книги из ГПНТБ / Кропотов В.Н. Строительные материалы учеб. для [архитектур.] вузов

При обработке камня принимают во внимание не только его худо­

бы гасят естественный цвет камня и повышают его светлоту. Это ка­ чество может стать желательным в тех случаях, когда для облицовки поверхности попадают камни одной породы, но различных оттенков. После обработки камня различие в оттенках мало заметно.

Ф а к т у р а с к а л ы полностью сохраняет природные качества камня, а глубокий и красивый рельеф, дающий светотени, придает этой фактуре яркую выразительность. Эту облицовку нецелесообразно при­ менять на высоту более двух этажей.

З е р к а л ь н у ю ф а к т у р у , обладающую высокой декоратив­ ностью, особенно в таких породах, как лабрадориты и порфировидные граниты, рекомендуется применять в частях зданий, просматриваемых вблизи.

Хороший декоративный эффект дает сочетание зеркальной фак­ туры с фактурой скалы. Стены нижних этажей и цоколь, выполненные в фактуре скалы, красиво сочетаются с обрамлением окон и порталов в зеркальной фактуре.

Определить цвет горных пород, имеющих различную окраску входящих в их состав минералов (граниты) или неоднородную окрас­ ку, получаемую от присутствия различных примесей (мраморы), можно по среднему цвету камня в некотором отдалении от него, когда цвета составляющих компонентов или тональностей сливаются в общий средний цвет.

Для определения цвета камня, каким он получится в зеркальной фактуре, его смачивают водой. При этом смоченный камень приобре­ тает более насыщенный цвет, близкий к его цвету в зеркальной фактуре.

Если нижние этажи и цоколи зданий облицовывают плитами более темных цветов с высокой насыщенностью цвета, то стены верхних этажей обычно облицовывают светлым камнем (известняком с пиленой или шлифованной фактурой). При облицовке колонн подборку камня по степени светлоты следует производить снизу вверх, т. е. от темных оттенков переходить к более светлым, что будет создавать лучшее зри­ тельное впечатление.

При выборе камня белого и серого (как правило, эти цвета всегда

повышают декоративность.

Среди облицовочных камней (граниты, мраморы, песчаники, яшмы) встречаются разновидности с узорчатым и мозаичным рисунком раз­ личных тонов со слоистым строением.

Некоторые граниты (гранито-гнейсы) при распиле дают рисунки, которые будучи правильно сложены (из нескольких плит) могут обра­ зовать композиционный центр в общем решении облицовки. Слои­ стость мраморов должна быть, по возможности, подобрана так, чтобы

44

не получилось резких разрывов или противоречий в рисунках смеж­ ных слоев. Это относится и к камням с порфировидной структурой, имеющим разные цветовые тона. Их можно разместить на плоскости подобно мозаикам.

Архитектурные детали должны четко смотреться на плоскости сте­ ны. С этой целью их выполняют в более темном по сравнению с плос­ костью стены материале или, наоборот, в более светлом.

Выбор формы обработки камня и его фактуры не ограничивается только соображениями декоративности. Значительную роль играет техническая целесообразность, что особенно важно в таких ответствен­ ных элементах зданий, как цоколь, находящийся в худших эксплуата­ ционных условиях; здесь возможны наибольшие механические повреж­ дения и коррозия облицовки. Поэтому профиль этой части здания дол­ жен быть таким, чтобы обеспечить сток и исключить застой воды в какой-либо части цоколя. Если цоколь выполнен в зеркальной фактуре, его легко очищать от грязных потеков. Заглубление цоколя не менее чем на 50 мм ниже уровня тротуара защитит его нижние кромки от скалывания.

Технические требования должны быть учтены при выборе формы камня для устройства оконных наличников, порталов, поясков и дру­ гих деталей. Здесь недопустимо затекание в углах сопряжений — в них должен быть продуман сток воды.

Одним из примеров технической целесообразности вида фактурной обработки облицовочного камня является выбор точечной фактуры в мраморных деталях зданий, работающих во внешней атмосферно.і среде. Как известно, белый мрамор в атмосфере города приобретает грязновато-серый цвет. Точечная фактура позволяет и через несколько лет очищать поверхность мрамора с помощью пескоструйной обработки.

При облицовке стен на большую высоту необходимо иметь в виду, что с больших расстояний фактура камня не будет просматриваться. Поэтому в этих случаях применяют более простые фактуры, получа­ ющиеся при механизированной обработке камня, например, пиленая или точечная фактура.

7. Ш Т У Ч Н Ы Е ИЗДЕЛИЯ ИЗ ГОРНЫХ КАМЕННЫХ ПОРОД

Камень весьма широко и разнообразно используется в строитель­ стве: для кладки и облицовки стен зданий и цоколей, набережных, в покрытиях городских площадей, тротуаров и т. д. В зависимости от назначения камень может иметь форму блоков, плит и профильных изделий.

Каменные блоки. Блок из пористых и легких каменных пород (туфы, пористые известняки) используют для кладки стен жилых, общественных и промышленных зданий. Блоки распиливают на плиты на камнеобрабатывающих заводах и применяют как отделочные камни

туфы — в Армении и Грузии, ракушечники — в Одесской и Крымской

45

областях, в Молдавии, в Азербайджане. Применяют эти камни и в дру­ гих районах и республиках.

В соответствии с ГОСТ 4001—66 «Камни из известняков и туфов» стеновые камни имеют типоразмеры и марки, указанные в табл. 6.

Т а б л и ц а 6

значают для таких фактурных обработок, как точечная, бороздчатая и фактура скалы.

П и л е н ы е п л и т ы применяют для облицовки стен. Такой вид отделки стен является красивым и долговечным, но в то же время очень дорогим. По этим причинам облицовывают стены одного-двух нижних этажей многоэтажных зданий. Примером облицовки стен зда­ ний каменными плитами на всю высоту являются' высотные здания в Москве.

Более распространенными горными породами, из которых изготов­ ляют облицовочные плиты для наружных стен, являются известняк и доломиты, имеющие светлые тона. Плиты, помимо облицовок стен, используют для покрытия полов, ступеней лестниц, подоконников, об­ лицовки колонн, цоколей и т. д.

Облицовочные плиты, в соответствии с принятой в ГОСТ 9479—60 классификацией блоков, подразделяют на следующие группы: I — пли­ ты из гранитов; I I — плиты из мраморов и гипсовых пород; I I I — пли­ ты из известняков; IV — плиты из вулканического туфа.

Плиты группы I используют для цоколей и наружной облицовки стен зданий и сооружений, а также для настилки наружных площадок и полов помещений. Плиты группы I I применяют для внутренней облицовки стен зданий и сооружений, плиты группы I I I — для наруж­ ной облицовки стен, плиты группы IV — как для наружной, так и вну­ тренней облицовки стен зданий и сооружений.

Допускается применение облицовочных плит из белых мраморов со шлифованной фактурой для наружной облицовки стен зданий и сооружений. Применять плиты группы I I из гипсового камня для на­ стилки полов помещений не допускается.

Плиты, предназначенные для облицовки стен, должны иметь прямо­ угольную форму. Размеры плит, в зависимости от породы камня, долж­ ны соответствовать указанным в табл. 7.

46

Т а б л и ц а 7

ных каменных материалов применяют в строительстве общественных зданий и сооружений с интенсивными людскими потоками (метропо­ литен, универмаги, вокзалы, почтамты, музеи, вестибюли), где наряду с высокими декоративными качествами должны обеспечиваться долго­ вечность и износоустойчивость полов.

Плиты, предназначенные для настилки полов, должны иметь квад­ ратную форму. Размеры их, в зависимости от породы камня, должны соответствовать указанным в табл. 8.

47

Ступени лестниц изготовляют из различных горных пород: песча­ ников, известняков, гранитов, диоритов. По виду фактурной обработки ступени предпочтительнее выполнять в точечной или грубошлифованной фактуре.

Горные породы, помимо облицовки, используют для кладки фунда­ ментов, столбов, для мощения дорог, тротуаров, в качестве заполни­ теля для бетонов. Ниже кратко описаны наиболее распространенные

неправильной формы (постелистой) размером не менее 150 мм и не более 500 мм. Используют его для устройства фундаментов, отдельно стоящих столбов, кладки стен складских помещений, жилых домов в южных районах, подпорных стенок и т. д. Каменные породы, служащие для получения бутового камня,— известняки, доломиты, песчаники и др.

В бутовом камне не должно быть трещин, расслоений и глинистых прослоек. Предел прочности этого камня при сжатии, в зависимости

ляют из каменных пород, обладающих высокой прочностью и высоким

их 1000 и выше, объемный вес — не менее 2,55.

Для мощения дорог и для основания под асфальтовые покрытия применяют булыжный камень. К материалам, используемым при строи­ тельстве дорог, относятся также бортовые и бордюрные камни как ря­ довые, так и лекальные. Эти камни изготовляют из гранитов, диоритов и базальтов.

Для тротуарных покрытий применяют плитный камень из песча­ ников, известняков и сланцев. Предел его прочности при сжатии дол­ жен быть не менее 500 кГ/см2. Поверхность этих камней обрабатывают под точечную фактуру. Размеры таких плит обычно квадратные 500 X Х500 мм.

К р о в е л ь н ы е п л и т к и (природный шифер) получают путем откалывания и обрезки глинистого сланца. Размеры таких плиток 250Х 150 до 600 х350 мм при толщине от 4 до 8 мм. Форма их может быть прямоугольной и ромбовидной, предел прочности при изгибе — не ниже 150 кГ/см2. Кровельные плитки обладают высокой морозо­ стойкостью и выдерживают не менее 25 циклов. Кровельный сланец —

используют для скульптуры, являются граниты и мраморы. В этих случаях выбор камня зависит от его структуры, цвета и рисунка текстуры.

Из гранитов более пригодны мелкозернистые, которые допускают ударную обработку без нежелательных ненаправленных сколов. Обработанная поверхность таких гранитов хорошо полируется и сохраняется столетиями.

Крупнозернистые граниты — ценный материал для изготовления постаментов памятников и скульптур.

В последние годы для этих целей применяют граниты украинских месторожде­ ний: Янцевского, Токовского, Кудашевского и Жежелевского.

48

ках Казанского собора, садово-парковая скульптура в Екатерининском парке г. Пушкина и др. Для скульптуры в Ленинграде применялись так называемые пу­ дожские известняки.

8. КАМЕННОЕ ЛИТЬЕ

Изделия из каменного литья получают путем отливки из расплав­ ленных горных пород или металлургических шлаков или расплавов, получаемых из специально составленной шихты. Горными породамидля каменного литья могут служить базальт, диабаз, андезит. Спосо­ бом каменного литья изготовляют плитки для полов, архитектурные детали и орнаменты, скульптуры, футеровочные материалы, трубы и т. д.

Изделия из каменного литья обладают высокой механической проч­ ностью, твердостью, кислотостойкостью, огнеупорностью, долговеч­ ностью. Базальтовое каменное литье превосходит по своим механиче­ ским свойствам природный базальт.

Белое каменное литье готовят из шихты, в состав которой входят кварцевый песок, доломит, мел с добавлением плавикового шпата и окиси цинка (повышает белизну изделий). Плавка шихты происходит при температуре 1450°.

9. КОРРОЗИЯ КАМНЯ И МЕРЫ ЗАЩИТЫ ЕГО ОТ РАЗРУШЕНИЯ

Изделия из горных пород относятся к долговечным строительным материалам. Об этом свидетельствуют сохранившиеся до нашего вре­ мени памятники архитектуры Древнего Египта, Греции и Рима.

Известен ряд примеров долговечности мраморов на фасадах зданий. Так, мрамор (кандаголио), примененный для облицовки Миланского собора в XV в., не потерял своего розового цвета и до наших дней. Из примеров длительного срока службы мрамора во внешней облицовке и в более суровой климатической среде можно привести Мраморный дворец в Ленинграде (1785 г.), облицованный бледно-розовым тивдийским и темно-серым рускеальским мрамором, и Музей изобразительных искусств им. Пушкина в Москве, облицованный белым шишимским мра­ мором. Эти примеры говорят о том, что правильно выбранная горная порода для облицовки — однородная, мелкозернистая, плотная, при отсутствии в ней микроскопических трещин — обеспечивает долговеч­ ность камня. Большей долговечностью обладают мелкозернистые, од­ нородные по своей структуре граниты и другие горные породы.

Стойкие облицовочные камни из гранита со временем также под­ вергаются выветриванию. Незаметные, иногда волосные трещины в гранитной плите или камне, которые могли образоваться в процессе обработки камня или при эксплуатации, становятся началом дальней­ шего разрушения. Атмосферная влага, попадая в эти трещины при за­ мерзании, способствует их дальнейшему расширению.

Резкие температурные колебания, особенно в горных породах, имеющих порфировую структуру, вызывают неоднородные линейные

50

расширения породообразующих минералов, что приводит также к об­ разованию трещин и выкрашиванию менее стойких минералов. Дей­ ствие атмосферной влаги, содержащей растворенные в ней вредные газы, а также наличие в горных породах некоторых вредных включений (например, пирита) могут стать дополнительным источником разру­ шения облицовочных камней.

Обработка камней зеркальной фактурой является в значительной степени мерой защиты камня от разрушения. Весьма эффективна также пропитка поверхности флюатами, т. е. составами, проникающими в ка­ мень на некоторую глубину и уплотняющими его поверхность. К числу таких составов относятся кремнефтористые соединения — растворы солей кремнефтористоводородной кислоты (кремнефтористый магний и кремнефтористый алюминий). Граниты пропитывают сначала раст­ вором хлористого кальция, а затем уже флюатами.

При обработке флюатами гидрата окиси кальция или его карбоната образуются нерастворимые в воде соли, которые уплотняют поры в кам­ не, повышая атмосферостойкость поверхностного слоя. Реакция идет по схеме

MgSiF6 + 2СаС03 = 2CaF2 + Si02 + С0 2 + MgF2

Указанные здесь некоторые меры по предохранению камней от раз­ рушения не исключают необходимости правильного выбора породы камня, его структуры и вида фактурной обработки в зависимости от его назначения в здании.

10.ЕСТЕСТВЕННЫЕ КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ВАРХИТЕКТУРЕ

Естественный камень — один из древнейших строительных мате­ риалов. Обладая высокой прочностью, долговечностью и художествен­ ной выразительностью, он придает сооружениям монументальность. Об этом свидетельствуют дошедшие до нашего времени памятники древ­ ней архитектуры Египта, Греции и Рима.

Широко и с большим, высоким мастерством применялся природный камень в архитектуре древней Руси, главным образом в строительстве крепостных сооружений. Кремли, соборы и церкви в таких старых рус­ ских городах, как Владимир, Ярославль, Суздаль, являются выдаю­ щимися памятниками национальной архитектуры. В архитектуре Москвы X I V — X V I вв. широко использовались подмосковные извест­ няки, поэтому Москву долгие годы называли белокаменной.

С развитием техники обработки камня в России во второй половине X V I I I в. он стал почти основным облицовочным материалом при строи­ тельстве дворцов, особняков, церквей и в архитектуре малых форм. Особенно это можно проследить на архитектурном наследии Ленин­ града. Зимний и Мраморный дворцы, Эрмитаж, набережные Невы, Исаакиевский, Казанский соборы, Адмиралтейство выполнены из та­ ких камней, как граниты, мраморы, кварциты, яшмы, известняки и песчаники.

51