовления чаще всего используют гранит, сиенит, андезит, песчаник и известковый туф.
Установка крупноразмерных цокольных плит требует соблюдения определенной последовательности: первый ряд ни в коем случае нельзя укладывать на почву и непосредственно на бетон или кладку стены, а только на слой гидроизоляции, уложенный на защитный слой. Защитный слой толщиной 30 мм цементного раствора, состава 1:2 наносят на прочное основание из бетона или кладки стены. При достижении бетоном необходимой прочности на него можно укладывать клинья из твердого дерева, а на них — первый ряд камня. После этого промежуток в кладке заполняют цементным раствором состава 1:2,5. Отдельные плиты после укладки соединяют одну с другой и крепят к стене с помощью металлических анкеров (рис. 133). Пространство между нелицевой стороной облицовки и лицевой стороной кладки стены на высоту 100 мм от верхней и нижней граней плит заполняют раствором. Толщина плит из песчаника и песчанистого мергеля должна составлять не менее 50 мм, из гранита, сиенита, травертина и плотного мрамора — 30 мм.
Пиленые плиты более других подходят для наружной отделки элементов здания или сооружения, которые подвержены различным атмосферным воздействиям и механическому износу (удары, истирание). Однако, основная функция таких плит — декоративная. Эти плиты нарезают из камня. Поверхность среза мелкозернистая и ровная, поэтому плиты могут быть непосредственно использованы для облицовки. Существует также возможность дополнительной обработки поверхности таким способом, который отвечает общему архитектурному замыслу. Естественный цвет камня особенно ярко проявляется в полированной или тонко отшлифованной поверхности. Крепление камня должно быть надежным, поэтому плиты закрепляют стальными оцинкованными анкерными скобами, заделанными в стену. При наружной облицовке анкерные скобы крепят цементным раствором, а при внутренней — гипсовым. Величина скоб зависит от толщины, массы, а в некоторых случаях — и размера плит. Один конец анкера, изготовленного из полосовой стали или проволоки, заделывают в стену, а другой — вставляют в отверстие, просверленное в боровой стенке каменной плиты. Плиты укладывают на лепешки раствора толщиной 20–30 мм, которые находятся в местах расположения анкеров (рис. 134).
При выполнении облицовки большой площади, особенно на солнечной стороне, необходимо учитывать температурное расширение камня. С этой целью следует предусматривать расширительные швы. При этом прилегающие к швам плиты не должны иметь жесткого крепления, что позволит им перемещаться при колебаниях температуры.
Плиты из естественного камня обычно устанавливают плотно одна возле другой со швом примерно 1 мм. Перевязка плит из естественного камня бывает различной, а стыки на углах можно выполнить несколькими способами.
Облицовка входа в дом декоративным камнем применяется давно. Фактура лицевой поверхности используемого камня может быть точечной, пиленой, шлифованной и полированной.
Полировка камня в целях гигиеничности облицовки наиболее эффективна, поскольку полированную поверхность легко содержать в чистоте.
Облицовка камина, прежде всего, должна быть красивой, поэтому она всегда требует предварительного выполнения рабочих чертежей. Камень необходимо выбирать с учетом особенностей данного помещения и его оборудования (рис. 135). Он должен иметь красивый цветовой оттенок. Подходящим материалом является известковый туф, песчаник, полированный мрамор и другие виды камня. В прошлом камины часто облицовывали массивными камнями с декоративной рельефной поверхностью. В наше время облицовки большей частью состоят из пиленых и отполированных плит, ровных или незначительно рельефных. Толщина плит должна составлять не менее 30 мм.
Облицовка искусственными плитами из отходов естественного камня выполняется так же, как и облицовка плитами из природного камня — снизу вверх и вплотную одна к другой. К стене их крепят с помощью анкеров, закрепленных раствором. Швы делают как можно более тонкими и не заполняют раствором. Искусственные плиты изготавливают из отходов, получаемых при обработке мраморных и травертиновых плит. Обрезки плит склеивают с помощью синтетической смолы. Лицевая сторона таких плит — шлифованная или полированная, причем поры травертина иногда заполняют шпаклевкой. Плиты выпускают толщиной 20–30 мм, квадратной и прямоугольной форм (200?200, 300?300, 100?150, 150?300, 200?400 и до 300?600 мм). Они пригодны для внутренних облицовок стен, цоколей и обрамления дверных проемов.
Облицовка колотым сланцем. Цвет облицовочных плиток из колотого сланца чаще всего зеленовато-серый, однако он может быть также голубовато-стальным и др. Совершенство структуры и красивый цвет этого камня еще ярче подчеркиваются благодаря поверхностной обработке.
Облицовочные плиты имеют ширину 150–250 мм, толщину 10–35 мм, а длину — в зависимости от их назначения и требований, предъявляемых к ним. Облицовка из этих плит, благодаря своим архитектурно-художественным качествам, пригодна для устройства декоративных вставок в гостиных, залах, комнатах для приема гостей — там, где нужно создать торжественную, приподнятую атмосферу. Благородная поверхность колотого сланца, его цветовая гамма и ненавязчивый блеск подходят всюду, где предъявляются высокие архитектурно-художественные требования к облицовке. Этот камень хорошо смотрится и на небольших по площади поверхностях.
Облицовочные плиты крепят на цементном растворе. На внутренней стороне больших облицовочных плит используют анкеры из проволоки длиной примерно 100 мм, закрепленные цементным раствором в косо просверленных углублениях. При укладке облицовочной плиты свободный конец анкера вставляют в шов кладки стены. После этого пространство между плитой и стеной заполняют раствором (рис. 136).
Небольшие облицовочные плитки из колотого сланца легче всего укладывать на ровную цементную штукатурку с грубой поверхностью с тонким промежуточным слоем цементного раствора. Чтобы плитки хорошо держались, а соединение было прочным, в раствор добавляют клеящее вещество, например, поливинилацетатную эмульсию. Облицовочные плитки укладывают снизу вверх, а первый ряд, который должен быть горизонтальным, кладут на горизонтальную доску по натянутому шнуру, подобно тому, как это делают при укладке керамических облицовочных плиток. На облицовочные плитки наносят раствор и укладывают их плотно одну возле другой со швами примерно 1 мм; эти швы дополнительно ничем не заполняют, потому что иначе неровная поверхность облицовочных плиток может загрязниться раствором, а цементный раствор устранить из углублений тяжело.
Облицовка полосками. В настоящее время этот вид облицовки приобретает все большую популярность, главное, что его выполнение не представляет больших трудностей. Полоски — продолговатые каменные плитки небольшого размера из сланца, песчаника, мрамора или известкового туфа. Лицевая и внутренняя стороны колотые, края прямоугольные. Полоски из колотого сланца шириной 40-100 мм и толщиной 10–20 мм могут быть различной длины, однако, длина полосок обычно не превышает 150 мм. Полоски из песчаника обычно шириной 40–50 мм, длиной 100–150 мм и толщиной 15 мм, мраморные — 30–40?100?15 мм, травертиновые — 50?100?50 мм. Цвет и фактура полосок, особенно мраморных, зависят от сорта камня.
Полоски укладывают шов в шов или с перевязкой швов на слой цементного раствора толщиной примерно 10 мм, причем основание, в качестве которого может служить бетон или твердая штукатурка с шероховатой поверхностью, должно быть предварительно выровнено (рис. 137).
Полоски обычно укладывают сверху вниз на высоте от 400 до 1000 мм ниже верхней грани облицовываемой поверхности. Приблизительно на этой высоте с помощью скоб к основанию по уровню крепят рейку. Раствор, на котором держатся такие плитки, оставляют на некоторое время для затвердения, чтобы облицовка не сползала вниз. Полоски, замоченные перед укладкой в воде, укладывают плотно одну рядом с другой на раствор и слегка подбивают рукояткой кельмы через ровную дощечку. После подбивки раствор должен частично проникнуть в швы, однако не настолько, чтобы выступать на лицевую сторону, иначе он загрязнит облицовку. Для этого при укладке продвигаются сверху вниз. После застывания раствора поверхность облицовки вымывают с помощью щетки чистой водой. При укладке можно продвигаться и снизу вверх. Облицовку начинают внизу, с опорой первого ряда на горизонтально положенную доску. Порядок работы такой же, как и при укладке сверху вниз, однако в этом случае необходимо очень осторожно наносить раствор и укладывать плитки, потому что застывший раствор убрать с поверхности невозможно.