5 Защита каменных материалов от преждевременного разрушения

Долговечность природных камней связана с их твердостью. Долговеч-ными считаются породы, разрушения которых наблюдается не ранее, чем через 220 лет. По долговечности различают весьма долговечные, долговеч-ные, относительно долговечные и недолговечные горные породы (таблица 3).

Таблица 3 - Классификация горных пород по долговечности

Группа пород по долговечности	Горные породы	Сроки появления приз-наков разрушения, лет
Весьма долговечные	Кварцит, мелкозернистый гранит	500-650
Долговечные	Крупнозернистый гранит, сиенит, габбро, лабрадорит	200-250
Относительно долго-Вечные	Белый мрамор, плотный известняк, плотный песчаник	100-150
Недолговечные	Цветной мрамор, известняк, гипс	25-75

В процессе эксплуатации горные породы разрушаются в результате:

- физического выветривания (замерзание воды, нагревание и охлажде-ние летом);

- химического выветривания (некоторые вещества в порах растворяют-ся водой и уносятся из камня, разрушение под действием сернистых газов). Карбонатные породы разрушаются под действием воды и углекислого газ с образованием бикарбоната кальция. Уже через год полированная поверх-ность мрамора становится матовой:

CaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ca(HCO₃)₂;

- биологического выветривания под действием различных микроорга-низмов и растений.

Защитные мероприятия можно разделить на три группы: - конструктивные меры (шлифование, полирование);

- физико-химические меры (пропитка поверхности гидрофобными со-ставами);

- химические меры (уплотнение поверхности), которые основаны на образовании на поверхности нерастворимых соединений. В частности для карбонатных пород применяется кремнефторизация или флюатирование: 2CaCO₃ + MgSiF₆ = 2CaF + MgF₂ + SiO₂ + 2CO₂. Получаемые соединения осаждаются в порах, уменьшая пористость, смачиваемость и водопоглоще-ние.

Выводы

Природные каменные материалы являются древнейшими строитель-ными материалами. Природный камень использовался первобытными людьми в качестве материала для изготовления основных орудий труда и оружия.

Благодаря широкой распространенности, огромным запасам природно-го сырья, высоким эксплуатационным характеристикам, каменные материа-лы находят разнообразное применение в современной строительной прак-тике.

Горные породы являются основным сырьем не только для получения природных каменных материалов, но и других строительных материалов.

Искусственные строительные материалы получаются в результате зна-чительного преобразования горных пород под действием различных физи-ко-химических процессов. Основными физическими факторами являются действие воды и температуры. Основными химическими процессами явля-ются процессы, связанные с химическими превращениями под действием химических реагентов (кислот, щелочей, газов и жидкостей).

Тест для самоконтроля

1. Что произойдет с кварцем и кварцсодержащими горными породами при нагревании до 600^о С?

1. Разрушатся. 2. Расплавятся. 3. Сгорят.

4. Ничего ее произойдет

2. Назовите представителя каменных материалов из метаморфических горных пород.

1. Мрамор. 2. Гранит.

3. Известняк. 4. Мел.

3. Определите формулу породообразующего карбонатного минерала каль-цита.

1. CaSO₄.

2. CaCO₃MgCO₃. 3. CaCO₃.

4. Ca(HCO₃)₂.

4. Какие магматические горные породы называют аналогами?

1. Горные породы с одинаковой степенью закристаллизованности.

2. Горные породы, образовавшиеся из магмы с одинаковым химическим со-ставом, но при различных условиях охлаждения и затвердевания.

3. Горные породы, содержащие кремнезем.

4. Горные породы с одинаковой пористостью.

5. Назовите представителя породообразующих минералов из группы суль-фатов.

1. Кварц.

2. Ангидрит. 3. Доломит. 4. Известняк.

6. Какая горная порода используется в качестве пластифицирующей до-бавки при приготовлении строительных кладочных растворов?

1. Мел.

2. Известняк. 3. Глина.

4. Кварцевый песок.