Камень в облицовке: ошибки, которых можно избежать

Камень в облицовке: ошибки, которых можно избежать
Журнал "Камень вокруг нас" N6, 1999г.,
Сычев Ю.И.
Ежегодно в России сферы строительства и бытового обслуживания потребляют около 3,3 млн. м2
облицовочно-декоративного камня (в пересчете на приведенную плиту толщиной 20 мм).
Около 30-35% от общего потребления приходится на Москву, 6-8% - на СанктПетербург, остальной камень поглощается, в основном, крупными промышленными и
культурными центрами Урала, Поволжья, Сибири.
Анализ оценочных данных последних лет свидетельствует о том, что максимальный
объем облицовочного камня в РФ использовался гражданским строительством (55%), на
жилищное (в т.ч. индивидуальное) строительство приходилось 16%, на строительство
культовых сооружений и реставрацию историко-архитектурных объектов - 15 %, на
изготовление ритуальных изделий - 14%.
Следует отметить, что, несмотря на экономический кризис в стране и спад
производства, потребление камня в России в последние годы не сокращалось и находилось
практически на одном уровне (сокращение производства камня отечественной
промышленностью компенсировалось соответствующим увеличением импорта).
Это обстоятельство привело к значительному обогащению палитры облицовок
реконструируемых и строящихся зданий и сооружений в ряде крупных культурных и
промышленных центров России и, прежде всего, в Москве, где объем строительства
никогда не снижался.
Следует отметить, однако, что значительная часть облицовок в Москве, СанктПетербурге и других городах, особенно в исторической части городов, находится в
неудовлетворительном состоянии (а иногда и близком к аварийному); разрушение и
расслоение отдельных деталей фасадов, сколы частей камня, интенсивная
поверхностная эрозия, высолы и пятна на поверхности и т.п. При этом, наряду с
утратой прочностных и эксплуатационных свойств, обуславливающих
потенциальную опасность облицовки для пешеходов, происходит снижение
эстетических качеств камня (загрязнение, выцветание и т.п.), превращающее его в заурядный невзрачный
материал и ставя под сомнение художественные достоинства даже историко-архитектурных памятников.
Происходящая в городах деградация наружной облицовки вызвана многофакторными причинами: резким
возрастанием за последние годы атмосферной агрессии; интенсивным развитием городского транспорта,
приводящим к росту вибрационных нагрузок на здания; изменением гидродинамического состояния грунтов,
вызывающим осадку и деформацию конструкций; активным использованием на дорогах противогололедных
солевых реагентов; ошибками при проектировании (в выборе камня и конструктивных решений облицовки);
нарушением или несоблюдением правил рациональной эксплуатации облицовок и т.д.
Ошибки в выборе материала облицовки обычно приводят к наиболее тяжелым последствиям и чаще всего
связаны с использованием для наружной облицовки различных известняков. В случаях, когда выбранный
материал не обладает достаточной морозостойкостью и имеет низкий коэффициент размягчения вследствие
природных недостатков камня, либо из-за его техногенной нарушенности (сырье для деталей облицовки
поступает из карьеров из под взрывов), происходит разрушение облицовки в течение весьма короткого
периода времени. Так сложилось, например, с элементами ограды сада "Эрмитаж" в Москве (известняк
месторождения Горское): каменные детали разрушились сразу же после возведения ограды. Другой пример белокаменные детали венчающего барабана церкви Богоявления в Китай-городе, установленные в конце
1997 года: сейчас они разрушились и требуют замены, что сопряжено с большими сложностями, т.к. эти
детали располагаются на значительной высоте. Аналогичная картина наблюдается на ступенях лестницы
"Английского двора" в Зарядье, где также после недавней реставрации происходит разрушение известняка.
Подобной участи не удается избежать и деталям из люберецкого песчаника, отдельные разновидности
которого имеют низкую механическую прочность: разрушение таких деталей начинается уже через
несколько лет, как это произошло со ступенями церкви Св. Косьмы и Дамиана
на Маросейке. В случаях, когда неправильный выбор камня связан с большим
объемом его использования, разрушение деталей может принять массовый
характер, обуславливая большой объем ремонтных работ (примеры: мощение
территории Александровского сада и Тишинской площади плитами
люберецкого песчаника) 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.).
Наиболее эффективный способ удаления грязи - пароструйная очистка, однако, в связи с высокой
пористостью этих видов камня операция весьма трудоемка. Процесс
загрязнения поверхности камня можно замедлить систематической
гидрофобизацией фасадов после их очистки (через каждые 3-4 года), что
значительно удорожает стоимость эксплуатации облицовки.
Следует резко ограничить применение на фасадах зданий в Москве и
других крупных городах упомянутых видов камня, допустив их только в виде
исключения для объектов, удаленных от промышленных предприятий и
находящихся в зонах с благоприятной розой ветров.
Весьма многочисленные и характерные ошибки при выборе камня для
облицовки цоколя зданий связаны с использованием для этой цели пород карбонатного состава (мраморов,
известняков, доломитов): такие материалы в деталях, соприкасающихся с грунтом, с течением времени
начинают терять свою привлекательность (темнеть, буреть), а иногда и полностью разрушаться вследствие
подсоса грунтовых вод с различными растворенными в них солями. Очевидно, для данных условий
эксплуатации необходимо использовать камни с высокой солестойкостью (например, соответствующие
граниты и т.п.).
Иногда для украшения фасада архитектор выбирает цветные камни, не имея
представления об их цветостой-кости, т.е. устойчивости к воздействию
ультрафиолетовых лучей. Однако, многие виды камня хроматической цветовой
гаммы на солнце быстро выцветают, утрачивают свои декоративные качества. Это
относится прежде всего к черным, красным и зеленым мраморам, зеленым
доломитам, змеевикам и гранитам и т.п.
Тем не менее, продолжается повальное увлечение использованием в наружных
облицовках (порталы, цоколи и т.п.), например, греческого зеленого доломита
"верде тинос", итальянских цветных мраморов и др. Очевидно, применять для
подобных целей следует только камень, обладающий гарантированной
цветостойкостью, либо устанавливать его на теневых участках фасада.
Следует отметить, что ошибки в выборе камня могут привести и к появлению
дефектов даже на деталях из прочных пород, например, гранитов. Известно, что
далеко не все граниты могут успешно противостоять
температурному воздействию (замораживанию-оттаиванию . в
зимнее время, разогреву . под воздействием солнца летом), в
результате чего происходит шелушение их лицевой поверхности
(это относится к емельяновскому, важнозерскому и некоторым
другим гранитам).
Наиболее интенсивному
шелушению обычно
подвержены гранитные детали в
нижней части фасада
(цоколь), где это явление на первом
этапе провоцируется
абразивным действием на
полированную поверхность камня
частичек песка, заносимых с
ветровым потоком либо
"противогололедной" техникой.
Другой характерный дефект гранитной
облицовки -пятна намокания обусловлен повышенным показателем
водопоглощения. 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.).
Наиболее эффективный способ удаления грязи - пароструйная очистка,
однако, в связи с высокой пористостью этих видов камня операция весьма
трудоемка. Процесс загрязнения поверхности камня можно замедлить
систематической гидрофобизацией фасадов после их очистки (через каждые
3-4 года), что значительно удорожает стоимость эксплуатации облицовки.
Следует резко ограничить применение на
фасадах зданий в Москве и других крупных городах
упомянутых видов камня, допустив их только в виде
исключения для объектов,
удаленных от промышленных предприятий и
находящихся в зонах с
благоприятной розой ветров.
Весьма многочисленные и
характерные ошибки при выборе камня для
облицовки цоколя зданий
связаны с использованием для этой цели пород
карбонатного состава
(мраморов, известняков, доломитов): такие
материалы в деталях,
соприкасающихся с грунтом, с течением времени
начинают терять свою привлекательность (темнеть, буреть), а иногда и полностью
разрушаться вследствие подсоса грунтовых вод с различными растворенными в них
солями. Очевидно, для данных условий эксплуатации необходимо использовать
камни с высокой солестойкостью (например, соответствующие граниты и т.п.).
Иногда для украшения фасада архитектор выбирает цветные камни, не имея
представления об их цветостой-кости, т.е. устойчивости к
воздействию ультрафиолетовых лучей. Однако, многие виды
камня хроматической цветовой гаммы на солнце быстро
выцветают, утрачивают свои декоративные качества. Это
относится прежде всего к
черным, красным и зеленым мраморам, зеленым доломитам,
змеевикам и гранитам и
т.п.
Тем не менее,
продолжается повальное увлечение использованием в наружных
облицовках (порталы,
цоколи и т.п.), например, греческого зеленого доломита "верде
тинос", итальянских цветных мраморов и др. Очевидно, применять для подобных целей следует только
камень, обладающий гарантированной цветостойкостью, либо устанавливать его на теневых участках
фасада.
Следует отметить, что ошибки в выборе камня могут привести и к появлению дефектов даже на деталях
из прочных пород, например, гранитов. Известно, что далеко не все граниты могут успешно противостоять
температурному воздействию (замораживанию-оттаиванию . в зимнее время, разогреву . под воздействием
солнца летом), в результате чего происходит шелушение их лицевой поверхности (это относится к
емельяновскому, важнозерскому и некоторым другим гранитам).
Наиболее интенсивному шелушению обычно подвержены гранитные детали в нижней части фасада
(цоколь), где это явление на первом этапе провоцируется абразивным действием на полированную
поверхность камня частичек песка, заносимых с ветровым потоком либо "противогололедной" техникой.
Другой характерный дефект гранитной облицовки -пятна намокания - обусловлен повышенным
показателем водопоглощения. Не следует выбирать для облицовки фасадов светлый гранит полированной
фактуры с водопоглощением более 0,2 %: каждый раз после дождя, даже при облицовке на относе, камень
будет впитывать влагу, образуя на фасаде уродливые темные пятна. Это явление может усугубиться как на
здании РАО "Газпром", если зазор между облицовкой и стеной заполнен утеплителем, впитывающим воду и
задержи-вающим процесс высыхания гранита. Способ предотвращения такого дефекта -гидрофобизация
поверхности.
Ряд дефектов каменной облицовки обусловлен чисто конструктивными ошибками, допущенными при
проектировании объекта. Одной из таких наиболее харак-терных ошибок является отсутствие или
неправильное размещение компенсационных швов между деталями облицовки. Трещины на
крупноразмерных деталях цоколя здания бизнес-центра "Парус" (материал - головинский лабрадорит) следствие отсутствия вертикальных температурных швов, которые позволили бы компенсировать
деформацию лабрадорита из-за его нагрева солнцем. Иногда причиной трещин являются усадочные
деформации элементов зданий и сооружений. Наиболее часто эти дефекты проявляются на путевых стенах
метрополитена, предотвратить их было бы возможно устройством расчетного количества компенсационных
швов либо использованием конструкции облицовки на относе от стены.
Одна из наиболее серьезных ошибок проектирования - несоответствие
номенклатурного типоразмера изделия объекту строительства (или реставрации).
В частности, практикуется использование в облицовке фасадов изделий
заниженной толщины, например, плит коелгинского мрамора толщиной 18-20 мм и
бодракского известняка толщиной 30 мм. При торцевой конструкции крепления у
мраморной плиты между пироном и лицевой (и тыльной) гранью остается стенка
толщиной 6-7 мм, а у известняковой плиты - 10-12 мм, что явно недостаточно для
упомянутых весьма крупных материалов: при сильных ветровых нагрузках может
произойти скалывание кромок в местах крепления и
вываливание плит. Практикуется также использование и
утоненной гранитной облицовки, что приводит к
аналогичным последствиям.
Иногда из-за просчетов проектирования либо
небрежности строителей между стеной и облицовкой
оставляются пустоты накопители воды. Следствие разморозка облицовки
в зимнее время с
разрушением камня и
выва-ливанием элементов
детали.
Предотвратить это
явление можно путем тщательной
гидроизоляции облицовки:
кроме того, плиты цокольной части здания
должны устанавливаться с
полным замоноличиванием свободного
пространства.
Высолы на граните - один из
распространенных дефектов
облицовки, являющихся следствием плохой
гидроизоляции швов, низкого
качества раствора, а также присутствие в нем противоморозных добавок (нитрата натрия). В процессе
фильтрации по цементу закладочного пространства вода насыщается содержащимися в нем растворимыми
солями и через швы выходит на лицевую поверхность камня, где соли выпадают в осадок в виде высолов
белого цвета. Для устранения высолов загрязненные участки камня вначале очищаются от пыли и остатков
цементного раствора механическим способом (щетками). Затем эти участки с помощью
кисти обрабатываются специальным препаратом-очистителем, обладающим слабо кислой
реакцией (например, типа R 77 фирмы "Белионцони"). По прошествию 15-20 мин место
нанесения препарата тщательно протирается щетками с использованием моющих средств, а
затем обильно промывается водой. Затем для предотвращения повторного появления
высолов необходимо произвести надежную герметизацию швов.
Отслаивание элементов облицовки из известняка с разрушением отдельных деталей следствие закрашивания лицевой поверхности камня. В старину иногда использовали
побелку камня, применяя для этого известь; такой камень мог "дышать".
Сейчас известняк
часто покрывают различными синтетическими составами, полностью
лишая его
воздухопаропроницаемости. Результат: кристаллизация солей под
пленкой с
отслаиванием пленки с наружными частями деталей и их разрушением.
Ржавые пятна
на граните (на парапетах, плитах мощения, брусчатке и т.п.) могут
возникнуть в
результате различных причин, главная из которых - брак распиловки,
подлежащий
устранению на камнеобрабатывающем заводе (в соответствии с
требованиями
стандарта на архитектурно-строительные изделия, поверхность пиленых
плит должна быть тщательно очищена от следов металлической пыли, оксидов и т.п.).
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. Устраняются такие
пятна весьма трудоемко (многократная промывка с использованием различных моющих средств).
Значительно проще нейтрализуются ржавые пятна, инициированные присутствием в камне сульфидов,
например, пирита - в этом случае образующиеся при увлажнении оксиды железа переводятся в бесцветные
соли путем воздействия лимонокислого натрия либо другими средствами.
Значительная часть дефектов камня в облицовках интерьеров связана с
ошибками, допущенными при выборе материала.
Так, например, часто встречающиеся вытертости и корытообразные впадины на
мраморных полах и лестничных ступенях - результат выбора мрамора без учета его
исти-раемости, которая может быть весьма высокой, особенно у уральских мраморов
(уфалейский, мраморский, пугачевский и др.), а также у многих зарубежных
материалов ("роса верона", "брекчиа перниче" и др.) Показатели истираемо-сти
этих материалов не соответствуют действующему стандарту.
Другой распространенный дефект мраморных полов - разрушение плит под воздействием
антигололедных солей (хлористый натрий и др.), заносимых с улицы (доломит "верде тинос", мрамор "рэд
эритрия" и др.) Очевидно, в процессе проектирования необходимо подбирать более
солестойкие виды камня и, в то же время, предусматривать меры по предотвращению
заноса солей в помещение. Ржавые пятна на граните (на парапетах, плитах мощения,
брусчатке и т.п.) могут возникнуть в результате различных причин, главная из которых брак распиловки, подлежащий устранению на камнеобрабатывающем заводе (в
соответствии с требованиями стандарта на архитектурно-строительные изделия,
поверхность пиленых плит должна быть тщательно очищена от следов металлической пыли,
оксидов и т.п.).
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. Устраняются
такие пятна весьма трудоемко (многократная промывка с использованием
различных моющих средств). Значительно проще нейтрализуются ржавые пятна,
инициированные присутствием в камне сульфидов, например, пирита - в этом
случае образующиеся при увлажнении оксиды железа переводятся в бесцветные
соли путем воздействия лимонокислого натрия либо другими средствами.
Значительная часть дефектов камня в облицовках интерьеров связана с
ошибками, допущенными при выборе материала.
Так, например, часто встречающиеся вытертости и корытообразные впадины на мраморных полах и
лестничных ступенях - результат выбора мрамора без учета его исти-раемости, которая может быть весьма
высокой, особенно у уральских мраморов (уфалейский, мраморский, пугачевский и др.), а также у многих
зарубежных материалов ("роса верона", "брекчиа перниче" и др.) Показатели истираемо-сти этих материалов
не соответствуют действующему стандарту.
Другой распространенный дефект мраморных полов - разрушение плит под воздействием
антигололедных солей (хлористый натрий и др.), заносимых с улицы (доломит "верде тинос", мрамор "рэд
эритрия" и др.) Очевидно, в процессе проектирования необходимо подбирать более солестойкие виды камня
и, в то же время, предусматривать меры по предотвращению заноса солей в помещение. Следует
остановиться еще на одном распространенном дефекте покрытий пола - шелушении полированной
поверхности камня. Этот дефект обычно проявляется на изделиях, у которых поровая структура была
полностью закрыта в процессе полировки с использованием синтетической мастики для улучшения качества
глянца (этим часто пользуются итальянские фирмы); в результате камень начисто лишается паро- и
воздухопроницаемости: испарение воды, попавшей под камень, через швы затрудняется, застой приводит к
частичному растворению кальцита и переотложению солей - двойного гидрокарбоната, разрывающего
поверхностную пленку и вызывающего шелушение камня. Этот эффект проявляется еще более ярко, когда в
раствор для улучшения схватывания его с камнем добавляют ПВА либо другой компонент кислого состава,
интенсифицирующий процесс растворения кальцита. Эти явления наблюдаются во многих офисах, банках
буквально через несколько недель или месяцев после укладки полов. Устранить указанный недостаток можно
переполировкой полов.
Заключение
Бесспорно, что облицовочный камень играет важную роль в формировании архитектурного облика
города, оживлении его колористики. Но бесспорно также и то, что ошибки, допущенные при проектировании,
монтаже и эксплуатации каменной облицовки, могут существенно сократить срок ее службы, снизить
декоративные качества, а в отдельных случаях - сделать ее опасной для жизни прохожих. Для
предотвращения этих негативных последствий представляется целесообразным реализовать комплекс мер по
обеспечению надежности и долговечности камня:

создать в крупнейших городах-потребителях камня экспертные советы по оценке правильности
выбора камня и проектных решений новых объектов, сооружаемых с использованием облицовочных
каменных материалов;

организовать в структуре архстройконтроля специальную службу по контролю за состоянием,
ремонтом и эксплуатацией каменной облицовки;

Управлению "Моспроект-2" совместно с ГУП "ВНИПИИ-стромсырье" подготовить сборник типовых
решений конструкций облицовки фасадов природным камнем, обеспечивающих длительный срок
эксплуатации облицовки, а также подготовить и издать альбом декоративных разновидностей природного
камня Российской Федерации с номенклатурным ассортиментом облицовочных изделий, рекомендуемых и
допускаемых для облицовки различных элементов зданий и сооружений;

при подготовке нового выпуска ГОСТ 9479 ужесточить требования к камню в части его физикомеханических и эксплуатационных свойств, расширив количество определяемых показателей в соответствии
с действующим зарубежным стандартом.