3.3. Изверженные горные породы

Важнейшими глубинными магматическими породами, приме­няемыми в строительстве являются граниты, сиениты, диориты, габбро и лабрадориты.

одна из самых распространенных в земной коре горных пород. Граниты образовались в результате остывания магмы на большой глубине, в условиях высокой температуры. Они имеют зернокристаллическую структуру. Залегают в земной коре в виде об­ширных монолитных масс круглых и вытянутых форм размерами до сотен километров или в виде отдельных глыб разных размеров.

Минералогический состав гранита: полевой шпат (ортоклаз) — 50...70%, кварц— 20...40, слюда— 5...15%. Вследствие большого со­держания ортоклаза цвет гранита чаще всего серый, голубовато- серый, темно-красный, черный. Гранит обладает высокой прочностью при сжатий — 100...300 МПа. Плотность в среднем 2600 кг/м³, порис­тость всего 0,5...1,5%. Огнестойкость гранитов ограничена, так как при высоких температурах входящие в него кварц и слюда увеличи­ваются в объеме, вызывая растрескивание камня. Благодаря невысо­кой пористости и низкому водопоглощению (обычно 0,9%) граниты морозостойки (F200). Граниты хорошо обрабатываются, их обтесыва­ют, шлифуют и полируют.

Большая механическая прочность, стойкость против выветри­вания и морозостойкость обусловливают высокие строительные свой­ства гранита.

Гранит применяют для облицовки зданий и сооружений, из не­го изготоБЛЯют облицовочные плиты, лестничные ступени, полы,, бор­товые камни и другие изделия, а также щебень для высокопрочного бетона. Гранит используют при строительстве гидротехнических со­оружений и сооружений памятников.

^^ггежг/?^ представляет собой горную породу, которая в отличие от гранита не содержит в минералогическом составе кварца. Внешне сиенит напоминает гранит, но в нем менее отчетливо выражена зер­нистость структуры и окраска его более темная. Обычно в его состав входят: полевой шпат (ортоклаз), некоторые плагиоклазы, биотит и темноокрашенные минералы (роговая обманка). Цвет сиенита — бе-, лый, светло-серый, розовый и красный. По прочности сиенит весьма близок к граниту, но менее стоек против выветривания. Предел проч­ности при сжатии 120...150 МПа. Плотность 2600...2800 кг/м³. Сиени­ты мягче гранитов, лучше поддаются полировке, обладают большей вязкостью. Применяют сиениты для облицовки зданий, а в основном как щебеньдля_ бетонов,

~^иорит — зернистая массивная порода;, почти на 70% состоит из полевых шпатов (плагиоклазов), содержит также роговую обманку, биотит, иногда кварц. В зависимости от минералогического состава цвет диоритов может быть серо- или темно-зеленоватых тонов. Плот­ность 2700.. .2900 кг/м³, предел прочности при "сжатии 150. ..300 МПа.

Диорит обладает высокой вязкостью, хорошо полируется и стоек про­тив выветривания, хорошо сопротивляется удару и истиранию. Приме- няют диорит главным образом для дорожных покрытий и облицовки.

^Г^ббро^— равномерно-зернистая горная порода, состоящая из полевого шпата (до 50%) и темноокрашенных минералов (авгита и оливина). Цвет в большинстве случаевjreMHO-серый, черньш или тем- _ но-зеленый с различными оттенками. Плотность 2900...3300 кг/м³. Габбро обладает высокой вязкостью, труден при обработке, но хорошо полируется, Применяется для покрытия дорог, облицдшш._фасадов-и ^ршютовления-щебкя.

Излившиеся горные магматические породы включают порфиры, диабаз, базальт.

^Ло^щы^ горные породы, образующиеся при быстром затвер­девании магмы на небольшой глубине или на поверхности Земли. Существуют кварцевый порфир (аналог гранита), бескварцевый пор­фир (аналог сиенита) и порфирит (аналог диорита). Вкрапленниками порфиров являются кварц, полевой шпат (ортоклаз) и цветные мине­ралы. Строительные свойства порфиров близки к свойствам глубин­ных пород, но вследствие неоднородности структуры они менее стойки к выветриванию, чем гранитные породы. Цвет порфиров лт^ржшь бурого до серого с разнообразными оттенками. Наличие крупных вкра­пленников в порфирах повышает декоративные качества камня. Плот­ность 2400...2800 кг/м³, предел прочности при сжатии 130...180 МПа. Порфиры применяют в дорожном строительстве, для изготовления облицовочных, плит.

_у Диабаз является излившимся аналогом габбро — горная порода с зернами различной крупности темно-серого или зеленовато-черного цвета. Диабаз состоит из полевого шпата (плагиоклаза), авгита и имеет в своем составе примеси кварца и роговой обманки. Плотность 2800...3000 кг/м³, предел прочности при сжатии 200...300 МПа. Диа­баз вязкий, морозостойкий, относительно легко поддается колке и по­лировке, обладает сравнительно малой истираемостью. Диабаз jnpjt меняют для дорожных зтокрытий (брусчатка), бордюрных плит и штучных камней, а также как щебень для бетонов.Б^алъгп — самая распространенная излившаяся (вулканиче­ская лавовая)^горная порода. По химическому составу является ана­логом габбро. Состоит он из полевого шпата (плагиоклаза) и желези- сто-магнезиальных минералов (авгита). В зависимости от условий залегания базальты могут иметь скрытокристаллическую или стекло­ватую структуру. Цвет их— от темно-серого до черного. Плотность достигает 3300 кг/м³, предел прочности при сжатии 100...500 МПа, твердость по Моосу 7...8. Базальты атмосферостойки, с трудом подда­ются обработке, но хорошо полируются. Используют базальт в дорож­ных покрытиях, в качестве щебня для тяжелых бетонов, для произ­водства каменного литья. Плавленый базальт имеет очень высокую прочность — до 800 МПа. Его применяют для изготовления кислото- упорной химической аппаратуры, труб, облицов^ньт^материалов. В настоящее время путем специальной технологии получают базальто- воеволокн(^используемое дляпра териала — каменной ваты и .изделий из нее.

Обломочные магматические породы подразделяют на рых- лые (вулканический пепел, пемза) и цементированные (вулканиче­ский туф).

^Вулж — это порошкообразные частицы вулка­

нической лавы, от серого_до-дерноро~4^н^ата. состоящие в основном из аморфного кремнезема. Образуется во время вулканических извер­жений. Частицы крупностью до 5 мм называют вулканическим пес­ком. Вулканический пепел и песок применяют для получения легких растворов и бетонов, а^гакже как активную добавку к цементам.

Пемза — пористая порода (до 80% объема занимают^поры^свет- ло-серого цвета, похожая на застывшую пену. Пемза состоит в основ­ном из аморфного кремнезема Si0₂ (до 70%) и глинозема А1₂0₃

(15%). Плотность 300...600 кг/м³, предел прочности при сжатии А...4 МПа, твердость по Моосу 6. Вследствие наличия довольно круп­ных и замкнутых пор водопоглощение пемзы значительно ниже ее пористости. Пемза морозостойка и негигроскопична, имеет низкую теплопроводность— 0,14...0,23 Вт/(м-К). Применяют пемзу и пемзовые пески для приготовления легких бетонов, в качестве теплоизоляци­онного материала, а также как абразивный материал (для зачистки шпаклеванных поверхностей под масляную окраску), как гидравли­ческую добавку к извести и цементам.

_f ^лка^ческие щуфы -р сцементированные обломочные поро­ды, состоящие из вулканического пепла. В результате быстрого охла­ждения, туфы имеют стекловидное строение, их окраска разнообразна: ^ояовая^аранжевая, красная, коричневая и др. Плотность туфа в кус­ке 1250...1350 кг/м³, пористость 40...70%, предел прочности при сжа­тии 8...20 МПа, теплопроводность 0,21...0,33 Вт/(м-К). Низкая плот­ность и теплопроводность, высокая пористость, достаточные прочность и долговечность, хорошая обрабатываемость и высокие декоративные качества позволяют использовать туфы длй облицовки стен зданий; фракционированные отходы добычи и обработки туфов используют в качестве пористого заполнителя легких бетонов; тонкоизмельченные туфы, как и вулканический пепел, используют в качестве гидравли­ческих добавок к минеральным вяжущим.

3.4. ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Осадочные породы делят на^ обломочные, органогенные и хими­ческие осадки.

Обломочные осадочные горные породы подразделяются на . рыхлые (песок и гравий) и сцементированные (песчаники, конгломе­раты, брекчии).

—ЦесокS— рыхлая смесь зерен различных пород крупностью 0,16...5,0 мм. В зависимости от условий образования пески бывают горные (овражные), речные, морские^^нные и_^.^по составу песок бывает кварцевым, полевошпатовым, известняковым и дш Истинная плотность песка 2650 кг/м³, насыпная плотность 1450...1700 кг/м³. Пе­сок применяют в качестве мелкого заполнителя в растворах gjfe до­нах, .для производства силикатных материалов и изделий, керамики, стекла и других строительных материалов и изделий.

Г^аеий^— рыхлая смесь окатанных обломков горных пород раз­мером от 5 до 70 мм. Карьерный гравий может залегать в виде сплош­ных скоплений, отдельных слоев и содержать различное количество примесей в виде гальки (размером от 100 до 70 мм), песка, глинистого вещества. Гравий применяют в качестве крупного заполнителя для бетонов, в дорожном строительстве.

Л^и^д^ рыхлая осадочная землистая полиминеральная смесь, состоящая из частиц мельче 0,01 мм (подробно см. в гл. 4).

Цементированные обломочные горные породы образова­лись путем цементации рыхлых пород разнообразными химическими веществами (глиной, кремнеземом, кальцитом и др.). Наибольшее значение в строительстве из цементированных обломочных пород имеют песчаники, конгломераты и брекчии.

_vПесчаники, т.е. сцементированные кварцевые пески, — плотная горная порода. В зависимости от цементирующего вещества различа­ют песчаники^ глинистые, мергелистые, известковые, кремнистые и др. Окраску песчаникам придают цементирующие вещества. Цвет песчаников желтый, серый и даже бурый. Для строительства чаще применяют кремнистые и известковые песчаники, сцементированные соответственно кремнеземом и кальцитом. Плотность песчаников до 2700 кг/м³, предел прочности при сжатии 150...250 МПа, для них также характерны высокая твердость и стойкость к истиранию.

Песчаники применяют для кладки стен неотапливаемых зда­ний, ^|>£1щаментов, подпорных стенок; из них изготовляют бутовые камни, плиты для устройства ступеней и тротуаров, щебень для бето^ нов-и-другие-изделия.'

^Конгломераты и брекчии— обломочные цементированные горные породы. Конгломерат состоит из сцементированных зерен гравия, брекчия — из угловатых обломков щебня. Их плотность из­меняется в широком интервале — 1600...2800 кг/м³, такой же широ­кий диапазон предела прочности при сжатии — 100...160 МПа. Конг­ломераты и брекчии применяют в качестве щебня для_бетонов, в виде бутового камня, а также -как-декоративные. отделочные камни.

Органогенные породы образуются в результате жизнедея­тельности и отмирания организмов, находящихся в морских и пре­сных водах. Для строительных целей используют плотные известняки, , известняки-ракушечники, мел, диатомиты и трепелы.

^Дзввс/тт^— наиболее распространенный вид осадочных по­род, состоит главным образом из минерала кальцита СаС0₃, но,

кроме него, в эту горную породу входят глинозем, магнезит, кремне­зем. 'Плотность известняков 1800...2600 кг/м³, предел прочности при сжатии до 200 МПа, твердость по Моосу равна 3. Известняки без при­месей имеют белый цвет, при наличии примесей (глины, кварца, ок­сида железа и др.) приобретают различные оттенки: серый, желтова­тый, красноватый и др. В зависимости от относительного содержания СаСОд известняки называют чистыми (не менее 98% СаСОд) и мер­гелистыми (не менее 90% СаСОд).

, Мергели^— горная порода, состоящая из смеси известняка и глины в различных соотношениях. Мергели определенного состава используют для изготовления портландцемента.

В зависимости от условий образования известняки бывают плотные и пористые.

IЩш^ для изготовления плит и фа­

сонных деталей для наружной облицовки стен, лестничных ступеней, подоконников, карнизов, а также для приготовления щебня для тя­желых бетонов, асфальтобетона. Известняк является ценным сырьем для производства вяжущих вшцертв^ воздушной и гидравлической из­вести, портландцемента.

ПдрисфЛМ известняки и известняк-ракушечник — пористые породы, состоящие из раковин и их обломков, сцементированных из­вестковым веществом (углекислый кальций с примесью кремнезема и глины). Структура крупнопористая. Плотность 600... 1500 кг/м³, пре­дел прочности при сжатии 0,4...5 МПа. Для ракушечника характерна малая теплопроводность, хорошая обрабатываемость (легко поддается распиловке). Применяют для изготовления^^хеновых^камней^л^бло-^ ков,_отходы_ ракушечника исщ ль.зу кз.т.~.в.. кан.е£тв,е...^зашлнителя для легких бетонов.

Мел — горная порода белого цвета, состоящая из мелких частиц • раковин простейших организмов.' Мел обладает невысокой прочностью.

Применяют для изготовления шпатлевок,_замазок_? красок, для про­изводства извести и цемента, а также в производстве стекла.

.

породы, состоящие из аморфного кремнезема в виде остатков диатомо­вых водорослей или скелетов окаменелых организмов. [Цвет белый, серый или желтоватый. Плотность диатомита 400... 1O0D¹ кг/м³, порис­тость 60...70%. Уплотненный трепел образует более плотную, нераз- мокаемую разновидность — опоку. Диатомиты, трепелы и опоку ши­роко используют для изготовления теплоизоляционных материалов, . легкого, кирпича, в мелко измельченном состоянии их..использ_уют в качеств е . активных минеральных добавок к цементам.

К породам хтл^ гипс, ангидрит,

доломит, магнезит.

плотная горная порода CaS0₄ • 2Н₂0, состоящая из ми­нерала того же названия. Гипсовый камень применяют для получе­ния строительного гипса и гипсовых вяжущих, а также в качестве об­лицовочных материалов для интерьеров.

^Aj^udj^m — горная порода, состоящая из одноименного мине­рала — ангидрита CaS0₄. Тонкозернистый ангидрит голубоватых

оттенков называют бергамским мрамором. Применяют в качестве облицовочного материала, для различных художественных поделок^ а та.кже^ырья для производства ангидритового цемента.

Мд^цезит состоит из минерала — магнезита MgBOg. Приме­няют для получения огнеупорных материалов и в качестве_хжр^я„для производства магнезиальных вяжущих.

Доломит —- карбонатная горная порода, состоящая из минера­ла доломита •MgCOo с примесями глинистого, железистого,

кремнистого и других веществ. По свойствам доломиты близки к плотным известнякам, а иногда их превосходят. Структура зернистая. Применяют для производства магнезиальных вяжущих, щебня, буто­вого камня, огнеупоров и в качестве облицовочного материала в виде плит.

3.5. МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

ЯЗ; | ® строительстве часто применяют метаморфические или видо­измененные горные породы: гнейсы, глинистые сланцы, мраморы и кварциты. I

образовались из гранита в результате перекристалли­зации под большим давлением и по минералогическому составу сход­ны с ним Гнейсы имеют сланцевое строение. Эта их особенность ска- зываетсяг на сопротивлении их обработке: они сравнительно легко

раскалываются вдоль слоев и трудно — в перпендикулярном направ­лении. Физико-механические свойства их близки к свойствам грани­та. Но гнейсы менее морозостойки и атмосферостойки. Плотность и прочность их мало отличаются от гранитов, они имеют светлую или пеструю окраску. Применяют гнейсы в виде плит для облицовки, в виде бутового камня для кладки фундаментов, для устройства тро­ту аровГГ

• t L Глинистые> сланцы — твердая глинистая порода сланцевого строения, образовалась из глины, уплотнившейся и частично пере­кристаллизовавшейся под влиянием большого давления и высоких температуру Глинистые сланцы не размокают в воде и не переходят в пластическое состояние. Цвет имеют темно-серый, легко раскалыва­ются на тонкие ровные плитки, применяемые как самый долговеч­ный кров^ьный материал (природный шифер).

I образовались из известняков (реже из доломитов) в

результате их перекристаллизации под воздействием высоких темпе­ратур и давлений. Имеют зернисто-кристаллическую структуру/ Кри­сталлы часто видны невооруженным глазом и прочно соединены ме­жду собой без всякого цементирующего вещества. Мрамор бывает белоснежный или розовый, желтый, красный, черный и других цве­тов. Различные примеси (оксиды железа, частицы углерода) придают мрамору пеструю окраску с различными узорами, повышающими де­коративность камня. Плотность 2700...2900 кг/м³, предел прочности при сжатии 100...300 МПа. Твердость мрамора невелика и составляет 3...4 единицы по шкале Мооса. Мраморы сравнительно легко распи­ливаются на плиты, шлифуются и полируются. Мрамор относится к числу лучших отделочных материалов, обладающих высокой декора­тивной ценностью. Применяют мрамор для внутренней облицовки стен, ступеней, лестниц и других изделий. Мраморную крошку широ­ко используют для цветных штукатурок и декоративного бетона. Для наружной облицовки зданий применять мрамор не рекомендуется. Под влиянием атмосферных факторов мрамор быстро выветривается, темнеет', теряет блеск полировки.

• . ^Дв^ьрцит образовался в результате перекристаллизации зерен кварца и срастания их с кремнистым песчаником в однородную массу.) Кварцит имеет высокую прочность (100...450 МПа), огнеупор­ность (до 1710... 1770 °С), стойкий против выветривания. Плотность 2500...2700 кг/м³. Кварциты бывают темно-вишневого, красного, ли­лового,^ а иногда и зеленого цвета. Вследствие большой твердости кварциты трудно обрабатывать. Применяют кварциты для изготовле- 1 \ ия-подфярменных камней в мостах, в виде бута, щебня и. брусчатки для мощения щрог, для облицовки зданий, а также как сырье для производства динасовых огнеупорных изделий.

3.6. РАЗРАБОТКА, ОБРАБОТКА И ЗАЩИТА

КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТ РАЗРУШЕНИЯ

Разведку и разработку (добычу) горных пород из недр Земли называют горными работами. Такие работы основаны на широкой механизации всех производственных операций.

Способы добычи горных пород зависят от условий их залегания, прочности и твердости, формы и размеров будущих изделий.

Разработку горных пород, которые залегают неглубоко или вы­ходят на поверхность Земли, ведут открыть^ в карьерах экскаваторами, гидромеханическим способом, камнерезными маши­нами, взрывным способом и т.д.

Разработку горных пород, залегающих на большой глубине, ве­дут ^крытьщ способом в шахтах или каменоломнях камнерезными машинами, снабженными твердыми дисковыми или цепными пила­ми. Для получения бутового камня и щебня глыбы разрабатывают

Для вырезки блоков из массивных пород применяют дисковые пилы, снабженные алмазными режущими насадками. При отделении глыб слоистых, сланцевых, столбчатых пород применяют механиче­ские средства (клинья, механические лопаты и др.). Рыхлые горные породы (песок, гравий, глины) добывают открытым способом с помо­щью одно- и многоковшовых экскаваторов. Добытые глыбы, блоки пе­ревозят на камнеобрабатывающие заводы, где их подвергают обра­ботке, в результате которой камень приобретает заданные размеры и ^ форму, а также фактуру лицевой поверхности. На камнеобрабаты- ^ятпттт^у заводах производится распиливание камня, фрезерование^ профилирование, шлифование. и_полирование. От способа выполне­ния декоративные фактуры подразделяют на абразивные и ударные

(рис. 3.3).

Выбор формы обработки камня и его фактуры не .ограничи­вается только сообра­жениями декоративно­сти. Значительную роль играет техниче­ская целесообразность и экономическая обос­нованность.

Изделия из гор­ных пород относятся к долговечным строи­тельным материалам.

Об этом свидетельствуют памятники архитектуры Древнего Египта, Греции, Рима, сохранившиеся до наших дней. Более 4 ООО лет сохра­няется гранитная «одежда» египетских пирамид, около 3 500 лет фи­гурам сфинксов, высеченным из сиенита, 200 лет в суровых условиях сохраняется мраморная облицовка Мраморного дворца в Санкт- Петербурге и т.д.

Однако в процессе эксплуатации каменные материалы в конст­рукциях непрерывно подвергаются воздействию окружающей среды, вызывающему их медленное разрушение, называемое выветриванием. \ ь Основная причина разрушения камня — воздействие воды. Не­заметные, иногда волосные трещины в камне, которые могли образо- | вйться в процессе обработки камня или при эксплуатации, становятся началом дальнейшего разрушения]

Вредное воздействие атмосферных осадков, газов и пыли,„со­держащихся в воздухе; попеременное^ и высыхание,.рез- кшГперепадыГтемператур, сильные морозы и солнечный нагрев — все эти факторы сокращают"срок службы каменных природных материа­лов и резко ухудшают их декоративные качества^

Правильное и своевременное применение защитных мер повы­шает срок службы материала, сохраняет его декоративные качества и сзстественную окраску на долгое время. Выбор защитных мероприятий зависит от особенностей каменного материала и условий его работы.

Все мероприятия по защите природных каменных материалов в конструкциях зданий и сооружений от выветривания можно разде­лить на две группы: конструктивные и химические.

ивHbiM jm^ иям относят защиту камня от

сильного увлажнения^ хороший сток воды, проветривание, гладкие поверхности, которые исключают скопление дождевых и снеговых иод, надежную герметизацию швов, а при строительстве высокое ка­чество работ.

относят пропитку поверхности пористого камня специальными составами, которые уплотняют по- нерхн(5сть и предохраняют ее от проникновения влаги! Среди химиче­ских способов защиты наиболее эффективна пропитка поверхностного слоя пористых камней (например, известняков) растворами содей Iсремнефто£1^а^до£одной кислоты. Такой метод защиты называют флюатировацием. Идея флюатирования принадлежит великому рус­скому ученому Д?Й. Менделееву, а способы применения его в строи­тельстве разработаны Н.А. Белелюбским.

Взаимодействие солей с минералами, образующими известня­ковые породы, протекает согласно уравнению

2СаС0₃ + MgSiF₆ = 2CaF₂ + MgF₂ + Si0₂ + 2C0₂.

В результате реакции на поверхности камня образуются нерас- ^гворимы^соединения CaF₂, MgF₂, Si0₂, которые заполняют все

поры поверхностного слоя, препятствуя проникновению влаги в мате­риал, кроме того, повышающие прочность и морозостойкость камня. Кроме флюата магниевой соли применяют алюминиевый флюат. Водопоглощение камня, обработанного флюатами, значительно понижается.

В настоящее время получают распространение покрытие и про­питка поверхности каменных изделий гидрофобизующими составами, например раствором ГКЖ-94 или ГКЖ-10, а также полимерными ма­териалами, обладающими гидрофобными свойствами.

3.7. ВИДЫ И СВОЙСТВА ПРИРОДНЫХ

КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

Номенклатура природных каменных материалов, применяемых в современном строительстве, весьма разнообразна, у По назначению их можно разделить на пять jrpynn: сырьевые

нерудные материалы для: производства искусственных строительных материалов (заполнителей для растворов и Ъетонов/ минеральных вяжущих веществ, силикатных, керамических и других материалов); < [материалы для кладки фундаментов и стен зданий и сооружений; 3 ^Ш^теР^иалы_Д^ля наружной и внутренней облицовки, покрытий подов, ^площадок, лестниц и ограждений зданий;[материалы для дорожного ^строительства*) материаль^ (возведение мос­

тов, подземных и гидросооружений, для жаро- и химически стойкой футеровки). По плотности каменные материалы подразделяют на тя­желые— более 1800, легкие— 1200...1800 и особо легкие— менее 1200 кг/м³. По пределу прочности их делят на прочные — более 10, средней прочности — 5... 10 и малопрочные — менее 5 МПа.

По степени морозостойкости для каменных материалов установ­лены марки от F10 до F500. По виду обработки и форме природные каменные материалы классифицируют на грубообработанные и необ­работанные материалы неправильной формы (бутовый, булыжный камень, щебень, гравий и песок) и обработанные материалы заданной формы (блоки, плиты, плитки, фасонные профильные изделия).

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

\?\ ^Природные каменные материалы необработанные и гру­бообработанные. — природный камень непра­вильной формы размером 150...500 мм, массой 20...40 кг, добываемый чаще всего взрывом из известняков, доломитов, песчаников, реже из

гранитов. В зависимости от формы бутовый камень бывает рваньга, постелистый (плитняк) и лещадный (рис. 3.4), получаемый из пород, имеющих слоистое йЗш сланцевое строени^^

Предел прочности при сжатии камня не менее 10 МПа, марка мор оз остойкости не менее F15, коэффи­циент размягченйя не ниже 0,75.

Бутовый ка­мень широко приме­няют для кладки фундаментов, подземных стен и стен неотапливае- мых зданий, подпорных^стён. Отходы бутового камня дробят и ис- пользуют как щебень для~бётонов.

угловатые обломки горных пород размером 5... 150 мм, образовавшиеся при разрушении пород (природный щебень) или ис­кусственно дробленные (дробленый щебень).

Щебень применяют в качестве крупного заполнителя для бето­нов, при строительстве автомобильных и железных дорог.

В архитектурно-строительной практике широкое применение находят природные каменные материалы, прошедшие специальную обработку, имеющие определенную форму и размеры.

^? Ij^pщ^ь^т^д^ш^^ йдотш^имеют правильную геометрическую формутг^ямбугольного параллелепипеда. Их изготовляют из извест­няков, вулканического туфа и других горных пород. Лицевая поверх­ность стеновых камней и блоков должна быть обработана и отвечать декоративным требованиям.

Известняки и туфы, применяемые для изготовления стеновых камней и блоков должны иметь плотность 1000...2200 кг/м³, предел прочности при сжатии до 50 МПа, морозостойкость не ниже F25. Раз­меры камней для ручной кладки 390x190x188 и 490x240x188; для ме­ханизированной — 300x800x900 мм и более.

По способу изго­товления их делят на колотые, тесаные_ж пиленые (рис. 3.5).

Чаще применяют пиленые камни, вы­пиливая их из масси­ва при помощи кам­нерезных машин.

Облицовочные каменные материалы. К ним относятся об­лицовочные плиты и камни, плитки, фасонные и профильные эле­менты облицовки для стен (наружных и внутренних), колонн, цоко­лей, элементы лестниц и площадок, парапетов и ограждений, для покрытия полов, для плинтусов, карнизов, подоконников и т.д. Обли­цовочные материалы изготовляют из блоков природного камня путем их распиливания или раек а л ыва^ш^ИТо бр'аботки лицевой~-староны щЩ по лучения определенной фактуры.

Наружная облицовка зданий выполняется из атмосферостойких пород — гранитов, сиенитов, диоритов, габбро, плотных известняков, песчаников, туфов. Для внутренней облицовки общественных зданий, станций метрополитена широко используют горные породы красивой окраски и легко обрабатывающиеся — мраморы, ангидриты, мрамо- ровидные известняки и гипс.

Облицовочные камни и плиты бывают тесаные и пиленые (рис. 3.6), толщина те­саных плит для внутренней облицовки — 100, для наружной — 200 мм. Пиленые плиты меньшей толщины — 25 и 50 мм со­ответственно. Ширина наружных плит 400...600, внутренних — 300 мм.

Плиты, применяемые для облицовки стен и настилки полов, имеют прямоуголь­ную форму и соответствующие размеры в зависимости от породы и фактуры лицевой поверхности камня (буг­ристая, бороздчатая, точечная, пиленая, шлифованная, полирован­ная, зеркальная). Плиты для полов из гранита, песчаника и других прочных пород применяют в строительстве общественных зданий и сооружений с интенсивными людскими потоками (станции метропо­литена, универмаги, вокзалы, вестибюли и др.), где наряду с высоки­ми декоративными качествами должны обеспечиваться долговечность и износостойкость полов. В помещениях с интенсивным движением не следует применять дорогостоящие каменные плиты с зеркально- полированной поверхностью, так как очень быстро полировка нару­шается в результате абразивного истирания. Плиты из гипсового камня для настилки полов помещений не допускаются.

П ри облицовке колонн квадратного или прямоугольного сече­ния можно использовать камни различной тональности, укладывае­мые во взаимно перпендикулярных направлениях. Ступени лестниц изготовляют из различных пород: песчаников, известняков, гранитов, диоритов. По виду фактурной обработки ступени лучше выполнять в точечнрй или грубо шлифованной фактуре.К фасонным профильным элементам облицовки стен относятся цокольные плиты и камни для обрамления порталов, пояски карни­зов, угловые и подоконные плиты, плинтусы. Их изготовляют из тех же горных пород, что и облицовочные плиты, и придают самую разно­образную фактуру лицевой поверхности.

Природный камень является прекрасным и долговечным мате­риалом для монументального искусства: памятников, монументов, городской и парковой скульптуры. Основными горными породами, которые используют для скульптуры, являются граниты и мраморы.

Архитектурно-строительные изделия служат для наружной и внутренней облицовки, устройства лестниц, парапетов, площадок, ог­раждений. К этой группе изделий относятся плиты цокольные пиле­ные и колотые, накрывочные пиленые и колотые, подоконные пиле­ные, ступени цельные пиленые и колотые, проступи пиленые, парапеты прямоугольные и криволинейные, колонны, балясины, порталы, детали карниза, пояса и др.

Материалы для дорожного строительства изготовляют из каменных пород (изверженных или осадочных), обладающих высокой прочностью, морозостойкостью, низким водопоглощением, высоким сопротивлением истиранию, не затронутыми выветриванием.

Б^счаттса (рис. 3.7) имеет форму бруска высотой 10...16, ши­риной 12...15 и длиной 15...25 см, слегка суживающегося книзу. Ли­цевая поверхность имеет форму прямоугольника. Брусок, имеющий форму, близкую к кубу, а лицевую поверхность — квадрат, называют шашкой. Брусчатку и шашку изготовляют из однородных мелко- и среднезернистых пород — базальта, диабаза и др. Применяют их при устройстве мостовых, трамвайного полотна, посадочных площадок трамвая.

Бортовые или бордюрные камни отделяют проезжую часть ав­томобильных дорог от тротуаров. Изготовляют их из гранитов, диори­тов, базальтов. Выпускают камни трех видов: прямой, лекальный и для оформления съездов (рис. 3.8).

По размерам бортовой камень бывает высоким до 40 и низким до 30 см при ширине верхней части 10, 15 и 20 см. Верхнюю часть камня, выступающую над дорожным покрытием, обтесывают чисто, а нижнюю — грубо. Длина камней 70...200 см. В настоящее время бор­товые камни из каменных пород стали заменять бетонными бортовы­ми камнями как более дешевыми.

Природные каменные материалы специального назна­чения применяют для подземных и гидротехнических сооружений, для работы в условиях высоких температур и агрессивных средах. Та­кие материалы изготовляют из гранита, диорита, габбро, базальта, диабаза, кварцита и т.д., обладающих высокой прочностью, морозо­стойкостью, жаро- и химической стойкостью. Предел прочности на сжатие не менее 100 МПа, морозостойкость не менее F100.

3.8. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Материалы и изделия из природного камня во время транспор­тирования следует предохранять от увлажнения, загрязнения и ме­ханических повреждений. Бутовый и валунный камень, щебеньТ^бу- лыжный камень перевозят навалом или в контейнерах. Бутовый камень хранят в штабелях навалом по маркам и породам; брусчатку — в штабелях по сортам и классам.

Крупные стеновые блоки, блоки для распиливания, бортовые камни перевозят на открытых платформах с укладкой правильными рядами на подкладках, защищая от повреждений. Хранят их на от­крытых спланированных площадках уложенными на деревянные подкладки.

Контрольные вопросы и задания

1. Дайте определение природного каменного материала, горной породы, минерала. 2. Приведите классификацию горных пород в за­висимости от их происхождения. 3. Охарактеризуйте изверженные горные породы: гранит, сиенит, габбро, базальт, вулканический туф. 4. Как образовались осадочные горные породы: песок, известняки, песчаники, диатомиты, где их применяют? 5. Назовите условия обра­зования, свойства и области применения основных метаморфических горных пород. 6. Укажите способы разработки горных пород и виды фактурной обработки лицевой поверхности камня. 7. В чем причина разрушений природных каменных материалов в сооружениях? Для чего применяют флюатирование? 8.Назовите нерудные природные материалы, применяемые для производства искусственных строи­тельных материалов. 9. Назовите облицовочные каменные материа­лы, материалы для дорожного строительства.