Штучний камінь відомий з незапам'ятних часів: звичайна цегла і застиглий вапняний розчин - теж штучні камені. Але тільки в наші дні штучний камінь визнали матеріалом № 1 для
оздоблення приміщень і самодіяльного ландшафтного дизайну. Причина - використовуючи сучасні матеріали і технології, можна зробити штучний камінь своїми руками. Принаймні, деякі його різновиди, т.к. видів штучного каменю дуже багато.

А навіщо?

Природний камінь - дорогий і, як це не дивно, примхливий матеріал. Погляньте на малюнок. Традиційний японський садок тобіісі і настільки ж традиційний європейський альпінарій коштують дорожче вілли, показаної зліва. Для тобіісі брили потрібно підібрати відповідно до сакральними вимогами дзен, а плити сланцю для альпінарію - за умовами дизайну. І камінь підійде лише з певних родовищ, вже за вимогами міцності і стійкості. І привезти його потрібно так, щоб по дорозі він не перетворився на щебінь.

Пиляний або колотий оздоблювальний камінь дешевше, хоча все-таки дуже дорогий. І дорога робота по ньому: чи не плитка, кожен потрібно приміряти і підбирати за місцем. І сильно навантажує стіну або перекриття - важкий. Тонкими шарами НЕ наколеш і не Напиляєте - розколеться, крихкий.

Штучний камінь за механічними властивостями та стійкості може перевершувати дикий природний камінь і вже точно не поступається йому навіть виготовлений в домашніх умовах. Вдобавок має важливі

Переваги:
• Може виготовлятися тонкими плитками, що в кілька разів зменшує вагу об'єкта без втрати міцності.
• При багатстві або унікальності колеров і фактур поверхні може бути виготовлений стандартної форми і розміру в плані або фасонним точно по місцю.
• Може виготовлятися на місці застосування, що виключає транспортувальний відхід.
• Може бути виготовлений відразу гладким до блиску, що виключає витрати на розпилювання, шліфування і полірування.
• Може бути виготовлений неправильної форми, повністю імітуючи бутовий камінь, але заздалегідь заданого розміру та конфігурації.

Додатково: імітація каменю за допомогою полімерних єднальних (див. далі) дає вироби термопластичні, які вже після виготовлення можна згинати, формувати, з'єднувати один з одним без швів.

На що він придатний?
Видів виробів зі штучного каменю не злічити. Їм облицьовують стіни, внутрішні і зовнішні, з нього роблять декоративні елементи для інтер'єру і меблів, кухонні мийки, підвіконня, стільниці та меблі цілком. 

Крім того, будинки з нього можна виготовляти статуетки, дрібнички, сувеніри. Існують технології, що дозволяють отримувати ефекти тигрового, котячого і зміїного очі. Є умільці, що роблять зі штучного каменю нецке, які експерти- японці не відразу відрізняють від справжніх. Але це все відноситься вже до області ювелірної майстерності, а от штучний декоративний камінь своїми руками можна призвичаїтися робити надзвичайно схожий на лабрадорит, рожевий орлец або серпентиніт. До чароита з малахітом Данила - майстра XXI в, схоже, ще не дісталися, але, маючи на увазі можливості матеріалу, це справа наживна.

Види декоративного штучного каменю
За вихідними матеріалами і способам виготовлення штучний камінь поділяється на такі види:
1. Керамічний - в процесі виготовлення проходить випалення в певному температурному режимі. Виробництво вимагає великих площ, навченого персоналу і значної витрати енергії.

2. Гіпсовий формовий (литий) - виробництво можливе в домашніх умовах при мінімальних витратах, але придатний тільки для внутрішньої обробки, тому що НЕ морозостійкий. Мінімальна температура у виробничому приміщенні +18 градусів Цельсія.

3. Бетонний (цементно -піщаний) фірмовий.  За собівартістю трохи дорожче гіпсового, т.к. ресурс форми для бетону менше, але теж придатний для виробництва будинку або в невеликому підсобному приміщенні. Морозостійкий, виробництво можливе при +12 Цельсія і вище.

4. Бетонний армований вільної формовки (монументальний) - виготовляється штучно, найчастіше на місці використання. Методом вільної формовки роблять штучні валуни, булижники, плити природного вигляду.

5. Поліефірний з мінеральним наповнювачем гарячого затвердіння. - По декоративним і механічним якостям може перевершувати природні аналоги, але затвердіння компаунда проходить при підвищеній температурі у вакуумі, тому для домашнього або дрібнотоварного виробництва непридатний.

6. Литий акриловий холодного затвердіння - придатний для домашнього виготовлення в тих же умовах, що і гіпсовий. Якщо затвердіння проводиться на вібростенді (див. далі), за сукупністю якостей наближається до каменя гарячого затвердіння. Термопластичних при 175-210 градусах, допускає додаткову формовку після відливання без втрати якості готового виробу.

7. Рідкий штучний камінь готується на гелевом акриловому сполучному - гелькоута (gel coat, гелеве покриття). За механічними властивостями дещо поступається литому, т.к. в гель можна вводити меншу частку мінерального наповнювача, але в домашніх умовах на гелькоута можна формувати просторові вироби складної конфігурації.

Головні переваги акрилового каменю - повна відсутність пор і хімічна стійкість. У побуті це забезпечує відмінну санітарію та гігієною: вологопоглинання акрилового каменю становить близько 0,02 % за вагою; для порівняння у граніту - 0,33 % а у мармуру - 0,55 %. Акриловий камінь можна мити будь-якими побутовими миючими засобами.

Друге, вже декоративне гідність - поєднання в'язкості з міцністю, характерне більш для пластиків, ніж для мінеральних матеріалів, що дозволяє робити кам'яні шпалери. Плити акрилового каменю промислового виготовлення мають товщину в 6, 9 і 12 мм, але це зумовлено його подальшим транспортуванням. Для використання на місці акриловий камінь можна робити листами в 3-4 мм завтовшки.

Зрозуміло, такі листи вимагають дуже дбайливого поводження, але за наявності підходящої форми можуть бути виготовлені у всю висоту стіни.
І, нарешті, декоративний штучний камінь на акриловому сполучному має невисоку теплопровідність у поєднанні з великою теплоємністю. Це дає при дотику відчуття живого тепла, аж до того, що в непрогріту порожню ванну з рідкого каменя можна сідати роздягненим, не відчуваючи дискомфорту.

Про кварцовому штучному камені
Серед рідкого каменя гарячого затвердіння виділяється кварцовий штучний камінь (праворуч на рис. Із зразками каменів) - мелений жильний кварц (наповнювач) зі сполучною з поліефірної смоли ПМММ (поліметилметакрилат). Його термоміцністі обмежена 140 градусів, але за механічними властивостями та стійкості він перевершує кращі з природних каменів. Дамо деякі дані для порівняння; в дужках через дріб вказані значення для граніту ріпакової і мармуру:

• Ударостійкість DIN, см - 135 (63 /29).
• Міцність на вигин, кг / кв.см - 515 (134 / 60).
• Міцність на стиск, кг / кв.см - 2200 (1930 / 2161).
• Те ж, після 25 циклів «термокачелей» від -50 до +50 Цельсія - 2082 (1912/ 2082).
Примітка: граніт рапаківі або глазчатий граніт - особливо якісний його сорт з родовищ Фенноскандії. Ріпакової оброблені деякі станції метро в Санкт -Петербурзі.

Обладнання та матеріали
Для виготовлення литого штучного каменю, крім каменів вільної формовки (рідкого і монументального), потрібні специфічні матеріали та обладнання:
1. Вібростенд.
2. Моделі для виготовлення ливарних форм (якщо не використовуються готові форми).
3. Розділовий склад - їм покривають як модель при виготовленні форми, так і форму перед відливанням виробу, щоб не прилипали один до одного.
4. Ливарні форми.
5. Ливарні суміші - компаунди.
6. Пігменти.
7. Піщаний піддон -подушка для саморобних форм з силікону.
8. Термопістолет - для остаточної формовки і зварювання деталей з акрилового каменю.

Примітка: вироби з рідкого каменя віброобробці при отверждении не підлягають, навіть якщо поміщаються на вібростенд - розповзуться.

Вібростенд
Вібростенд - серце всього процесу виготовлення декоративного каменю та запорука якості кінцевої продукції. Його конструкція, що забезпечує отвердевание за належної гомогенності (однорідності) суміші, показана на малюнку. Такий стенд нескладно зробити самому. Головний принцип - коливання платформи стенду повинні відбуватися переважно в горизонтальній площині. За умови віброобробки можливо самостійне виготовлення штучного каменю, порівнянного за якістю з промисловим.

Примітка: поради здійснювати віброотвержденіе погойдуванням, подвижкою або посмикуванням форми вручну виходять від людей, поняття не мають про фізико - хімії затвердіння компаундов для штучного каменю.

В якості вібраторів використовуються будь-які малопотужні електромотори; загальна їх потужність - 30-50 Вт на 1 кв. м площі платформи стенду. Бажано ставити хоча б два моторчика по кутах платформи, а краще - 4. Якщо використовується один, то його краще помістити в центрі платформи, а піддони з формами ставити з боків. Живляться мотори через реостат або тиристорний регулятор; це потрібно для регулювання сили вібрації, див нижче.
На вали моторів насаджені ексцентрики. Точені робити не обов'язково, цілком підійдуть U- образно вигнуті шматки прутка або смуги, стягнуті гвинтами. Швидкість обертання моторів - 600-3000 об / хв. Менша швидкість викличе розшарування суміші, а більша не дасть вібрацію потрібної сили. Вібратори туго, без жодних прокладок, притягуються до платформи сталевими стрічками і гвинтами або саморізами.

Платформа робиться з щільного шаруватого матеріалу товщиною 8-20 мм: хорошою фанери, склотекстоліти, гетинакс. Її шаруватість важлива: механічні коливання в платформі повинні більш - менш вільно поширюватися в горизонтальному напрямку і швидко затухати по вертикалі. Піддон з формами закріплюється на платформі дужками на гвинтах або саморезах.
Пружини повинні бути однаковими і досить жорсткими: під вагою платформи у його вантажу вони повинні стискатися не більше ніж на 1 / 5 своєї довжини. Крім того, пружини повинні бути широкими, щоб помітно не вигиналися у вертикальній площині під вагою повністю навантаженої платформи.

Механічна характеристика пружин - лінійна, тобто вони повинні бути циліндричними з дроту рівномірного перетину. Будь-які прогресивні пружини, зокрема меблеві, непридатні. Крок установки пружин - 300-600 мм по довжині і ширині платформи, тобто на платформу 1х1 м знадобиться 9 пружин. У платформі і шасі (підставі) стенду під кінці пружин повинні бути обрані лунки або кільцеві канавки, інакше платформа зісковзне.

Поролонові блоки між пружинами служать гасителями паразитних обертонів; якщо вони будуть стикатися з пружинами, нічого страшного. Під вагою порожньої платформи з вібраторами блоки - гасителі повинні бути стислі приблизно на третину.
Шасі стенду краще робити дерев'яне, заради поглинання тих же обертонів; металеве може подзванівать. На опору (стіл) його встановлюють на регулювальних гвинтах - горизонтальність платформи повинна бути витримана точно.

Регулювання стенду
Для регулювання стенд з вимкненими вібраторами повністю навантажують: ставлять на нього піддон із заповненими формами і закріплюють його. Щоб не витрачати даремно робочу суміш, у форми для ваги кладуть моделі, за якими вони робилися.

Потім бульбашковим рівнем вивіряють і виставляють регулювальними гвинтами шасі горизонтальність платформи. Після цього прямо на форми ставлять звичайне фаянсовое блюдечко з кулькою від підшипника діаметром 5-6 мм, виводять регулятор вібраторів на мінімум і включають їх.

Плавно додаючи потужність, домагаються, щоб кулька почав підскакувати на блюдечку, а потім обережно її зменшують, поки він не почне знову просто бігати по блюдечку і часом подзванівать. На цьому регулювання стенду закінчується.

Примітки:
1. При переході на інший вид вироби регулювання стенду потрібно робити заново, як по горизонтальності, так і за силою вібрації.
2. Орієнтація ексцентриків на валах моторів великого значення не має; вібратори лише вводять в резонанс систему платформа - пружини - гасителі. Для полегшення регулювань можна включити вібратори на повну потужність при порожній платформі, вимкнути, помітити, в якому становищі зупинилися ексцентрики, і переставити їх одноманітно, але це вже для любителів повозитися по дрібницях.

Моделі
В якості моделей для ливарних форм зазвичай використовуються готові декоративні камені промислового виробництва або підходящі природні. І в тому, і в іншому випадку набір розмірів, форм і рельєфів кінцевої продукції обмежений. Тим часом майже скрізь буквально під ногами валяється прекрасний матеріал для виготовлення власних унікальних моделей: простацька овражная глина. Ніяких дозволів на її використання в помірних кількостях не потрібно; овражная глина не рахується корисною копалиною, т.к. на гончарні вироби і в будівництво не годиться. Але для моделей цілком підійде.

Аналізів на жирність, адгезію, домішки органіки і т.п. теж не потрібно, лише месілась і ліпилася. Для об'ємних моделей глину замішують густо, до консистенції пластиліну. Щоб модель при сушінні не потріскалася, виліплені її на бовдурів з відходів деревини, пінопласту, пакувального картону, шматків пластикових пляшок і т.п. Підводять бовдур пластиліном до такої міри, щоб шар глини був не товще 6-12 мм.
Для виготовлення моделей облицювальних плиток певного розміру роблять решітку зі смужок тонкого гладкого пластика. Метал використовувати небажано: може пріржаветь або зачепитися задирок.

Якою має бути висота решітки? Тут можливі два випадки:
• 6-12 мм для гіпсового і бетонного каменю і від 3 мм для акрилового - під рідку глину без ліплення.
• 20-40 мм під густу глину з ліпниною.

В обох випадках рівний щит застеляють поліетиленовою плівкою, ставлять на нього грати і заповнюють її осередки глиною. Щит потрібно заздалегідь розмістити в захищеному від прямих сонячних променів місці, інакше моделі при сушінні потріскаються. Поруч з гратами «ляпають» грудочку глиняного розчину для контролю сушки.
У низьку решітку наливають глину доверху і залишають сохнути як є. За висиханні кожна плитка сама по собі придбає природний унікальний рельєф. У високу решітку густу глину накладають шаром товщини під кінцевий матеріал (див. вище) і формують потрібний рельєф вручну. Можна робити написи, барельєфи, ієрогліфи, магічні знаки і пр.

Сушать моделі під навісом в тіні на легкому сквознячке. Сушка займає 2-5 діб залежно від погоди. Її можна прискорити, підвісивши не нижче 2 м над моделями інфрачервону лампу 100-200 Вт або електрокамін (Не масляний конвекційний!), Включений через потужний діод, щоб працював на половину потужності. За сушінням стежать по контрольному грудочки: якщо його іспод висох, і під пальцями не мнеться, можна робити форми.

Форми
Форми для штучного каменю в основному використовуються наступних видів:
1. Разові глиняні на виплавленої воскової моделі - для ліплення і художнього лиття.
2. Поліуретанові промислового виготовлення (на рис. Ліворуч) - для дрібнотоварного виробництва; коштують грошей, але довговічні.
3. Силіконові саморобні (праворуч на рис.) - Для домашнього майстерності чи штучного виробництва. Ресурс - до декількох десятків виливків.

Для виготовлення силіконової форми модель, або набір моделей для плитки, викладають на рівну стійку поверхню, застелену поліетиленом і оточують бортиком на 10-20 мм вище верхівок моделей. Моделі і нутро бортика змащують консистентним мастилом: солідолом, ціатімом, шахтол. Щит з формами виставляють горизонтально за рівнем, щоб верхня поверхня силікону (яка потім буде днищем форми) також виявилася горизонтальною.

Силікон потрібен кислотний, той дешевий, від якого щосили несе оцтом. Силікон з туби видавлюють на моделі по спіралі від центру до країв і до бортика до заповнення комірки. Щоб уникнути міхурів, силікон розганяють флейцевой пензлем, кожен раз вмочуючи її в пінистий розчин будь-якого рідкого миючого засобу для посуду. Мильний розчин не годиться, він має лужну реакцію, що може зіпсувати кислотний силікон. За заповненні комірки з моделлю поверхню силікону загладжують шпателем, також змочуючи його в миючому.

Сушать форму так само, як і глину, але вже без інфрачервоного підсвічування, інакше підуть бульбашки. Зате значно прискорює сушку провітрювання. Швидкість висихання силікону становить близько 2 мм / добу. Для контролю сушки можна поряд з формами поставити колечко (обрізок труби) і заповнити його силіконом. Сушити треба до повного висихання.
ливарні суміші

Гіпсовий камінь
Суміш для гіпсового каменю готують дрібними порціями на одно- кілька виробів; її живучість - до 10 хв. Бажано суміш заливати в форму протягом 3-4 хв від початку замісу. склад:
• Гіпс;
• Лимонна кислота - 0,3 % за вагою від гіпсу, для уповільнення затвердіння;
• Вода - 0,8-0,9 за обсягом від гіпсу для стартового шару і 0,6 від обсягу гіпсу для основної маси;
• Пігмент - 2-6 % за вагою від гіпсу в залежності від колера, підбирається на пробних зразках.

Бетонний камінь
Основа - цементно -піщаний розчин, але співвідношення компонент зворотне будівельному: на 3 частини цементу 1 частина піску. Пропорція пігменту - як для гіпсу. Допустимі полімерні присадки. Детальніше про виготовлення бетону своїми руками читайте тут.

Литий акриловий камінь
Акриловий камінь роблять на основі акрилової смоли з затверджувачем. Допустима частка мінерального наповнювача, включаючи пігмент - 3:1 в розрахунку на готову суміш; частка пігменту (ті ж 2-6%) вважається за вагою від наповнювача.

Наприклад, за інструкцією смолу з затверджувачем потрібно змішувати 5:1; це дасть 25 % ваги компаунда. На наповнювач з пігментом залишається 75 %. Припустимо, пігменту за результатами проби потрібно 4 %. Тоді кінцевий склад вийде таким: смола - 20 %; затверджувач - 5 %; наповнювач - 71 % і пігмент - 4 %.
Тобто, розрахунок складу компаунда ведемо від сполучного - смоли з затверджувачем. Зменшення частки наповнювача покращує термопластичность виробу і його пружність, але зменшує механічну міцність. Як наповнювач беруть кам'яну крихту, гравій, відсів. Наповнювач потрібно промити з миючим для посуду, прожарити і знову промити чистою водою.

Спочатку пігмент вводять в наповнювач, потім смолу змішують з затверджувачем, вводять наповнювач з пігментом і перемішують. Життєздатність суміші від введення затверджувача в смолу - 15-20 хв; час схоплювання - 30-40 хв; час готовності до використання - доба.

Рідкий камінь
Матеріали для рідкого каменя досить дорогі, тому використовуються два склади: лицьової і грунтове. Розрізняються вони складом і часткою наповнювача. Склад грунтовки, в порядок введення компонент:

• Гелькоут - 20 %.
• Мікрокальцит - 73%.
• Затверджувач - 1 %.
• Прискорювач - 6 %.

На лицьовій складу йде 40 % гелькоута, затверджувача з прискорювачем як для грунту; інше - наповнювач з пігментом. Часи життєздатності, схоплювання і готовності ті ж, що і для акрилового каменю.

Пігменти
Пігменти для штучного каменю застосовуються сухі порошкоподібні, пастоподібні і рідкі, мінеральні і синтетичні. Пігмент- порошок вводять в сухий наповнювач або гіпс; рідкий пігмент вводять в заміс. За допомогою пігментного пасти можна домогтися плямистої або смугастої забарвлення каменю. Для цього її вводять шприцом в заміс перед самим кінцем замішування.

Роздільники
Розділові склади для різних видів штучного каменю використовуються різні:
• Для гіпсового - розчин воску в скипидарі 1:7. Воскову стружку дрібними порціями при помішуванні додають у скипидар, розігрітий на водяній бані до 50-60 градусів.
• Для бетонного - консистентні мастила, як для глиняних форм.
• Для акрилового литого - розчин стеарину в стирол 1:10; в крайньому випадку - високоякісна мастило (циатим, фиол).
• Для рідкого каменю - стеарин в стирол у зазначеній пропорції.

Піщана подушка
Об'ємну силіконову форму від вібрації і нагрівання застигаючого гіпсового або акрилового компаунда може распереть, тому її перед литтям поглиблюють в чистий сухий дрібний пісок, насипаний на піддон, на 2 /3 або 3 /4. Горизонтальність зіву форми перевіряють рівнем.

Термопістолет
Термопістолет - це щось подібне мініатюрного будівельного фена, що дає тонку сильний струмінь гарячого повітря. Крім зварювання готових деталей з акрилового каменю, з його допомогою зручно збирати пластикові рамки при виготовленні силіконових форм.

Лиття
Повна технологія лиття рідкого каменя передбачає стартовий і базовий етапи. Відповідно, заради економії та якості готують стартову (лицьову) і базову суміші. Якщо наповнюються дрібні плоскі форми без рельєфу на поверхні, то використовують відразу лицьові суміші.
Стартова суміш - рідка, добре обертаєш поверхню форми, з декоративним наповнювачем і пігментом. Її наносять на форму пензлем. Гіпс і цемент з піском для старту розводять рідинно; в акрилової суміші зменшують частку наповнювача з пігментом до 60-50 %, збільшуючи відповідно частку смоли з затверджувачем.

Базовим складом доливають форму після схоплювання стартового. Наповнювачем для акрилу беруть мікрокальціт без пігменту; він дасть хороший фон, на якому проявляться декоративні достоїнства особового наповнювача. Базовий гіпс замішують до густини сметани.
При лиття бетону базову заливку роблять у два прийоми: налив форму до половини, накладають пластикову армуючої сітки, не доходить до краю форми, потім доливають до краю. Базову заливку розгладжують врівень з краєм форми шпателем. При заливанні акрилом шпатель повинен бути чистим, знежиреним, з полірованого металу.

На початку схоплювання по поверхні виливки (яка буде исподом вироби) прокреслюють канавки для кращого зчеплення зі сполучною при облицюванні. На час всіх операцій з відливанням вібростенд вимикають. Гіпсовий литий камінь для підвищення стійкості після виїмки з форми обробляють розігрітим на водяній бані рослинною олією.

Формування рідкого каменю
Вироби з рідкого каменя роблять напиленням або обволіканню, прямим або зворотним. При прямому нанесенні основу з дерева, ДВП, ДСП, МДФ покривають спочатку грунтом шаром 3-4 мм, а потім наносять декоративний шар. Це просто, але поверхню виробу виходить шорсткою за виступаючих гранул наповнювача, що вимагає трудомісткою шліфування й полірування.

Більш технологічний зворотний спосіб: стільниця з штучного каменю з чашею для миття може бути виготовлена ним самостійно за 2-4 години, а при наявності готових матриць можливе масове виробництво. При зворотному способі матрицю, зворотну виробу, покривають роздільником, наносять компаунд, накладають дошку деревної основи і придавлюють Привантажувач. Якщо внутрішня поверхня матриці дзеркально- гладка, то такий же вийде і стільниця без додаткової обробки.

Монументальна формовка
Валуни, брили, плитняк формують з бетонного складу на бовдурів, обтягнутому шматками тонкої гнучкої арматурної сітки на дротяних скріпках. Спочатку готують дуже сухий, з мінімальною кількістю води, розчин без пігменту. Коржиками з нього обліплюють бовдур так, щоб їх краї стикалися. Після схоплювання основи, але поки вона ще волога, готують робочий розчин нормальної консистенції з пігментом, і доводять їм виріб до форми. Від дощу на період повного застигання (40 діб) закривають навісом з плівки.

Стоунхендж на городі
Ландшафтний штучний камінь повинен мати древній вид, для цього його через добу - дві після схоплювання состарівают:
• Натирають весь, більш сонячну сторону, охрою з домішкою газової сажі; сажа як пігмент є у продажу. Це створить видимість кори вивітрювання.
• У поглиблення на тіньовій стороні втирають ту ж сажу, що імітує накопичення органічного субстрату.
• Опуклості на сонячній стороні натирають з розтушовуванням залізним суриком, вийде видимість засмаги каменю.
• Після повної витримки весь валун миють м'якою щіткою під бризками з лійки.

На закінчення, дочекавшись теплої вологої, але без сильних опадів, погоди, камінь натирають кефіром або йогуртом, простим, без біфідобактерій і біодобавок. Через кілька діб він місцями покриється мохом і лишайником.

***

З штучного каменю можна робити твори від статуй до ювелірних виробів. Справжня стаття призначена дати відомості, що дозволяють виробити початкові навички роботи з цим чудовим матеріалом.