Шлифование и полирование поверхностей из камня

Основы технологии шлифования

Режимы шлифования и полирования природного камня выбирают в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемой горной породы. Режимы шлифования характеризуются следующими показателями: давлением инструмента на обрабатываемую плиту, частотой вращения шлифовальных дисков и скоростью их перемещения по поверхности обрабатываемого изделия.

При шлифовании изделий из камня твердых пород давление инструмента на обрабатываемую поверхность принимают 1 — 1,2 МПа, для пород средней твердости — 0,2—0,3 МПа. При полировании изделий войлочными или фетровыми кругами с применением микрошлифпорошков давление инструмента на обрабатываемую поверхность составляет 0,025—0,05 МПа. По окончании шлифовально-полировочных работ готовые изделия промывают водой под давлением 0,1—0,2 МПа для пород средней твердости и 0,2—0,4 МПа для твердых пород камня.

Шлифование изделий из гранита. Грубое шлифование (обдир) включает в себя выравнивание плоскости плиты, снятие борозд и запилов с помощью свободного абразива в виде стальной или чугунной технической дроби. При движении шлифовального диска сначала обрабатывают наиболее выпуклые участки поверхности, которые выделяются как более светлые пятна на темной поверхности плиты. По мере опускания диска размеры светлых пятен увеличиваются. Когда светлые пятна займут всю поверхность плиты, шлифовальный диск отводят и выверяют плоскость плиты линейкой по периметру и диагоналям. Если просвет между плитой и линейкой не превышает 1 мм на 1 м, операцию грубого шлифования считают законченной.

Среднее шлифование представляет собой выравнивание плоскостей и выведение следов от обдира. Выполняют среднее шлифование на станках ВШ-3 с применением абразивных инструментов, содержащих шлифзерно карбида кремния зернистостью 40-14. Операцию считают законченной при шероховатости поверхности, соответствующей 6-му классу.

Тонкое шлифование, включающее в себя выравнивание плоскостей и выведение следов от операции среднего шлифования, производят на станках ВШ-28 с применением абразивного инструмента с тонкими микрошлифпорошками 10 и 5. Операцию считают законченной, если шероховатость поверхности соответствует 7-му классу.

Лощение — завершающая операция процесса шлифования. При этом выводят следы от операции тонкого шлифования и получают матовую поверхность с помощью абразивных инструментов с микрошлифпорошками М40, М28, М20 и М14, а также с тонкими микрошлифпорошками М10 и М7. Лощение считают законченным, если шероховатость поверхности соответствует 8-му классу.

Полирование — придание плоскости зеркального блеска — выполняют войлочными или фетровыми кругами с применением тонкого микрошлифпорошка М5.

Качество фактурной отделки определяют, сравнивая лицевую поверхность изделия с утвержденным эталоном — плитой размером не менее 250 х 250 мм, которую изготовляют на камнеобраба-тывающем предприятии.

Шлифование и полирование лицевых поверхностей плит из мрамора. Кассетный способ шлифования мраморных облицовочных плит заключается в том, что отдельные плиты укладывают в специальную кассету, образуя общую площадь шлифуемых поверхностей.

Сформированную кассету устанавливают на стол шлифовального станка и обрабатывают в определенной последовательности. Грубое шлифование, в результате которого плиты калибруют и придают лицевой поверхности плоскостность, производят абразивными инструментами зернистостью 63, 50 и 40, воздействуя на плиту давлением 0,3 МПа. Затем лицевые поверхности мраморных плит подвергают шлифованию, лощению и полированию.

При выполнении шлифовально-полировочных работ необходимо следить за тем, чтобы в воде, используемой для всех операций и для промывки готовых изделий, не содержались окислы железа, так как мрамор легко воспринимает их желто-бурую окраску. На мраморные поверхности не должны попадать также смазочные масла.

Обработка изделий из природного камня на строительной площадке. Изделия из природного камня, имеющие положительные допуски, дорабатывают по месту установки камня. Элементы облицовки на строительной площадке обрабатывают вручную или при помощи малогабаритных станков и ручных инструментов. Шлифовка — это тонкое выравнивание поверхности, при котором уничтожаются следы инструментальной обработки или распиловки, и камень приобретает слегка шероховатую на ощупь и матовую на вид поверхность.

Процесс шлифовки состоит из трех основных операций: обдирки, грубой шлифовки и лощения, или тонкой шлифовки. Большие камни устанавливают для шлифовки на козелках, а тонкие плиты укладывают на верстак или наклеивают на него при помощи гипсового раствора. Чтобы избежать потерь зерновых абразивов, вокруг камня устраивают борты из досок и заполняют гипсовым раствором промежутки между бортами и камнем.

Шлифовку выполняют при помощи различного вида «утюгов» или гладилок с применением зерновых рассыпных абразивов или с помощью естественных абразивных брусков, заправленных в обоймы с рукоятками.

Камни твердых пород шлифуют при помощи стальных или чугунных гладилок, сделанных из тяжелой гири, отрезка рельса и тому подобных подручных средств. В этом случае гладилка должна быть достаточно тяжелой, так как для шлифовки твердых пород применяют наиболее твердые зерновые абразивы, которыми нужно с силой обдирать неровности шлифуемой поверхности. При этом вес гладилки должен соответствовать физической силе шлифовщиков. Более мягкие камни шлифуют в основном при помощи брусковых абразивов, обычно заделываемых в деревянную или металлическую обойму.

Фигурные поверхности, особенно мелких элементов, шлифуют независимо от твердости камня брусковыми абразивами, которым часто придают необходимый профиль, соответствующий профилю шлифуемого камня.

Для обдирки камень поступает после ручной инструментальной обработки с тонко откованной поверхностью и обработанными кромками, а после механической обработки — с распиленной поверхностью и с кромками, обрезанными на фрезерном станке.

Обдир гранитов и других твердых пород камня начинают со смачивания обрабатываемой поверхности водой и посыпки наиболее крупных зерен стальмассы. При этом один или двое рабочих-шлифовальщиков двигают гладилку или утюг вперед и назад, как бы натирая поверхность, на которой рассыпаны зерна стальмассы.

Во время работы поверхность камня смачивают водой и посыпают новыми порциями абразива. Задерживающийся у бортов верстака шлам, т. е. частично отработанные зерна абразива в смеси с перетертыми частицами камня, собирают деревянной лопаточкой-шпателем и вновь намазывают на шлифуемую поверхность. Свежую стальмассу сыпят небольшими порциями, причем только в тех случаях, когда обдир еще не закончен, а шлам уже не дает нужных результатов. Непригодность сильно перетертого шлама легко узнается, так как по слишком измельченным и закругленным зернам стальмассы гладилка движется легко, как по смазке. Часто подсыпать свежую стальмассу не следует, так как при этом на поверхности могут появиться глубокие царапинки, избавление от которых удлиняет процесс шлифовки.

Мелкие элементов фигурных камней обдирают гладилкой с вправленным в нее карборундовым бруском. В этом случае для обдирки применяют последовательно бруски из наиболее крупных зерен. Камни мягких пород обдирают также брусками карборунда и различными наиболее крупнозернистыми натуральными оселками из песчаника. Обдирку выполняют вплоть до удаления всех бугорков и больших шероховатостей, после чего камень тщательно обмывают, и приступают к грубой шлифовке.

Грубая шлифовка предназначена для удаления крупных царапин и общей шероховатости, остающихся после обдира. При обработке твердых пород грубую шлифовку выполняют зерновым карборундом или корундом средней крупности, а при обработке мягких пород — мелкозернистым песчаником, например, Печорой или карборундовыми брусками. Поверхность камня после грубой шлифовки получается гладкой на ощупь, без шероховатостей или видимых на глаз царапин абразивного материала.

При лощении камней твердых пород их поверхность натирают корундовыми мелкозернистыми брусками из корундового осадка — «пятиминутника», а при лощении мягких пород — наиболее мелкозернистыми естественными оселками или корундовыми брусками из «десятиминутника», с последующей протиркой поверхности пемзой или весьма мелкозернистыми карборундовыми брусками.

Лощение или тонкая шлифовка считается законченной, когда удалены все неровности размером больше 0,1 мм и поверхность камня становится совершенно гладкой на ощупь и бархатисто-матовой на вид.

При шлифовке необходимо придерживаться следующих общих правил:

работу выполнять с последовательной заменой более твердых и более крупнозернистых абразивных материалов абразивами с меньшей твердостью и крупностью зерен;

переходить от одного абразива к другому только после того, как работа предыдущего абразива перестала давать надлежащие результаты. Приступать к последующей операции только после доброкачественного окончания предыдущей;

при смене абразивов тщательно промывать шлифуемую поверхность, так как оставшиеся зерна крупного абразива могут вновь попасть под гладилку и поцарапать камень;

при выборе абразивов учитывать, что камни мягких пород и мелкозернистой структуры обрабатывают абразивами с меньшей крупностью и меньшей твердостью зерен, чем твердые крупнозернистые камни.

Мастиченье. В обычных случаях к полировке приступают непосредственно после лощения поверхности. Иногда поверхность камня, несмотря на самую тщательную шлифовку, сохраняет заметные трещинки, поры или мелкие раковинки. В этом случае его поверхность перед полировкой мастичат, если по условиям эксплуатации допускается применение такого камня, например для неответственных внутренних облицовок.

Мастиченье заключается в том, что все трещинки, крупные поры, раковинки и другие дефекты поверхности камня заполняются цветной мастикой, подобранной в тон расцветки породы. Эту работу выполняют следующим способом. Нагревают до темно-вишневого каления паяльник и прогревают им места камня, подлежащие мастиченью, оплавляя в них мастику. Чтобы мастика, особенно шеллачная, не сгорела, ее плавят остывающим паяльником, принявшим после темно-вишневого цвета черный цвет. Когда камень уже покрыт мастикой в достаточном количестве, ее заглаживают горячим паяльником. Излишне наплавленный слой мастики, возвышающийся в отдельных местах над общей поверхностью грани камня, осторожно снимают нагретым ножом. После этого поверхность мастики окончательно заглаживают слегка нагретым паяльником.

Описанный горячий способ применяют при мастиченьи мрамора. Известняки и доломиты нужно мастичить без прогрева во избежание разрушения камня в нагретых местах.

Замастиченные места перед полировкой подшлифовываются до получения бархатисто-матового вида, общего со всей поверхностью. Работа считается выполненной доброкачественно, если мастика, лежит плотно в дефектном месте камня, без наплывов и впадин. Состав мастик подбирается лабораторным путем для каждой определенной породы и разновидности камня.

В практике обычно применяют мастики следующего состава.

Для цветных мраморов и известняков: канифоль 13 г, мраморная пыль 90 г, краситель (охра, сажа, баканы и др. — под цвет камня) 3,5 г.

Для белых мраморов и известняков: канифоль 130 г, пыль белого мрамора или гипс 90 г, цинковые белила (в зависимости от их качества) 30—40 г.

Для темных тонов камня: канифоль 100 г, шеллак 100 г, сажа обыкновенная 30 г (для темных пород) или каменная пыль 50— 60 г (для светлых пород).

Мраморную пыль собирают со столов шлифовальных станков после первой обдирки поверхности камня крупнозернистыми абразивами. Мастиками с указанными составами заделывают обычно большие изъяны поверхности каменного изделия.

Иногда по условиям эксплуатации, например, для облицовки в неответственных затемненных частях поверхности, допускается применять отдельные пористые камни, плохо воспринимающие полировку. В таких случаях, как редкое исключение, допускается сплошное мастиченье поверхности камня.

При сплошном мастиченьи чаще применяют мастики из канифоли (гарпиуса) или стеарина, скипидара и красящего вещества, подобранного под цвет камня. Сплошное мастиченье выполняют с прогреванием поверхности камня древесным углем или лучше пламенем паяльной лампы. Нагретую поверхность протирают для удаления копоти, насыпают на нее слой мастики и водят по мастике горячим утюгом. При таком мастиченьи необходимо следить за тем, чтобы мастика впитывалась в поры камня, а не покрывала его поверхность сплошным слоем в виде корочки, иначе это только обезобразит естественную красоту камня и приведет к быстрой потере им блеска полировки.

Мастики, изготовленные на основе канифоли, более хрупки и менее устойчивы к воздействию влаги по сравнению с шеллачными, которые дороги и малодоступны вследствие дефицитности шеллака.

Чистый карбиноль — бесцветная прозрачная искусственная жидкость — смола. Карбинольный сироп получают, нагревая карбиноль на водяной бане при 60—65 “С при непрерывном перемешивании. Сам клей бесцветен, дает при склейке незаметный, тончайший шов, водонепроницаем и может быть окрашен в любой цвет. Склеивают и мастичат детали при температуре не ниже +10 “С и не выше +35 “С. В таких же пределах температуры должны находиться склеиваемые детали и клей.

Карбинольным клеем можно пользоваться в течение 4—5 ч после его изготовления. В клей, как правило, вводят заполнитель — мраморную муку или цинковые белила для белых мраморов и портландцемент марок от 300 до 400 с красителями для цветных мраморов.

Места, подлежащие склейке, предварительно тщательно очищают и просушивают, после чего клей наносят стеклянной палочкой. Склеенные плиты и детали устанавливают так, чтобы поверхность склейки была расположена горизонтально.

Полировка. К полировке можно приступать только после полного окончания лощения — последней стадии шлифовки. Непосредственно перед полировкой камень промывают резиновой губкой и протирают сухой ветошью, а боковые грани с грубой поверхностью очищают и промывают с помощью жестких волосяных щеток. Это делается для того, чтобы удалить оставшиеся на гранях камня после шлифовки отдельные зерна абразива и шлам, которые при полировке могут поцарапать отлощенную поверхность.

Полировка — придание отшлифованной поверхности зеркального блеска — выполняется путем накатки глянца, т. е. натирания поверхности войлоком-«куклой» с подсыпкой под нее полировальных порошков. При полировке камень присыпают полировальным порошком, смачивают «куклу» водой и с силой натирают ею поверхность камня. Работу продолжают до получения на полируемой поверхности зеркального блеска.

Окончательно отполированная поверхность должна быть совершенно гладкой, блестящей, без матовых мест, царапин и следов обработки. Отражение полированной поверхностью должно быть ясным, без искажений и туманных или расплывчатых мест.

Нужно уметь отличать естественный блеск полированного камня от блеска, который придают поверхности, покрывая ее спиртовым лаком или воском. Подделку обнаруживают с помощью тряпки, смоченной соответственно в спирте или бензине, — при трении получается матовое пятно.

Абразивные инструменты

Абразивные инструменты для шлифовально-полировальных работ изготовляют в основном камнеобрабатывающие предприятия по технологии, которая включает следующие операции: дозирование компонентов в соответствии с заданным составом; перемешивание абразивного материала с жидким бакелитом; заполнение пресс-форм готовой абразивной смесью; прессование смеси на механических прессах при давлении более 10 МПа; выпрессов-ка изделий из пресс-форм; термическая обработка инструмента в бакелизаторе при температуре 150—180 С; охлаждение готового инструмента и маркировка.

Наиболее распространенные формы абразивного инструмента — цилиндрические чашечки и сегменты. Их изготовляют диаметром 100, 120, 150 мм и высотой 60—100 мм. Чашечки крепят на шлифовальный диск болтами. Число устанавливаемых чашечек на один шлифовальный диск зависит от его диаметра. Сегменты фиксируют натяжными клиньями или наклеивают битумом по несколько штук на общей плате, которая закреплена на исполнительном органе шлифовального станка.

Технические алмазы в виде порошков из природных и синтетических алмазов применяют в свободном и связанном состоянии. Зернистость синтетических алмазов обычной прочности (АСО) 4—25, повышенной прочности (АСП) 4—40, высокой прочности (АСВ) 4—50 мкм; у монокристаллических алмазов (АСМ) прочность близка к природным. В связанном состоянии алмазные порошки используют для изготовления инструмента и паст. Шлифовальные круги различных форм, а также алмазные сборные шлифовальные круги с прямыми и сегментными алмазными элементами применяют для шлифования природного камня.

Плоские круги прямого профиля АПП, состоящие из стального корпуса, по окружности которого нанесен алмазный слой, применяют для шлифования периферийной частью круга и используют на фрезерных или фрезерно-шлифовальных станках. Выпускают 22 разновидности кругов АПП с диаметром 120—350 мм и шириной алмазного слоя 6—15 мм. Алмазный слой изготовляют 50 и 100 %-ной относительной концентрации.

Плоские круги с односторонней выточкой АПВ с алмазным слоем, расположенным по торцу диска, применяют на кромкошлифовальных станках, а также на станках ВШ-3 и др. Круги АПВ изготовляют 11 разновидностей с диаметром 100—250 мм и шириной алмазного слоя 3—20 мм при толщине 3 мм.

Плоские круги с двусторонней выточкой АПВД с алмазным слоем на двух торцовых сторонах диска сходны с другим АПВ по типоразмерам и области применения. Относительная концентрация алмазного слоя кругов АПВ и АПВД 50 и 100 %-ная.

Чашечные конические круги АЧК представляют собой стальной корпус в виде усеченного конуса, боковые стороны которого составляют с плоскостью шлифования угол 45°. Алмазный слой расположен по основанию конуса. Круги АЧК применяют для шлифования изделий из твердых горных пород. Выпускают 16 разновидностей диаметром 50—250 мм и шириной алмазного слоя 3—20 мм.

Тарельчатые конические круги AT, боковая поверхность которых составляет с основанием конуса 18°, используют на плоскошлифовальных станках ВШ-28 для обработки изделий из горных пород средней твердости. Круги AT изготовляют восьми разновидностей диаметром 75—125 мм, шириной алмазного слоя 2—5 мм.

Тарельчатые круги А1Т и А2Т применяют для шлифования сферических поверхностей. Наружная поверхность конуса в кругах А1Т составляет с основанием угол 30°, а в кругах А2Т — 45°. Внутренняя поверхность конуса в кругах А1Т составляет с основанием угол 8°, в кругах А2Т она параллельна основанию. Такие формы кругов позволяют резко увеличить их прочность и выполнять работы, при которых нагрузка на инструмент сосредоточивается на отдельных участках плоскости. Круги А1Т выпускают диаметром 75, 100 и 125 мм и шириной алмазного слоя 2 мм. Круги А2Т — шести разновидностей с диаметром 75, 100 и 125 мм и шириной алмазного слоя 3 и 5 мм. Для полирования используют круги АЭД на эластичной основе диаметром 200 мм и толщиной алмазного слоя 0,6 мм.

Алмазные шлифовальные торцовые круги АССК применяют для шлифования прямоплоскостных изделий из природного камня. В таких кругах алмазные элементы, представляющие собой бруски прямоугольного сечения или сегменты, изготавливают отдельно от корпуса. Бруски и сегменты состоят из алмазного слоя. Алмазный слой выступом крепят к корпусу винтами. Круги АССК выпускают диаметром 350—650 мм с 25, 50 и 100 %-ной относительной концентрацией алмазов.

Технология ремонта облицовочных поверхностей и склеивания камня

Облицовка, находящаяся в неблагоприятных условиях эксплуатации, после длительной службы покрывается трещинами или подвергается чешуйчатому разрушению. Чтобы предохранить ее от дальнейшего разрушения, дефекты следует исправить. В мраморах разрушения возникают, как правило, в местах посторонних включений, в гранитах — в местах слюдяных прослоек. Преждевременное разрушение возникает также при неправильной ориентации слоев слоистых пород камня.

Трещины в облицовке заделывают горячим или холодным способом. Для заполнения щелей, трещин и выбоин в реставрируемых каменных изделиях применяют составы: смоляные, серные, магнезиальные, известково-цементные, гипсовые и с жидким стеклом.

Заливка смолами. Чистым шеллаком или канифолью, разведенной в спирте, заделывают только самые тонкие трещины. Для широких трещин чистые смолы применять нельзя, так как они при высыхании уменьшаются в объеме, вследствие чего постепенно отстают от стенок и местами выкрашиваются. Чтобы избежать этого, смолы перемешивают с воском, придающим эластичность замазке, и добавляют к ним сухие цинковые белила или мел и краски, уменьшающие сжимаемость смол при высыхании и приближающие цвет состава к основному тону мрамора.

Заливка серой. Серу распускают на водяной бане (т. е. в сосуде, который плавает в горячей воде, налитой в другой сосуд, стоящий на огне). В распущенную серу добавляют примерно 1/4 часть портландцемента. Для имитации мрамора или гранита в эту массу добавляют мел, мраморную или гранитную крошку и краску под цвет и характер поверхности имитируемого камня. Эти составные части смешивают также на водяной бане. Серно-цементную массу применяют для заливки не только щелей, но также скоб и пиро-нов у соединяемых частей изделия.

Магнезиальная заделка. Состав и способ приготовления магнезиальной массы для заделки те же, что и для склеивания отбитых частей мраморных изделий. При заделке ее просушивают и заполняют до краев магнезиальной массой при помощи лопаточки. Через 24 ч шов зачищают от выступивших излишков массы. Заделанные места надо на время схватывания массы защищать от солнца и ветра. В сырую погоду работать с магнезитом не следует, так как влага препятствует его нормальному схватыванию.

Известково-цементная заливка. Для реставрации известняков чаще всего применяют следующий состав: цемент — 1 часть, гашеная известь — 1,5—2 части, песок просеянный — 1 часть, каменная крошка той же породы, что и реставрируемый камень, — 2 части. Серый портландцемент лучше заменять белым. В этом случае известь кладут в количестве лишь 5 — 8 % всего цемента для придания составу пластичности.

К тщательно перемешанным составным частям добавляют воду. При заподнении узких щелей или швов эту массу разбавляют до полужидкого состояния и вливают в смоченную водой щель. Для заделки широких швов и щелей цементную массу замешивают гуще и вмазывают до отказа в щели и швы, также предварительно смоченные водой. Залитые места в течение 10 — 14 сут. должны быть влажными, для чего их покрывают мокрыми тряпками или рогожей.

Гипсовая заливка. Щели заполняют гипсом, разведенным на воде. Для улучшения гипсовой заливки массу приготовляют на клеевой воде или на растворе жженых квасцов.

Заделка составами на жидком стекле. Для склейки цветных камней цемент смешивают с мелким песком, каменной крошкой такой же породы, что и реставрируемое изделие, и с соответствующей краской, после чего затворяют 25 %-ным водным раствором жидкого стекла. Для белых и светлых камней применяют массу из хорошо протертой свежезагашенной извести, смешанной в равных долях с каменной мукой и разведенной на жидком стекле.

Склейка. При реставрации изделии из декоративного камня наиболее применимы гипсовая, шеллачная и магнезиальная склейки. Реже применяют желатиновую склейку. Самым распространенным способом склеивания частей изделия, хранящегося в закрытом помещении, служит гипсовая склейка, состоящая из гипса, разведенного на воде, с добавлением сухой минеральной краски в порошке соответственно тону склеиваемого камня. Для придания гипсовому раствору большей прочности в воду при разведении гипса добавляют небольшое количество столярного клея. Гипс, разведенный на клеевой воде, схватывается медленнее, но после затвердения приобретает большую прочность. Кроме клеевого раствора для укрепления гипса применяют насыщенный раствор квасцов или нашатыря и квасцов.

Перед склейкой излом отбитых частей мраморного изделия тщательно очищают, затем в обоих склеиваемых частях изделия просверливают гнезда для пиронов, которые заполняют разведенным гипсом. В одно из гнезд вставляют пирон и вокруг него накладывают гипс. После этого куски соединяют и крепко сжимают в течение 5—6 мин. Когда гипс достаточно затвердевает, выступившие его излишки снимают со шва ножом или царапкой.

На основе гипса можно также приготовить прочную массу из 1 части гуммиарабика в порошке и 4 частей гипса, в которые после их тщательного перемешивания подливают насыщенный водный раствор буры до получения густого теста. Склеиваемые части намазывают этой массой, крепко зажимают или связывают и оставляют на пять-шесть дней в сухом прохладном месте.

При шеллачном склеивании, так же как и при гипсовом, в соединяемые части вставляют пирон, а место склеивания тщательно очищают. После этого склеиваемые поверхности нагревают паяльной лампой. Нагревание следует производить равномерно, по всей поверхности излома и одновременно обоих склеиваемых кусков. При больших поверхностях работают одновременно с двумя лампами либо нагревают камень древесным углем через металлическую сетку. Чтобы определить достаточен ли нагрев, надо на камень брызнуть водой. Если капли закипают по всей поверхности нагрева, можно приступать к насыпке шеллака.

Пироны нагревают одновременно с камнем и каждый из них опускают в свое гнездо, куда предварительно насыпают шеллак. Шелслак быстро расплавляется и охватывает пироны. Далее, на поверхности склеиваемых камней равномерно насыпают шеллак, причем в середине слой его должен быть несколько толще. Затем поверхность камней вновь подогревают, пока разойдется весь шеллак, нагревшись почти до кипения. После этого соединяемые части быстро прижимают одну к другой и легкими ударами деревянной рукоятки молотка устанавливают на место. Шеллачная склейка наиболее пригодна для темных цветных пород, так как на светлых и особенно белых поверхностях полоса шеллачной склейки всегда резко выделяется. Шеллачная склейка очень прочна и применяется для склейки не только мраморных, но гранитных и других изделий. Эта склейка, как наиболее прочная и водоустойчивая, является почти незаменимой для реставрации изделий, находящихся на открытом воздухе.

Магнезиальная склейка — весьма прочная, и цвет ее легко подогнать под тон реставрируемого каменного изделия. Схватывается клеящая масса в течение суток, достигая наибольшей твердости на шестые-седьмые сутки. Несмотря на медленное схватывание эта масса не требует связки склеиваемых частей вследствие большой своей вязкости. Лучший состав массы получается при соотношениях 3:4 по объему или 1:10 по весу магнезита к мраморной пыли. Эту смесь разводят на водном растворе хлористого магния 27—30 %-ной концентрации. Раствор хлористого магния постепенно подливается в смесь магнезита с мраморной пылью или мелом, растираемую пестиком в фарфоровой ступе до кашеобразной густоты. Некоторую долю составных частей этой массы заменяют краской в порошке, соответствующей тону мрамора. Так как магнезиальная масса имеет розоватый цвет, для белых мраморов заменяют магнезит (имеющий розовый или кирпичный цвет) жженой магнезией (порошок белого цвета). Смесь, полученная с жженой магнезией, называется «мраморитом». По прочности она уступает магнезиальной смеси.

Магнезиальную склейку выполняют, как и описанные ранее. Причем если склеенный мрамор шлифован, шов (после тщательной просушки) протирают провощенной, а для белых мраморов — пропарафиненной суконкой, затем — чистой замшей. Если же склеиваемый мрамор полирован, шов покрывают прозрачным лаком.

Мастику на желатине приготовляют из 100 г желатина, распущенного в теплой воде, с добавлением 50 г глицерина. В эту массу добавляют несколько капель двухромокислого калия, после чего ее перемешивают с мелом или мраморной пылью. Края облома мраморных частей нагревают настолько, чтобы положенная на них мастика распускалась до полужидкого состояния. После просушки мастики в течение двух-трех дней шов несколько раз смачивают формалином, что придает мастике частичную водонепроницаемость. Для подгонки к тону мрамора добавляют соответствующие сухие краски.

Облицовки из камня твердых пород и пород средней твердости склеивают коллоидным цементным клеем. При склеивании белых мраморов и известняков используют коллоидный цементный клей на основе белого или цветного цементов. Прочность сцепления коллоидного цементного клея с камнем достигает 3 МПа, а при сжатии — 55 МПа в возрасте 7 сут. Склеенные элементы выдерживают во влажных условиях до полного затвердения раствора.

Склеивание карбинольным клеем применяют для всех разновидностей камня твердых пород. Чтобы уменьшить расход клея, придать ему упругость и требуемый цвет, в состав добавляют минеральные наполнители (цинковые белила, гипсовое вяжущее, сернокислый барий, портландцемент, мел, алюминиевый порошок, пигменты) в виде сухих тонких порошков. Наполнители вводят в состав клея после растворения катализатора. Жизнеспособность карбинольного клея 5—6 ч. Склеиваемые поверхности камня очищают от пыли, грязи и тщательно промывают растворителем. Элементы облицовки склеивают в чистом и сухом помещении при температуре 10—35 “С. Клей наносят тонким слоем на обе поверхности, которые немедленно соединяют и оставляют в таком положении до окончания полимеризации. Затвердевший слой клея противостоит воздействию масла, бензина, ацетона, он не разрушается в воде, кислотах и щелочах.

При твердении склеивающей пленки элементы располагают таким образом, чтобы поверхность склеивания была горизонтальна. Перемещать склеенные элементы нельзя. Склеенные элементы облицовки обрабатывают или устанавливают в проектное положение не ранее чем через 3 сут. после склеивания. Швы из карбинольного клея на камнях наружной облицовки предохраняют шеллаковой мастикой.

Для склеивания мраморов и гранитов применяют также клеи на основе эпоксидных полимеров. Эпоксидный клей представляет собой прозрачную вязкую жидкость светло-коричневого цвета.

Отвердителем смолы служит полиэтиленполиамин или гексаме-тилендиамин. Эпоксидный клей используют для склеивания плит из природного камня, керамики, бетона. Клеевой шов устойчив к действию воды, растворителей, кислот и щелочей, он характеризуется высокой механической прочностью и устойчивостью к вибрационным нагрузкам.

Технология реставрации камня

Изделия из естественного декоративного камня с течением времени загрязняются, пропитываются химическими новообразованиями, глубоко проникающими в кристаллическую структуру.

Наружные облицовки из мрамора и известняка нуждаются в исправлениях через 5—10 лет. Облицовки из гранита не требуют реставрации в течение нескольких десятков лет. Внутренние облицовки при надлежащем уходе практически не нуждаются в реставрации в течение неопределенно долгого периода. через несколько месяцев после установки. При реставрации камень промывают, склеивают, заделывают трещины, щели, восстанавливают первоначальную фактуру.

При этом шероховатая поверхность камня напоминает строение сахара.

Чешуйчатое разрушение присуще только мраморовидным известнякам, характеризующимся неоднородностью состава, и в значительной степени проявляется во влажных условиях.

Трещины, отколы и другие механические повреждения возникают в результате деформаций облицованных конструкций.

При обработке вручную ударными инструментами применяют пневматические или электрические бучарды. Такую обработку допускают на плитах толщиной более 100 мм. Все элементы облицовки, кроме абразивных, обрабатывают по периметру узким скарпелем (шириной 20 мм) независимо от общей фактуры плит.

Швы между плитами облицовки расшивают заново, а при наличии свинцовой прокладки расчеканивают.

Обработку абразивами производят вручную или электрифицированными инструментами. Этот способ применяют только на плоских и горизонтальных поверхностях.

Вертикальные поверхности шлифуют только брусками, так как зерновой абразив на вертикальной плоскости не удерживается. Швы облицовки очищают от раствора на глубину 2—3 мм и тщательно промывают, чтобы при полировании не поцарапать поверхность.

Полирование производят только белыми порошками, так как удалять следы цветных порошков трудно.

Высолы (выцветы) образуются при применении недоброкачественного цемента, загрязненного песка и добавок — ускорителей твердения цементных растворов в количествах, превышающих установленные. Основная причина образования пятен на поверхности внутренней облицовки — недостаточная защита тыльной стороны плит от влаги облицовываемой поверхности, вызывающей окрашивание светлых тонов камня окислами железа. За облицовкой нельзя оставлять деревянные клинья, конопатку и другие материалы органического происхождения, продукты разложения которых могут также вызывать образование пятен на поверхности облицовок.

Для предохранения от пыли, высолов и пятен поверхность облицовки регулярно моют, покрывают предохранительными составами и периодически полируют. Предохранительные составы (например, мастика на основе воска и парафина) тонким слоем наносят чистой полотняной тряпкой на поверхность облицовки, предварительно тщательно промытую, и выдерживают ее в течение 3—4 мин для испарения растворителя. Затем электрополотером протирают поверхность облицовки до зеркального блеска, причем сначала затягивают войлочный круг полотера чистой тканью.

Зеркальный блеск белых мраморов восстанавливают с помощью оловянного порошка. Для полирования камня различных цветов используют окиси хрома и алюминия.

В некоторых породах, особенно в мраморе, встречаются соединения железистых веществ, которые на воздухе, и особенно под влиянием влаги, меняют свой химический состав, придавая общему тону поверхности изделия желтоватый или розоватый оттенок. Такой процесс химического воздействия при одновременном механическом загрязнении пор камня называется патинированием, а получающийся при этом на мраморе желтоватый или розоватый поверхностный тон называется патиной. Патина придает камню «теплый» равномерный, иногда едва уловимый оттенок. Удалять патину посредством химических средств или грубой механической очисткой шкуркой, рашпилем недопустимо, так как при этом портится изделие.

Мраморные патинированные изделия следует только осторожно очистить и отмыть от поверхностной пыли и грязи. Очистка и промывка поверхности мрамора при помощи пластырей из серной, соляной кислот или царской водки чрезвычайно вредно отражается на изделиях, так как поверхность мрамора разрушается, становясь матовой и шероховатой. Единственная кислота, допустимая при реставрации изделий из мрамора и известняка, — это щавелевая; она не разрушает камень и применяется для выведения поверхностных ржавых пятен. Сода, как щелочь, также не действует разрушающе на камень, поэтому простую чистую соду в слабых растворах можно применять для изделий, хранящихся в помещении и не имеющих повреждений на поверхности. Такую сильную щелочь, как каустическая сода, применять при мытье камня нельзя, так как она, попадая в трещины и глубокие поры, может вызвать осыпание поверхностного слоя камня вследствие кристаллизации оставшейся щелочи в порах и щелях изделия.

Самым безвредным и хорошо действующим средством для мытья камня служит простое нейтральное мыло. При помощи мыла, кисти, губки и горячей воды каменные изделия можно отмыть от любого наносного загрязнения.