Природные каменные материалы для стен

Природные каменные материалы: свойства и виды.

Природный камень служил основным строительным материалом еще первобытному человеку.

Все древние постройки: храмы, дворцы, крепости, мосты, акведуки, ритуальные сооружения возводились из природного камня и поражают современного человека, как удивительные «Чудеса Света».

Во многих странах: Египте, Мексике, Греции, Италии, Китае, Камбодже, Индии сохранилось большое количество выдающихся памятников каменного зодчества, являющихся архитектурно-строительной составляющей древнейших цивилизаций, существовавших на Земле.

Каменные природные материалы очень прочны, долговечны, огнестойки, изготовлены из местного сырья.

В наше время природные плотные каменные материалы уже не используются для возведения стен, арок, куполов, колонн и других несущих конструкций, т.к. они трудоемки, обладают большой массой и высокой теплопроводностью.

Но из-за положительных эксплуатационных и эстетических качеств продолжают широко применяться для облицовочных работ, устройства полов, дорожных покрытий и пр.

Пористые природные материалы применяются в конструкциях стен жилых и общественных зданий в виде стеновых камней и блоков.

Отходы горнодобывающей и камнеобрабатывающей промышленности используются в качестве заполнителя для бетонов, изготовления других искусственных каменных изделий на минеральном и органическом вяжущем.

Свойства природных каменных материалов

Среди многообразия физико-механических свойств природных каменных материалов обычно выделяют плотность, предел прочности при сжатии, морозостойкость, по величине которых оценивают их качество и делят на марки.

По плотности в сухом состоянии каменные материалы разделяют на тяжелые (более 1800 кг/м 3 ) и легкие (менее 1800 кг/м 3 ).

По пределу прочности при сжатии установлены следующие марки: для тяжелых каменных материалов — от 10 до 100, а для легких — от 1 до 20.

По степени морозостойкости в циклах замораживания (М_рз) для каменных материалов установлены марки от 10 до 500.

По степени водостойкости (коэффициенту размягчения) материалы разделяют на группы с величиной данного показателя 0,6; 0,75; 0,9 и 1.

К каменным материалам, предназначенным для дорожных покрытий, полов промышленных зданий, предъявляют дополнительные требования (высокая стойкость к истиранию, износу и др.). Для природного камня, из которого изготовляют облицовочные плиты, большое значение имеют внешний вид, цвет и текстура.

Выбирают горные породы для тех или иных каменных материалов и изделий на основании результатов испытаний образцов, оценки внешнего вида, а также с учетом эксплуатационных условий.

Виды природных каменных материалов и изделий

В строительстве используют различные виды природных каменных материалов и изделий: бутовый камень, стеновые камни и блоки, облицовочные камни и плиты, кровельные плитки и др.

Бутовый камень применяют в строительстве в виде кусков горной породы неправильной формы (рваный бут) или неправильных плит. Рваный бут получают из осадочных горных пород (известняков, доломитов, песчаников) взрывным способом, а плиты (постелистый бут и плитняк) добывают из слоистых горных пород при помощи клиньев, ударных механизмов и др. Масса отдельных бутовых камней колеблется в пределах 20-40 кг. Бутовый камень должен иметь предел прочности при сжатии не менее 10 МПа, а коэффициент размягчения не ниже 0,75. В нем не должно быть трещин, расслоений и рыхлых прослоек, снижающих его строительные свойства.

Бутовый камень служит материалом для кладки фундаментов, стен не отапливаемых зданий и сооружений, подпорных стенок и др. Отходы при заготовке бутового камня дробят и используют в виде щебня для бетонов.

Стеновые камни и блоки изготовляют из известняков, вулканических туфов и других горных пород плотностью до 2200 кг/м 3 . Размеры камней для ручной кладки 390х190х190 мм, размеры укрупненных блоков для механизированной кладки устанавливают исходя из прочности породы и грузоподъемности кранов. Правильную геометрическую форму и требуемые размеры камней и блоков получают, как правило, выпиливая их из массива при помощи камнерезных машин; значительно реже выпускают колотые штучные камни. Лицевая поверхность стеновых камней и блоков должна отвечать требованиям декоративности.

Горные породы, применяемые для изготовления стеновых камней и блоков, должны иметь предел прочности при сжатии не ниже 25 МПа, морозостойкость не ниже М_рз 15, коэффициент размягчения не ниже 0,6.

Камни и блоки из легких горных пород являются в ряде районов нашей страны местными материалами. Стены жилых и общественных зданий из легких природных камней и блоков значительно дешевле кирпичных и имеют красивый внешний вид.

Облицовочные камни и плиты изготовляют из блоков природного камня путем их распиливания или раскалывания с последующей механической обработкой. Горные породы для получения блоков-полуфабрикатов следует выбирать с учетом эксплуатационных условий, в которых будут находиться изготовленные из них облицовочные изделия. Так, горные породы, предназначенные для наружной облицовки, должны быть атмосферостойкими, без трещин и следов выветривания, иметь красивую и неизменную окраску. Для этой цели применяют : граниты, сиениты, диориты, габбро, лабрадориты, кварциты, плотные известняки, туфы, песчаники. Горные породы, используемые для внутренней облицовки, должны иметь красивую окраску и легко полироваться. Чаще всего для внутренней облицовки применяют мрамор.

Облицовочные камни и плиты бывают пилеными и тесаными. Пиленые изделия, как правило, дешевле и долговечнее тесаных, так как при распиловке горных пород удается получать сравнительно тонкие изделия без микротрещин, которые возникают при теске камня.

Плиты для облицовки стен и настилки полов должны иметь прямоугольную форму и заданные размеры. Кроме того, лицевой поверхности плит придают различную декоративную фактуру. В зависимости от способа выполнения фактуры делят на : ударные, получаемые скалыванием частиц камня (фактура «скалы», бугристая, бороздчатая, точечная, рифленая), и абразивные, получаемые путем истирания поверхности различными абразивами (пиленая, шлифованная, лощеная, зеркальная).

Плиты и камни из изверженных горных пород (граниты, лабрадориты, габбро и др.) применяют для наружных облицовок цоколей и фасадов монументальных зданий, долговечных и декоративных полов в помещениях общественных зданий с интенсивными людскими потоками, например, на станциях метрополитена, вокзалах и в универмагах, а также для облицовки набережных, гидротехнических сооружений и др. В последние годы внутреннюю облицовку монументальных зданий довольно часто выполняют из экономичных малоразмерных мраморных плиток толщиной 8-12 мм, лицевая поверхность которых имеет зеркальную фактуру.

При производстве мраморных плит получают большое количество отходов в виде обрезков, которые используют для устройства мозаичных полов.

Из природного камня, кроме облицовочных плит, изготовляют профильные детали, например плинтусы, угловые детали и детали граненых и каннелированных облицовок, а также ступени, подоконники и др.

Кровельные плитки из глинистого (кровельного) сланца весьма долговечный кровельный материал для сельского строительства. Раскалывая и отрубая материал, ему придают прямоугольную или ромбическую форму.

В дорожном строительстве широко применяют разнообразные изделия из природного камня, например брусчатку, колотый или булыжный камень, бортовые камни. Эти изделия изготовляют из изверженных или осадочных горных пород, которые должны иметь высокую прочность, низкое водопоглощение, хорошо сопротивляться ударным и истирающим нагрузкам, быть морозостойкими, а также не должны быть затронуты выветриванием. Такие же требования предъявляют к каменным материалам (граниту, диориту, диабазу, габбро), предназначенным для защитных плит-оболочек гидротехнических сооружений. Материалы и изделия из природного камня (базальта, диабаза и др.) используют также для конструкций, работающих при высоких температурах. Кроме того, материалы и изделия из гранита, диорита, кварцита, базальта, диабаза и кремнистого песчаника в виде облицовочных камней и плит правильной формы применяют для защиты конструкций зданий и аппаратов от воздействия кислот.

При транспортировании и хранении пиленые и тесаные облицовочные плиты устанавливают на ребро с прокладками, а полированные укладывают в специальные контейнеры лицевой стороной внутрь, прокладывая между ними бумагу. Архитектурные детали и подоконники перевозят в решетчатой таре.

êàìåíü áóòîâûé

Магматические горные породы образовались в результат остывания огненно-жидкой массы – магмы, которая разрывала земную кору и разливалась на ее поверхности. В зависимости от условий остывания магмы изверженные горные породы делят на глубинные (интрузивные) и излившиеся (эффузивные).

Глубинные горные породы (граниты, сиениты, диориты и др.) образовались в результате медленного остывания магмы в толще земной коры под значительным давлением верхних слоев. В таких условиях горные породы приобрели равномерную кристаллическую структуру в результате того, что крупные зерна различных минералов прочно срослись между собой.

Излившиеся горные породы (базальты, андезиты, диабазы и др.) образовались при быстром остывании магмы на поверхности земли. В таких условиях не происходила полная кристаллизация остывающей магмы. В зависимости от условий образования излившиеся горные породы имеют мелкозернистое, скрытокристаллическое или аморфное строение. Если же из вязкой магмы медленно выделялись газообразные продукты, образовывалась пористая или пемзообразная структура. Кроме того, к изверженным горным породам относятся обломочные породы, которые образовались из мельчайших частиц раздробленной лавы, выброшенной на поверхность земли при извержении вулканов. Эти отложения остались в рыхлом состоянии (вулканический пепел, пемза) либо при наличии природных цементирующих веществ и под давлением вышележащих слоев превратились в плотные цементированные породы (вулканический туф).

Осадочные горные породы образовались в результате разрушения (выветривания) изверженных (первичных) и других горных пород под воздействием внешних условий или в результате осаждения веществ из какой-либо среды. По характеру образования и составу осадочные горные породы делят на обломочные породы (механические отложения), глинистые, а также хемо- и органогенные.

Обломочные породы (механические отложения) – грубые продукты механического разрушения изверженных и других горных пород под действием резкой смены температур, воздействия воды и ветра (брекчии, конгломераты, пески и др.). Они представляют собой рыхлую смесь, состоящую из отдельных зерен разрушившейся первичной горной породы; в ряде случаев рыхлые смеси подвергались цементации различными природными веществами, образовав при этом сплошные горные породы.

Глинистые породы – дисперсные продукты глубокого химического преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов материнских пород, перешедших в новые минеральные виды.

Химические осадки – хемогенные горные породы, образовавшиеся при осаждении из водных растворов минеральных веществ с последующим их уплотнением и цементацией (доломит, магнезит и др.).

Органогенные породы образовались в результате отложения остатков живых (зоогенные) и растительных (фитогенные) организмов, скелеты и панцири которых содержали минеральные вещества. Такие отложения, как правило подвергались уплотнению и цементации (известняки, мел и др.).

Источник

Природный камень в строительстве. Виды, преимущества и недостатки натурального камня.

Кладка стен из природного, это процесс требующий наличие соответствующих навыков. Это один из древнейших способов строительства домов и помещений различного назначения.

Различают два вида камней для кладки – это искусственные камни выполненные из бетона или керамических материалов ( кирпич, пенобетон и другие) и природные камни, которые добыты из горных пород.

Процесс кладки стен из натурального камня более трудоемкий чем из искусственного камня, из за своей колотой формы, разнящихся объемов и размеров.

Преимущества натурального камня в строительстве

1. Прочность. Натуральный камень практически невозможно повредить. Обладает высокой устойчивостью перед механическим воздействием.
2. Не вступает в реакцию с химическими элементами и не впитывает их. То есть сохраняет свою экологичность на все время использования.
3. Морозостойкость. Как природный материал добытый из горных пород выдерживает десятки циклов заморозки и оттаивания.
4. Влагостойкий. Природные камни не впитывают воду и устойчивы к воздействию агрессивных жидкостей.
5. Огнестойкий. Природный камень не поддается воздействию высоких температур.
6. Эстетичный внешний вид. Благодаря своей фактуре, разнообразию и уникальной цветовой гаммы можно реализовать любое дизайнерское воображение.

Недостатки натурального камня

1. Большой собственный вес, что влечет к необходимости монтажа более крепкого фундамента, чем для домов из керамики и других стеновых материалов.

2.Некоторые породы природного камня имеют радиационный фон

Несмотря на долговечность камня и высокую надежность, он должен использоваться в соответствии со своим предназначением.

Виды природного камня в строительстве.

Фасады из натурального камня в настоящее время очень популярны. И на это есть много причин. Помимо эстетических качеств и дизайнерских возможностей, которые предоставляет пригодный камень, если его использовать для отделки фасада дома, он еще увеличивает пожаробезопасность, долговечность здания, дополнительно усиливает звукоизоляцию. Однако не каждая порода природного камня подходит и будет практична в использовании для отделки фасада. Ниже рассмотрим основный виды природного камня которые используют для отделки фасадов домов.

Мрамор

– это камень состоит преимущественно из кальцита, а так же минералов которые находятся в разных соотношениях друг к другу, таких как полевой шпат, халцедон, гематит, кварц. Мрамор имеет богатую цветовую палитру и создает красивый внешний вид.

По своим свойствам он плотный и крепкий, один из самых дорогих материалов для отделки. Характеризуется высокой степенью твердости, прочности и не изменит свой эстетический внешний вид если за ним правильно ухаживать, это доказано временем, ведь многие изделия из мрамора дошли до нашего времени из древности, практически в идеальном состоянии. Мрамор экологически безопасен и не поглощает радиационные излучения, при высоких температурах, нагревании не выделяет вредных веществ.

отделка фасада гранитом

Гранит

– это уникальная горная порода, включающая в себя минералы магматического происхождения, такие как кремнезём, калиевый полевой шпат, кислый плагиоклаз, кварц, слюда, амфибол и другие. Гранит не боится влаги и не подвержен воздействию кислот и солей. Отличается завидной прочностью, поэтому именно она применяется в сфере строительства с давних времен. Камень служит очень долго, стоек к дождям и ветрам, способен выдерживать любые

одни из многих расцветок гранита

климатические условия. Отличается огромной прочностью, поэтому применяется в сфере строительства с древних времен. Устойчив к дождям и ветрам, выдерживает все климатические условия. Благодаря входящему в состав гранита кварцу, он в два раза прочней мрамора.

Известняк

— это природный камень представляющий собой, осадочную горную породу органического, иногда хемогенного происхождения, основой которого является карбонат кальция. Особенностью известняка является биологическое происхождение Молюски и другие живые существа) основной части его массы.

Существует большое количество разновидностей известняка, каждая из которых отличается между собой по химическому составу, происхождению, цвету, физическим свойствам, строению и другим параметрам.

Различают такие виды известняка:

Мраморовидные породы известняка – это промежуточное состояние данной горной породы между известняком и образование мрамора, такие разновидности используются при строительстве зданий и создания предметов интерьера и искусства.

Плотные породы известняка широко используются еще с древних времен в облицовке фасадов, а так же и для внутренней отделке.

структура известняка

Пористые породы известняка различают в свою очередь по степени зернистости: ракушечные, известковый туф, оолитовые, пизолитовые и другие. Оолитовые разновидности состоят из мелких шариков. Пористый известняк с более крупными шариками в своей структуре именуется пизолитовым известняком. Ракушечник – это скопления мелких обломков раковин. Пористые породы используют для возведения стен зданий, для внутренней и наружной отделки зданий. Породы с крайне большой пористостью называют известковым туфом.

Основные свойства известняка -это пластичность, долговечность, прочность, однородность структуры, высокие теплоизоляционные свойства. Поддается всем способам обработки. Минусом пористого известняка, в частности ракушечника, является то, что известняк реагирует на кислотные соединения и растворяется в воде, то есть характеризуется высокой степенью водопоглощения, потому при использовании данного строительного материала для возведения стен, необходимо обязательно их подвергать внешней и внутренней отделке. Наряду с этим он является единственным в мире материалом, создающим 100% защиту от радиационного фона.

Сланец

Сланец – это природный камень, горная порода, имеющая различный химический состав и содержащий в себе такие минералы как хлорит, альбит, графиты, кварц и другие. Сланец в природе залегает пластами, практически параллельными один одному. Отличительным свойством является то, что сланцевый камень хорошо раскалывается вдоль своей структуры на пласты что удобно и практично при работе с ним.

цветовая гамма сланца

– Глинистые – это разновидность сланцев которая преимущественно состоит из природно спрессованной глины. Распространённые цвета глинистого сланца это серый, черный, реже с красными или зеленым оттенком.

сланцевый камень в отделке

– Кристаллические сланцы это разновидность имеющая более плотную структуру. Представлен темными кварцами и шпатами. Он востребован при сооружении огнеупорных элементов.

Используют сланец для строительства зданий, во внутренней и внешней отделке, кроют кровлю, в ландшафтном дизайне. Используется в промышленности. Сланец имеет целебные свойства, благоприятно влияющие на нервную систему.

Песчаник

– это природный камень осадочного происхождения, который состоит из песка и минералов, которые связаны между собой глиной и известняком. Песчаник используют в строительстве с древних времен. Часто встречается породы зеленоватого оттенка, бурого и черного цвета, желтовато-коричневую окраску..

Оформление фасада песчаником

По прочности порода уступает только. Отличается низким поглощением влаги, практически ее не впитывает, устойчив к резким перепадам температуры, выдерживает до 50 циклов заморозки и оттаивания. Мягкий в сравнении с другими породами камня используемыми в строительстве. Практически не поддается истиранию. Выдерживает значительные весовые нагрузки.

разновидность песчаника

Песчаник применяют в отделке помещений и фасадов. Подходит для заполнения фундамента. Из песчаника возводят заборы, ограждения, укрепляют берега водоемов, мостят тротуары. Используют в промышленности

Источник