Водопоглощение фасадных материалов и почему это важно

Водопоглощение камня — это количество воды, которое материал впитывает при насыщении, выраженное в процентах от массы сухого образца. Показатель напрямую связан с пористостью и определяет, насколько камень или бетон уязвим для мороза, высолов, загрязнений и биологических налётов на фасаде.

Главный критерий выбора: чем выше водопоглощение, тем строже требования к морозостойкости, зоне применения и защите материала. Плотный гранит с водопоглощением в доли процента можно ставить на цоколь и ступени, а пористый ракушечник требует защищённых зон и гидрофобизации.

Статья рассчитана на архитекторов, проектировщиков, технадзор и заказчиков, выбирающих облицовку. Смежные материалы — в разделе Эксплуатация, нормы и ремонт фасадов.

Водопоглощение по массе определяют как отношение массы поглощённой воды к массе сухого образца, в процентах. Иногда используют водопоглощение по объёму — отношение объёма воды к объёму образца; оно ближе к открытой пористости.

Что показатель говорит о материале:

• Открытая пористость — доля пор, связанных с поверхностью; именно через них вода проникает в материал.

• Склонность к загрязнению — пористая поверхность впитывает не только воду, но и растворённую грязь, масла, соли.

• Риск высолов — вода переносит соли к поверхности, где они кристаллизуются.

• Морозное разрушение — насыщенные поры при замерзании разрушаются.

• Теплозащита — влажный материал проводит тепло лучше сухого.

Отдельно различают капиллярное водопоглощение — скорость подсоса воды через поверхность. Для фасада оно даже показательнее: дождь не погружает облицовку в воду, а смачивает её, и важно, как быстро влага уходит внутрь.

Связь водопоглощения с морозостойкостью прямая, но не линейная. Разрушает материал не сама вода, а лёд в порах, заполненных водой более чем на определённую долю объёма: когда свободного места для расширения льда не остаётся, возникают напряжения.

• Материалы с низким водопоглощением (плотный гранит, базальт, керамогранит) редко насыщаются до критического уровня и обычно имеют высокую морозостойкость.

• Пористые материалы могут быть морозостойкими, если поры крупные и сообщающиеся или в структуре есть резервные поры, не заполняемые водой. На этом основан приём воздухововлечения в бетоне: мелкие замкнутые воздушные поры служат «компенсаторами» для льда.

• Одинаковое водопоглощение у двух пород не гарантирует одинаковую морозостойкость — важны размер и форма пор, прочность скелета, трещиноватость.

Поэтому водопоглощение — фильтр для первичного отбора, но решающий показатель для фасада — марка морозостойкости, подтверждённая испытаниями.

Ориентировочные значения водопоглощения фасадных материалов; точные данные зависят от месторождения, рецептуры и технологии и указываются в паспорте изделия или протоколе испытаний.

Для бетона и стеклофибробетона водопоглощение снижают подбором состава с низким водоцементным отношением, качественным уплотнением и правильным уходом при твердении.

Снизить влияние воды на облицовку можно тремя путями.

1. Выбор материала под зону. На цоколь, парапеты, ступени и горизонтальные элементы — материалы с низким водопоглощением. Пористые породы — на вертикальные защищённые поверхности.

2. Конструктивная защита. Отливы и карнизы с капельником, уклоны горизонтальных поверхностей, исправный водоотвод, отсечка капиллярного подсоса от грунта на цоколе, вентилируемый зазор за облицовкой, позволяющий ей высыхать.

3. Гидрофобизация. Силан-силоксановые пропитки проникают в поры и делают их стенки водоотталкивающими, не закрывая пор и сохраняя паропроницаемость. Капиллярное водопоглощение заметно снижается. Плёнкообразующие лаки для фасадного камня и бетона не рекомендуются: они запирают влагу, и покрытие отслаивается.

Перед пропиткой поверхность очищают и сушат, трещины заделывают. Эффект проверяют простым смачиванием: вода на защищённой поверхности собирается каплями. Когда эффект пропадает, обработку повторяют.

Как проверить водопоглощение:

• Лабораторно. Образцы высушивают до постоянной массы, насыщают водой и взвешивают. Для бетонов метод установлен ГОСТ 12730.3 «Бетоны. Метод определения водопоглощения». Для природного камня применяют методы испытаний облицовочного камня.

• По документам. Запрашивают у поставщика протокол испытаний на конкретное месторождение или рецептуру, а не общие справочные цифры для «породы вообще».

• На объекте. Простая проба: капля воды на поверхности. Если она впитывается за секунды и поверхность темнеет — материал активно поглощает воду. Для количественной оценки капиллярного водопоглощения на месте используют трубку Карстена — стеклянную трубку с делениями, прикреплённую к поверхности; по скорости снижения уровня воды оценивают впитывание и эффективность пропитки.

Проверку на объекте полезно делать до и после гидрофобизации, а затем при плановых осмотрах — так видно, когда защиту пора обновить.

ГК «Техноформа» поставляет натуральный камень разных пород — гранит, базальт, мрамор, известняк, доломит, песчаник, травертин, ракушечник, оникс — и производит изделия из стеклофибробетона. Оборудование компании обрабатывает как мягкие породы (песчаник, ракушечник, доломит, известняк), так и твёрдые. Примеры объектов:

• Клубный дом «Династия» в Кисловодске — 700 м² гранита, 700 м² керамогранита и 6 000 м² СФБ.

• ЖК «Доминанта» в Махачкале — 14 000 м² СФБ и 13 000 м² керамогранита.

Все объекты — в разделе проекты Техноформы. Вопрос о том, кто отвечает за облицовку после сдачи объекта, разобран в статье Гарантия на фасад: что покрывает и как оформляют.