Химические средства
Химические средства для обработки камня
Растущий спрос на натуральные минеральные покрытия стимулирует производителей к постоянному расширению ассортимента химических средств для обработки камня, с помощью которых можно частично или полностью выполнить:
- полирование камня;
- кристаллизацию;
- защиту от воды, водорослей, плесени, солей, механических повреждений, УФ–излучения, граффити;
- склеивание, заполнение швов и реставрацию;
- придание свойств противоскольжения;
- усиление природного цвета;
- искусственное состаривание;
- очистку камня.
Каждую из перечисленных задач можно решить применением целой группы соответствующих средств, подбор которых производится, исходя из конкретных условий и конечной цели выполняемой операции.
Виды химических средств, применяемых в камнеобработке:
Лаки — один из самых распространенных типов покрытий, одновременно выполняющих защитную и декоративную функции. Они скрывают мелкие царапины и неровности, придают поверхности камня недостающий блеск, делают его природный цвет более «живым». Лакированная поверхность более устойчива к износу и обладает повышенными водо– и грязеотталкивающими свойствами. Технология нанесения лаков проста и позволяет создавать блеск в тех местах, где механическая полировка камня затруднена или невозможна.
Применяют лаки для всех видов внутренних и наружных покрытий из природного камня. При этом нужно помнить, что лакирование большей частью или полностью герметизирует поверхность, поэтому важным условием нанесения лака является отсутствие сырости в камне и под ним (в растворе). Присутствие влаги под лаковым покрытием может привести к появлению пятен и ускорить разрушения камня, особенно в наружной облицовке здания.
Данные средства предназначены для усиления эффекта полировки поверхности природного камня, как в завершающей стадии обработки, так и в процессе обновления или восстановления. В основу их состава входят растворители, полимеры и парафины (воски)/ силикон. Делятся спец. препараты на 2 группы:
- Профессиональные — часто содержат добавки в виде алмазной или абразивной (корундовой) пыли и применяются в промышленной обработке камня на стадии «финиширования».
- Бытовые — неабразивные спец. препараты на восковой или силиконовой основе. Относятся к средствам домашнего ухода за камнем.
По форме полироли чаще представляют собой жидкий раствор, предназначенный для равномерного нанесения на обрабатываемую поверхность, с последующим «располированием» куском ткани или войлочным кругом при помощи УШМ. В результате получается идеально ровная поверхность с хорошим блеском.
Пропитками называют жидкие химические составы, используемые с целью повышения водо– и грязеотталкивающих свойств поверхностей из природного камня. Делятся пропитки на водные и водно–масляные. Водные пропитки взаимодействуют с поверхностным слоем камня на молекулярном уровне, создавая защиту от проникновения в его поры воды. Водно–масляные пропитки имеют более широкий спектр действия, защищая камень также от жиров и масел. При этом все пропитки не препятствуют испарению влаги из толщи камня, т.е. — дают ему возможность «дышать».
Применяют пропитки для любых покрытий (наружных и внутренних), а также изделий из натурального камня. В целом положительная роль пропиток сводится к тому, что позволяет гораздо меньше учитывать физико–химические свойства камня и условия эксплуатации изделий из него, уделяя больше внимания его декоративным особенностям.
Порошкообразные вещества часто используются на этапах финишной доводки обрабатываемых поверхностей, с целью улучшения качества полировки камня и уплотнения структуры его поверхностного слоя. В их состав входят окиси различных металлов (алюминия, олова, цинка, свинца, хрома) или кремния, оказывающие на камень химическое и абразивное воздействие. Перед применением смешиваются с водой до пастообразного состояния. Могут быть двухкомпонентными и применяться в смеси с т.н. «молочком» — жидкостью, содержащей кислоты и воски.
По своему составу и предназначению воски во многом подобны полиролям. Основными действующими веществами в них являются парафины, замешанные на относительно небольшом количестве растворителя, с полимеризующими добавками. Легко проникают во все неровности и микротрещины, скрывая их, и делают поверхность блестящей.
Используются как в промышленном производстве на заключительном этапе полировки, так и в быту в качестве средства по уходу за натуральным камнем. Располировка производится войлоком, и приступают к ней только после полного высыхания и полимеризации нанесенного воска. В домашних условиях с этой целью можно использовать чистую мягкую (не ворсистую) ткань.
По консистенции воски бывают жидкими и густыми. Жидкие воски более удобны для полировки горизонтальных покрытий, а густые — для вертикальных.
В просторечии «клеем для камня» принято называть любой химический состав, предназначенный для скрепления между собой конструктивных элементов изделий из природного или искусственного камня. Однако непосредственно клеями являются вещества на основе эпоксидной смолы. Это двухкомпонентные средства, состоящие из собственно смолы (клея) и отвердителя, которые смешивают в определенных пропорциях непосредственно перед использованием.
Эпоксидные клеи обладают высокой адгезией и способны надежно скреплять детали из любых материалов. По завершении процесса отверждения (1,5–24 ч.), практически не дающего усадки, место склейки можно обрабатывать и полировать теми же способами, что и остальные участки поверхности камня.
Дополнительными достоинствами эпоксидного клея являются:
- возможность нанесения его на влажные поверхности;
- пригодность для внутренних и наружных работ в широком температурном диапазоне;
- устойчивость к воздействию воды, любой агрессивной среды, топлива и масел;
- прочность и способность выдерживать большие нагрузки.
Эти свойства позволяют применять клеи́ для заполнения швов, восстановления поверхностей в местах сколов и образования раковин (каверн), армирования деталей.
Это вторая группа хим. средств, которую также обычно относят к категории клеев для камня. Они, хоть и имеют часто сходный с клеями состав, но все же несколько отличаются по свойствам. Условно делятся на 4 основные группы:
- Полиэфирные мастики
Главным компонентом в составе этих веществ является полиэфирная смола, отверждаемая дополнительной жидкостью — отвердителем. По скорости отверждения делятся на «быстрые» и «медленные». Хорошо колеруются, поддаются обработке, в том числе и полированию.
- Пластичные полиуретановые мастики–герметики
Являются однокомпонентными составами, не содержащими растворителей. Обладают заметной эластичностью, высокой прочностью и износоустойчивостью. Высокоадгезивные средства, способные склеивать любые материалы, но не колеруются и не поддаются полировке.
- Термомастики
Применяются для «лечебных» операций по камню, т.е. — для заполнения раковин (каверн), крупных пор, сколов и т.п. Выпускаются в виде цветных брусков, крошкой с которых заполняют изъяны поверхности, после чего расплавляют специальным паяльником или феном. После застывания мастики убираются излишки, а место «лечения» полируется войлочным кругом с абразивной пастой.
- УФ–отверждающиеся мастики
Обычно эти составы используются профессиональными реставраторами. Поставляются такие мастики в комплектах с красителями основной цветовой палитры. Их отверждение происходит за считанные минуты под воздействием направленного пучка ультрафиолетового света.
К кристаллизаторам относят вещества, вызывающие термохимические процессы в поверхностном слое камня, результатом которых является существенное изменение его физико–химических характеристик. В состав кристаллизаторов входят кислоты, вступающие в реакцию с кальцитом — минералом, содержащимся во многих горных породах. Таким образом достигается эффект оплавления поверхности, что повышает ее твердость и устойчивость к неблагоприятному воздействию атмосферных явлений.
Обычно кристаллизацию применяют к мрамору и другим мягким породам с большим содержанием кальцита (травертину, известнякам, доломитам). Но иногда она актуальна и при обработке некоторых видов гранита.
К ним относят химические составы двух видов:
- Активные реагенты, вступающие в реакцию с поверхностью камня и повышающие ее шероховатость;
- Полимеризующиеся составы, создающие на поверхности тонкую шероховатую пленку.
Также в качестве противоскользящего покрытия могут использоваться эпоксидно–абразивные смеси.
Помимо типичных водных и водно–масляных пропиток существуют и другие виды защитных покрытий с более специфичной «специализацией»:
- Солевой защитой — предотвращением проникновения в камень солей из плиточного клея, кирпича или цементного раствора.
- Защитой «анти–граффити» — уменьшением адгезивных свойств поверхности по отношению к краскам. Дает возможность в последующем отмывать почти любые «художества» с помощью моющих средств.
- Механической защитой — созданием на поверхности изделия плотной полимерной пленки, предотвращающей его повреждения во время перевозки или строительных работ. Такая пленка не создает прочного сцепления с камнем и легко снимается, когда надобность в ней исчезает.
Вещества, применяемые для усиления природных оттенков натурального камня, представляют собой растворители с восковыми или силиконовыми добавками. Усилители с большей текучестью предназначены для полированного камня, с меньшей — для неполированного.
В мемориальной сфере краски применяют для изготовления надписей или портретов на памятниках, мемориальных досках и плитах. Для этой цели обычно используются алкидные или акриловые краски «под золото» или «под серебро», выпускаемые в виде порошков или жидкостей, реже — спреев. Защиту окрашенных мест от воздействия атмосферных факторов дают дополнительные покрытия из прозрачных защитных лаков.
Чернила, корректоры, красящие пигменты
Отдельная группа средств порошкообразной формы (пигменты) или в виде концентрированных растворов (чернила и корректоры), предназначенные для радикальной коррекции окраски природного камня. Применяются в смеси с растворителем, которой пропитывается поверхностный слой камня.
Средства для обработки под «антику»
К ним относят составы, содержащие смеси различных кислот, и предназначенные для искусственного старения изделий или покрытий из натурального камня. Технология химического старения применяется при обработке мрамора, травертина и других пород с большим содержанием кальция. Под воздействием кислот включения кальция в поверхностном слое камня растворяются, обнажая элементы его текстуры (прожилки, поры, крупные зерна минералов) и придавая ему вид старого.
Для очищения и мытья каменных покрытий применяются средства в виде жидких растворов, паст или гелей, кислотного или щелочного состава с химически активными добавками. Они предназначены для удаления масляных и солевых пятен, цемента, накипи, минеральных отложений и им подобных загрязнений различного происхождения, в том числе от бытовой косметики или пищи.
При выборе чистящего средства важно учитывать не только его кислотную или щелочную реакцию (показатель pH), но и показатели активности, обычно указываемые их производителями. Даже нейтральные составы (pH = 7) могут обладать высокой активностью, а значит, неблагоприятно воздействовать на некоторые породы.
Общие рекомендации по использованию химии для камня:
- Внимательно читайте инструкции по применению тех или иных химических средств.
- Перед обработкой обязательно тестируйте применяемое средство на отдельных образцах камня, сходных по фактуре с обрабатываемым покрытием. В случае отсутствия образцов проводите тестирование на скрытых и малозаметных участках покрытия.
- Перед нанесением встряхивайте емкость с веществом, а лучше — тщательно перемешивайте.
- Предварительно выясняйте происхождение материала (органическое или минеральное) и степень обработки его поверхности (полированная, шлифованная, бучардированнная или «античенная»), а также четко ставьте задачу и определяйте необходимый результат. Только так можно безошибочно подобрать наиболее подходящее средство для химической обработки камня.
Основные правила безопасности при работе с реагентами
Работу с хим. препаратами нужно проводить в хорошо проветриваемых помещениях и с использованием индивидуальных средств защиты, из которых обязательными являются: спец. одежда, резиновые перчатки, плотная обувь, защитные очки и маска. При обработке камня пропитками и другими защитными покрытиями, необходимо использовать маску и соответствующие фильтры, нейтрализующие испарения и запахи.
В случае попадания реагента в глаза или на кожу, незамедлительно промыть место контакта водой и при первой же возможности обратиться к врачу. Портативную аптечку с основными средствами первой медицинской помощи желательно иметь «под рукой» или держать в легкодоступном месте.
Во избежание пожара, проводить все виды работ с применением хим. препаратов вдали от открытых источников огня и при естественном освещении. При необходимости, дополнительно использовать только пожаробезопасные источники света.