Акриловый камень известен с давних времен: традиционный кирпич и застывший раствор извести – тоже декоративные камни. Но исключительно сейчас акриловый камень признали материалом №1 для
облицовки помещений и самодеятельного оформления приусадебного участка. Причина – применяя современные материалы и технологии, можно создать акриловый камень собственными руками. Как минимум, некоторые его разновидности, т.к. видов декоративного камня слишком много.
А для чего?
Настоящий камень – дорогой и, как это ни удивительно, капризный материал. Посмотрите на рисунок. Классический японский садик тобииси и так же классический европейский альпийская горка стоят намного дороже виллы, показанной слева. Для тобииси глыбы необходимо выбрать в согласии с сакральными требованиями дзен, а плиты сланца для альпинария – по условиям дизайна. И камень подойдёт лишь из конкретных месторождений, уже по требованиям прочности и стойкости. И привезти его необходимо таким образом, чтобы по дороге он не превратился в щебень.
Пиленый или колотый облицовочный камень доступнее, хотя все же достаточно дорог. И дорога работа по нему: не плитка, каждый необходимо примерять и выбирать по месту. И сильно нагружает стенку или перекрытие – тяжёл. Тоненькими слоями не наколешь и не напилишь – расколется, хрупкий.
Акриловый камень по механическим особенностям и стойкости может превышать дикий настоящий камень и уж точно ни в чем не уступает ему даже сделанный дома. Плюс ко всему имеет главные преимущества:
Может делаться тонкими плитками, что в пару раз делает меньше вес объекта без потери прочности.
При богатстве или неповторимости колеров и фактур поверхности может быть сделан типовой формы и размера в плане или фасонным точно по месту.
Может делаться на месте использования, что исключает транспортировочный отход.
Может быть сделан сразу гладким до блеска, что исключает расходы на распиловку, шлифовку и полировку.
Может быть сделан сложной формы, полноценно имитируя бутовый камень, но заблаговременно заданного размера и комбинации.
Дополнительно: имитация камня при помощи связующих на основе полимеров (см. дальше) даёт изделия термопластичные, которые уже после создания можно гнуть, формовать, объединять между собой без швов.
На что он годен?
Видов изделий из декоративного камня очень много. Им обкладывают стены, наружные и внутренние, из него делают элементы декора для интерьера и мебели, мойки для кухни, подоконники, столешницы и мебель полностью, см. рис. В последнем варианте применяется термопластичность полимерного декоративного камня.
Более того, дома из него можно изготовлять фигурки, безделушки, подарки. Есть технологии, разрешающие получать эффекты тигрового, кошачьего и змеиного глаза. Есть умельцы, делающие из декоративного камня нэцке, которые эксперты-японцы не сразу выделяют от реальных. Однако это все относится уже к области ювелирного мастерства, а вот ненастоящий декоративный камень собственными руками можно наловчиться делать крайне схожий на лабрадорит, розовый орлец или серпентинит. До чароита с малахитом Данилы-мастера XXI в, наверное, еще не добрались, но, имея в виду возможности материала, это дело наживное.
Виды искусственного акрилового камня
По исходным материалам и вариантам изготовления акриловый камень разделяется на такие варианты:
Керамический – при изготовлении проходит обжиг в установленном режиме температур. Производство требует площадей большого размера, обученного персонала и большого расхода энергии.
Гипсовый формовой (литой)– производство возможно дома при минимум затратах, но подходящ исключительно для отделки внутри, т.к. не морозостоек. Самая маленькая температура в помещении для производственных нужд +18 градусов Цельсия.
Бетонный (песчано-цементный) формовой, слева на рис. – по себестоимости вдвое-втрое дороже гипсового, т.к. ресурс бетонной формы меньше, но тоже подходящ для изготовления дома или в маленьком служебном помещении. Морозостоек, производство возможно при +12 Цельсия и выше.
Бетонный армированный свободной формовки (величественный) – делается штучно, очень часто на месте применения. Способом свободной формовки делают не настоящие валуны, булыжники, плиты природного вида.
Полиэфирный с минеральным наполнением горячего отверждения (в самом центре на рис.) – по декоративным и механическим качествам может превышать естественные аналоги, но затвердевание компаунда идет при очень высокой температуре в вакууме, благодаря этому для домашнего или мелкотоварного производства негоден.
Литой акриловый холодного отверждения– подходящ для домашнего изготовления в тех же условиях, что и гипсовый. Если затвердевание ведется на вибростенде (см. дальше), по совокупности качеств приближается к камню горячего отверждения. Термопластичен при 175-210 градусах, допускает добавочную формовку после отливки без потери качества готового изделия.
Жидкий акриловый камень приготовляется на гелевом акриловом связующем – гелькоуте (gel coat, гелевое покрытие). По механическим особенностям несколько уступает литому, т.к. в гель можно вводить меньшую долю наполнителя из минералов, однако в домашних условиях на гелькоуте можно формировать пространственные изделия трудной комбинации.
Об искусственном камне
Основные хорошие качества искусственного камня – полное отсутствие пор и устойчивость к продуктам химии. В бытовых условиях это обеспечивает отменную санитарию и гигиеной: влагопоглощение искусственного камня будет примерно 0,02% по весу; чтобы сравнить у гранита – 0,33% а у мрамора – 0,55%. Акриловый камень можно мыть любыми бытовыми средствами для мытья.
Второе, уже декоративное положительное качество – комбинирование вязкости с прочностными свойствами, отличительное более для пластиков, чем для материалов на основе минералов, что дает возможность делать каменные обои. Плиты искусственного камня промышленного изготовления имеют толщину в 6, 9 и 12 мм, но это вызвано его следующей транспортировкой. Для применения на месте акриловый камень разрешено делать листами в 3-4 мм толщиной. Конечно, такие листы просят очень аккуратного обращения, но если есть наличие подходящей формы могут изготавливаться во всю высоту стены.
И, напоследок, декоративный акриловый камень на акриловом связующем владеет низкой теплопроводимостью в комбинировании с большой теплоемкостью. Это даёт при прикосновении чувство живого тепла, аж до того, что в непрогретую пустую ванную из жидкого камня можно садиться раздетым, не испытывая неудобства.
О кварцевом искусственном камне
Среди жидкого камня горячего отверждения выделяется кварцевый акриловый камень (с правой стороны на рис. с образцами камней) – молотый жильный кварцевый песок (наполнитель) со связующим из полиэфирной смолы ПМММ (полиметилметакрилат). Его термопрочность ограничена 140 градусов, однако по механическим особенностям и стойкости он превосходит отличные из натуральных камней. Дадим некоторые данные чтобы сравнить; в скобках через дробь указаны значения для гранита рапакиви и мрамора:
Стойкость к удару DIN, см – 135 (63/29).
Надёжность на изгиб, кг/кв.см – 515 (134/60).
Надёжность на сжатие, кг/кв.см – 2200 (1930/2161).
То же, после 25 циклов «термокачелей» от –50 до +50 Цельсия – 2082 (1912/2082).
Примечание: гранит рапакиви или глазчатый гранит – особо хороший его сорт из месторождений Фенноскандии. Рапакиви отделаны некоторые станции метро в СПБ.
Оборудование и материалы
Для производства литого декоративного камня, помимо камней свободной формовки (жидкого и монументального), нужны нестандартные материалы и оборудование:
Вибростенд.
Модели для производства литейных форм (если не применяются готовые формы).
Разделительный состав – им накрывают как модель во время изготовления формы, так и форму перед отливкой изделия, чтобы не прилипали друг к другу.
Литейные формы.
Литейные смеси – компаунды.
Пигменты.
Песчаный поддон-подушка для самодельных форм из силикона.
Термопистолет – для финальной формовки и сваривания деталей из искусственного камня.
Примечание: изделия из жидкого камня виброобработке при отверждении не подлежат, даже в том случае, если помещаются на вибростенд – расползутся.
Вибростенд
Вибростенд – сердце всего процесса изготовления камня который применяется для декоративных работ и залог качества готовой продукции. Его конструкция, обеспечивающая отвердевание при надлежащей гомогенности (однородности) смеси, показана на рисунке. Такой стенд очень просто создать своими руками. Важный принцип – колебания платформы стенда должны происходить в основном в горизонтальной поверхности. При условиях виброобработки возможно самостоятельное изготовление декоративного камня, сравнимого по качествам с промышленным.
Конструкция самодельного вибростенда
Примечание: советы выполнять виброотверждение покачиванием, подвижкой или подергиванием формы ручным способом исходят от людей, понятия которые не имеют о физико-химии отвердевания компаундов для декоративного камня.
В качестве вибраторов применяются любые маломощные электрические моторы; общая их мощность – 30-50 Вт на 1 кв. м площади платформы стенда. Неплохо бы устанавливать хотя бы два моторчика в углах платформы, а лучше – 4. Если применяется один, то его лучше поместить в самом центре платформы, а поддоны с формами устанавливать по обоим бокам. Запитываются моторы через реостат или тиристорный регулятор; это необходимо для регулировки силы вибрации, см. ниже.
На валы моторов насажены эксцентрики. Точеные делать не обязательно, прекрасно подходят U-образно изогнутые куски прутка или полосы, стянутые винтами. Частоту вращения моторов – 600-3000 оборотов в минуту. Меньшая скорость вызовет расслоение смеси, а большая не даст вибрацию необходимой силы. Вибраторы туго, безо всяких подкладок, притягиваются к площадке стальными лентами и винтами или при помощи саморезов.
Платформа выполняется из плотного слоистого материала толщиной 8-20 мм: хорошей фанеры, стеклотекстолита, гетинакса. Ее слоистость важна: механичные колебания в площадке должны более менее свободно распространяться в горизонтальном направлении и быстро затухать в вертикальном положении. Поддон с формами крепится на площадке скобками на винтах или саморезах.
Пружины должны быть похожими и достаточно жёсткими: под весом платформы в полном грузу они обязаны сжиматься не больше чем на 1/5 собственной длины. Более того, пружины должны быть широкими, чтобы ощутимо не изгибались в плоскости расположенной вертикально под весом полноценно нагруженной платформы.
Механическая характеристика пружин – линейная, т.е. они обязаны быть цилиндрическими из проволки одинакового сечения. Любые прогрессивные пружины, в особенности мебельные, негодны. Шаг установки пружин – 300-600 мм по длине и ширине платформы, т.е. на платформу 1х1 м потребуется 9 пружин. В площадке и шасси (основании) стенда под кончики пружин должны быть подобраны лунки или кольцевые канавки, иначе платформа соскочит.
Поролоновые блоки между пружинами служат гасителями паразитных обертонов; если они будут контактировать с пружинами, не бойтесь. Под весом пустой платформы с вибраторами блоки-гасители должны быть сжаты приблизительно на треть.
Шасси стенда лучше делать деревянное, ради поглощения тех же обертонов; металлическое может подзванивать. На опору (стол) его ставят на регулировочных винтах – горизонтальность платформы обязана быть сохранена точно.
Регулировка стенда
Для регулировки стенд с выключенными вибраторами полноценно нагружают: устанавливают на него поддон с заполненными формами и крепят его. Чтобы не тратить напрасно рабочую смесь, в формы для веса укладывают модели, по которой они делались.
Потом строительным уровнем проверяют и выставляют регулировочными винтами шасси горизонтальность платформы. После чего прямо на формы ставят простое фаянсовое блюдце с шариком от подшипника диаметром 5-6 мм, выводят регулятор вибраторов до минимума и включают их.
Плавно добавляя мощность, добиваются, чтобы шарик начал подскакивать на блюдечке, а потом осторожно ее сбавляют, пока он не начнет снова просто бегать по блюдечку и временами подзванивать. На этом регулировка стенда завершается.
Примечания:
При переходе на другой вид изделия регулировку стенда необходимо делать снова, как по горизонтальности, так и по силе вибрации.
Ориентация эксцентриков на валах моторов большого не имеет значения; вибраторы лишь вводят в отклик систему платформа-пружины-гасители. Для облегчения регулировок можно включить вибраторы на всю мощность при пустой площадке, выключить, заметить, в каком положении остановились эксцентрики, и переставить их единообразно, однако это уж для поклонников повозиться по пустякам.
Видео: изготовление камня который применяется для декоративных работ из цемента с применением вибростенда
Модели
В качестве моделей для литейных форм в большинстве случаев применяются готовые искусственные камни массового производства или те которые подходят натуральные. В обоих случаях комплект размеров, форм и рельефов готовой продукции ограниченный. Между тем практически сплошь и рядом практически под ногами лежит великолепный материал для производства своих уникальных моделей: простецкая овражная глина. Никаких разрешений на ее применение в умеренных количествах не потребуется; овражная глина не считается полезным ископаемым, т.к. на гончарные изделия и в строительство не годится. Однако для моделей прекрасно подойдет.
Анализов на жирность, склеивание, примеси органики и т.п. тоже не надо, лишь месилась и лепилась. Для 3D моделей глину замешивают густо, до консистенции пластилина. Чтобы модель при сушке не потрескалась, вылепляют ее на болване из древесных отходов, пенополистирола, картона для упаковки, кусков бутылок из платика и т.п. Подводят болван пластилином до такой степени, чтобы слой глины был не толще 6-12 мм.
Для производства моделей настенных плиток конкретного размера делают решётку из полосок тонкого гладкого пластика. Металл применять нежелательно: может приржаветь или зацепиться заусенцем. Какой обязана быть высота решётки? Здесь возможны оба случая:
6-12 мм для гипсового и бетонного камня и от 3 мм для акрилового – под жидкую глину без лепки.
20-40 мм под густую глину с лепниной.
И в том и другом случае ровный щит накрывают пленкой на основе полиэтилена, устанавливают на него решётку и наполняют ее ячейки глиной. Щит необходимо заблаговременно поставить в защищенном от прямых лучей солнца месте, иначе модели при сушке потрескаются. Рядом с решёткой «ляпают» комочек глиняного раствора для контроля сушки.
В невысокую решётку льют глину доверху и оставляют сохнуть как есть. По высыхании каждая плитка сама по себе приобретет природный необыкновенный рельеф. В высокую решётку густую глину накладуют слоем толщины под окончательный материал (см. выше) и формируют необходимый рельеф ручным способом. Разрешено делать надписи, барельефы, иероглифы, магические знаки и др.
Сушат модели под выступом крыши в тени на легком сквознячке. Сушка занимает 2-5 суток в зависимости от погоды. Ее можно сделать быстрее, подвесив не ниже 2 м над моделями инфракрасную лампу 100-200 Вт или электрический камин (не масляный конвекционный!), включеный через мощный диод, чтобы работал на половину мощности. За сушкой следят по контрольному комочку: если его испод высох, и под пальцами не мнется, разрешено делать формы.
Формы
Формы для декоративного камня как правило применяются таких видов:
Разовые глиняные на выплавляемой восковой модели – для ваяния и художественного литья.
Полиуретановые промышленного изготовления (на рис. слева) – для мелкотоварного производства; стоят наличных средств, но долговечные.
Силиконовые самодельные (с правой стороны на рис.) – для домашнего мастерства или штучного производства. Ресурс – до нескольких десятков отливок.
Формы для декоративного камня
Для производства силиконовой формы модель, или комплект моделей для плитки, выкладывают на идеальную устойчивую поверхность, застеленную полимерным этиленом и окружают бортиком на 10-20 мм выше верхушек моделей. Модели и внутренность бортика смазывают консистентной смазкой: солидолом, циатимом, шахтолом. Щит с формами выставляют в горизонтальном положении по уровню, чтобы верхняя поверхность силикона (которая потом будет днищем формы) также оказалась горизонтальной.
Силикон необходим кислотный, тот не дорогой, от которого вовсю несет уксусом. Силикон из тубы выдавливают на модели по спирали от центра к краешкам и к бортику до наполнения ячейки. Во избежание пузырьков, силикон разгоняют флейцевой кистью, каждый раз обмакивая ее в пенистый раствор любого жидкого средства для моющих работ для посуды. Раствор на мыльной основе не годится, он имеет щелочную реакцию, что может подпортить кислотный силикон. По заполнении ячейки с моделью поверхность силикона заглаживают шпателем, также смачивая его в моющем.
Сушат форму также, как и глину, однако уже без ИК подсветки, иначе пойдут пузырьки. Зато существенно убыстряет сушку проветривание. Скорость схватывания силикона будет примерно 2 мм/сутки. Для контроля сушки можно рядом с формами поставить кольцо (обрезок трубы) и заполнить его силиконом. Сушить необходимо до полного схватывания.
Видео: самодельные формы для декоративного камня
Литейные смеси
Гипсовый камень
Смесь для гипсового камня готовят небольшими порциями на одно-несколько изделий; ее живучесть – до 10 мин. Неплохо бы смесь заливать в форму на протяжении 3-4 мин от начала замеса. Состав:
Гипс;
Лимонная кислота – 0,3% по весу от гипса, для замедления отвердевания;
Вода – 0,8-0,9 по объему от гипса для стартового слоя и 0,6 от объема гипса для большой массы;
Пигмент – 2-6% по весу от гипса в зависимости от колера, выбирается на пробных образцах.
Бетонный камень
База – раствор из цемента и песка, но соотношение элемент обратное строительному: на 3 части цемента 1 часть песка. Соотношение пигмента – как для гипса. Допустимы полимерные присадки. Подробно об изготовлении бетона собственными руками читайте тут.
Литой акриловый камень
Акриловый камень изготавливают на основе акриловой смолы с отвердителем. Допустимая доля наполнителя из минералов, включая пигмент – 3:1 в расчете на смесь которая уже готова к использованию; доля пигмента (те же 2-6%) считается по весу от наполнителя.
К примеру, по правилам смолу с отвердителем необходимо перемешивать 5:1; это даст 25% веса компаунда. На наполнитель с пигментом остается 75%. Допустим, пигмента по результатам пробы требуется 4%. Тогда окончательный состав выйдет таким: смола – 20%; отвердитель – 5%; наполнитель – 71% и пигмент – 4%.
Т.е., расчет состава компаунда ведем от связующего – смолы с отвердителем. Сокращение доли наполнителя делает лучше термопластичность изделия и его упругость, но делает меньше механическую надёжность. Вместо наполнителя берут крошку камня, гравий, отсев. Наполнитель необходимо вымыть с моющим для посуды, прокалить и опять вымыть питьевой водой.
Сначала пигмент вводят в наполнитель, потом смолу перемешивают с отвердителем, вводят наполнитель с пигментом и перемешивают. Способность к жизни смеси от введения отвердителя в смолу – 15-20 мин; время высыхания – 30-40 мин; время готовности к применению – сутки.
Жидкий камень
Материалы для жидкого камня довольно дороги, благодаря этому применяются два состава: лицевой и грунтовочный. Отличаются они составом и долей наполнителя. Состав грунта, в порядке введения элемент:
Гелькоут – 20%.
Микрокальцит – 73%.
Отвердитель – 1%.
Ускоритель – 6%.
На лицевой состав идет 40% гелькоута, отвердителя с ускорителем как для грунта; остальное – наполнитель с пигментом. Времена жизнеспособности, высыхания и готовности те же, что и для искусственного камня.
Пигменты
Пигменты для декоративного камня используются сухие порошкообразные, пастообразные и жидкие, минеральные и искусственные. Пигмент-порошок вводят в сухой наполнитель или гипс; жидкий пигмент вводят в замес. При помощи пигментной пасты можно достигнуть пятнистой или полосатой покраски камня. Для этого ее вводят шприцем в замес перед самым концом замешивания.
Разделители
Разделительные составы для самых разнообразных видов декоративного камня применяются разные:
Для гипсового – раствор воска в терпентине 1:7. Восковую стружку небольшими порциями при помешивании добавляют в терпентин, разогретый на водяной бане до 50-60 градусов.
Для бетонного – консистентные смазки, как для глиняных форм.
Для акрилового литого – раствор стеарина в стироле 1:10; в исключительном случае – качественная консистентная смазка (циатим, фиол).
Для жидкого камня – стеарин в стироле в указанной пропорции.
Подушка из песка
Объемную силиконовую форму от вибрации и нагревания застывающего гипсового или акрилового компаунда может распереть, благодаря этому ее перед литьем углубляют в чистый сухой песок мелкой фракции, насыпанный на поддон, на 2/3 или 3/4. Горизонтальность зева формы выверяют уровнем.
Термопистолет
Термопистолет – это что-то вроде портативного строительного фена, дающий тонкую крепкую струю горячего воздуха. Помимо сваривания готовых деталей из искусственного камня, при его помощи комфортно собирать рамки из пластика во время изготовления силиконовых форм.
Литье
Полная методика литья жидкого камня предусматривает стартовый и базисный этапы. Исходя из этого, ради экономии и качества готовят стартовую (лицевую) и базисную смеси. Если наполняются мелкие плоские формы без ландшафта на поверхности, то применяют сразу внешние смеси.
Стартовая смесь – жидкая, прекрасно облекающая поверхность формы, с декоративным наполнением и пигментом. Ее наносят на форму кистью. Гипс и цемент с песком для старта разводят жидко; в акриловой смеси делают меньше долю наполнителя с пигментом до 60-50%, делая больше исходя из этого долю смолы с отвердителем.
Базисным составом доливают форму после высыхания стартового. Наполнением для акрила берут микрокальцит без пигмента; он даст хороший фон, на котором проявятся декоративные хорошие качества лицевого наполнителя. Базисный гипс замешивают до густоты сметанки.
При литье бетона базисную заливку делают в 2 приема: налив форму до половины, накладуют пластиковую арматурную сетку, не доходящую до края формы, потом доливают до края. Базисную заливку разглаживают наравне с краем формы шпателем. При заливке акрилом шпатель обязан быть чистым, обезжиренным, из полированного металла.
В начале высыхания по поверхности отливки (которая будет исподом изделия) прочерчивают канавки для хорошего сцепления со связующим при отделке. На определенный период времени всех операций с отливкой вибростенд выключают. Гипсовый литой камень для увеличения стойкости после выемки из формы обрабатывают разогретым на водяной бане растит. маслом.
Видео: обычное изготовление декоративного камня — от смеси до готового материала
Часть 1
Часть 2
Формовка жидкого камня
Изделия из жидкого камня делают напылением или обволакиванием, прямым или обратным. При прямом нанесении деревянную основу, Двп, Дсп, МДФ накрывают сначала грунтом слоем 3-4 мм, а потом наносят слой для декора. Это просто, но поверхность изделия выходит шершавой из-за выступающих гранул наполнителя, что требует трудоемкой шлифовки и полировки.
Более технологичен обратный метод: акриловая столешница с чашей для мойки может быть сделана им собственноручно за 2-4 часа, а если есть наличие готовых матриц возможно массовое изготовление. При обратном способе матрицу, обратную изделию, накрывают разделителем, наносят компаунд, накладуют доску деревянной основы и придавливают пригрузами. Если поверхность внутри матрицы зеркально-гладкая, то такой же выйдет и столешница без повторной обработки.
Монументальная формовка
Валуны, глыбы, плитняк формуют из бетонного состава на болване, обтянутом кусками тонкой пластичной металлической сетки на проволочных скрепках. Сначала готовят достаточно сухой, с небольшим количеством воды, раствор без пигмента. Лепешками из него облепляют болван таким образом, чтобы их края соприкасались. После высыхания основы, однако пока она еще мокрая, готовят рабочий раствор нормальной консистенции с пигментом, и доводят им изделие до формы. От дождя на период абсолютного застывания (40 суток) закрывают выступом крыши из пленки.
Стоунхендж на огороде
Ландшафтный акриловый камень обязан иметь старинный вид, для этого его через сутки-двое после высыхания состаривают:
Натирают весь, более солнечную сторону, охрой с примесью газовой сажи; копоть как пигмент есть в продаже. Это сделает видимость коры выветривания.
В углубления на теневой стороне втирают ту же сажу, что копирует накопление органического субстрата.
Выпуклости с солнечной стороны натирают с растушевкой металлическим суриком, выйдет видимость загара камня.
После полной выдержки весь валун моют мягкой щеточкой под брызгами из лейки.
Напоследок, дождавшись тёплой мокрой, однако без больших осадков, погоды, камень натирают кефиром или йогуртом, примитивным, без бифидобактерий и биологических добавок. Через пару суток он местами покроется мхом и лишайником.
***
Из декоративного камня разрешено делать произведения от статуй до драгоценностей. Натуральная заметка необходима дать сведения, разрешающие выработать начальные опыты работы с данным великолепным материалом.
