Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Матеріалознавство 1.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
13.3 Mб
Скачать

К.К. Пушкарьова, М.О. Кочевих, О.А. Гончар, О.П. Бондаренко. Матеріалознавство

  1. Характеристика матеріалів і виробів із природного каменю

Природні кам’яні матеріалами знаходять різноманітне застосування для зведення нових будівель і споруд, оформлення їх фасадів та інтер’єрів, створення архітектурного середовища у вигляді малих архітектурних форм і паркових ансамблів.

Природні кам’яні матеріали і вироби класифікують за такими ознаками:

  • за середньою густиною: важкі (середня густина більше 1800 кг/м3) та легкі (середня густина менше або рівна 1800 кг/м3);

  • за міцністю при стиску (кгс/см2) на марки від М4 до М1000;

  • за морозостійкістю на марки від Б10 до Б500;

  • за коефіцієнтом розм’якшення від 0,6 до 1,0, причому для зовнішніх стін споруд цей показник повинен бути не менше 0,6, а для фундаментів, дорожніх та гідротехнічних споруд — не менше 0,8.

Залежно від ступеня обробки, розрізняють грубооброблені кам’яні ма- теріали та штучні вироби і профільовані деталі.

До грубооброблених належать бутовий камінь, щебінь, гравій та пісок.

Бутовий камінь (бут) — це каміння неправильної форми розміром

  1. .500 мм, масою 20...40 кг, яке отримують із місцевих вивержених і осадових порід. Бут використовують при зведенні гідротехнічних споруд, підпірних стінок, фундаментів, його також переробляють на щебінь.

Щебінь — каміння неправильної форми розмірами від 5 до 150 мм, яке одержують переважно подрібненням гірських порід і просіюванням. Гра- вій — це обкочені зерна розмірами від 5 до 100 мм, які одержують просію- ванням сипких осадових порід. Пісок — це мінеральні зерна розмірами від 0,16 до 5 мм, які одержують просіюванням сипких порід (природний пі- сок), або подрібненням і просіюванням відходів переробки гірських порід (штучний пісок). Щебінь, гравій і пісок застосовують як заповнювачі для бетонів та будівельних розчинів.

До виробів із природного каменю належать колоті та пиляні вироби для зведення і облицювання стін, влаштування підлог, дорожніх покриттів, гідротехнічних споруд (додаток 7).

Камені та блоки для зведення стін зазвичай мають правильну геомет- ричну форму у вигляді прямокутних пардпелепіиедів. Основні розміри каменів — 390x190x188 мм, 490x240x188 мм. Один такий камінь заміняє

  1. . 12 цеглин. Маса каменю не повинна перевищувати 16 кг, дрібного блоку — 40 кг. Каміння та блоки залежно від технології обробки випус- кають колоті, тесані, пиляні; застосовують для фундаментів, зовнішніх стін, перегородок та інших частин будівель і споруд. Великі стінові блокі

86

Гпава 3. Природні кам’яні матеріали

(розмірами до 3000x1000x1500 мм) об’ємом не менше 0,1м3 дозволяють знизити витрати на їх виготовлення і монтаж; отримують їх з м’яких гір- ських порід (пористих вапняків, опок, туфів), які повинні мати середню густину не більше 2200 кг/м3, водопоглинання до 30%, морозостійкість більше 15 циклів, коефіцієнт розм’якшення не менше 0,6.

Камені і плити для облицювання гідротехнічних споруд, набережних, мостів, цокольної частини монументальних споруд виготовляють у ви- гляді плит товщиною 150...250 мм та потовщеними (більше 300 мм) піра- мідального виду з вивержених порід, які відрізняються високою міцністю, морозостійкістю, атмосферостійкістю.

Каміння для гідротехнічних споруд правильної форми (особливо для зон із перемінним рівнем води) виготовляють із щільних вивержених порід (гранітів, сієнітів, діабазів) із водопоглинанням не більше 1%, міцністю при стиску не нижче 80... 100 МПа і морозостійкістю не менше 300 циклів. Камені та плити для зовнішнього облицювання отримують із щільних

атмосферостійких порід (гранітів, сієнітів, габро) або більш економічних з точки зору обробки атмосферостійких осадових порід (щільних вапня- ків). Цокольні плити, а також деталі карнизів та інших частин будівлі, що виступають, виготовляють із атмосферостійких порід, які не мають во-

лосяних тріщин. Плити для зовнішнього облицювання мають товщину

40...80 мм.

Плити для внутрішнього облицювання стін товщиною 12...40 мм виго- товляють із порід середньої твердості — мармуру, пористого ванняку- черепашнику, травертину, а також вулканічного туфу. У приміщеннях громадських будівель із сухим режимом експлуатації (театри, концертні зали, холи установ) для облицювання стін застосовують вироби з марму- ру, ангідриту, гіпсу. Пористі породи, крім декоративного ефекту, забезпе- чують гарну акустику приміщень. Для облицювання стін та колон гро- мадських будівель і споруд (наприклад, станцій метро) використовують плити з хімічно стійких довговічних декоративних гірських порід, напри- клад, граніту, діориту, лабрадориту. Використання сучасних алмазних ін- струментів для різання дозволяє виготовити більш економічні тонкі пли- тки товщиною 5... 10 мм.

Плити д.гя підлог і внутрішніх кам’яних сходів повинні бути зносостій- кими і мати декоративні властивості. Часто використовують шліфовані плиити з твердих щільних порід (граніт, сієніт, лабрадорит тощо). У при- мішеннях із низькою інтенсивністю руху і високими естетичними вимо- гами можна застосовувати мармур. Товщина плит для підлог повинна бу- ти не менше 20 мм.

87

К.К. Пушкарьова, М.О. Кочевих, О.А. Гончар, О.П. Бондаренко. Матеріалознавство

Існує велике різноманіття форм і розмірів плитки для зовнішнього, внутрішнього облицювання та влаштування підлоги, наприклад, плитка- локшина, плитка руст (або скеля), торцева або так звана римська плитка, плитка антик, патіо, мозаїка, а також плитка, отримана з використанням відходів природного каменю, наприклад, склеєна із кусків каменю прави- льної та неправильної форми.

Одним із сучасних видів оздоблювальних матеріалів є кам’яний шпон (рис. 3.2, фото 4), який складається з тонкого (0,1...2,0 мм) шару природ-

Існують також варіанти кам’яного шпону, виготовленого з пісковика, закріпленого на текстильній основі. Отримані панелі мають розмір 34x55 см і товщину 3 мм. Маса 1 м2становить 3,5 кг. Використовують панелі для внутрішнього і зовнішнього оздоблення фасадів, воріт, підлог і стін усередині приміщень, ванних кімнат та басейнів.

Вироби для дорожнього будівництва, до яких належать брущатий ка- мінь, колотий і булижний камінь, тротуарні плити і бортове каміння, ви- готовляють із щільних, міцних та зносостійких порід (граніт, базальт, діо­рит, габро). Бортовий камінь, який відділяє проїжджу частину дороги віх тротуару, виготовляють висотою до 400 мм із щільних вивержених порід і високою морозостійкістю, зносостійкістю, міцністю (граніт, діабаз). Ка мінь може бути прямим і лекальним, його використовують на замін; бетонним виробам при належному техніко-економічному обгрунту ванні. Бруківку для впорядкування покриттів доріг виготовляють із од порідних дрібно- та середньозернистих порід (наприклад, діабазу) вигляді зрізаної піраміди. Із таких порід виготовляють шашку для мо заїчного бруку. Колотий і булижний камінь використовують для влаш тування основ доріг, а також для дорожніх покриттів та укріпленн схилів земляних споруд.

ного каменю (часто сланшо), приклеєного по- ліефірною смолою до скловолокнистої осно- ви. Отримані панелі мають розміри 1210x610 мм, загальна товщина коливається в межах від 0,8 до 2,0 мм, маса 1 м2 становить від 1,2 до 1,6 кг. Такий матеріал легко наклеюється на різні поверхні — ДСП, МДФ, ДВП, гіпсокартон, фанеру, цементно-волокнисті панелі. Як клеї використовують етилен-вінілацетатні компо- зиції. Кам’яним шпоном оздоблюють стіни, підлоги, двері та меблі.

88

Гпава 3. Природні кам’яні матеріали

Тротуарні плити виготовляють переважно із шаруватих порід (часто із гнейсів). Вони мають форму прямокутної чи квадратної плити зі сторо- ною 200...800 мм, товщину 40... 150 мм і рівну поверхню.

Хімічно стійкі та жаростійкі вироби, які виготовлені з гірських порід у вигляді плит, цегли, брусків та виробів складної конфігурації, використо- вують для футерування різних резервуарів, установок, апаратів. Для захи- сту від дії кислот застосовують граніт, сієніт, базальт, андезит, кварцит, а від дії лугів — карбонатні породи — щільні вапняки, доломіти, магнезити, мармури. Для жаростійкого облицювання застосовують базальти, діабази та вулканічні туфи.

Архітектурно-будівельні вироби використовують для зовнішнього та внутрішнього облицювання, влаштування сходів, парапетів майданчиків, огорож. До цієї групи виробів належать також плити: цокольні, накривні, підвіконні; проступи; парапети прямокутні і криволінійні, колони, баляси- ни. портали, деталі карнизів, пояси, камінь кордонний, кулі декоративні.

Балясини для огородження сходів, терас, балконів виготовляють із мармуру. Деталі карнизу для захисту від стікаючої з покрівлі води виготов- ляють із вивержених міцних порід. Деталі пояса для відокремлення цо- цокольної частини, а також камінь кордонний роблять із щільних і міцних гіррських порід. Кулі (повнотілі, але частіше складені з окремих елементів) виготовляють зазвичай із граніту і використовують при оформленні фаса- дів будівель, фонтанів та в ландшафтній архітектурі.

Для оздоблювальних робіт застосовують кам’яну мозаїку, яка дозволяє створювати рисунок із різнокольорових кам’яних елементів приблизно однакового розміру (у вигляді пластинок, кубиків або стовпчиків), що укріплюють на поверхні за допомогою цементу, воску, мастики або клею.

Залежно від вихідних форм і конфігурації кам’яної «сировини» мозаї- ка на площині поділяється на два види — набірну і тастинчасту. Пластин- часта (штучна) мозаїка створюється з тонких, вирізаних за шаблоном пластинок каменю. Різновидом цієї мозаїки є флорентійська, художній ефект якої базується на ретельному підборі відтінків каменів з викорис- танням їх природного рисунка (фото 5). Пластинки каменю викладають на поверхню і щільно поєднують між собою без утворення зазорів. Її осо- бливістю є створення враження картини, написаної пензлем. Такий вид мозаїки застосовують в основному для оздоблення стін.

Набірна мозаїка складається з кам’яних елементів, які мають у перерізі форму квадрата або шестикутника.

Римську мозаїку створюють із невеликих обкатаних каменів (тессер- кубиків, так званих чіпсів, подібних до гальки) (фото 6, а). За рахунок

89