СТРОИТЕЛИ - строителна техника, материали, технологии, инструментигодина VI, брой 4, юни 2009

Естественият камък – натурален и модерен продукт за външна облицовка на сгради

Естественият камък е един от най-древните строителни материали, който се използва за външна облицовка вече няколко хиляди години: той придава естетика на фасадите и основите на къщите, “поддържа“ бреговете на реките, използва се за фундаменти. За природния камък и неговите свойства може да се каже много. Сега се спираме на използването на този материал при облицоването на външни стълби, фасади и цокли.

текст инж. Вера Ангелова

Предимства на естествения камък като материал за външни облицовки
Един от главните плюсове на естествения камък, който се използва за облицоване на фасади, е че покритието му е почти вечно. Най-доброто потвърждение на това са стотиците и хиляди сгради в цял свят, облицовани с естествен камък, които не са променили своя външен вид в продължение на столетия.

Друго. не по-малко важно, качество на естествения камък е неговата красота. Трудно е да се посочи друг облицовъчен материал, който толкова хармонично да съчетава в себе си строгост и ефектност, монументалност и изящество. Всеки град, в който преобладават сградите, облицовани с естествен камък, има свое неповторимо и запомнящо се лице. Например тези, които са видели утринния Ереван, винаги ще си спомнят розовата светлина, която буквално излъчват стените му, облицовани с мрамор и туфа. А нима може да се забрави гранитната премяна на Петербург и Берлин, придаваща на тези градове истинско царско величие!

Впрочем, естественият камък се използва не само за облицовка на градските постройки, крайбрежните булеварди и мостове. Не по-малко важно е приложението му в частното строителство. В този случай естественият камък е не просто облицовъчен материал, а символ на благополучие, заможност, надеждност. Все повече стават частните домове, чиято вътрешна и външна облицовка е от естествен камък. И това не бива да ни учудва, защото като имаме предвид структурните характеристики и технологията на полагане на камъка, каменната им облицовка ще служи вечно.

Тези, които са били в Амстердам, сигурно са забелязали, че жителите на този град извънредно държат на своята история. Любовта към старините се проявява тук във всичко, в това число и при опазването на паметниците на културата. Например, ако една сграда е съхранила интериора си или облицовката си през столетията, то градската хазна отделя на собствениците специални заеми за неговото поддържане. Има дори фирми, които изработват електрическата инсталация, санитарната техника, мебелите и бравите на вратите точно така, както са се произвеждали преди повече от сто години. В една от тези изумителни къщи архитектурните елементи са по-възрастни от самата къща. Оказва се, че собственикът е трябвало да събори старото здание, построено още през ХІІІ век, тъй като не е имал възможност да го реставрира. Но гранитният вход, облицовката на цокъла, а също така вътрешната стълба от моренов дъб той пренася в новия си дом и те го украсяват до ден днешен.

Недостатъци на естествения камък
Както всеки материал, естествения камък има своите недостатъци, но е много важно те да бъдат оценени спрямо приложението му като външен облицовъчен материал и да се определени точно до каква степен оказват значение върху функциите му. В съвременния свят много често дори за очевидни факти се говорят толкова погрешни и нереални неща, че без предубеждения е доста сложно да вземе решение по отношение на някой продукт. А е особено важно потребителят да се ориентира правилно в това какви са недостатъците на естествения камък и доколко те са съществени. Счита се, че най-главният недостатък на естествения камък е неговото голямо собствено тегло. Наистина, естественият камък е един от най-тежките облицовъчни материали и този фактор трябва задължително да се отчита. Но това в никакъв случай не означава, че трябва да се откажем от камъка, защото е много тежък. Просто във всеки конкретен случай е необходимо да се правят индивидуални разчети, като се изхожда от височината на сградата, от вида на каменния материал, дебелината на облицовъчните плочи, общото тегло на облицовката. Трябва да се отчете още начина на закрепване, дебелината и материала, от който са направени стените и множество други фактори. Такива изчисления са доста сложни, но са необходими, за да бъде изградено не само красива, но преди всичко безопасна и дълговечна сграда.

Радиоактивността е друга много често спрягана тема. В последните десетилетия широко е разпространена радиофобията - страх от излъчвания. Доколко това са реални страхове, свързани с радиоактивността на естествения камък е тема за отделна статия. Тук ще отбележим следното:

Първо, не всички скални разновидности притежават повишена радиоактивност, а само магмените (гранит, диорит, габро). Освен това, камъни с еднакво местонахождение, но от различни пластове може да се различават по своя радиоактивен фон. А такива скални породи като гранит и доломит, се отнасят към съвсем друга група, затова не излъчват излишни рентгени. Второ, съществуват санитарно-хигиенни норми, според които всяка партида камъни може да се използва или неограничено, или с ограничения (“само за външна работа”). Това трябва да се има предвид и да не облицоваме с тях интериорни елементи като маси, плотове, подове или вътрешни стени. Трето, нито един доставчик няма да предложи камък, който не отговаря на нормите за радиационна безопасност и няма нужния сертификат.

Използване на камъка за външна облицовка.
Не всеки дизайнер и архитект може да работи квалифицирано с естествен камък. А това е много важно. Именно при изграждането на една постройка и нейната облицовка се инвестират големи средства, а клиентът трябва да бъде сигурен, че те ще бъдат оползотворени по най-добрия възможен начин, за да не се налагат чести ремонти и поправки. В идеалния случай външната облицовка трябва да бъде проектирана едновременно с цялата сграда. Така е възможно още на етап проектиране да бъдат извършени количествено-стойностни изчисления не само за стойността на извършваните работи, но и да бъде планирано най-ефективно използването на материалите, вариантите на съчетаването им и начините на подреждане на облицовката. Това, разбира се, не означава, че не може да се облицова вече построен обект. Просто в този случай архитектът ще има по-малко свобода, защото конструктивните особености на готовата къща диктуват определени ограничения, както при избора на материали, така и при начините на използването им.

Опитните архитекти и дизайнери са в състояние да приспособят една сграда и да я облицоват според характера, вкуса, навици на собственика й, (ако става дума за частен дом) или според концепцията на зданието (ако се строи магазин, офис, развлекателен комплекс и т.н.). Например тъмният камък (габро, лабрадорит, тъмните гранити и мрамор) символизират стабилност и монументалност, а в някои случаи - затвореност и непристъпност. Светлите гранити, мрамор и варовикови скални породи се асоциират с лекота, откритост, празничност.

Не по-малка роля в създаване облика на сградата играе и начина на обработка на повърхността на камъка. Традиционно за облицоване на частни домове се използва полиран камък, който изглежда много ефектно върху малки площи. За монументалните строежи най-добре е да се облицоват с шлайфан или шлифован камък. При облицоване на цокълните елементи често се използва, така наречения “див“ камък, имитиращ скала. Като правило този камък (гранит, кварцит или пясъчник) украсява фундамента на големите здания, като подчертава тяхната монументалност и стабилност. Ярък пример за такава облицовка са многоетажните здания на Московския държавен университет. Много елегантно може да изглежда при професионално проектиране и съчетанието между “див“ и дялан камък.

“Дивият“ камък изглежда прекрасно и при облицоването на частни къщи. Ето само един пример. В Саксония има къща, която се намира на стръмен склон, покрит с букова гора. Дизайнерът е планирал облицовка, която създава впечатление, че къщата изниква, издига се направо от скалата. За да се създаде такъв ефект той изградил фундамента с “див“ гранит и така облицовката на практика се сляла със склона на хълма. Широките гранитни блокове на фундамента на къщата-скала се стесняват нагоре и плавно преминават в стените, облицовани с варовик. Напасването на каменните плочи било толкова точно, а фугите на зидарията били така изкусно замаскирани, че дори от близо остава усещането, че зданието е като че “врязано“ в гранитната скала.

Прилагане на различни камъни, според техните физически свойства и възможността за съчетаването им
Да разгледаме един хипотетичен дом, който се предполага, че ще се облицова с естествен камък. Разбира се, започва се от основата. За облицовка на цокъла е необходим плътен, мразоустойчив камък, желателно с тъмен цвят. Долната част на стената е подложена най-много на въздействието на неблагоприятните фактори: температурни разлики, контакт с вода и мръсотия и други. А цокълната облицовка трябва да издържи на тези въздействия за десетки и стотици години. Според свойствата, които има, най-подходящи за тази първа роля са магмените скали - гранит, габро и техните производни, а също така кварцит и пясъчник с тъмен цвят. Да се използва мрамор за облицовка на цокъл не си струва, особено светъл. Той буквално за няколко години ще загуби вида си. Не е подходящо да се използват за облицовка на цокли ронливи седиментни скали - варовик, доломит, мидест варовик. Голяма част от тези скали са със светли тонове, затова върху тях лесно се виждат следите от дъжда и мръсотията. При облицоване на цокъла е важно да се отдели особено внимание на херметизацията на фугите (особено долната, в основата на стената). Ако там попадне вода, това може да се отрази неблагоприятно на здравината на покритието. Дебелината на цокълните плочи, техният размер и структура на повърхността може да са най-различни – всичко зависи от избора на дизайнера. Единственото изискване на строителните норми, е свързано с дебелината на плочата. Дяланите плочи с шлайфана повърхност и с релеф на “див“ камък са по-дебели и тежки от обикновените полирани плочи, затова те трябва да се подреждат само върху разтвор, като фугите се запълват с херметизиращ материал.

Изборът на камък за облицовка на стените се определя от дизайна, но има някои общи моменти. Според изискванията облицовъчните плочи с площ до 0.4кв.м и дебелина до 10мм може да се лепят без допълнително укрепване. А елементите с големи габарити изискват освен лепене и допълнително закрепване към стената. При “мокро” подреждане на плочите има ограничения за височината на стената Разбира се, определени стандарти няма, а за всеки проект този показател се изчислява отделно. Само ще отбележим, че подобни ограничения, като правило, се отнасят за многоетажни сгради (5 и повече етажа).

По отношение на избора на камък за облицовка на стените ограниченията са много по-малко, отколкото за цокъла. За облицоване стените на зданието е подходящ варовик, доломит и много други ронливи скални видове, тъй като стените на зданието се повреждат по-малко от вредни въздействия и ерозия. За да бъдем справедливи, трябва да кажем, че следите от течовете върху повърхността на стените все едно ще се появят, особено при светъл камък, когато балконите, еркерите и другите изпъкващи архитектурни детайли не са правилно оборудвани със система за одвеждане на дъждовната вода . В тези случаи дъждовната вода се стича към стените, а не обратно, както е редно.

Най-важното и сякаш единствено сериозно ограничение при подбора на облицовъчните материали е съобразяването с несъвместимостта на силикатните скални видове (кварцит, пясъчник) с карбонатните (мрамор, варовик, миден варовик, доломит, травертин).

При тяхната непосредствена близост, съдържащата се в силикатите силициева киселина встъпва в реакция с калциевия карбонат (основа на варовиковите скали) и двата камъка се разрушават с ускорени темпове. Останалите видове скали могат да се комбинират свободно, без особена вреда. Трябва да се отчита още, че при облицовката на стените с камъни винаги трябва да има луфт, фуга помежду им, тъй като те увеличават или намаляват обема си при промени в температурата и всяка скална порода има индивидуални показатели. Широчината на фугите зависи от размера на плочите, от плътността на камъка и се изчислява за всеки случай отделно. Ако стените се облицоват, например, не с един, а с два вида камък, широчината на фугите се изчислява според тази от тях, имаща по-голям коефициент на разширение.

Тип на укрепване на облицовъчните елементи
Има два основни вида укрепване на каменната облицовка към стените и цокъла: със залепваща замазка и със смеси (така наречения мокър начин) и метод без залепване, чрез различни укрепващи системи. Среща се и междинен вариант, когато плочите се закрепват към стената по механичен начин, а след това пространството между облицовката и стената се залива с разтвор. При това нерядко плочите се закрепват не само към стената, но и помежду си.

При използването на залепващия метод е желателно да се използват специални замазки. Те осигуряват еластичността на съединяването, като неутрализират въздействието на температурните разлики, защитават камъка от конденза, който се образува при циркулирането на водната пара от вътрешните помещения през стените навън. Само замазката е недостатъчна за пълна защита от образуваните водни пари. Стените на зданието трябва да имат вътрешна изолация от парата. Това правило е валидно и за смесения тип укрепване.

Мокрият начин на укрепване на плочите изисква извършване на облицовъчните работи през летните месеци – препоръчително месец май до октомври. В останалото време в по-голяма част от територия на България преобладават ниски температури, при които водата, съдържаща се в разтворите и смесите, може да замръзне и да доведе до влошаване на свойствата на залепващите съставки.

Ако се наложи облицовъчните работи да се извършват през останалата част на годината е редно да се избере механичния начин за закрепване на каменните плочи. Този метод позволява да се неутрализират или да се сведат до минимум всички вредни въздействия върху облицовката и да се постигне по-дълго използване на облицовъчните елементи. Това е укрепване без лепене, което се използва при изграждане на вентилируеми (окачени) фасади. Общите принципи на на изграждане на окачените фасади са прости: облицовъчните елементи се фиксират върху стените с помощта на анкери като се оставя разстояние 30 – 250мм. между плочата и стената (в зависимост от размера на плочите, използваната топлоизолация и т.н.). Между самите плочи се оставят фуги, за да се компенсира температурното разширение. В тях може, по желание, да се поставят еластични уплътнения или да се запълнят с херметизиращ материал. Покрай анкерното укрепване напоследък все повече се използва закрепване върху секционни решетки, окачени шини и други подобни системи.

Противодействие на ерозията и замърсяването. Защитни препарати
Разбира се, не съществува пълна защита на каменната облицовка от външните въздействия. Но за да служи тя няколко столетия, за да се чисти лесно от неизбежните замърсявания, което да не се превръща в реставрация, много производители са разработили редица специални препарати. Тяхното използване дава възможност да се запази каменната облицовка от множеството неблагоприятни въздействия. Като правило тези препарати имат общо защитно предназначение (например да отблъскват водата и мръсотията) или имат определена специфика (защита от киселини, основи, органични разтворители и бои, микроорганизми и пр.). Препаратите, които спомагат за отблъскване на водата и мръсотията, се препоръчват за обработка на ронливите видове камък, които лесно попиват влагата (пясъчник, миден варовик). Тези препарати осигуряват защита от дъжда, пръските мръсотия, от разтворими във вода соли и бои.

Маслено хидрофобните препарати са подходящи почти за всички скални видове. Освен да допълват свойството им да отблъскват водата, те защитават повърхността от нефтопродукти. Това попиване в камъка е особено необходимо за защита на фасади, които се намират на големи улици с интензивен транспортен поток.

Обработката на камъка с препарати, които му придават устойчивост към кисела среда, са незаменими за райони, където не са редки киселинни дъждове. След такава обработка на фасадата, облицована с доломит или миден варовик, облицовката ще бъде в безопасност.

Има препарати с бактерицидни свойства, предпазващи повърхността от появата на мъхове, лишеи и микроорганизми. Това е особено актуално за облицовки от варовик, които се намират в условия на повишена влажност.

И накрая съществуват препарати, които са предназначени за борба с любителите на графити. Да се махне от незащитената повърхност на естествения камък аерозолната боя, която използват авторите на графити, е сложно. Но ако камъкът е обработен със специален защитен препарат, то тази операция не представлява трудност.

Но всичко това са профилактични мерки. Какво се прави, когато стената вече е пострадала от ерозията, мръсотията или върху нея вече са изписани графити. Има препарати и методики, които дават възможност за отстраняване от повърхността на камъка, без да остават следи, голяма част от различните видове замърсявания. Дори от такива сложни за чистене облицовки като варовик и доломит.

Обобщение
Съчетаването на различни видове камъни и начините на тяхната обработка дава на архитектите и дизайнерите практически неограничени възможности за създаване на оригинални решения при фасадните облицовки. Но работата с камък не е проста и е строго индивидуална. Освен вкус, тя изисква от дизайнера голям опит и отлични познания за свойствата на материала. Трябва да се помни, че камъкът се отличава от другите облицовъчни материали. Дори различните скали от които камъкът произхожда, могат да бъдат съвсем несъвместими помежду си от физическа и химическа гледна точка, без да говорим за дизайна. Специалистът трябва да може да работи технически грамотно с камъка, като отчита редица тънкости и детайли. Само в този случай естественият камък оправдава напълно получените призвание за елегантен и вечен облицовъчен материал.