Эксплуатационно-технические свойства

Плотность каменных материалов находится в пределах от 800кг/м (вулканический туф, ракушечник) до 3200 кг/м (габбро, базальт), соответственно и пористость меняется от 30% до 0,5%.

Водопоглощение имеет значение для характеристик прочности и морозостойкости камня. Наименьшее водопоглощение у магматических пород – от 0,1% (у гранита), доходит до 40% (туф, известняк). При водопоглощении менее 0,8 % горная порода имеет практически «абсолютную» морозостойкость. Такие камни выдерживают 300 и более циклов лабораторных испытаний.

Морозостойкость – определяющий фактор долговечности камня. Первые признаки разрушения от атмосферных воздействий долговечных камней (мелкозернистый гранит, сиенит) при наружной облицовке зданий, набережных, мостов в городах средней полосы России могут наблюдаться только через 500-600 лет. Сравнительно недолговечны мрамор, гипс, пористый известняк – первые признаки их разрушения при эксплуатации в подобных условиях наблюдаются через 25 лет и менее. Следует отметить, что долговечность почти всех природных каменных материалов в условиях внутренней облицовки практически неограниченна.

Теплопроводность имеет большое значение при кладке стен, равно как и звукопроводность. Оба эти показателя выше у плотных непористых горных пород, поэтому в этих случаях необходима дополнительная тепло- и звукоизоляция.

Огнестойкость камня в целом высокая, некоторые горные породы (например, асбест) являются огнеупорными. Однако следует учитывать, что ряд горных пород при температуре выше 1000 С разлагаются на химические элементы (мрамор, известняк) или растрескиваются (гранит).

Прочность горной породы зависит от её плотности и минерального состава. Если в состав входят минералы, растворяющиеся или размягчающиеся в воде, её прочность значительно снижается. Наибольшее значение при эксплуатации каменных материалов имеет предел прочности при сжатии.

Способы добычи и обработки природного камня, его рациональное применение в строительстве связывают прежде всего с твёрдостью материала. При определении твёрдости природных камней пользуются шкалой Мооса, в которой расположены 10 минералов-эталонов в порядке возрастания их твёрдости – от талька (1) до алмаза (10). В состав твёрдых природных камней входят минералы, имеющие твёрдость 6-7, аналогичный показатель у камней средней твёрдости 3-5, у мягких 1-2.

Истираемость имеет большое значение прежде всего для природных каменных материалов, которые используют для покрытий полов и изготовления элементов лестниц в общественных сооружениях. Наименьшая истираемость у твёрдых материалов.

Эстетические характеристики.Основные показатели декоративности природного камня – окраска, фактура лицевой поверхности, блеск, текстура.

Окраска камня обусловлена цветом слагающих его минералов. Так, 40% минералов – зелёные, 20% - жёлтые, 10% красные и коричневые, 7% чёрные, 5% синие, 3% фиолетовые и пурпурные, остальные не окрашены.

Богатство расцветок природного камня безгранично, но в целом принято различать хроматические и ахроматические горные породы. Также камни могут быть одноцветными (равномерно окрашенными) или многоцветными. Оценку цвета конкретного материала из природного камня производят визуально, как правило, используя усложнённые определения (кирпично-красный, лимонно-жёлтый и т.д.) Следует учитывать, что цвет становится насыщеннее и ярче при полировании поверхности, а также может блекнуть или темнеть в процессе эксплуатации.

Фактурная обработка лицевой поверхности делится на две основные группы: абразивную (получаемую путём истирания поверхности абразивами – алмазом, корундом) и ударную (получаемую путём скалывания частиц камня инструментами). В последнее время также появились новые способы обработки поверхности камня – ультразвуковые, плазменные, лазерные.

Абразивные фактуры:

- пиленая фактура характеризуется сравнительно ровной с тонкими штрихами поверхностью и высотой рельефа до 3 мм. Снижает насыщенность цветового тона, повышает светлоту камня.

- шлифованная фактура отличается высотой рельефа 0,2 – 0,5 мм, может иметь следы обрабатывающего инструмента.

- лощёная фактура представляет собой последнюю грань шлифования,гладкая, бархатисто-матовая, полностью выявляет текстуру и цвет камня.

- полированная фактура получается на конечной стадии абразивной обработки и характеризуется зеркальным блеском. При этом предельно выявляется рисунок камня и увеличивается интенсивность окраски.

Ударные фактуры:

- «скала» имеет грубый рельеф высотой 50 мм и более, полученный при помощи специального станка. Рекомендуется в основном для твёрдых и плотных камней, придаёт живописность поверхности за счёт игры светотени.

- бугристая фактура характеризуется наличием на поверхности равномерно распределённых бугров и впадин. Выполняют её скалывающими инструментами, нанося удары под углом к обрабатываемой поверхности. Высота рельефа от 3 до 15 мм. Рекомендуется для гранита и ряда пород средней твёрдости.

- рифлёная и бороздчатая фактуры отличаются наличием параллельных борозд, получаемых с помощью станков, фрез или ручного инструмента. Высота рельефа от 0,5 до 3 мм. Выполняется на твёрдых и средней твёрдости горных породах.

- точечная, или кованая фактура представляет собой незначительные углубления, равномерно распределённые на предварительно выровненной поверхности. Удары наносят инструментом перпендикулярно к обрабатываемой поверхности. Высота рельефа 0,5 – 2 мм. Рекомендуется только для твёрдых природных камней. Выбор той или иной фактуры может значительно изменить характер облицовки, так как при этом весьма резко меняются цветовые характеристики материала.

Блеск горной породы зависит от минералов, из которой она состоит. Большинство минералов имеют блеск – перламутровый, тусклый, стеклянный, металлический, искрящийся и др., но встречаются и матовые.

Текстура природных каменных материалов связана с неоднородностью их структуры, которая, в свою очередь, определяется условиями образования горной породы. Разновидности рисунка изверженных твёрдых природных камней, например гранита, довольно ограничены. Нередко они имеют пятнистый рисунок, иногда пятна группируются, образуя линейно-полосчатый рисунок. Гораздо богаче текстура у метаморфических и некоторых осадочных горных пород. Характер рисунка может быть расплывчатым или подчёркнуто-контурным (в этом случае он образуется в результате заполнения трещин в горной породе материалом другого цвета). Следует учитывать, что чем богаче, разнообразнее текстура природного камня, тем он менее долговечен.

Разнообразные эстетические характеристики природных каменных материалов позволяют архитектору найти практически любое декоративное решение.

3. Характеристика основных горных пород.

Гранит (лат. granum – «зерно») магматическая горная порода, имеет зернистое строение, состоит из нескольких минералов – кварц, слюда, полевой шпат. Очень плотный, твёрдый, долго сохраняющий полировку, долговечный камень. Цветовая гамма – от серого до красного, окраска неравномерная. Монолитное строение позволяет получать блоки гранита больших размеров, объёмом в несколько десятков кубических метров для монументальных сооружений (например, Александровская колонна в Санкт-Петербурге высотой 47,5 м и нижним диаметром 3,5 м – выполнена из цельного куска гранита). Также используется для строительства мостов, набережных, цокольных этажей зданий, изготовления архитектурных деталей – колонн, ступеней, подоконников. Встречаются также и другие магматические горные породы, обладающие похожими свойствами – габбро (тёмно-серый или чёрный, более прочный чем гранит), лабрадорит (чёрный, с сине-зелёным отблеском), базальт (тёмно-серый, наиболее плотный и прочный).

Мрамор (греч. marmaros – «блестящий камень») метаморфическая горная порода средней твёрдости, образуется в результате воздействия высоких температур и давления на массивы известняка и доломита. Плотный камень, хорошо полируется. Окраска очень разнообразна и зависит от примесей. Условно различают белый, серый и цветной мрамор, имеющий сложный, так наз. «венный» рисунок. Белый мрамор лишён посторонних примесей, нарушающих однородность его структуры, наиболее прочный и долговечный. Особенно ценится «статуарный» мрамор – белый с тёплыми оттенками, просвечивающий на солнце – для изготовления скульптур. Серый мрамор чаще всего имеет неоднородную слоистую расцветку. Цветной бывает различных оттенков и их сочетаний, непрочен и недолговечен, поэтому используется только во внутренней отделке, кроме напольных покрытий – из-за высокой истираемости. Мрамор широко используется для облицовки интерьеров, изготовления архитектурных деталей, в том числе сложной формы, произведений декоративного искусства. Применяется резьба по мрамору, мраморная

наборная мозаика.

Конгломераты и брекчии образуются из соединённых природным цементирующим веществом в монолитную массу обломков горных пород и частиц минералов. Это прочные плотные камни, долговечные и исключительно декоративные за счёт разнообразия формы, размеров и оттенков составляющих элементов.

Известняк – осадочная горная порода органического происхождения, почти на 100% состоит из минерала кальцита. В зависимости от наличия примесей и происхождения известняки могут быть как малопрочные пористые, так и плотные прочные. Цвет белый или светло-серый тёплых оттенков, может быть с примесями красных, коричневых, чёрных цветов. Восприимчив к действию кислот. Применяется в скульптуре, архитектуре и для декоративных работ, а также как сырьё для вяжущих строительных материалов (известковые цементы).

Ракушечник – разновидность известняка, имеет очень пористую структуру и невысокую плотность и прочность. Легко обрабатывается режущим инструментом, но плохо полируется. Распространён в приморских областях, содержит фрагменты и отпечатки раковин моллюсков, кораллов, водорослей, что на разрезе создаёт декоративный рельефный рисунок. Цвета – светлые оттенки бежевого, серого, жёлтого. Используется только для облицовки внутри помещений, или – при отсутствии неблагоприятных климатических условий – фасадов зданий.

Песчаник – осадочная горная порода механического образования, состоящая из мелких частиц минералов, чаще всего кварца, прочно сцементированных природным веществом (известковым, гипсовым или глинистым). От свойств этого вещества зависит прочность и плотность камня. Цвет различный – тёмно-серый, зеленоватый, жёлтый, красноватый. Использование – облицовка, дорожные покрытия, ландшафтный дизайн, скульптура. Песчаники хорошо обрабатываются и обеспечивают требуемую долговечность.

Гипсовый камень – осадочная горная порода химического образования, плотная, с невысокой твёрдостью, на 90 % состоит из минерала гипса. Для использования в строительстве предварительно полученный порошок гипса смешивают с водой, после чего он затвердевает и приобретает вид и прочность белого мрамора. Широко применяется во внутренней отделке (лепные украшения, карнизы, фризы, декоративная скульптура).

Глина – группа осадочных горных пород, обладающих способностью образовывать при смешении с водой пластическую массу, при высыхании сохраняющую приданную форму, а после обжига приобретать твёрдость. Состоит из минералов глины и примесей, очень распространена в составе большинства почв. В строительстве применяется как сырьё для изготовления кирпича, черепицы, строительных растворов, а также
керамических изделий (фарфор, фаянс). ……………………………………………………

Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 569; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!