Як зробити штучний камінь своїми руками в домашніх умовах

Спеціалісти, які займаються розробкою та пошуком нових матеріалів для використання у дизайні фасадів будівель та ландшафтному дизайні, прагнуть знайти більш доступні та естетично привабливі альтернативи для кам’яного облицювання.

Замість важких та капризних природних матеріалів, таких як граніт, кварцит або піщаник, все частіше використовується синтетичний або литий камінь. Це дозволяє значно зменшити вартість виробництва, при цьому матеріал залишається практично таким самим як природні аналоги за своїми декоративними можливостями.

Що особливо важливо, рецептура синтетичного каменю дозволяє виготовляти різноманітні види матеріалів своїми руками, навіть у домашніх умовах. Це відкриває широкі можливості для творчого підходу до облицювання та створення унікальних дизайнерських рішень.

Чи є сенс у виготовленні штучного каменю

В усі часи вважалося, що натуральний продукт кращий штучного, але, тим не менше, попит на штучний камінь росте вражаючими темпами, причин виникнення подібної ситуації є дві:

Якісний природний камінь обходиться значно дорожче, ніж штучна імітація, у вільному продажу його мало, і працювати з ним можуть тільки фахівці. Матеріал дуже крихкий і примхливий, володіє великою кількістю прихованих дефектів.

Найменший скол або тріщина можуть звести нанівець всі труди по укладанню дорогого облицювання;
Штучний камінь простий в обігу, випускається в промисловому масштабі, можна зробити своїми руками потрібний колір і фактуру поверхні без зайвих витрат.

Єдиним вагомим недоліком штучного каменю є невисока довговічність. Натуральний камінь простоїть на фасаді будівлі кількасот років, тоді як штучний матеріал здатний витримати 30-40 років при належному догляді і обслуговуванні поверхні.

Що таке штучний камінь

Чим відрізняється штучний камінь від звичайної бетонної виливки, алебастру, вапняного блоку, полімербетону та спіненої глини? Нічим. Різниця тільки в тому, що штучно сформованій, забарвленій і затверділій кам’яній масі спеціальним способом попередньо надають необхідну форму і рельєф поверхні, тонують і насичують спеціальними добавками.

Приблизно 80-90% штучного каменю використовується для облицювальних робіт всередині приміщень і фасадів будівель. Імітація черепашнику, пісковика, природного кварциту, граніту і навіть мармуру дає можливість зробити коробку будівлі практично невідрізнимою від споруди з натурального матеріалу.

Види декоративного штучного каменю

Гіпсові і полімерні штучні камені випускають у вигляді облицювальної плитки для обробки внутрішніх приміщень, оформлення стін стилізоване під кам’яну кладку з рваною фактурою поверхні. Полімерний камінь на основі поліефірної смоли використовується для виготовлення кам’яних стільниць, предметів інтер’єру та елементів зовнішнього декору фасаду будівлі.

Відносно новий вид штучного каменю з обпаленої білої глини з великим вмістом пустот тільки недавно почав застосовуватися для обробки спалень і віталень. Крім симпатичної фактури, що імітує черепашник, пористий камінь відмінно зберігає тепло, і головне – забезпечує дуже високу звукоізоляцію приміщення.

З чого роблять штучний камінь

Властивості і довговічність штучного каменю в значній мірі залежать від матеріалу і технології виготовлення.

Всі три способи можна освоїти для виготовлення штучного каменю навіть у домашніх умовах. Природно, потрібно зробити невелике обладнання для формування готових плит або блоків, випалювання або затвердіння суміші.

Крім того, потрібно зробити цілу серію форм і ливарних штампів, щоб урізноманітнити фактуру поверхні штучного каменю.

Стіна з природного каменю, наприклад плоского пісковика, відрізняється від облицювання з штучного матеріалу, насамперед, своєю індивідуальністю. Щоб зробити облицювання з штучного каменю максимально схожим на природний матеріал, для виготовлення плиток пісковику використовують до десятка ливарних форм з різним малюнком поверхні.

Випалювальні матеріали

Сировиною для виробництва штучного каменю служать бентонітові білі глини з невеликою кількістю вапна і пороутворювача. Після ретельного пресування на ручному пресі виходить гладкий, як цегла, камінь.

Після випалу велика частина вапна розкладається з утворенням вуглекислого газу, і гладка поверхня штучного каменю перетворюється в поцятковану порами, немов окраєць хліба.

Зробити черепашник можна навіть у вугільній печі, але найчастіше майстри воліють викладати випалювальні пічні шафи окремо. Це дозволяє зробити процес виробництва штучної кераміки більш якісним.

Ливарні сумішеві штучні камені

Виготовлення імітації натурального каменю з цементно-піщаних сумішей вважається найбільш простим і доступним для домашнього виробництва. Для роботи буде потрібно купити вібростіл і зробити своїми руками ливарні форми.

Після затвердіння суміші готовий блок виймають з форми, сушать, підрізають малюнок, фарбують і викладають для закінчення усадочних процесів мінімум на 5-10 днів. Такий вид штучного каменю часто називають кам’яним литтям.

Виготовлення штучного каменю на основі гіпсу дещо відрізняється від кам’яного лиття. Рецептура кам’яної суміші на основі гіпсу може відрізнятися добавками сповільнювачів тужавіння та використанням присадок у вигляді гранітного пилу і фіброволокна.

Досить просто зробити штучний камінь на основі полімерних смол, наприклад, епоксидної ЄД5М, модифікованого гелькоута, поліефірної маси Estromal A200 або тиксотропної смоли Cristic 412COS, спеціально розробленої для виробництва полімербетону.

Штучні камені, що не поступаються за зовнішнім виглядом і міцністю граніту або плитці, виготовляли ще в XIX столітті, без всяких пресів, печей, полімерних смол.

Штучний камінь на всі часи

В кінці XIX – початку XX століття широко використовувався замінник бетону, точніше, штучний камінь на основі мінерального гелю. Відмінною особливістю штучного матеріалу є те, що зробити його можна своїми руками в звичайному відрі або кориті, без вібростанків або обпалювальної печі.

Для того щоб зробити штучний камінь, треба було зробити розбірну дерев’яну форму, внутрішня поверхня якої покривалася облицювальним матеріалом, наприклад, гранітним гравієм, або викладалася плиткою. Далі необхідно зробити заміс компонентів без додавання води. Щоб зробити суміш більш пластичною, пісок злегка зволожували розчином мила.

Після того як вихідні компоненти були ретельно перемішані, потрібно зробити закладку матеріалу в форму з обприскуванням водою. Кожен шар по мірі укладання ретельно утрамбовується. Після того як форма була заповнена, її занурювали у воду. Через добу форму розбирали, щоб зробити новий заміс.

Міцність кам’яної маси, за сучасними мірками, відповідала бетону з цементу марки М800.

Як виготовити форму для заливки

Від того, наскільки правильно підібрана конструкція і матеріал форми, залежить якість поверхні і міцність штучного каменю. Зробити правильний вибір досить просто, якщо враховувати властивості матеріалу, з якого буде виконуватися заливка.

Всі три типи форми застосовуються в якості обладнання для дрібносерійного і масового виробництва штучного каменю для оздоблювальних потреб. Для одиничного виготовлення використовуються віск-парафінові форми, наприклад, якщо потрібно зробити власними руками полімер-гранітну стільницю або імітацію кам’яного масиву для облаштування підвіконня.

Якщо необхідно зробити штучний облицювальний камінь з тонким сітчастим малюнком або вкрапленнями золота, застосовуються металеві ливарні штампи. Така конструкція дозволяє відтворювати на полірованому камені графіку практично будь-якої складності, аж до написів або фірмових знаків.

Плитки з полімерграніту з відбитком клейма широко використовують для облицювання ванних кімнат і лазень, щоб підкреслити якість використовуваних матеріалів.

Вимоги до форм

Зробити форму під виготовлення високоякісного облицювального каменю не так просто, як може здатися на перший погляд. Ливарна матриця, в яку буде заливатися суміш, повинна володіти певною жорсткістю і не деформуватися під навантаженням.

Більшість силіконових або бутилен-стирольних штампів і форм витримують тиск тільки відносно тонких плиток. При цьому форма повинна знаходитися в горизонтальному положенні.

Якщо зробити заливку штучного каменю вертикально вартісну форму, так званий дуплекс, то неминуче проявляться деформації малюнка матеріалу. Не рятує навіть каркас або піщана подушка.

Крім того, матеріал форми не повинен поглинати воду, або реагувати з присадками, наприклад, з лугами або лимонною кислотою.

Форму для лиття штучного каменю рекомендується зробити з проміжним лакуванням поверхні, це дещо ускладнює відділення, але забезпечує практично глянсову якість облицювальної плитки.

Дерев`яні форми

Ливарні короби і форми, виготовлені з товстої фанери, найчастіше застосовуються для двох типів виливків зі штучного каменю:

• Якщо необхідно зробити об’ємний виливок;
• При виготовленні стільниць, кам’яних полиць і підвіконь з максимально плоскою і рівною поверхнею каменю.

Краще підходить водонепроникна бакелітова фанера з ламінованою поверхнею. Плоскі і коробчаті конструкції також використовуються для укладання повнорозмірних об’ємних форм.
Наприклад, при виготовленні деталей ліпнини або барельєфа, невеликих статуеток, елементів пам’ятників з штучного мармуру застосовується роз’ємна силіконова модель або воскова форма з глиняним покриттям. Форму розміщують у коробці з дерева і засипають піском, після чого віск витоплюється, а простір заливається кам’яної сумішшю.

Якщо під рукою знайдеться кілька уламків від пінопластових плит утеплювача, то цілком реально зробити дерев’яну форму під виливок штучного каменю без жодного силікону або інших полімерних смол. Щоб сформувати ламану фактуру колотого каменю, краї обрізаються і складаються пакетом, щоб матриця з пінопласту не розвалилася, набір протикають по краях цвяхами.

Отриману заготівлю покривають акриловим лаком і сушать, далі з дерев’яної дошки або планки потрібно зробити ливарний короб за розмірами пінопластової матриці. Відбиток встановлюють замість дна короби і закривають кількома планками. Готову форму фарбують водостійкою фарбою і заливають сумішшю.

У найпростішому варіанті можна зробити форму – штамп для відливання облицювальної плитки з штучного каменю з тисненням під дерево з декількох підібраних по фактурі і малюнку волокон дерев’яних планок.

Силіконові форми

Якщо потрібно зробити обробку кута цоколя будинку невеликою стрічкою зі штучної кам’яної плитки, то немає сенсу купувати дорогу поліуретанову форму, простіше і швидше зробити ливарну матрицю на кілька десятків плиток своїми руками.

Для формування матриці необхідно зробити короб з ОСБ, фанери або навіть картону, склеєного скотчем. Висота коробки – 60-65 мм, розміри, як правило, обмежені 60х70 см. Цього достатньо, щоб зробити вилив 4-5 плиток зі штучного каменю. Чим більше форма, тим більше буде потрібно силікону і часу, щоб її зробити.

На дно коробки укладається вихідна модель поверхні майбутнього каменю. Це може бути ламаний пінопласт, дерево, цегла, керамічна плитка.

Можна, звичайно, зробити ливарну форму під бетонний штучний камінь з більш щільного і жорсткого двокомпонентного силікону, в надії на те, що силіконової матриці вистачить на пару сотень виливків замість належних трьох десятків. Але виникає проблема, якщо зробити заливку цементно-піщаною сумішшю в щільний силікон, то застигати вона буде не менше 4-х днів, перш ніж форму можна буде видалити.

Матрицю і стінки змащують технічним вазеліном, після чого видавлюють або закидають простір силіконовою масою. Щоб зробити форму, щільну силіконову масу як би вдавлюють в матрицю шпателем, змоченим мильним розчином.

Якщо необхідно зробити силіконові форми для штучного каменю на основі полімерної смоли, то силікон прогрівають і по можливості підсушують. В промислових і лабораторних умовах силіконову масу під штучний камінь піддають вакуумуванню.

Форми з поліуретану

Силіконової форми вистачає на 30-40 виливків з штучного каменю. На практиці навіть невеликі роботи по оздобленню фасаду вимагають як мінімум півтори-дві сотні плитки тільки для цоколя, прилеглого до вхідної групи будівлі.

У випадку, якщо потрібно зробити форму для виготовлення штучного каменю на продаж, то краще всього для формування матриці використовувати ливарні поліуретанові смоли з хімічним затвердінням. На нашому ринку зараз доступний Силагерм №5035, спеціально розроблений для виготовлення відбитків, матриць і ливарних форм.

Поверхню матриці перед заливкою покривають розділовим шаром силікону або більш в’язкою Тіпром 90. Після змішування з затверджувачем потрібно зробити заливку поліуретановою смолою протягом години, остаточна готовність форми – через 24 години.

Для особливо складних форм під заливку штучної кам’яної маси можна використовувати формувальний полімер Poly 74-29, німецького виробництва. Досить дорогий матеріал володіє дуже низькою в’язкістю, тому форму можна зробити для матриці з самою складною поверхнею. Правда, щілини і стики попередньо доведеться заклеїти мастикою чи замазати пластиліном.

Після перемішування з затверджувачем поліуретанова маса набуває жовтий колір і консистенцію дуже рідкої сметани. Суміш тримають 10-15 хв для видалення повітря і заливають у форму тонкою цівкою.

Матеріал поліуретанового компаунда потрібно буде протягом 10-15 хвилин виглажувати шпателем або гострим предметом, щоб полегшити видалення бульбашок повітря. Через добу залиту форму можна акуратно зняти з матриці.

Як виймати форму

Для того щоб зняти виготовлену форму з поліуретану, потрібно акуратно відкрити замки або видалити кріплення, що утримує стінки дерев’яного короба. Якщо борти виготовлені з паперу, то їх можна просто зрізати гострим ножем.

Відокремити боковини від пінополіуретанової форми буде складно, навіть якщо їх поверхня попередньо була покрита розділовим шаром. Розробники литтєвого компаунда Poly 74-29 пропонують зробити кілька разів кроплення стінок і дна форми спеціальною силіконовою рідиною в аерозольній формі Pol-Ease2300. Масло проникає в найдрібніші пори і полегшує процес відділення поліуретану від матриці.

Силіконова форма для штучного каменю знімається з матриці тільки заворотом, як на фото.

Вздовж одного з країв м’якою силіконовою подушки потрібно робити неглибокий надріз ниткою або гострим ножем. У надріз заводиться алюмінієва планка, край притискається пальцями, і форму для штучної кам’яної плитки знімають з матриці, немов апельсинову шкірку.

Виготовлення штучного каменю

Зробити красивий і одночасно міцний штучний камінь нескладно за умови дотримання технології і рецептури суміші. Винятком може бути приготування штучного поліефірного каменю, зробити його в домашніх умовах дуже складно. Для роботи з поліефірною смолою як мінімум потрібно спеціальне обладнання і вакуумна камера.

Штучний камінь з цементу

Якщо немає можливості використовувати білий цемент, можна зробити заміс на звичайному сірому, але поверхню форми перед заливанням робочої маси затирають титановими білилами.

Можна додатково розрахувати водоспоживання, але на практиці воду вводять дуже маленькими дозами, приблизно 80% від того, що потрібно, щоб зробити бетонну стяжку. Інгредієнти спочатку перемішують і перебивають протягом 15-20 хв на суху, і тільки потім додають воду і барвник. Суміш вимішують вручну, як тільки в’язкість почне стрімко рости, заміс викладають у форму і встановлюють на вібростіл.

Якщо потрібно зробити облицювальну плитку, за пару хвилин до вимикання вібратора на тильну сторону залитого штучного каменю укладають сітку або пластикову решітку.

Нерідко міцність плиток зі штучного каменю намагаються посилити з допомогою поліпропіленового фіброволокна або гравійного відсіву. На практиці відомо, що краще всього не робити армування або обмежитися азбестовим волокном. Те ж саме стосується гравійного відсіву, чим однорідніше і монолітнішою є маса, тим міцнішою виходить штучна кам’яна фактура.

Штучний камінь з гіпсу

Приготування гіпсового штучного каменю виходить набагато простіше, хоча б тому, що гіпс не дає такої усадки і вибракування барвника, як лужне середовище цементно-піщаної суміші.

Важливо! Відомості щодо вмісту мінерального барвника наведено орієнтовно і вимагають практичної перевірки.

За рецептурою в ємність заливається вода, невеликими порціями додаються барвники, після чого потрібно зробити перерву на 5 хвилин для розчинення хімікалій для фарбування штучного каменю.

Другим етапом додається гіпс і пісок, у міру закидання інгредієнтів у воду, суміш необхідно постійно вимішувати електроміксером. Можна зробити по-іншому, попередньо змішати гіпс з наповнювачем, і тільки потім заливати воду.

Далі вузьким малярським пензлем наносять сухий пігмент на поверхню силіконової форми і заливають гіпсовою масою форму штучного каменю. Зробити це потрібно не пізніше, ніж через 5 хв після заливки останньої порції гіпсу. Через добу матеріал акуратно відліплюють від форми і відправляють на фарбування поверхні.

З алебастру, скляного порошку, титанових білил і ПВА можна зробити опалесцентний штучний камінь. Скляний наповнювач можна зробити з будь-яких безбарвних осколків, потрібно приблизно 30% від ваги алебастру. Суміш швидко застигає, тому потрібно зробити розкислювач з лимонної кислоти.

За таким же рецептом можна зробити штучний мармур, тільки замість скляного порошку в суміш додають мармуровий порошок з титановими білилами. Після затвердіння поверхня штучного каменю зачищається наждаком і полірується.

Штучний камінь з акрилу

Для виливки штучного каменю потрібний двокомпонентний акриловий компаунд, смола і затверджувач. У чистій сухій ємності смолу перемішуємо з затверджувачем і малими порціями додаємо сухий мінеральний барвник, краще використовувати фірмовий колір Байєр або будь-якої іншої відомої фірми. Хороший тонер – це половина вирішення проблеми.

Смолу краще вимішувати вручну, якщо заправити і розмішати акрилову масу міксерною насадкою, вийде велика кількість повітряних бульбашок, які після заливки і затвердіння штучного каменю перетворяться в каверни на поверхні виливки.

Далі в полімерну матрицю засипають дрібний наповнювач, великий закладають прямо у форму, – і можна зробити першу проливку акрилом. Через 5-7 хвилин після вібростенда потрібно зробити остаточний залив матеріалу, після чого відправити його на затвердіння мінімум на добу.

Кварцовий штучний камінь

Існує окрема категорія штучного каменю, яку можна зробити на епоксидній смолі або корабельному лаку гелькоуті. Якщо зробити кам’яну масу на основі меленого кварцу або мармуру, то можна отримати красивий напівпрозорий матеріал, дуже схожий на природний халцедон.

Найчастіше мелений кварц для штучного каменю продається в готовому вигляді, тоді як заливку можна зробити без будь-якої підготовки. Саморобний мелений камінь або великий морський пісок ретельно миють з використанням води з додаванням «Білизни» або спирт-ацетоновой суміші. Якщо цього не зробити, кварцовий камінь вийде слабким, буде тріскатися і кришитися.

Вібростенд

Простий і одночасно ефективний пристрій, без вібростенда зробити штучний камінь міцним, без каверн і бульбашок практично неможливо. Всі цементно-піщані і полімерні штучні кам’яні маси ущільнюються на вібростолі.

Зробити вібростенд не представляє особливої проблеми. За основу береться кругла стільниця з фанери 20-30 мм завтовшки, яку укладають на поліуретанові подушки, можна навіть на звичайному слюсарному верстаті. По краях ставлять пару електродвигунів з ексцентриками. Двигун ставлять вертикально, щоб зробити коливання стенду переважно в горизонтальній площині.

Як фарбувати штучний камінь

Фарбування штучного каменю виконується в залежності від використовуваного матеріалу.

Для цементно-піщаних виливків, щоб прибрати сірий бетонний тон, перед заливкою маси форму затирають титановими білилами. Після отримання штучного каменю з форми поверхня забарвлюється рідкими тонерами на основі солей заліза, нікелю і хрому.

Укладання штучного каменю своїми руками

Процес укладання керамічного, гіпсового та цементно-піщаного штучного каменю виконується точно так само, як наклеювання звичайної облицювальної плитки. Бетонні та цементно-піщані камені з тильного боку обробляють грунтовкою глибокого проникнення. Оборотку кварцових і акрилових плиток затирають на грубому наждаку, щоб зробити поверхню шорсткою.

Поверхню під укладання штучного каменю можна особливо не вирівнювати, можна зробити тонкий чорновий підшар з цементної штукатурки на основі М400 з противоусадочними добавками. Через 2-3 години на стіні потрібно зробити валиком основу для збільшення міцності зчеплення каменю.

Якщо плитки з штучної кам’яної маси вийшли дуже важкими, то кріплення виконується з використанням дюбелів або відрізками рубаного дроту діаметром 3-4 мм.

Плитку з штучного кварцового каменю, будь-які матеріали на основі гіпсу і полімерної матриці краще клеїти з допомогою плиткової маси з додаванням акрилового клею. Для епоксидного і штучного акрилового каменю використовують клейові маси на основі тих же смол, що застосовувалися для заливання форм.

Для закладення швів використовують той же матеріал, що і для наклейки кам’яної плитки. Частину клейової маси герметично запечатують і ставлять в холодне місце, можна навіть в холодильник. Через 5-7 год шви заклеюють скотчем, розрізають ножем, заповнюють стики шприцевим пістолетом. Після застигання клею скотч знімають.

Отже. Зробити високоякісний литий матеріал своїми руками з першого разу дуже складно. Доводиться експериментувати, перш ніж вдасться зробити лицьову поверхню повністю закритою гранітним або мармуровим наповнювачем. Тільки у цьому випадку можна зробити облицювання красивим і одночасно довговічним. Щоб забезпечити захист для бетонних та гіпсових плиток, поверхню потрібно раз в 4-5 років покривати кам’яним лаком або просочувати водовідштовхувальними сумішами на основі силікону.