Архитектурно-декоративные бетоны приобретают все большую популярность, заменяя мелкоштучные изделия из керамики. Это объясняется не только идеальным сочетанием конструктивных и художественных возможностей бетонов нового поколения, но и возможностью их использования в крупногабаритных изделиях (стеновые панели, архитектурные формы, декоративные лестничные марши и др.), что определяет их экономическую эффективность. В индустриально развитых странах с совершенствованием технологий получения высокофункциональных высокопрочных бетонов их стали все чаще применять в окрашенном, декорированном виде в качестве архитектурно-декоративных, в том числе и для фасадов зданий класса «Люкс» [1-4].

Предпосылкой к широкому применению бетонов в качестве архитектурно-декоративного материала послужило появление высокоэффективных суперпластификаторов нового поколения и тонкодисперсных минеральных наполнителей и заполнителей различного природного происхождения, в том числе цветных. Благодаря этому стало возможным получение бетонов нового поколения, под которыми подразумеваются бетоны высокой и сверхвысокой прочности, повышенной морозостойкости, коррозионной стойкости и, как следствие, высокой долговечности [5-8] . Это в полной мере относится к декоративно-отделочным бетонам.

Оптимальное сочетание добавок-модификаторов, высокодисперсных пигментов, совмещение с ними других органических и минеральных материалов позволяет управлять реологическими свойствами бетонных смесей и модифицировать структуру бетона на микроуровне так, чтобы придать бетону свойства, обеспечивающие не только качество и эксплуатационную надежность, но и безграничные архитектурные возможности. 

Ранее в исследованиях [9] автором была дана классификация большого числа видов бетонов нового поколения. Но из программы исследования выпали специальные архитектурно-декоративные и защитно-отделочные бетоны нового поколения. Поэтому с целью понимания технологии и основных принципов производства архитектурно-декоративных бетонов нами была разработана и систематизирована новая терминология, представленная в настоящей главе.

В зависимости от тонкости помола и зернистости наполнителей и заполнителей мы классифицируем архитектурный бетон по возрастанию их дисперсности на: порошковый бетон, реакционно-порошковый, порошково-активированный мелкозернистый и порошково-активированный щебеночный.

Такая классификация позволяет получить более полное представление о виде присутствующих в бетонах наполнителей и их зернистости или дисперсности, а также использованного нанометрического микрокремнезема и пигмента.

Еще одним критерием оценки, по которому мы даем классификацию архитектурно-декоративных бетонов, является водоредуцирующий эффект. Этот показатель в бетонах старого поколения определяется по формуле:

где  (В/Ц)н ‒ водоцементное отношение непластифицированной смеси;

(В/Ц)п ‒ водоцементное отношение пластифицированной смеси.

По водоредуцирующему эффекту пластифицированные бетонные смеси старого поколения с разными расходами цемента, принимая классификацию профессора В.И. Калашникова [9], разделяем следующим образом:

расход цемента 150-200 кг/м³ – В_эф = 5-7%;

расход цемента 250-300 кг/м³ – В_эф = 10-15%;

расход цемента 400-600 кг/м³ – В_эф = 20-35%.

Таким образом, для бетонных смесей старого и переходного поколений применение различных пластификаторов, в том числе дорогих зарубежных гиперпластификаторов нового поколения на поликарбоксилатной основе, является малоэффективным  при небольших расходах цемента, в том числе для архитектурно-декоративных бетонов.

Основными показателями, позволившими дать иную классификацию бетонов нового поколения по водоредуцирующему эффекту, явились результаты экспериментов по определению реологической активности каждого дисперсного компонента в отдельности, в комбинации с цементом и порошковых бетонов по водоредуцирующему эффекту в целом. Целью этих экспериментов было значительное увеличение объема дисперсной фазы за счет добавления порошкового наполнителя и пигмента с присутствием нанометрических частиц для высокого разжижающего действия суперпластификатора. Эти эксперименты подтвердили, что производство эффективных архитектурно-декоративных бетонов нового поколения будет реализовано только тогда, когда основные усилия будут направлены на производство и подготовку качественных наполнителей и заполнителей. Было показано, что повышение эффективности архитектурно-декоративных порошковых бетонов может быть достигнуто добавлением ультравысокодисперсных кальцитов и пигментов. В этом случае водоредуцирующий эффект достигает 50% и более.

Таким образом, в архитектурно-декоративных бетонах нового поколения с высоким содержанием водопотребных высокодисперсных и тонкозернистых наполнителей водоредуцирующий эффект становится очень высоким.

Для архитектурно-декоративных бетонов нового поколения необходимым условием является высокое содержания водно-дисперсных суспензий – Vвд. Объем их определяется из суммарного содержания цемента (Vц) , дисперсного наполнителя (Vдн), высокодисперсных пигментов (Vп) и воды (Vв):

                                            Vвд =   Vц + Vдн +  Vп +   Vв;

Доля водно-дисперсных суспензий  Свд   в объеме бетонной смеси _. определяется по формуле:

                                       Свд = ( Vвд/Vвс ) · 100%;

Она в архитектурно-декоративных порошково-активированных песчаных бетонах находится в пределах 35-40%.

Порошково-активированные и порошковые архитектурно-декоративные бетоны отличаются от песчаных и щебеночных тем, что первые на 50%-70% и более состоят из водно-дисперсных суспензий, а вторые − на 100 % из водно-дисперсно-тонкозернистых суспензий.

Еще одним ключевым критерием, позволяющим классифицировать архитектурно-декоративные бетоны нового поколения, является текстура и форма поверхности, а также способ ее получения. По такому принципу архитектурно-декоративные бетоны нового поколения нами были разделены на следующие виды:

- архитектурно-декоративные бетоны с высокодекоративной глянцевой и матовой поверхностями различного цвета;

- архитектурно-декоративные бетоны с мозаичной декоративной поверхностью под текстуру шлифованного природного камня;

- архитектурно-декоративные бетоны с использованием «игры света и тени» с выступами и углублениями различной формы (конической, цилиндрической, комбинированной формы и т.п.);

- архитектурно-декоративные бетоны с визуализацией графических изображений на поверхности;

- архитектурно-декоративные бетоны поверхности с имитацией под пильный и колотый натуральный камень.

Таким образом, нами сделана попытка расширения терминологии архитектурно-декоративных бетонов с учетом их визуального восприятия и технологической и экономической эффективности.

1. BetonMarketing Deutschland, 40699, Erkrath, Germany. Цветы из бетона // CPI Международное бетонное производство. 2013. №5.  С.24-26.
2. Dyckerhoff Ag, 65203 Wisbaden, Deutschland. Бетонные поверхности с фотокаталитической активацией // CPI Международное бетонное производство. 2013.  №6. С.18.
3. Lucem Gmbh, 52222, Германия. Фасад в Берлине – удивительная игра светотеней при помощи светопрозрачного бетона // CPI Международное бетонное производство. 2014.  №4. С.36-37.
4. Арнольд Ван Акер. Особенности производства архитектурных бетонных фасадов // CPI Международное бетонное производство.  2013.  №11. С.130-138.
5. Калашников В.И., Тараканов О.В., Белякова Е.А., Мороз М.Н.  НОВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗОЛ ТЭЦ В ПОРОШКОВО-АКТИВИРОВАННЫХ БЕТОНАХ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ // Региональная архитектура и строительство. 2013. № 3. С. 22-27.
6. Мороз М.Н., Калашников В.И., Суздальцев О.В., Янин В.С. ВЫСОКОПРОЧНЫЕ ДЕКОРАТИВНО-ОТДЕЛОЧНЫЕ ПОВЕРХНОСТНО-ГИДРОФОБИЗИРОВАННЫЕ БЕТОНЫ // Региональная архитектура и строительство. 2014. № 1. С. 18-23.
7. Калашников В.И., Мороз М.Н., Тараканов О.В., Калашников Д.В., Суздальцев О.В. НОВЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМЕ ДЕЙСТВИЯ СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРОВ, СОВМЕСТНО РАЗМОЛОТЫХ С ЦЕМЕНТОМ ИЛИ МИНЕРАЛЬНЫМИ ПОРОДАМИ // Строительные материалы. 2014. № 9. С. 70.
8. Калашников В.И. ЧЕРЕЗ РАЦИОНАЛЬНУЮ РЕОЛОГИЮ В БУДУЩЕЕ БЕТОНОВ. Ч. 3. ОТ ВЫСОКОПРОЧНЫХ И ОСОБОВЫСОКОПРОЧНЫХ БЕТОНОВ БУДУЩЕГО К СУПЕРПЛАСТИФИЦИРОВАННЫМ БЕТОНАМ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО // Технологии бетонов. 2008. № 1. С. 22.
9. Калашников В.И. ТЕРМИНОЛОГИЯ НАУКИ О БЕТОНЕ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ // Строительные материалы. 2011. № 3. С. 103-106.

Все статьи автора «Мороз Марина Николаевна»