Выветривание гранитов. Способы защиты камня.

Абсолютное большинство материалов, используемых в строительстве, обладают очень высокой прочностью и надежностью. Тем не менее, в результате тех или иных видов внешних воздействий, эти характеристики могут оказаться под угрозой. Металлы очень боятся влаги, сверхпрочные пластики не переносят высоких температур, а натуральному камню грозит выветривание.

Причины выветривания

Даже наиболее устойчивые горные породы (например, гранит, производство которого ежегодно обеспечивает рынок миллиардами квадратных метров каменных блоков и плит) состоят из мелких кристаллов, спаянных высоким давлением. Это означает, что поверхность их не является идеально гладкой, а в микропоры постепенно забивается пыль, песок, попадает влага, проникают микроорганизмы и агрессивные вещества. В результате наиболее близкие к поверхности камня неустойчивые минералы разрушаются, и его кристаллическая структура становится нестабильной.

Отдельным видам изделий из гранита и его аналогов (прежде всего таким, как гранитные плиты мощения либо уличная гранитная брусчатка) помогает естественный процесс перемещения по ним людей и машин. Микроскопический верхний слой, начинающий изъедаться от абразивного воздействия, постоянно шлифуется и полируется – что приводит к устранению шероховатости, а, значит, и риску отшелушивания. Камень при этом незначительно истирается, но нарастающего процесса разрушения не происходит.

Хуже обстоит дело с вертикальными поверхностями, не получающими такой естественной защиты и испытывающими гораздо более сильное давление ветров. Фасадный гранит, не обработанный защитными составами, начинает покрываться «зеленью» от проникающих в поры спор мхов и лишайников. Памятники и мемориальные стелы, гранитные плиты которых содержат надписи и рисунки, без идеальной полировки в процессе изготовления тоже со временем начинают терять эксплуатационные качества. Иными словами – даже самые прочные породы (черный гранит, аналогичный ему по оттенку габбро диабаз и их аналоги) требуют защиты.

Способы защиты камня

Все известные методы на сегодняшний день могут быть объединены в две крупные группы:

• механические воздействия;
• химические воздействия.

Первые состоят в идеальной, практически зеркальной полировке (лучше всего которой поддается российский габбро, а также граниты уровня китайского Shanxi Black), устраняющей малейшие впадины и выступы. В итоге коэффициент трения поверхности камня приближается к нулю, а поры, являющиеся «местом входа» для микроорганизмов и влаги, исчезают.

Вторые используют химические процессы, позволяющие нанесенным на камень специализированным составам застывать в его микротрещинах сплошной непроницаемой массой, не растворяющейся в воде и нечувствительной к ультрафиолету, щелочам и кислотам.

Применяемое оборудование и составы

Для полировки используются специальные станки с вращающимися полировальными кругами. Доведя поверхность до требуемого состояния гладкости, ее покрывают средствами на основе масляных либо восковых соединений.

При химической защите используют:

1. Метод флюатирования, заключающийся в обработке гранитов и габбро солями фтористо-водородно-кремниевых кислот (образующих Si0₂ – оксид кремния, CaF₂ – железистый кальций или MgF₂ – железистый магний, то есть флюаты).

Из курса химии известно, что проникновение вглубь кристаллической структуры камня таких веществ достигает всего 0,3-0,4 мм, но образовавшаяся невидимая «корка» нечувствительна ни к жидкостям, ни к химикатам, ни к температурным перепадам.

2. Метод силикации – от предыдущего отличающийся только действующими составами, в роли которого поочередно выступают сначала жидкое стекло, а затем хлористый кальций, приводящие к образованию не флюатов, а силикатов.