Микромраморная мука для искусственного камня: выбор фракции и пропорции

Столешницу залили по привычной рецептуре — а она вышла тяжёлой, дала усадку по краям, в теле остались поры, и смолы ушло заметно больше расчётного. Причина почти всегда одна: наполнитель подобран «на глаз». Одна фракция вместо трёх, влажное сырьё или карбонатная мука, которая тянет смолу как губка, — и смесь теряет плотность, а изделие уходит в брак по геометрии и внешнему виду.

Короткий ответ: микромраморная мука (микрокальцит) — правильная мелкая фракция и основа цвета для литьевого камня, но она не работает в одиночку. Литьевая смесь собирается из 2–3 фракций, отличающихся друг от друга на порядок, при 15–18 % смолы по массе. Ниже — какие фракции под какие задачи, как посчитать их доли по формуле Фуллера и что портит замес на практике. Ассортимент наполнителей — в разделе наполнитель для искусственного камня.

Что такое микромраморная мука (микрокальцит)

Микромраморная мука — это мрамор молотый, карбонат кальция: природный неорганический наполнитель, который получают измельчением и сепарацией (разделением на фракции) белого мрамора. Микрокальцит — не другой материал, а второе торговое название той же муки: тот же карбонат кальция и тот же помол.

На практике это сухой белый сыпучий порошок без комков и посторонних включений. Применяется для наполнения полиэфирных смол — в литьевых смесях для столешниц и подоконников, в гелькоутах и шпатлёвках. Производитель по карточке — Радуга Синтез, фасовка — мешок 25 кг: наполнитель микромраморный (микрокальцит), 25 кг.

Ключевое свойство, определяющее все дальнейшие пропорции: карбонат хорошо смачивается смолой и даёт плотную «каменистую» структуру, но сам смолу впитывает — об этом ниже.

Зачем наполнитель в искусственном камне

Наполнитель — не балласт, а второй по значимости компонент после связующего. Он делает четыре вещи.

• Экономика. Смола в разы дороже минерального наполнителя. Чем плотнее упакована смесь, тем меньше смолы уходит на тот же литр изделия.
• Усадка и внутренние напряжения. Наполнитель занимает объём и не даёт смоле стягиваться при отверждении. Без него литьевое изделие ведёт, края выгибает, а на лицевой поверхности появляются утяжины.
• Внешний вид. Микрокальцит даёт глухой белый или кремовый тон, «каменистость» и однородную поверхность после шлифовки — базу под декоративные разводы и оникс.
• Вес и теплопроводность. Минерал тяжелее смолы: изделие становится массивнее и «холоднее» на ощупь, что как раз и читается как камень.

Теперь честно о минусе, о котором забывают. Микрокальцит, мел и мраморная крошка поглощают смолу как губка, а собственная прочность у них небольшая — они не придают смеси дополнительной прочности. Кварцевый песок смолу не впитывает и даёт готовому изделию большую прочность. Поэтому лучшая смесь — на кварцевых песках, обязательно сухих и калиброванных по фракциям, без глинистых включений: глина повышает расход смолы и усадку. Микромрамор силён в другой роли — как мелкая и средняя фракция, наполнитель тела изделия и носитель цвета.

Связующее для такой смеси — полиэфирная смола низкой вязкости с малой усадкой; как её выбирать, разобрано в статье Полиэфирная смола для искусственного камня: состав, выбор и технология.

Фракции: какая на что годится

Главный принцип плотной упаковки: нужны 2–3 фракции, которые отличаются друг от друга на порядок. Тогда мелкие зёрна садятся в промежутки между крупными, воздушных пор в смеси почти не остаётся, а смолы требуется минимум.

Крупная фракция даёт наибольшую экономию смолы и прочность, но применять её нужно обязательно вместе с мелкими — иначе смесь расслаивается. Верхний предел размера зерна — толщина стенки изделия, причём самые крупные гранулы не должны быть больше 1/3 этой толщины. Формально при стенке около 1 см это 0,33 мм, но на практике гранулы до 1,2 мм под нормальным слоем гелькоута 0,5 мм не дают сильной шагрени. До 2,5 мм допустимо при спрей-граните, где декоративный слой имеет толщину 1,5–2 мм.

Рабочий набор: крупная фракция 0,8–1,2 мм, средняя 0,1–0,3 мм, мелкая 0–0,02 мм. Мелкая — это уже не песок, а кварцевая мука; она доступна не во всех регионах России, и там, где её не достать, допустимо заменить гидроксидом алюминия.

Ассортимент по видам наполнителя — наполнитель для искусственного камня, облегчающая добавка — стеклянные микросферы.

Сколько смолы и наполнителя: пропорции

Базовый ориентир для низкоусадочной литьевой смеси — 15–18 % смолы по массе. Всё остальное — наполнитель. Связующее берут низкой вязкости и с малой усадкой, чтобы оно успевало пропитать плотную смесь и не тянуло изделие; под литьё в массу подходит, например, смола Radopol A380PMC для литья. Чем отличается литьевое связующее от пропиточного и конструкционного — в статье Чем отличаются литьевые, пропиточные и конструкционные составы.

Смолу отмеряют объёмами, а не только по массе — это принципиально, потому что фракции смешиваются в объёмных долях:

• 1 литр смолы ≈ 1,1 кг;
• 1 литр песка ≈ 1,7 кг;
• истинная плотность кварцевого песка (без пор) — 2,65 кг/л.

Объём пор считают так: 1 − (насыпная масса смеси / 2,65). Смолы нужно чуть больше получившегося объёма пор, потому что её плотность выше плотности воды. Если смесь получилась густая и самостоятельно не льётся в матрицу — добавляйте смолу с отвердителем, а не наполнитель.

Верхний предел по активной добавке тоже есть: гидроксида алюминия в смесь со смолой ввести больше ~64 % не удаётся — смесь густеет и не течёт.

Формула Фуллера: рассчитываем доли фракций

Чтобы зёрна разных размеров распределялись равномерно и упаковка была максимально плотной, доли фракций считают по формуле Фуллера:

S = 100 √(d / D)

где d — максимальный размер зерна в каждой фракции, D — максимальный желаемый размер зерна (примерно 1/3 толщины изделия), S — доля фракции. Проценты объёмные.

Пример для изделия толщиной 15 мм. Максимальный желаемый размер зерна: D = 15 / 3 = 5 мм. Есть три фракции — 0,1–0,25 / 0,25–1 / 1–5 мм. Считаем:

• мелкая: S = 100 √(0,25 / 5) = 22 %;
• средняя: S = 100 √(1 / 5) = 48 − 22 = 26 %;
• крупная: S = 100 √(5 / 5) = 100 − 48 = 52 %.

Итого 100 %. Дальше эти доли пересчитывают в литры, замешивают пробную смесь, взвешивают один литр готовой сухой смеси и по формуле объёма пор определяют нужное количество смолы. Регулировать состав правильнее количеством мелких и средних фракций: уменьшите крупную — вырастет расход смолы, увеличите — получите расслоение.

Порядок замеса и типичные ошибки

1. Только сухой калиброванный наполнитель без глинистых включений. Глина и влага повышают расход смолы и усадку; отсыревший наполнитель вообще непригоден.
2. Крупная фракция без мелких — расслоение. Ей нечем «заклиниться» в смеси: крупный песок уходит вниз, смола всплывает.
3. Гранулы больше 1/3 толщины стенки — шагрень. Под тонким слоем гелькоута проявляется «крокодиловая кожа». Ориентир — гелькоут-слой 500–600 мкм и гранулы до 1,2 мм. Какие гелькоуты берут под искусственный камень — в разделе гелькоуты для искусственного камня.
4. Мало смолы — смесь не течёт. Плотная смесь должна самостоятельно литься в матрицу; если встала, добавьте смолу с отвердителем.
5. Забыли тиксотропную добавку — наполнитель всплывает и оседает неравномерно по высоте изделия.
6. Влажный наполнитель и грязная тара — пузыри, непропитанные участки, локальные дефекты поверхности.

Условия в цехе: 18–25 °C и влажность 50–70 %. Катализатор Akperox A-50 (MEKP) — 1–2 % от массы смолы, при 20–25 °C стандарт 2 %, то есть 20 г на 1 кг смолы. Ускоритель Akcobalt и отвердитель никогда не смешивайте напрямую — только через смолу. Постотверждение — не менее 24 часов; для изделий, контактирующих с пищей, выдержка 3–4 суток (по методике производителя — выдержка в воде с паром до 80 °C в течение дня).

Тиксотропность: почему без аэросила смесь расслаивается

В плотной смеси крупный наполнитель стремится осесть, а смола — подняться: заливка получается неоднородной по высоте. Чтобы смесь держала крупное зерно в массе и на поверхности, в неё вводят пирогенный диоксид кремния — аэросил (или Ковелос). Ориентировочная дозировка — 100 мл на 1 литр смолы; точное количество подбирается экспериментально, потому что при превышении смесь резко густеет. Полезный побочный эффект: добавка повышает сопротивление смеси растрескиванию при отверждении. Подходящий материал — Аэросил А-300 (диоксид кремния); как его вводить и дозировать — в статье Аэросил для смолы и гелькоута.

Гидроксид алюминия решает смежную задачу: он даёт антиусадочные свойства, снижает горючесть и не желтит смесь (в отличие от песка), а также может заменить отсутствующую мелкую фракцию — гидроксид алюминия. Итог правильного расчёта формулируется просто: смесь настолько плотная, что крупный песок как бы «висит» в ней, сама смесь не растрескивается и даёт минимальную усадку.

FAQ

Можно ли заменить микромрамор кварцевым песком? Частично. Кварцевый песок не впитывает смолу и даёт большую прочность готовому изделию, поэтому лучшая смесь — на кварцевых песках, сухих и калиброванных по фракциям. Но микрокальцит остаётся лучшим выбором для мелкой фракции, плотной «каменистой» структуры и глухого белого тона: он дешевле тонкого кварцевого помола, который доступен не во всех регионах.

Какая фракция лучше для столешницы? Набор из трёх: крупная 0,8–1,2 мм для экономии смолы и прочности, средняя 0,1–0,3 мм для плотной упаковки, мелкая 0–0,02 мм для ровной поверхности и цвета. При толщине стенки около 10 мм гранулы крупнее 1,2 мм под гелькоутом 0,5 мм уже дают шагрень.

Сколько смолы уйдёт на 1 кг наполнителя? Ориентир — 15–18 % смолы по массе смеси. Точную цифру даёт расчёт от объёма пор: взвесьте литр готовой сухой смеси фракций и посчитайте 1 − (насыпная масса / 2,65) — это объём пор, смолы берётся чуть больше. Отмеряйте объёмами: 1 л смолы ≈ 1,1 кг, 1 л песка ≈ 1,7 кг.

Нужен ли гидроксид алюминия? Да, если нужны антиусадочные свойства, пониженная горючесть и отсутствие желтизны — например, для камня с разводами и оникса. Он же заменяет отсутствующую мелкую фракцию 0–0,02 мм. Больше ~64 % в смесь не ввести: она станет густой и не потечёт.

Почему появляется шагрень под гелькоутом? Из-за слишком крупных гранул: верхний предел — 1/3 толщины стенки. При стенке около 10 мм это теоретически 0,33 мм, но практически до 1,2 мм шагрень не выражена при нормальном слое гелькоута 0,5 мм. Гранулы до 2,5 мм допустимы только под спрей-гранит с декоративным слоем 1,5–2 мм. Второй частый виновник — расслоение смеси из-за отсутствия тиксотропной добавки. Ремонт уже готовой столешницы разобран в статье Ремонт столешницы из искусственного камня эпоксидной смолой.

Где купить микромрамор и смолу для литья

Компания КМП (Москва) поставляет материалы для искусственного камня и стеклопластика: наполнители, смолы, гелькоуты, армирование, отвердители и добавки. Микромраморный наполнитель (микрокальцит) — фасовка мешок 25 кг, производитель Радуга Синтез; литьевые смолы — от 1 кг до бочек; тиксотропная добавка — аэросил А-300; в каталоге также стеклянные микросферы, гидроксид алюминия, пигментные пасты и гелькоуты для искусственного камня. Доставка по Москве и всей России, на материалы есть документация.

Подберём смолу, гелькоут, армирование и отвердитель под вашу технологию и способ нанесения. Звоните: +7 (987) 816-31-08 — технолог КМП поможет с набором фракций, ориентировочным расходом и фасовкой, чтобы не покупать лишнего.