Decorative concrete
Decorative concrete involves concrete structures being used in roles that are not strictly related to concretes functional elements. Concrete has long been prized for its great strength, especially when combined with steel rebar. Concrete can be used for, among other things, decorative walls, floors and countertops that are both structurally sound but also provide a decorative finish that resembles polished stone and has an extremely low cost for materials.
Forms of Decorative Concrete
Concrete Countertops
Concrete's versatility lends ideally to creating rich countertops. Countertops made of concrete can be formed in a fashion that would be impractical in size and scale if made out of rock like granite or marble. Height, coloring and textures can be changed fairly easily. Aesthetic or practical items can be embedded in the concrete such as integral brass rails as pot holders or personal items such as shells, fossils, or mementos of purely sentimental value.
Integral Colorants
Color material is blended with the concrete mix to color the aggregate throughout. Many of the colorants are Iron oxides and can create colors including blacks, yellows, and reds. Greens can be achieved using Chromium and ultramarine can be used to create variants of blue. Some of the compounds used to create coloring are heavy metals (including chromium) and can be released during the grinding and polishing of the concrete. These heavy metals can cause severe respiratory problems and environmental damage.
New advancements in integral concrete color has been developed that do not utilize conventional Iron oxide based pigments that virtually eliminate efflouresence and alkali discoloration using synthetic type pigments called synthetic primary pigments or SYPP. These synthetic primary pigments are available in liquid emulsion form and are highly concentrated for ease of use and at a tremedous cost savings to users. SYPP is available in all primary colors which include yellow, blue, black, green, white and red. SYPP is also blended with extenders and preservative to create portion control colorant to increase the color offering to virtually any earth tone color which is popular in today concrete finishes.
Stamping
Patterns are impressed into wet concrete slabs or overlays to create textures or the appearance of brick or stone.
Decorative Concrete Applications on Existing Concrete
Acid Staining
Acid staining is not a dyeing or pigment base coloring systems but a chemical reaction. A mixture of water, salts and acid is applied to the concrete surface and later neutralized by a basic solution, of ammonia and water. Although some manufacturers recommend using baking soda and water, this process increases efflouresence and alkali problems once the surface is sealed.
This chemical reaction with the existing minerals in the concrete creates new colors on the concrete surface. Due to inconsistencies in the surface of concrete, acid staining creates a variegated or mottled appearance that is unique to each slab. The thickness of this color change ranges from 1/16th to 1/32nd of an inch. Exterior concrete surfaces may not color as well as interior surfaces because the environment has leached or percolated out the mineral content.
Typical Steps for Acid Staining:
1. Surfaces must be cleaned throughly with a mild detergent.
2. A test area is treated first to determine the strength of acid stain required for the desired color. (A weaker solution is tested first and increased in strength until the intended color is obtained.)
3. Acid solution applied to surface with acid-resistant paint brushes, mops, rollers or sprayers.
4. Solution is allowed to react on the surface for a set amount of time.
5. Reaction is stopped with a basic solution and rinsed away with water.
6. Surface is dried and then sealed with a wax, polyurethane or epoxy sealer.
Chemicals commonly used:
• Hydrochloric acid
• Iron chloride
• Sodium bicarbonate
Concrete Dyes
Concrete "dyes" are available in many different forms and compositions. Early concrete dyes consisted of generic printing inks that were dissolved in mild solutions of alchohol as a form as a carrier and applied to concrete surfaces to add a wide array of color to plain gray concrete.
Problems quickly arrose when the alchohol based dyes were exposed to sunlight, causing the color to either lighten up or fade out completely. This of course limited alchohol based dyes to interior applications where sunlight or other forms of UV lighting was not exposed to the dye.
Manufacturers later began dissolving the same printing inks in different carriers such as acetone, lacquer thinner and other solvents hoping to achieve increased penetration levels. In addition, UV inhibiting agents were added to new dyes to help with the UV instability issues associated with printing inks and concrete dyes created from those inks. The result was not what was expected. Although UV stability did slightly increase, fading still occurred when the dye was exposed to sunlight.
Epoxy
Applied over acid stained and/or overlays to seal and protect. Some epoxies are also colored.
Overlaying
Concrete overlays date back to the 1960's when chemical engineers from some of the larger, well known chemical companies began to experiment with acrylic paint resins as modifiers for cement and sand mixes. The result was a thin cementitious topping material that would adhere to concrete surfaces and provide a newly resurfaced coating to restore the worn surface.
Although initial concrete overlays provided a solution to worn concrete surfaces, the fix was somewhat temporary due to the lack of long term performance characteristics of acrylic resins. Although acrylic resins provided good UV resistance, it lacked long term water resistance and adhesion characteristics needed to provide a long term and permanent solution.
Polymer cement overlays consist of a proprietary blend of portland cements, various aggregates and proprietary hybrid polymer resins. The purpose of adding a hybrid polymer resin to the cement and aggregate is to greatly increase the performance characteristics and versatility of conventional cements, mortars and concrete materials.
Unlike conventional cement and concrete mixes, polymer cement overlays can be applied as thin as a single grain of sand or up to several inches thick without fear of delamination or typical product failure. In addition, polymer cement overlays are much more resistant to damage from salt, petrochemicals, UV, harsh weather conditions and traffic wearing.
Polymer cement overlays were introduced over twenty years ago, intended for use as a thin surface restoration material for concrete substrates. With years of successful and permanent applications, polymer cement overlays were introduced into to architectural concrete and commercial flooring industry in the early 80’s where it’s use has become an industry norm. To this day, polymer cement overlays are used for interior and exterior applications ranging from:
• Skim Coat/Broom Finish Concrete Resurfacing – Designed to restore and protect damaged, pitted, flaking and stained concrete back to the look of a new concrete surface. This application can even be “broom finished” if desired.
• Concrete Regrading & Leveling – Offers to ability to effectively repair and level concrete surfaces that have settled and become unsafe trip hazards. Regrading from several inches thick down to a feathered edge is possible.
• Thin Stamped Overlays – Similar to conventional stamped concrete, but only ¼” to ½” thick applied over existing concrete or wood substrate of any condition and at a fraction of hassle, cost and application time. The finished look is that of truly authentic tile, brick, slate, stone, wood plank and more.
• Thin Stained Overlays – Quickly becoming the commercial flooring industries most demanded and specified finish. A thin layer of polymer cement is applied over existing concrete or wood substrates and chemically stained with single or multiple translucent colors for a natural looking, elegant and durable flooring system. Optional patterns are often installed with cove type strips, similar to those used in terrazzo flooring.
• Splatter Textures & Knockdowns – The standard for commercial and residential pool deck finishes. Polymer cement is applied to the existing concrete substrate in a moderately textured finish (average of 1/8” thickness) in various patterns. Often times, the texture is knocked down with a trowel to slightly modify the appearance and feel of the finished application.
Polymer cement overlays have been successfully developed, time-tested and used for many permanent applications by contractors, engineers, architects and public works agencies for internal and external applications, above and below grade.
Polymer cement overlays are permanent applications that offer longer life, durability, reliability, flexibility, water and chemical resistance, and optional safety (non-slip) textures that are not only cost effective and time saving, but can also be aesthetically appealing.
Polymer cement overlays are economical because they provide long term, durable renovation without the need for costly and continuous repairs normally associated with deteriorating concrete surfaces. It’s fixed once, permanently and beautifully with a minimal amount of time lost, compared to traditional renovation projects.
Polishing
Concrete is polished with grinders and sanding pads of increasing grit (up to 3000) in multiple stages until it has a hard-glassy finish. Polished Concrete is a practical, decorative & economical floor system for any facility. From showrooms to industrial plants, government buildings to retail facilities, dry-polished concrete is quickly becoming one of the fastest growing phenomena to ever hit the flooring industry. Contrary to other temporary surface chemical processes, Dry-Polished Concrete is a mechanical grinding & polishing process that utilizes industrial diamonds & impregnating hardeners and sealers to level, densify, polish & finally seal the floor from within the interior of the floor surface.
بتن تزئینی
بتن تزئینی دارای ساختارهایی از بتن است که در که اکیداً به عناصر عملکرد بتن ها ارتباطی ندارد, به کار می رود.بتن بخاطر استحکام زیادش به ویژه زمانی که با فولاد rebar ترکیب می شود با ارزش پنداشته می شود. بتن می تواند برای دیوارهای تزئینی, کف زمین و سردر باجه ها که از نظر ساختاری زیبا و معتبر هستند به کار می رود اما پرداخت رنگ و روغن تزئینی ایجاد می کند که سنگ جلاداده ای را نشان می دهد و موادش هزینه کمی را در بردارد.
اشکال بتن تزئینی
سردر بتونی باجه ها
تنوع بتن بطور مطلوب سردر بتونی باجه ها ی با شکوهی را می سازد. سردر باجه ها از بتنی ساخته شده که در مدلی ساخته می شود که با گرانیت و سنگ مرمر نمی توان در آن سایز و اندازه ساخت.
ارتفاع, رنگ و بافتها می توانند به آسانی تغییر داده شوند. اقلام عملی یا زیبایی شناختی می توانند در بتن هایی مانند نرده های برنجی یا اقلام شخصی یا ظروف مانند قفسه ها, سنگواره ها یا یادبودهایی که ارزش احساسی دارند تجسم شوند.
رنگ کننده های مکمل
مواد رنگی برای رنگ کردن سطحی به طور متراکم با ترکیب بتن مخلوط می شود. اکثر رنگ کننده ها اکسیدهای آهن هستند و می توانند رنگ های مشکی, زرد و قرمز تولید کنند. سبزها می توانند با استفاده از کرومیوم ساخته شوند و رنگ آبی سیر برای تولید انواع رنگ های آبی بکار می روند.
برخی از ترکیبات که برای ایجاد رنگ بکار می روند فلزات سنگین هستند و می توانند در طول ساییدن و جلای بتن آزاد شوند . این فلزات سنگین می توانند موجب مشکلات تنفسی سخت و صدمه به محیط شوند.
پیشرفت های جدیدی در رنگ مکمل بتن انجام شده که اکسید آهن معمولی که براساس رنگدانه هایی است که با استفاده از رنگدانه های نوع مصنوعی که رنگدانه های اولیه مصنوعی یا SYPP نامیده می شوند شوره زدگی و بی رنگی قلیایی را از بین می روند استفاده نمی کنند. این رنگدانه های اولیه مصنوعی در شکل امولوسیون مایع وجود دارند و برای سهولت استفاده و صرفه جویی در هزینه زیاد برای کاربران به اندازه زیادی غلیظ می شود. SYPP در تمام رنگهای اولیه شامل زرد, آبی, مشکی, سبز, سفید و قرمز موجود هستند. SYPP همچنین برای ایجاد portion control colorant در جهت افزایش ارایه رنگ به هر رنگ زمینی که امروزه در پرداخت های رنگ و روغن بتن رایج هستند با رنگدانه ها و مواد جلوگیری ترکیب می شوند.
منقوش کردن
الگو ها برای ایجاد بافتها یا نمای آجر یا سنگ داخل ورقه های باریک و مرطوب بتن فشار داده می شوند .
-کاربردهای بتن تزئینی در بتن موجود
رنگ کردن اسیدی
رنگ کردن اسیدی , بیس رنگدانه یا رنگرزی نیست که سیستم ها رنگ می زند بلکه واکنشی شیمیایی است. ترکیب آب, املاح و اسید برای سطح بتن بکار می رود و سپس از طریق محلول قلیایی آمونیاک و آب خنثی می شود. اگرچه برخی از تولید کنندگان استفاده سودای پخت و آب را پیشنهاد دادند, این مشکلات قلیایی و که در سطح ایجاد می شود , افزایش می دهد.
این واکنش شیمیایی با مواد معدنی موجود در بتن رنگ های جدیدی در سطح بتن ایجاد می کند. بخاطر تناقض در سطح بتن, زنگ زدن اسیدی نمی خال دار یا رنگارنگی ایجاد می کند که برای هر ورقه نازک غیرعادی است. ضخامت این تغییر رنگ از 16/1 تا 32/1 یک اینچ مرتب می شود. ممکن است سطوح خارجی بتن به اندازه سطوح درونی رنگ نشوند چون محیط محتوی مواد معدنی را صاف کرده است.
مراحل واقعی برای رنگ کردن اسیدی
1- سطوح باید بطور کامل با سفیدکنندگان ملایم تمیز شوند.
2- محیط آزمایش در ابتدا استحکام رنگ اسیدی مورد نیاز رنگ مطلوب را مشخص می کند.(در ابتدا محلول ضعیف تر تست می شود و تا زمانی که رنگ مورد نظر بدست آید استحکامش زیاد می شود)
3- محلول اسیدی به همراه قلموهای نقاشی که در مقابل اسید مقاوم هستند, غلطک ها یا اسپری ها برای سطوح بکارمی روند.
4- باید به محلول اجازه داده شود که در سطح واکنش پیدا کند.
5- واکنش با محلول قلیایی متوقف شده و با آب شسته می شود.
6- سطح خشک شده و سپس با موم ,polyurethane یا بتونه اپاکسی آب بندی می شود.
مواد شیمیایی بکار رفته
- اسیدهیدرولیک
- کلرید آهن
- بیکربنات سدیم
رنگ های بتن: رنگ های بتن در بسیاری از اشکال و ترکیبات متفاوت موجود هستند. رنگ های اولیه بتن متشکل از جوهر های کلی نقاشی هستند که در محلول های الکل به عنوان یک شکل یا یک حامل حل می شوندو برای سطوح بتن در جهت افزودن ارایه وسیعی از رنگ به بتن خاکستری رنگ بکار می روند.
در زمانی که رنگ های الکلی در معرض نور خورشید قرار می گیرند مشکلاتی ایجاد می شود و موجب می شودکه کاملاً رنگ روشن تر و یا اینکه محو شود . این جریان محدود به رنگ های الکلی در کاربردهای درونی جایی که رنگ در معرض نورخورشید یا سایر اشکال نور UV قرار نمی گیرد, می شود.
بعداً تولید کنندگان, حل جوهرهای نقاشی را در حاملان مختلف مانند استون, رقیق کننده لاک و سا یر حل کنندگان که امید داشتند به سطح رخنه افزوده شده برسند شروع کردند. علاوه بر این, عناصر ممانعت کننده UV برای کمک به مواد بی ثبات که با جوهرهای نقاشی و رنگ های بتن تولید شده از این جوهرها همراه شده اضافه می شد. نتیجه آنچه که انتظار می رفت نبود.
اگرچه ثبات و استحکام UV اندکی افزایش می یابد, در زمانی که رنگ در معرض نور خورشید قرار می گیرد, محو شدگی رخ می دهد.
اپاکسی
پوشش ها و رنگ های اسیدی زیاد برای آب کاری و محافظت استفاده شده است. برخی از اپاکسی ها نیز رنگ شده اند.
پوشش کاری(اندود کاری)
تاریخچه پوشش های بتنی به سال 1960 بر می گردد, زمانی که مهندسان شیمیایی برخی از شرکتهای شیمیایی مشهور و بزرگتر شروع به آزمایش رزین های نقاشی آکریلیک به عنوان تغییر دهنده سیمان و ترکیبات کردند.
نتیجه, مواد عالی سیمانی نازکی بود که بود که به سطوح سیمان می چسبید و برای بازسازی سطح پوشیده, پوشش نوسازی شده ای فراهم می کرد.
اگرچه پوشش های اولیه بتن محلولی برای پوشاندن سطوح بتن فراهم می کردند, ثبات به خاطر فقدان ویژگی های اجرایی طولانی مدت رزین های آکریلیک, موقتی بود. اگرچه رزین های آکریلیک, مقاومت UV خوبی فراهم می کردند, آن فاقد مقاومت طولانی مدت در مقابل آب بود و برای ایجاد محلول مداوم و طولانی مدت خاصیت های چسبندگی نیاز می شد.
پوشش های سیمان پلیمر متشکل از ترکیب اختصاصی سیمان های پرتلند, مصالح دانه ای و رزین های پلیمرهیبرید اختصاصی است. هدف افزودن رزین پلیمر هیبرید به سیمان و مصالح دانه ای افزایش خاصیت های اجرایی و تنوع سیمان های رایج, ملات ها و مواد سیمانی است. برخلاف ترکیبات رایج بتن و سیمان, پوشش های سیمان پلیمر می تواند به ریز دانه ماسه یا حداکثر به ضخامت چندین اینچ(بدون ترس از لایه لایه شدن یا نقص تولید) باشد. علاوه براین, پوشش های سیمان پلیمر در مقابل صدمه املاح , پتروشیمی, UV, شرایط آب و هوایی بد و لایه لایه شدن, مقاومتر هستند.
پوشش های سیمان پلیمر 20سال قبل معرفی شدند و به عنوان مواد بازسازی لایه نازک سطح برای لایه های بتنی استفاده می شدند. با سالها کاربرد دائمی و موفقیت آمیز, پوشش های سیمان پلیمر در صنعت بتون معماری و صنعت مصالح کف سازی اقتصادی در دهه 80زمانی که کاربردش نرمی اجتماعی شد به کار رفت. تا امروز, پوشش های سیمان پلیمر برای کاربردهای داخلی و خارجی استفاده می شوند که به شکل زیر طبقه بندی می شوند:
- دسته بندی بتن – توانایی تعمیر و دسته بندی مؤثر سطوح سیمان که نشست کرده اند و موجب اتفاقات خطرناکی می شوند . طبقه بندی ضخامت چند اینچ تا لبه پوشیده ممکن است.
- پوشش های منقوش شده نازک – شبیه بتن منقوش شده رایج است اما فقط در تا ضخامت بتن موجود یا لایه های چوبی هر موقعیت بکار می رود. شکل تمام شده اش کاشی, آجر, لوح سنگی, سنگ و قطعات چوب است.
- پوشش های رنگ شده نازک – در صنایع کف سازی اقتصادی و پرداخت خاص رنگ روغن زیاد به کار رفته است. لایه نازکی از سیمان پلیمر در اشکال چوبی یا بتن موجود بکار می رود و به طور شیمیایی با رنگ های مات رنگ شده و سیستم کف سازی پایدار, شیک و طبیعی را می سازد . مدل های مطلوب با نوارهای نوع گچبری, مشابه آنهایی که در کف سازی terrazzo استفاده شود نصب می شوند.
ناک دان ها و بافت های کف گیر
استانداردی برای کف استخر مسکونی و اقتصادی است. سیمان پلیمر برای لایه بتن موجود در ترکیب بافتی در مدل های مختلف به کار می رود. اغلب مواقع بافت برای تغییر اندک نما با بیلچر کمی پایین آورده می شود.
پوشش های سیمان پلیمر به طور موفقیت آمیز گسترش یافته اند, در طول زمان تست شده و توسط پیمانکاران , مهندسان, معماران ونمایندگان کارهای عمومی برای کاربردهای درونی وخارجی(بالا و پایین رتبه) بکاررفته اند.
پوشش های سیمان پلیمر , مواد کاربردی دائمی هستند که عمر طولانی تر, پایداری, اعتبار, قابلیت انعطاف, مقاومت در مقابل آب و مواد شیمیایی را فراهم می کنند و بافت های مطلوب که صرفه جویی در هزینه و زمان هستند می توانند نیز از نظر زیبایی بکار روند.
پوشش های سیمان پلیمر, اقتصادی هستند چون بدون نیاز به تعمیرات مداوم و پرهزینه که معمولاً همراه سطوح رو به زوال بتن است نوسازی مداوم و طولانی مدتی را فراهم می کند. در مقایسه با پروژه های نوسازی قدیمی یکبار حداقل زمان بطور زیبا و دائمی تثبیت شده است.
جلادهی
بتن با grinder یا sanding pads شن در حال افزایش در چند مرحله جلا داده می شود تا به حالت شیشه ای سخت در بیاید. بتن جلا داده شده در سیستم کف سازی اقتصادی و تزئینی برای هر وسیله ای است. از نمایشگاه کالا گرفته تا کارخانه های صنعتی , ساختمان های دولتی تا کارخانه های کوچک. بتن جلا یافته یکی از آثاری است که خیلی سریع تا حالا رشد کرده و به صنعت کف سازی صدمه رسانده است. برخلاف سایر جریانات شیمیایی سطح موقت, بتن جلا یافته, جریان خرد کردن و جلا دهی مکانیکی است که الماس های صنعتی و سخت کنندگان بارور کننده و آب کاری کنندگان را برای دسته بندی, فشردگی, جلا و سرانجام آبکاری سطح زمین (در لایه درونی سطح) به کار می برد.
|
|
