Главная → Статьи

Материалы и изделия из природного камня

Области применения природного камня очень широки. В данном разделе освещено использование камня в непосредственном виде, т. е. подвергнутого только механической обработке. Горные породы как сырье для получения других строительных материалов рассмотрены в соответствующих разделах.

Технические требования к каменным материалам. Как и всякий строительный материал, природные каменные материалы должны удовлетворять ряду требований. Основными показателями качества природных каменных материалов являются предел прочности при сжатии (марка материала), средняя плотность, морозостойкость и коэффициент размягчения. Кроме того, в специальных случаях определяют истираемость, износостойкость, сопротивление удару и другие показатели.

В соответствии с требованиями СНиПа природные каменные материалы и изделия классифицируют по следующим признакам: – по средней плотности: тяжелые (рт > 1800 кг/м ) и легкие (рт < < 1800 кг/м3); – по прочности на сжатие (кгс/‘см ) на марки: 4; 7; 10; 15; 25; 35; 50; 75; 100; 125; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 800 и 1000 (соответственно в МПаотО,4до 100); причем легкие каменные материалы имеют марки до 200, а тяжелые — от 100 и выше; – по морозостойкости (количество циклов замораживания и оттаивания) на марки: 10; 15; 25; 50; 100; 200; 300 и 500.

Свежедобытые пористые породы (известняки, доломиты, песчаники, туфы и т. п.) могут очень быстро разрушаться при замораживании вследствие того, что их поры заполнены «горной влагой» так, что коэффициент насыщения пор Ктс близок к 1. После просушки на воздухе эти породы становятся достаточно морозостойкими.

Коэффициент размягчения Краш камня, применяемого для фундаментов, дорожных и гидротехнических конструкций, должен быть не ниже 0,8, а для наружных стен зданий — не ниже 0,6.

Виды материалов и изделий. В зависимости от степени обработки различают грубообработанные каменные материалы и штучные изделия и профилированные детали.

К грубообработанным материалам относят: – песок — минеральные зерна размером от 5 до 0,16 мм, получаемые при просеивании мелких рыхлых пород или дроблением и рассевом отходов камнеобработки; – гравий — окатанные (округлые) зерна размером от 5 до 150 мм, получаемые из рыхлых залежей рассевом; – щебень — куски камня неправильной формы размером от 5 до 150 мм, получаемые главным образом дроблением крупных кусков горных пород с последующим рассевом (встречается и природный щебень — «дресва»); – бутовый камень — крупные куски камня неправильной формы, получаемые взрывным методом (рваный бут), или плиты неправильной формы (постелистый бут или плитняк), получаемые выламыванием из слоистых пород.

К изделиям из природного камня относят: колотые и пиленые плиты и камни для облицовки и кладки стен, устройства полов, дорожных покрытий, гидротехнических сооружений и др.

Размер основных типов камней 390 х 190 х 188 мм; 390 х 190 х х 288 мм и 490 х 240 х 188 мм. Каждый такой камень заменяет 8…16 кирпичей. Это очень эффективные в экономическом и экологическом аспекте местные стеновые материалы.

Например, в Армении очень много построек, как старинных, так и современных, выполнено из вулканического туфа; в Крыму для этих целей широко используют известняк-ракушечник.

Наружную облицовку зданий выполняют из плит и фасонных деталей из плотных и атмосферостойких пород, в основном из глубинных изверженных (граниты, сиениты, габбро и др.) или плотных известняков. Именно использование известняка для облицовки московских зданий дало Москве эпитет «белокаменная»; в Армении основной облицовочный материал — вулканический туф.

Внутреннюю облицовку зданий производят плитами из пород средней твердости: мраморов, пористых известняков (травертина, ракушечника) и др. Пористые породы кроме декоративного эффекта обеспечивают хорошую акустику помещений и поэтому рекомендуются для театров и кинотеатров.

Устройство покрытий пола производят полированными (реже шлифованными) плитами из твердых пород (гранит, сиенит и др.). Примером устройства полов из таких плит могут служить станции и переходы Московского метро. В помещениях с малой интенсивностью движения и высокими требованиями к декоративности возможно использование плит из мрамора. Толщина плит пола — не менее 20 мм. Лестницы, как и полы, облицовывают твердыми износостойкими породами.
Примером неправильного инженерного решения было устройство мраморных полов или сочетание гранитных и мраморных плит на некоторых станциях метро, приводящее к нарушению ровности пола.

В зависимости от способа получения облицовочные плиты делят на колотые и тесаные, получаемые обработкой ударными инструментами, и пиленые, получаемые распиловкой каменных блоков.

Колотые и тесаные плиты применяют для наружной облицовки уникальных зданий и сооружений. Чаще используют облицовку пилеными плитами, толщина которых для наружной облицовки составляет 20…60 мм, а для внутренней — 5…20 мм (тонкие плиты получают алмазной распиловкой; их стоимость в несколько раз ниже, чем обычных плит, что значительно расширяет сферу использования каменной облицовки).

Поверхность облицовочных плит может иметь различную фактуру (рис. 4.6), выбираемую в зависимости от желаемого декоративного эффекта. Ударной обработкой можно получить следующие фактуры: – фактуру «скалы» с крупными буграми и впадинами; – рифленую и бороздчатую с правильным чередованием гребней и впадин глубиной от 0,5 до 2 мм; – точечную — равномерно шероховатую с углублениями не более 2 мм.

Рис. 4.6. Облицовка здания гранитными плитками: 1-е полированной фактурой; 2 — с фактурой «скалы»

Абразивной обработкой получают более гладкие фактуры: – пиленую с шероховатостью не более 1 мм; – шлифованную — равномерно шероховатую с глубиной рельефа < 0,5 мм; – лощеную — гладкую бархатисто-матовую с выявленным рисунком и цветом камня, но не имеющую блеска; – полированную — гладкую с зеркальным блеском, полностью выявляющую цвет и структуру камня.

Дорожные каменные материалы изготовляют из плотных прочных и износостойких пород, так как условия работы дорожных материалов крайне суровы. К дорожным материалам относятся: бортовые камни, брусчатка и булыжный камень.

Бортовые камни, служащие для отделения проезжей части от тротуаров, изготовляют главным образом из сиенита и гранита. Они представляют собой прямоугольные параллелепипеды длиной 1000…2000 мм, высотой 300…400 мм и шириной 100…200 мм.

Брусчатка — колотые или тесаные камни из изверженных или плотных осадочных пород, имеющие форму, близкую к кубу. Брусчатка — очень долговечное и декоративное покрытие улиц и площадей; в частности, брусчаткой вымощена Красная площадь в Москве.

Булыжный и колотый камень используют для устройства верхних покрытий дорог IV и V категорий, оснований полдороги, укрепления откосов земляных сооружений и для берегоукрепительных работ. В наше время булыжный камень применяют редко, так как это требует больших затрат ручного труда.

Каменные материалы для гидротехнических сооружений — главным образом защитные облицовки мостовых конструкций, шлюзов и плотин, устройство набережных и т. п. Основное требование к горным породам, используемым для этих целей,— высокая морозостойкость (не менее F300) и износостойкость. Этим требованиям удовлетворяют плотные изверженные породы (граниты, сиениты, диабазы и др.).

—

Материалы и изделия из природного камня согласно Строительным нормам и правилам классифицируются по назначению:
а) материалы и изделия для каменной кладки (камни правильной формы, камень бутовый);
б) изделия для наружной и внутренней отделки (плиты облицовочные, ступени, подоконники, архитектурно-строительные изделия);
в) плитки кровельные;

по объемному весу в сухом состоянии:
а) обыкновенные (тяжелые) материалы и изделия с объемным весом 1800 кг/м3 и более;
б) легкие каменные материалы и изделия с объемным весом не более 1800 кг/мъ.

по пределу прочности при сжатии, который определяет марку материала:
а) для обыкновенных изделий- 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800 и 1000;
б) для легких материалов и изделий — 4, 7, 10, 15, 25, 35, 50- 75, 100, 150 и 200;

по степени морозостойкости (число циклов замораживания и оттаивания):
а) для обыкновенных материалов — Мрз 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200;
б) для легких Мрз 10, 15 и 25;

по степени водостойкости (по коэффициенту размягчения);
Кразм 0,60, 0,75, 0,90, 1,00.

Камни для кладки. Различают камень бутовый и камни правильной формы. Бутовым называют камень неправильной формы, полученный при разработке местных, главным образом осадочных пород (известняков, доломитов, песчаников). Вес отдельных камней колеблется от 20 до 40 кг. В камне не должно быть следов выветривания, прослоек глины и мергеля, а также трещин.

По форме бутовый камень может быть постелистый и рваный.

В строительстве лучше применять постелистый бутовый камень, потому что кладка получается более правильной и прочной.

Бутовый камень используется для бутовой и бутобетонной кладки фундаментов, а также стен неотапливаемых зданий и сооружений. При возведении отапливаемых зданий его не применяют из-за высокой теплопроводности.

Камни правильной формы по методам изготовления бывают пиленые и тесаные-

Пиленые камни изготовляют, распиливая массивные легкие породы. Прочность должна быть для ракушечников не ниже 7 кг/см2 и для других легких пород не ниже 25 кг/см2, объемный вес не должен превышать 1300 кг/м3. Размеры пиленых камней 300Xil90X’190 мм; применяются они для кладки наружных и внутренних стен и перегородок.

Камни тесаные получают путем ударной обработки гранитов, песчаников, плотных известняков и других тяжелых пород с объемным весом- не менее 2000 кг/м3. Предел прочности при сжатии тесаного камня допускается не ниже 300 кг/см2. Камни тесаные из тяжелых пород очень дороги и находят ограниченное применение (для кладки опор мостов, арок).

Облицовочные и кровельные плитки. Для наружной и внутренней облицовки стен применяют горные породы в виде тесаных (рис. 1, а) и пиленых (рис. 1, б) плит.

Горные породы, используемые для наружной облицовки зданий, не должны выветриваться, иметь трещины и глинистые примеси. Необходимо, чтобы они обладали красивой и неизменяющейся окраской. Предел прочности при сжатии для изверженных горных пород допускается не менее 1000 кг/см2, а для осадочных — 200 кг/см2.

Породы, применяемые для внутренней облицовки, должны легко полироваться.

Плитки сланцевые делают правильной формы — прямоугольные и ромбовидные, размером от 250×150 до 600×350 мм и толщиной 4-8 мм.

Порода, применяемая для изготовления кровельных плиток, должна иметь предел прочности при изгибе не ниже 150 кг/см2 и выдерживать 25 циклов замораживания и оттаивания.

Природный шифер является самым долговечным кровельным материалом — Недостаток — большой вес и хрупкость.

Ваш отзыв