Каменные краски, смальты, ферросмальты

Представляют собой определенно окрашенные самотвердеющие композиты. Предложены и разработаны Л. Б. Сватовской, М. Н. Латутовой, и М. М. Сычёвым. Материалы получают на основе гидроксида алюминия и фосфорной кислоты при Ж/Т 0,35…0,5. Для получения окрашенных материалов добавляются пигменты. Если использовать пробы, имеющие определенное значение рН, то можно получить материалы, обладающие гидравлическими свойствами после твердения на воздухе в течение 7 суток; материал способен твердеть как на воздухе, так и в воде.

Критерием качества гидроксида алюминия для получения на его основе водостойких материалов служит значение рН суспензии. Большее или равное единице через 10 мин после смешения одной части фосфорной кислоты и одной части гидроксида алюминия с остатком на сите № 008 2…5% значение рН соответствует в дальнейшем водостойким материалам. Полученные водостойкие материалы названы гидравлическими алюмфами. Композиционные материалы, приготовленные из нужного качества гидроксида алюминия, заполнителя и фосфорной кислоты были названы алюмобетонами. В качестве заполнителя можно использовать гидроксид алюминия с остатком на сите № 008 60…61%, в качестве жидкости затворения - фосфорную кислоту и 65% концентрации. Полученные материалы в возрасте 28 суток имеют прочность при сжатии после двухнедельного водонасыщения 10…19 МПа. С течением времени прочность большинства гидравлических образцов растет и через 3 года достигает 12…37 МПа. Для получения цветных гидравлических алюмобетонов-смальт декоративного назначения, используют неорганические пигменты (СdS; СоО•Аl₂О₃; СdS•СdSе; Сr₂О₃•2Н₂О; FеО; Fе₂О₃). В соответствии с белым алюмобетоном, образцы цветных готовятся на основе порошка гидроксида алюминия с соответствующим рН и заполнителем в соотношении 1:1, фосфорной кислоты 55 и 65% концентрации и цветных пигментов. Свойства полученных материалов представлены в Таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Свойства белых гидравлических алюмобетонов (смальт)

Таблица 2. Свойства цветных гидравлических алюмобетонов (смальт)

Таблица 3. Свойства цветных железобетонов (ферросмальт)

В Табл.3 представлены характеристики прочности и морозостойкости цветных ферроалюмобетонов-ферросмальт состава 1/3 на основе гидравлического заполнителя, фосфорной кислоты 55% концентрации, а также цветных пигментов и оксида железа. Введение в композиции оксида железа (II) в сочетании с пигментами повышает прочность ферросмальт до 7…28 МПа. После 6 лет водного хранения прочность ферросмальт возрастает до 17,5…36 МПа. Ферросмальты имеют марки М200, М300, М350. Увеличивая жидко-твердое отношение в системе из гидроксида алюминия, фосфорной кислоты и пигментов, не превышая при этом значение 0,5, получают жидкую пастообразную самотвердеющую смесь, названную каменной краской, которая может быть использована при нанесении декорирующего слоя на бетонные или гипсовые поверхности - каменной росписи. Краска на бетонной поверхности участвует в схеме превращения:

Са(ОН)₂ + ₂СаО•SiO₂•nН₂О + 2Н₃РО₄ → Са₃(РО₄)₂ + Н₂SiO₃ + (n+3)H₂О

за счет которой происходит образование промежуточного слоя из продуктов реакции, связывающего силикатный (из бетона) и фосфатный (из краски) слои. Если основа гипсовая, то взаимодействие ограничивается адгезией, происходящей по схеме возможного донорно-акцепторного взаимодействия. Технология получения красок состоит в смешении гидроксида алюминия равных проб измельчения с пигментами неорганической природы и последующим затворением фосфорной кислотой. Для получения нежных пастельных тонов используются любые неорганические пигменты в количестве 1%. При увеличении концентрации пигмента яркость и сочность тонов усиливаются.

Технология нанесения декоративного слоя на бетонную или гипсовую поверхности может быть различной: в виде заливки и капельного метода, в виде рельефных мазков и лессировки. Для создания декоративного пола на основе бетона наносились три слоя (грунтовочный, основной и верхний). В качестве защитного слоя использовался лак ПФ-231. Возможно использование воска или парафина (энкаустика по каменным краскам), при этом поверхности придается блеск или матовость.

Кроме гидроксида алюминия, может быть использован природный суглинок. Для получения гидравлических материалов на его основе в суглинок вводятся оксиды железа (II), меди (I). Полученные материалы были названы глинфами. В Табл. 4 представлены характеристики полученных образцов.

Таблица 4. Свойства Глинфов