Материалы из горных пород для фундаментов стен облицовки лестниц балюстрады

Каменные строительные материалы

Каменные строительные материалы включают широкую номенклатуру изделий, получаемых из горных пород: рваный камень в виде кусков неправильной формы (бут, щебень и др.), изделия правильной формы …

Породообразующие минералы

В настоящее время известно около 5000 минералов. В образовании же горных пород преимущественно участвуют 25 минералов. Основными породообразующими минералами являются кремнезем, алюмосиликаты, железисто-магнезиальные, …

Горные породы

Изверженные горные породы подразделяют на глубинные, излившиеся и обломочные. Глубинные породы образовались в результате остывания магмы в недрах земной коры. Затвердевание происходило медленно и под давлением. В …

Осадочные горные породы

Осадочные горные породы по условиям образования подразделяют на обломочные (механические отложения), химические осадки и органогенные. Обломочные породы образовались в результате физического выветривания, т. е. воздействия ветра,…

Метаморфические горные породы

К метаморфическим горным породам относят гнейсы, глинистые сланцы, кварцит, мрамор. Гнейсы — сланцевые породы, образовавшиеся чаще всего в результате перекристаллизации гранитов при высокой температуре и одноосном …

Добыча и обработка каменных материалов

Горные породы для изготовления каменных материалов разрабатывают, в основном, открытым способом в карьерах. Рыхлые породы — песок, гравий — добывают одно- или многоковшовыми экскаваторами и гидромеханизированным …

Материалы и изделия из природного камня

Технические требования к материалам и изделиям Важнейшими характеристиками природных каменных материалов являются средняя плотность, прочность при сжатии, истираемость, износ, морозостойкость, водостойкость, теплопроводность. По средней плотности каменные материалы …

Защита, транспортирование и хранение каменных материалов

Каменные материалы в условиях службы в конструкциях и сооружениях могут подвергаться медленному разрушению. Этот процесс по аналогии с разрушением горных пород на земной поверхности называют выветриванием. …

Преимущества искусственного камня перед натуральным

Наука не топчется на месте в ожидании очередного «чуда» — постепенно строительный рынок пополняется все новыми разновидностями заменителей натуральных материалов. Еще каких-то несколько лет назад и речи не шло об использовании искусственного камня, но теперь этот …

Шлифовка и полировка мрамора

Мрамор – один из самых красивых стройматериалов, применяемый во все времена для внутренней и внешней отделки помещений и зданий. Всеобщую любовь, как строителей, так и обладателей он заслужил благодаря своим природным свойствам – податливости и способности …

Природные каменные материалы и изделия получают из горных пород при механической обработке: дроблением, раскалыванием, шлифовкой, полировкой и т. п. Из них выполняют фундаменты, опоры мостов, стены, полы и т. д. Их могут применять в дорожном строительстве, как сырье для искусственных строительных материалов (цементов, извести, бетонов, растворов т. д.).

В зависимости от условий образования горные породы делятся на осадочные, метаморфические и изверженные

Из осадочных горных пород в строительстве чаще всего используют обломочные породы:

песок и гравий – для приготовления бетонов, при устройстве дорог;

глина – для изготовления керамических изделий.

В природе встречаются обломочные горные породы, связанные каким-либо веществом, например, песчаник, применяемый для кладки стен неотапливаемых зданий, фундаментов, подпорных стен, устройства ступеней, облицовки зданий и опор мостов.

Из пород химического происхождения применяют магнезит – для получения магнезиальных вяжущих, огнеупорных материалов; доломит – заполнитель бетона; гипс – как вяжущее сырье; известковые туфы – для производства извести и облицовки зданий.

Широко применяются в строительстве органогенные породы, образующиеся в результате жизнедеятельности и отмирания организмов в морских и пресных водах.

Известняки: плотный – для облицовки стен, изготовления лестничных ступеней, подоконников, как сырье в производстве портландцемента и извести, как крупный заполнитель бетона;

пористый – ракушечник, после распиловки на камни правильной формы применяется для кладки стен и перегородок (широко распространен в Крыму, Молдавии и на Северном Кавказе);

мел – для получения извести, приготовления красок, замазок;

диатомит и трепел – как теплоизоляционные мaтeриалы.

В нашей стране имеются многочисленные месторождения известняков. Месторождения осадочных пород встречаются во многих районах страны.

В строительстве применяют различные метаморфические горные породы:

гнейсы – для кладки фундаментов, устройства тротуаров;

мраморы, или кристаллический известняк, для декоративных и облицовочных работ, устройства полов, ступеней, подоконных досок, в виде крошки для мозаичных полов;

кварцит – там, где требуется высокая прочность материала; ступени для лестниц, в виде бутового камня, а также как сырье для производства огнеупорных изделий.

Изверженные горные породы разделяют на глубинные и излившиеся. Наибольшее распространение из глубинных пород получили гранит, сиенит, лабродорит, диорит и габбро.

Гранит – одна из самых распространенных горных пород. Он хорошо обтесывается, шлифуется, полируется, им облицовывают здания и сооружения.

Из излившихся горных пород в строительстве чаще используют

базальт – для кислотоупорных труб, облицовочных материалов;

диабаз – для дорожного строительства и в качестве сырья для каменного литья;

андезит – для кислотостойких облицовочных плит, как щебень и песок для кислотостойкого бетона;

вулканический туф – (артикский) как основной материал в виде камней правильной формы, полученных распиловкой, или как заполнитель для легкого бетона.

Месторождения находятся на Кавказе, Дальнем Востоке и в других районах.

Дата добавления: 2017-02-13; просмотров: 396;

Похожие статьи:

Строительство Строительные и сырьевые материалы из горных пород просмотров — 88

Определœение, классификацию горных пород – см. курс «Инженерная геология». Горные породы применяются в строительстве в следующих направлениях.

Материалы для кладки фундаментов и стен(рисунок 2).

Рисунок 2 – Материалы для фундаментов и стен из горных пород

Блоки и камни (в том числе бутовые) из плотных пород (к примеру, гранит, сиенит, базальт и др.) применяют для кладки фундаментов, а также для стен неотапливаемых зданий, а из пористых и легких пород (к примеру, туфы, известняк-ракушечник и др.) – для стен отапливаемых зданий.

Облицовочные материалы– камни, плиты, плитки и др. для наружной и внутренней облицовки. Могут иметь естественную поверхность после раскалывания, пиления или дополнительную шлифованную, полированную и др.

Элементы лестниц и балюстрады (ограждений)шлифованныеили полированныеступени, тетива, балясины, поручни, столбики и др.

Заполнители для бетонов и растворов.Гравий – природные частицы 5–70 мм округлой формы с гладкой поверхностью. Щебень – частицы 5–70 мм остроугольной формы с шероховатой поверхностью, получаемые в основном машинным дроблением горных пород. Песок – частицы с размерами 0,14–5 мм.

Сырье для керамических материалов – в основном глина.

Сырье для изделий из минœеральных расплавов (стекло, каменное литье, минœеральная вата). Важно заметить, что для стекла применяют в основном кварцевый песок, известняк, доломит, для каменного литья и минœеральной ваты – габбро, диабазы, базальты.

Сырьё для минœеральных вяжущих веществ– гипс, ангидрит, известняк, доломит, магнезит, глина и др. В качестве активных добавок к минœеральным вяжущим применяют вулканические породы, а также трепел, диатомит, опоку.

Читайте также

— Строительные и сырьевые материалы из горных пород

Определение, классификацию горных пород – см. курс «Инженерная геология». Горные породы применяются в строительстве в следующих направлениях. Материалы для кладки фундаментов и стен(рисунок 2). Рисунок 2 – Материалы для фундаментов и стен из горных пород Блоки и…

Главная / Это полезно знать / Все о камне / Номенклатура и свойства материалов из природного камня

Номенклатура

В номенклатуру материалов из природного камня включают плиты, блоки, камни, архитектурно-строительные изделия (профильные и плоскостные), включая предназначенные для специальных нужд таких, как:
— гидротехнические (речные и морские);
— мосты и подземные сооружения (надводные и подводные части мостов, тоннели);
— дорожное строительство.

Рассмотрим, перечисленные выше, виды подробней.
Плиты (ширина до 1200 мм, толщина 5-40 мм) используются для наружной и внутренней облицовки.
Блоки (объем не менее 0,1 м3) прекрасно подходят для кладки фундаментов и стен. Технология обработки определяет возможные виды блоков – тесаные, колотые или пиленые.
Камни (390x190x188, 490x240x188, 390x190x288 мм и т.п.) несут ту же функциональную нагрузку, что и блоки.

Архитектурно-строительные изделия применяют для внутренней и наружной облицовки, оформления лестниц, ограждений и парапетов площадок. В эту, довольно значительную по размерам, группу входят плиты пиленые, колотые и цокольные; накрывочные колотые и пиленные; подоконные пиленые, ступени колотые, пиленые и цельные, проступи пиленые, парапеты криволинейные и прямоугольные, колонны, порталы, балясины, детали карниза, пояса, шары декоративные и камень кордонный.

Разберемся с терминологией.
Балясина – это относительно невысокий фигурный столбик в форме тела вращения. Используется в качестве элемента ограждения террас, лестниц и балконов, верхняя часть которых покрыта перилами. Изготавливается преимущественно из мрамора.
Портал – это профильное изделие, служащее для обрамления дверных проемов. Чаще всего производится из гранита, лабрадорита, габбро и других изверженных пород.
Деталь карниза — профильное изделие в виде декоративного выступа на верхней части наружной облицовки поля стены. Основная функция – защита стены от стекающей на нее с кровли воды. Наиболее используемый для этого материал – изверженные прочные горные породы.
Деталь пояса  представляет собой выступающий элемент наружной облицовки, который отделяет цокольную часть от вышележащей стены. Для его изготовления используют горные породы, обладающие высокими показателями прочности и плотности.
Камень кордонный это профильное изделие верхней части массив¬ного цоколя, как правило,  из прочных и плотных пород.
Декоративный шар — профильное изделие имеющее сферическую форму. Шары (чаще составные, чем цельные) используют для оформления фасадов зданий, набережных и фонтанов, а также в ландшафтной архитектуре. В качестве традиционно используемого сырья выступает гранит.

Что касается материалов специального назначения, то к ним относят бутовый камень (куски неправильной формы не более 50 мм по наибольшему измерению), щебень (куски до 150 мм из дробленого бута), плиты для гидротехнических сооружений (из изверженных и осадочных горных пород); брусчатку в форме бруска, слегка суживающегося книзу (из однородных мелко  и среднезернистых изверженных пород) — используется для мощения дорог; бортовые камни высотой до 400 мм (из плотных изверженных пород) — служат для отделения дороги от тротуара; плиты для тротуаров (обычно из гнейса) толщиной не ме¬нее 40 мм.

Свойства

Когда речь заходит о свойствах природных камней, то на ум прежде всего приходят из прочность и долговечность. При этом важно учитывать, что природный камень – весьма разнообразный по своей структуре материал, нередко сложенный из различных минералов, часто в процессе образования и последующего залегания в земной коре, подвергающийся значительным напряжениям. Кроме вышеперечисленных факторов на свойства природных камней заметное влияние оказывают способы добычи и обработки.

Свойства природных камней можно разделить на эксплуатационно-технические и эстетические.

Эксплуатационно-технические свойства, впрочем, как и эстетические (о них мы расскажем в следующей статье) определяются структурой горной породы. При ее оценке важно учитывать непосредственную связь  между составом и свойствами породообразующих минералов, которые отличаются самыми разными характеристиками (см. таблицу 1).

С учетом характеристик минералов, характера их расположения, количества и вида цементирующего вещества выделяют следующие основные структуры горных пород: кристаллические, стекловатые, пегматитовые, порфировые.
В ходе определения характера кристаллической структуры горной породы, устанавливают крупность зерен, которые классифицируют в соответствии с их размером. Принято выделять крупнозернистые структуры (> 40 мм), среднезернистые (2-10 мм) и мелкозернистые (< 2 мм). При этом у природных камней средней твердости, таких, как мрамор структура, имеющая размер зерна более 1 мм считается крупнозернистой, от 0,25 до 1 мм – среднезернистой и до 0,25 мм – мелкозернистой.

Для проведения физико-механических испытаний и оценки структуры добывают специальные образцы из массива природного камня, еще на этапе геологической разведки. Оценивая структуру природного камня, выбирают куски максимально больших размеров, при этом, с характерным для исследуемой породы расколом. При изучении образца учитываются следующие параметры:
— размер;
— форма;
— характер раскола;
— фактура поверхности раскола;
— стойкость минералов, т.е. способность к расколу по определенным плоскостям при ударе;
— наличие трещин, включений, секреции;
— и даже звук от удара молотком.

Способы добычи и рационального применения природного камня определяется твердостью материала.

В ходе определения твердости природных камней используют шкалу Мооса, сравнивая их твердость с твердостью специально выделенных их общего ряда минералов, которые расположены в особом порядке – по мере нарастания твердости, это: тальк, гипс, кальцит, плавиковый шпат, апатит, ортоклаз, кварц, топаз, корунд, алмаз.
Более точные данные можно получить, определяя твердость породы с помощью специального прибора (ПМТ-3), чей принцип действия базируется на вдавливании в исследуемый образец алмазной пирамиды (см. таблицу 2).

По твердости природные камни делятся на три группы (см. таблицу 3).
По шкале Мооса твердые камни имеют 6-7 ед., средние 3-5 ед., а мягкие – 1-2 ед. Твердые камни характеризуются большей монолитностью структуры по сравнению с двумя другими группами. Средняя плотность в зависимости от их вида камня, как правило находится в пределах 800-3100 кг/м3.

Эффект от замораживания и разморозки камня, действия воды и механических нагрузок в значительной степени зависит от пористости, которая может изменяться в довольно широких рамках (см. таблицу 4).

Таблица 1. Характеристика некоторых породообразующих минералов

Минерал Природный камень, в состав которого входит минерал Плотность минерала, г/см3 Твердость минерала по шкале Мооса
Кварц Гранит, гнейс 2,65 7
Полевые шпаты:
ортоклаз, микроклин (калиевый полевой шпат) То же 2,56 6
плагиоклаз (натриевый полевой шпат) Гранит, гнейс, диорит, габбро и др 2,68 6
Слюды:
мусковит Большинство изверженных природных камней, кроме карбонатных 2,9 2
биотит То же 3 2-3
Пироксены:
авгит Гранит, габбро, диабаз, базальт, андезит, трахит и др. 3,3 5-6
роговая обманка То же 3,35 7

Таблица 2. Соотношение между твердостью минералов по шкале Мооса и твердостью, определяемой на приборе ПМТ-3

Минерал Структура Твердость по шкале Мооса Твердость по ПМТ-3, МПа
Тальк Чешуйчато-кристаллическая, совершенная спайность в одной плоскости 1 24
Гипс Зернисто- или волокнисто-кристаллическая, совершенная спайность в одной плоскости 2 360
Кальцит Кристаллическая, совершенная спайность в трех плоскостях 3 1090
Плавиковый шпат Зернисто-кристаллическая, совершенная спайность в трех плоскостях 4 1890
Апатит Зернисто-кристаллическая, совершенная спайность 5 5360
Ортоклаз Призматическая, совершенная спайность в двух плоскостях 6 7950
Кварц Кристаллическая, спайность отсутствует 7 11 200
Топаз Кристаллическая, совершенная спайность в одной плоскости 8 14 270
Корунд Мелкокристаллическая, спайность отсутствует 9 20 600
Алмаз Кристаллическая, спайность по граням октаэдра 10 106 000

Таблица 3. Классификация природных каменных материалов по твердости

Твердые Средней твердости Мягкие
Гранит, гнейс, диорит, сиенит, габбро, лабрадорит, тешенит, диабаз, кварцевый порфир, базальт Мрамор (ахроматический и хроматический), конгломерат, брекчия, известняк, песчаник, вулканический туф, известковый туф, сланцы Гипсовый, тальковый

Характерная средняя плотность природных камней, кг/м3

Твердые породы
Габбро 3000-3100
Диабаз 2900-3000
Базальт 2900-3000
Лабрадорит 2700-2800
Тешенит 2700-2800
Кварцевый порфир 2600-2700
Гранит 2600-2800
Диорит и сиенит 2600-2700
Гнейс 2500-2600
Породы средней твердости
Мрамор 2700-2800
Брекчия 2400-2500
Песчаник 2400-2500
Известковый туф 2100-2300
Сланцы 2200-2400
Известняк 1100-2300
Вулканический туф 800—1100

Таблица 4. Пористость природных камней

Группа природных камней Природный камень Пористость
Твердые:
  Гранит 0,45-1,5
  Диорит 1,4-1,5
  Габбро Менее 0,22
  Диабаз 0,1-0,2
  Кварцевый порфир 1,47-3,68
  Базальт 0,4-1,5
Средней твердости
  Мрамор 0,59-1
  Известняк 0,36-27
  Песчаник 2,8-3
  Туф 4,72-13,22

Таблица 5. Предел прочности при сжатии различных природных камней

Группа природных камней Природный камень Предел прочности при сжатии, МПа
Твердые:
  Гранит 90-250
  Гнейс 100-300
  Диорит 190-200
  Сиенит 190-200
  Габбро 200-300
  Лабрадорит 90-100
  Тешенит 100-130
  Диабаз 200-400
  Кварцевый порфир 112-340
  Базальт 50-300
Средней твердости
  Мрамор 60-200
  Известняк 0,4-100
  Песчаник 30-100
  Вулканический туф 15-60
  Известковый туф 20-40
Мягкие
  Гипсовый камень 15-30

Водопоглощение твердых природных камней, обычно, находится в пределах 0,01-5%:
— гранит, диорит и сиенит – 0,1-1;
— габбро – 0,1-0,2;
— лабрадорит и тешенит – 0,2-1;
— диабаз – 0,01-0,2;
— кварцевый порфир – 0,1-5;
— базальт – 1-5.

Водопоглощение камней средней твердости 0,1—40%:
— мрамор – 0,1-0,7;
— известняк – 0,5-40;
— песчаник – 0,2-,5;
— туфы – 4-40%.
Коэффициент указанных выше пород средней твердости, как правило, не менее 0,6.

Морозостойкость природного камня достаточно высока, так  твердые породы (гранит, диорит, сиенит, габбро) выдерживают 300 и более циклов лабораторных испытаний; диабаз, базальт – более 50. Камни средней твердости — более 25 циклов, а мягкие – не менее 15.

Предел прочности при сжатии природных каменных материалов зависит от их твердости (см. таблица 5). Проводя испытания предела прочности при сжатии используют образцы кубической или цилиндрической формы, высверленные из целого изделия. Для опытов с крупными блоками (высота более чем в 1,5 раза превышает толщину) готовят два образка – с нижней и верхней грани.

Важное значение для природных каменных материалов имеет параметр истираемости, поскольку их часто используют для покрытия полов в различных общественных местах. Наименьший показатель истираемости у твердых материалов (не более 0,5 г/см2), в то время, как у большинства природных камней средней твердости этот показатель находится в пределах 1-5 г/см2.

С твердостью так же напрямую связана долговечность. Одни из самых долговечных – мелкозернистые граниты, их первые признаки разрушения при наружной облицовке зданий в российской средней полосе могут проявиться только через 500 лет. У крупнозернистого гранита, сиенита, габбро и лабрадорита первые признаки разрушения могут нередко обнаруживаются только через 200 лет. Третье место занимает песчаник (около 100 лет), а замыкают список – мрамор, гипсовый камень и пористый известняк – в указанных выше условиях первые признаки порчи могут быть заметны менее, чем через 25 лет.

Что касается внутренней облицовки, то здесь природный камень фактически не имеет срока годности – нужен только систематический уход. Например, некоторые крупнопористые виды природного камня (пористые известняки, туфы) можно сохранить от запыления путем нанесения гидрофобных покрытий.

Новости

Депутат Московской областной Думы VI созыва Д.А.Голубков с рабочим визитом

подробнее

Столешница из гранита: расширяем зоны применения

подробнее