8.8. Защита природного камня в конструкциях

Процесс постепенного разрушения каменных материалов в кон­струкциях зданий и сооружений можно предотвратить или затормо­зить с помощью различных конструктивных и химических методов защиты, способствующих снижению воздействия увлажнения, на­гревания, замерзания, солнечной радиации и т. п.

Конструктивные методы выражаются в устройстве гладких или полированных поверхностей материалов, не способных задержи­вать дождевые и талые воды и пропускать агрессивные среды внутрь каменного материала.

Химические меры защиты заключаются в флюатировании кам­ня, т. е. обработке его водными растворами солей кремнефтористо-водородной кислоты. Эти соли (флюаты) вступают в химиче­ские соединения с растворимыми компонентами камня с образова­нием фтористых солей Ca и Mg и кремнезема, нерастворимых в воде, которые уплотняют поверхность камня и делают ее недоступ­ной для агрессивных сред. Так, например, при обработке известня­ковых пород кремнефтористым магнием образуется кремнезем и формируются фтористые соли:

Фтористые соли, образовавшиеся при флюатировании, уплотня­ют поверхностные слои камня и повышают устойчивость его про­тив выветривания.

Химические меры обработки особенно эффективны для карбо­натных пород. Кислые породы перед флюатированием пропитыва­ют раствором известковой соли, которая впоследствии образует с флюатом защитный слой из нерастворимых в воде соединений.

Кроме флюатирования поверхность камня может обрабатывать­ся добавками оксида свинца или железистых соединений, увеличи­вающих погодоустойчивость поверхности. Для аналогичных целей могут использоваться водные растворы и эмульсии, полимерные ве­щества и водополимерные дисперсии. Так, например, для получения поверхностного уплотнения камня и гидрофобизации его поверхно­сти и пор применяют кремнийорганические соединения: метилсиликонат натрия ГКЖ-94, этилсиликонат натрия ГКЖ-10 и др., а также водный раствор мочевиноформальдегидной смолы. Известны и дру­гие способы защиты камня от выветривания и разрушения, которые продлевают эксплуатационный срок службы каменных материалов и изделий без заметных выцветов и потускнения поверхности или других следов химического выветривания.

Возникающие аморфные или кристаллические новообразования оказываются практически нерастворимыми в воде. Отлагаясь в порах камня, они уменьшают пористость и смачиваемость его поверх­ности, скорость капиллярного подсоса воды или грязи. Конструк­тивные и химические мероприятия, применяемые в совокупности, приводят к увеличению долговечности природного камня в конст­рукциях зданий и сооружений.

Б. Искусственные строительные материалы и изделия

В отличие от природных искусственные строительные материа­лы составляют продукцию заводского производства, получаемую чаще всего с применением химической технологии. Переработке подвергают природное минеральное сырье и. разнообразные побоч­ные продукты, в том числе промышленности строительных матери­алов и изделий. В соответствии с классификацией ИСК (см. рис. 1.1) вырабатывают материалы двух типов: безобжиговые и обжиговые. Из безобжиговых целесообразно отдельно выделять группу сили­катных материалов, получаемых с помощью автоклавной техноло­гии.