Архитектурный бетон

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Архитектурный бетон (лат. Architectura от др.-греч. αρχι — старший, главный и др.-греч. τέκτων — строитель; фр. Béton, от лат. bitumen — минеральная смола, асфальт) — строительная смесь на основе цементно-песчаного состава с различными минеральными и неорганическими добавками. Архитектурный бетон несёт как опорную и конструктивную нагрузку, так и выполняет декоративно прикладную задачу, имеющую художественную и эстетическую ценность.

Словосочетания: «полимер бетон», «акрил бетон», «арт бетон», «художественный бетон», «декоративный бетон» являются синонимами понятия архитектурный бетон. Термин «архитектурный бетон» сформировался в профессиональной среде архитекторов для обозначения строительного материала, из которого можно создавать законченные архитектурные объекты[1].

Виды и назначение архитектурного бетона[править | править код]

Архитектурный бетон — высокотехнологичный строительный материал, открывающий большой спектр возможностей. Существует три основных направления применения бетона: для создания конструкций, объектов и оснований (монолитных, железобетонных и др.); использование бетона в декоративных целях, как материала для отделки уже готовых поверхностей; создание объёмных художественных объектов — третье направление объединяет конструктивные и декоративные свойства архитектурного бетона: форма объединена, по сути, с текстурой и фактурой.
Изменяя состав смеси, можно получить бетон с конструктивными или декоративными свойствами:

  1. Преобладание конструктивных свойств бетона, для создания монолитных сооружений разных конфигураций с помощью опалубки (геометрический бетон);
  2. Преобладание декоративных свойств смеси: бетон, используемый для отделки и декорирования готовых поверхностей (декоративный бетон);
  3. Сочетание конструктивных и декоративных свойств, для создания объёмных художественно-декоративных изделий: скульптур, барельефов и дикого камня (скульптурный бетон)

Бетон, с преобладанием геометрических свойств, нашёл широкое применение в Германии, как материал решающий многие задачи строительной физики[2]; применяется в строительстве современных зданий, облицовке и создании новых фасадов, внутренней отделки и изменении формы помещений. Долговечность бетонных конструкций, высокопрочные структурные характеристики, разнообразные возможности конфигурации сделали архитектурный бетон наиболее востребованным материалом для возведения больших строительных объектов разнообразных геометрических форм, отливаемых при помощи опалубки[3].

Технологии декоративного бетона были запатентованы в США в 1960-е годы. Используется штампованный (stamped), напылённый (spraying) и цветной бетон для покрытий. Декоративные свойства бетона применяются для имитации натуральной каменной кладки (отделка внутренних и внешних стен). Характерной особенностью применения декоративного бетона является использование готовых резиновых и пластиковых форм с разными текстурами — матричная отделка. Для большей реалистичности поверхности натурального камня бетон окрашивается специальными красителями.

На территории России архитектурный бетон стал широко использоваться в строительстве для отливки монолитных стен, для отделки поверхностей, а также для создания объёмных художественно-декоративных изделий: скульптур, барельефов и имитации природного камня. Скульптурный бетон отличает ручной способ создания формы и текстуры поверхности. Такие изделия обладают эстетической выразительностью, являются авторской работой и несут художественную ценность — относятся к искусству[4] к предмету скульптуры[5].

Состав архитектурного бетона[править | править код]

В зависимости от поставленных задач, состав бетонной смеси можно менять благодаря применению различных добавок, которые либо увеличивают конструктивные свойства (устойчивость, прочность, гидрофобность и другие) либо улучшают декоративные качества (фактура, текстура).

Для придания пластичности смеси в неё включаются дополнительные химические, минеральные добавки, полимеры, пластификаторы. Для улучшения армирующих свойств добавляют известняки, вулканические туфы, гравий, песок. Для улучшения других параметров возможно использование отвердителей, регуляторов схватывания и твердения, антивоздухововлекающе, гидрофобизирующие, уплотняющие, расширяющие, улучшающие истираемость, увеличивающих морозостойкость и другие.

Для изменения фактуры и текстуры архитектурного бетона в состав смеси могут входить такие составляющие — граниты, мраморы, базальт, кварциты, слюда, частицы скальных пород (доломит). Искусственные заполнители: керамическая крошка, цветное стекло и т. д.[6]

Для получения цветных бетонов применяют белые, цветные пигменты. Наиболее часто используют минеральные пигменты, которые в большинстве своём являются оксидами или солями различных металлов. Есть различные органические пигменты и красители (анилиновые и другие), которые дают интенсивное окрашивание бетона при малом количестве введения. Для получения равномерной окраски бетона используют специальные добавки-выравниватели[7]. Все эти примеси: пигменты, выравниватели, натуральные и искусственные заполнители характерны только для декоративного вида бетона, так как их использование может негативно сказаться на основных конструктивных свойствах бетона. Для того чтобы не ухудшать прочностные характеристики бетонной смеси, архитекторы и скульпторы применяют поверхностно-проникающее окрашивание уже готовой формы.

Технические характеристики архитектурного бетона[править | править код]

Технические характеристики архитектурного бетона превосходят свойства обычного бетона:

  • высокая сопротивляемость проникновению хлоридов
  • высокая газонепроницаемость
  • регулируемые показатели деформативности, в том числе компенсация усадки архитектурного бетона в возрасте 14—28 суток естественного твердения
  • сравнительно небольшой удельный вес (позволяет этому материалу крепиться на лёгкие стены, не оказывая большой нагрузки на фундаменты)
  • устойчивость к воздействию агрессивных сред (атмосферные осадки, перепад температур — 50 °С до + 50 °С и т. д.)
  • устойчивость к ультрафиолетовым лучам
  • высокая сопротивляемость давлению
  • высокая противоударная прочность
  • хороший коэффициент звукопоглощения
  • пожаробезопасный материал[8]
  • легко моющийся, не скользящий материал

Технические характеристики объектов, изготовленных из архитектурного бетона[править | править код]

Наименование показателей изделий Ед. изм. По требованиям ГОСТ 1760891 По факту
1 Класс (марочность) изделий: по прочности на сжатие кг/см2 В22,5—В30 (300—450) В30 min 450
2 Класс по морозостойкости (в солях) F 200 F 350
3 Водопоглощение % 5 4,4
4 Истираемость (ГОСТ 13015.0) г/см3 0,9—0,7 0,2-0,3
5 Отклонение геометрических параметров: длина, ширина, толщина мм мм + 5 + 5 + 1 + 1
6 Цементно-водное отношение (ц/в) % 45 17
7 Категория лицевой поверхности КПЕ-КП3 КП1
8 Прочность через сутки в процессе естественного твердения МПа 25—30

Технология изготовления архитектурных форм из бетона[править | править код]

Технологии изготовления форм из бетона существуют разные: вибрирование, ударное формирование[7], сухое/мокрое вибропрессование, фибробетон и другие, все они зависят от назначения, типа бетона и масштабов производства. Каждому виду архитектурного бетона присуща своя технология изготовления форм.

Геометрический бетон
  • Монолитные стены. Отливка монолитных стен происходит посредством съемной опалубки, которая позволяет создавать различные криволинейные поверхности, широко используемые для создания архитектурных форм в современном строительстве. Процесс армирования и заливки бетона остаётся неизменным[7].
Декоративный бетон
  • Изготовления печатного (штампованного) бетона. Подготовка основания, армирование и укладка бетона производится обычным способом. После того как поверхность бетона выровнена начинается его декоративная обработка. Для получения желаемого цвета на влажную поверхность бетона наносится цветной порошок-закрепитель и гидрофобный красящий порошок, который предотвращает прилипание бетона к штампам. После чего на ещё сырой бетон укладываются текстурные резиновые маты и аккуратно продавливаются с помощью ручной трамбовки — матричная отделка.
Скульптурный бетон
  • Изготовление скульптурных объектов, дикого камня ручной работы. При создании крупных художественных архитектурных объектов для прочности сооружения сваривается железобетонный армированный каркас из геометрически неизменяемых форм в виде любой сложной конструкции, заданной художником, обтягивается сеткой, на которую наносят раствор архитектурного бетона. После того как бетон достигнет консистенции скульптурной глины или пластилина, скульптор вылепливает и вырезает необходимую форму и придаёт с помощью специальных инструментов (стека, нож, петля, т. д.) текстуру[9], создавая художественный объект. Технология изготовления форм скульптурного бетона объединяет положительные свойства технологий геометрического и декоративного бетонов и улучшает их: позволяя создавать любые художественные криволинейные формы и текстуры.

Благодаря технологии изготовления декоративные элементы, изготовленные из архитектурного бетона, позволяют размещать инженерные системы внутри своих железобетонных конструкций: в полостях прокладываются кабели, провода, трубы, воздуховоды вентиляции.

Способы обработки поверхности и защита архитектурного бетона[править | править код]

Архитектурный бетон становится декоративным после того, как бетонные поверхности прошли заключительный этап технологического процесса — определённую обработку. Кроме того обработка используется для защиты поверхности от внешних воздействий и агрессивных сред. Для этого могут применяться специальные способы консервации поверхности, например, флюатирование, гидрофобизация, пропитка полимером, обработка поверхности специальными составами, проникающими внутрь бетона и кольматирующими его поры и капилляры. Подобная обработка повышает стойкость бетона и обеспечивает сохранение внешнего вида его поверхности в течение длительного времени без специального ухода[7]. Способы обработки различны для каждого из видов бетона:

Промышленная обработка (геометрический)
  • Шлифовка и полировка (grinding): сухая поверхность архитектурного бетона может быть не только отшлифована, но и дополнительно отполирована (это можно сравнить с одним из этапов технологического процесса изготовления мозаики, когда бетонная поверхность становится гладкой поверхностью отполированного гранита).
  • Пескоструйная обработка: внешне похожа на эффект, который даёт подкисление — верхний поверхностный слой бетона размывается, создавая неровности фактуры.
  • Другие способы обработки: воздействие на бетонную поверхность путём кислотно-щелочной реакции[3], обработка огнём, эпоксидное (защитное) покрытие и др.
Использование готовых форм (декоративный)
  • Штампованные формы: на сырую поверхность изделия из архитектурного бетона накладываются специально изготовленные из пластмассы, резины и т. д. штампы, имитирующие различные рельефные формы и фактуры (камня, кирпича, сланца, булыжника, коры дерева, окаменелостей, ракушек и многого другого).
  • К декоративным способам обработки также относятся: штампование по стяжке, полупрозрачное окрашивание и другие.
Художественная обработка (скульптурный)
  • Механическая обработка застывшей бетонной поверхности: здесь применяются многие приспособления, известные при обработке природных каменных поверхностей (острые металлические инструменты, пики, кирки; специальный молоток).
  • Гравировка: на поверхности архитектурного бетона с помощью таких инструментов, как углошлифовальные машины с алмазными режущими дисками и других инструментов, разработанных специально для резки по бетону, прорезываются контуры и канавки, которые имитируют плитку, камень-плитняк, геометрические фигуры, прямые или изогнутые линии, узоры.
  • Скульптурный бетон: Создание формы происходит аналогичным образом, как при художественной лепке скульптурным (пластическим) способом — создание формы из целого куска, отсекая лишнее, используется скульптурная техника резьбы или комбинированная техника резьбы и лепки[10].
  • Художественная окраска: поверхностно проникающее окрашивание готового художественно-декоративного объекта художником-скульптором, с применением воднодисперсных красок на основе полиакрилатов, при помощи различных художественных техник.
Защита поверхности
  • Нанесение декоративного слоя покрытия
  • Герметизация
  • Водоотталкивающая обработка
  • Грязе-, пыле- и жироотталкивающая обработка
  • Защита от граффити
  • Защита от прочих возможных воздействий внешних факторов окружающей среды

За скульптурными объектами из архитектурного бетона особый уход не требуется. В помещении обслуживание сводиться к удалению пыли с поверхности с помощью пылесоса, при необходимости можно мыть простой водой с мылом. Для удаления пыли и грязи возможно применение оборудования, предназначенного для мойки машин — простая вода под напором без применения химически активных добавок.

Атмосферные осадки — снег, вода — не могут нанести сколько-нибудь серьёзных повреждений любым объектам из архитектурного бетона.

Изделия из архитектурного бетона

Малые архитектурные формы (МАФы): лестницы, ограды, скульптуры, фонтаны, светильники наружного освещения (ландшафтные светильники), стенды для афиш и реклам, садово-парковые сооружения (беседки, ротонды, перголы, садово-парковая скульптура, вазоны, парковые скамьи и другую садовую мебель), некрупные формы мемориальной архитектуры (обелиски, мемориальные доски и мемориальные скамьи), городскую уличную мебель, урны, детские игровые комплексы; киоски, павильоны, торговые лотки, торговые автоматы, и т. д. МАФ могут подразделяться на декоративные и утилитарные, а по способу изготовления — на изготовленные по типовым проектам из типовых элементов и конструкций и на изготовленные по специально разработанным проектам.

См. также[править | править код]

Литература[править | править код]

  • Краткий словарь по эстетике.
  • Некрасова Н. А., Некрасов С. И., Садикова О. Г. Тематический философский словарь: Учебное пособие. — М.: МГУ ПС (МИИТ), 2008. — 164 с.
  • Шильд Е. Строительная физика. — М.: Стройиздат, 1982.
  • Корчагина О. А. Бетоны и строительные растворы. — Тамбов: Издательство ТГТУ, 2004.
  • Левит С. Я. Энциклопедия «Культурология XX век». — СПб.: ООО «Алетейа», 1998. — (Университетская книга).
  • Баженов Ю. М. Технология бетона. — 3-е изд.. — М.: Изд-во АСВ, 2003. — 500 с.
  • Новиков И. В. Каменные и бетонные работы. — М.: Вече, 2006.
  • Иванова И. Н. Рисование и лепка. — М.: Издательский центр «Академия», 2011.
  • Соколов В. Н. Лепка фигуры. — М.: Издательство академии художеств СССР, 1962.
  • Hessenberg K. Основы лепки = Sculpting Basics (англ.). — Quarto Publishing plc., 2005.

Примечания[править | править код]

  1. Федеральный закон 169-ФЗ. Об архитектурной деятельности в Российской Федерации. Дата обращения: 11 декабря 2021. Архивировано 11 декабря 2021 года.
  2. Beton.org. Дата обращения: 17 октября 2014. Архивировано 17 октября 2014 года.
  3. 1 2 Architekturpreis Beton 2014 (англ.) (недоступная ссылка). www.beton.org. Service der deutschen Zement- und Betonindustrie. Дата обращения: 3 августа 2016. Архивировано 3 августа 2016 года.
  4. Искусство // Культурология. XX век. Энциклопедия. — 1998.
  5. Ваяние. Дата обращения: 2 июня 2022. Архивировано 7 апреля 2022 года.
  6. Корчагина О. А. Бетоны и строительные растворы. — Тамбов: Издательство ТГТУ, 2004.
  7. 1 2 3 4 Баженов Ю. М. Технология бетона. — 3-е изд. — М.: АСВ, 2003. — 500 с.
  8. Ein Baustoff mit guten Eigenschaften (англ.). www.leichtbeton.de. Service der deutschen Zement und Betonindustrie. Дата обращения: 11 декабря 2021. Архивировано 11 июля 2021 года.
  9. Соколов В. Н. Лепка фигуры. — М.: Издательство Академии художеств СССР, 1962.
  10. Хессенберг К. Скульптура для начинающих. — М.: Арт-родник, 2006. — ISBN 5-9561-0187-3.