Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Современные материалы для отделки фасадов зданий. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
Приведенная классификация горных пород по долговечности (см. табл. 3) дает достаточно полное представление о сроках и степени сохранности камня в наружных
облицовках и позволяет в первом приближении установить возможность его
использования в тех или иных условиях в качестве материала для облицовки зданий и
сооружений. Во внутренней отделке зданий и сооружений, где поддерживаются относительно постоянные температура и влажность, камень служит неизмеримо
дольше указанных в табл. 3 сроков.
Для сохранения декоративности и увеличения долговечности некоторых пород
периодически, раз в 50–70 лет, требуются соответственная очистка поверхности и
повторная фактурная отделка. Это в первую очередь относится к породам средней и
низкой долговечности.
1.2. Свойства природных каменных материалов
К основным показателям, определяющим практическую ценность горных пород,
относятся декоративность, долговечность, блочность и физико-механические свойства камня.
Одним из важнейших признаков пригодности горных пород для использования
в качестве облицовочного или монументального камня являются его художественно­эстетические достоинства, объединяемые в понятие «декоративность».
Основными показателями декоративности камня являются фактура лицевой
поверхности, окраска, рисунок, структура горных пород.
Структура горной породы характеризуется особенностями строения, обусловленными размерами, формой и соотношением образующих ее минералов. Структуры бывают полнокристаллические, неполнокристаллические, полукристаллические и стекловатые. Структура в значительной степени определяет
декоративные качества горных пород.
Текстурой горной породы называют относительное расположение и распределение в ней породообразующих минералов. Текстуры камня бывают массивные, линейно-параллельные, полосчатые, слоистые, пористые.
Окраска камня обусловлена цветом слагающих его минералов. Рисунок создается сочетанием структуры и текстуры горной породы и цветовой тональностью
минеральных компонентов.
Природные камни разделяются на ахроматические и хроматические.
Ахроматические – черные, серые и белые камни; к ним относятся габброиды, амфиболиты, шунгитовые сланцы, серые граниты; среди белых пород – мраморы,
кварциты, гипсы. Для ахроматических природных каменных материалов один из
основных критериев декоративности – светлота, которая может меняться от 3,5 до 89 %. Наиболее декоративны природные камни со светлотой не менее 56 % (белые известняки и мрамор) или не более 6 % (черные габбро и лабрадорит).
Хроматические – окрашенные, характеризующиеся широким диапазоном цветов
и оттенков и их многообразными сочетаниями, к ним относятся граниты, цветные
мраморы, кварциты красно-розового, коричневого, зеленого и близких к ним цветов различной степени насыщенности. Хроматические природные камни более декоратив-
ны, чем ахроматические, но встречаются в природе гораздо реже. Например, из
11
многих месторождений гранита около 75 % относятся к серым и лишь 25 % – к красным и красноватым.
При оценке цвета природных каменных материалов следует также учитывать блеск минералов. Различают тусклый, жирный, перламутровый и яркий блеск. Некоторые разновидности минералов, например лабрадор, обладают свойством
ирризации (отблеск в изломе или на полированной поверхности обычно синего, зеленовато-синего цвета).
Декоративные особенности горных пород наиболее полно раскрываются
фактурной обработкой лицевой поверхности.
Обработка камня осуществляется на камнеобрабатывающих предприятиях и включает следующие операции: распиливание блоков на плиты и бруски требуемой толщины, фрезерование (обрезку) плит и брусков по заданным размерам, профилирование и фактурную отделку. Различают два основных типа фактур: абразивную, получаемую путем истирания камня зернами абразивов (алмаз, корунд и
др.), и ударную, получаемую скалыванием различной крупности частиц камня с помощью соответствующих инструментов – закольника, бучарды и др. В последние
годы внедрены новые способы обработки камня ультразвуком и терморезками (огневой способ). Наиболее декоративна полированная фактура, при которой четко
выявляется рисунок камня; при этом яркость, интенсивность окраски горных пород
возрастают, а светлота камня уменьшается. Высокодекоративной также является фактура «скала», придающая камню рельефность и живописность, выявляющая игру
светотени на обработанной поверхности. Пиленая, шлифованная, рифленая и тер-
мообработанная фактуры значительно снижают насыщенность цветового фона, но
повышают светлоту камня. Плиты, парапеты и другие архитектурные элементы,
обработанные в этих фактурах, нивелируются по цвету; это облегчает их комбинированное использование в отделке фасадов и интерьеров зданий.
Поверхности камня, обработанные лощеной фактурой (тонкой шлифовкой) и ультра­звуком, дают матовую поверхность с выявленными цветом и рисунком.
Характеристики фактур лицевой поверхности природного камня приведены в
табл. 4.
Высокой степени фактурной обработки поддаются все твердые породы (граниты, габбро, кварциты) и некоторые породы средней твердости (мраморы, некоторые мраморовидные известняки и доломиты). Кроме того, известняки, доломиты, мраморовидные известняки позволяют получать фактуру «скала» и
бугристую, а некоторые из них – и лощеную. Все мягкие породы поддаются только пилению и шлифовке.
Фактурная (декоративная) отделка камня в наибольшей степени раскрывает его достоинства (цвет и рисунок) и способствует наилучшей сохранности камня в зданиях и сооружениях. Особенно повышает долговечность камня полированная фактура, так
как на такой поверхности не задерживаются агрессивные вещества.
Оценка декоративности природного камня приведена в табл. 5.
12
Фактура
Характеристика
Способ получения
Абразивные фактуры
Полированная
Гладкая с зеркальным блеском, дающая четкое отражение предметов, с полностью
выявленным рисунком и цветом камня
Полировка полировальным
инструментом
Лощеная
Гладкая бархатисто-матовая поверхность без
следов обработки с полностью выявленным
рисунком камня
Шлифовка тонкозернистым (доводочным) абразивным
(алмазным и др.) инструментом
Шлифованная
Равномерно шероховатая поверхность со следами обработки при высоте рельефа до 0,5
мм
Шлифовка среднезернистым абразивным инструментом
(алмазным и др.)
Пиленая А
Гладкая (в основном) поверхность с малозаметными следами от работы пилы при высоте отдельных неровностей рельефа до 3
мм
Распиловка алмазными штрипсами и обрезными
кругами
Пиленая Б
Неравномерно шероховатая поверхность с резкими штрихами от зерен крупного абразива с высотой неровностей рельефа до 3
мм
Распиловка гладкими сталь-
ными штрипсами, дробью и
канатными пилами
Вскрытая
(очищенная)
Матовая поверхность с выявленными цветом
и рисунком камня
Обработка ультразвуком в водной среде, пескоструйным
методом и т.п.
Ударные и термообработанные фактуры
«Скала»
Скол, образующий бугры и впадины без следов инструмента на поверхности с
высотой рельефа 50–150 мм
Естественный раскол при
обработке закольником
Бугристая («Шуба»)
Равномерно бугристая с высотой рельефа до
15 мм
Обработка узкой скарпенью
либо шпунтом
Рифленая
Равномерно бороздчатая с правильным чередованием гребней и впадин глубиной до
3 мм
Прорезка «гребенкой» с
твердосплавными резцами,
троянкой либо алмазными
кругами
Точечная
Равномерно шероховатая с высотой рельефа
до 2 мм
Обработка бучардой
Термообработанная
(огневая)
Шероховатая со следами шелушения
Обработка термоинструментом
Характеристики фактур лицевой поверхности камня
Таблица 4
Степень декоративности определяется суммированием результатов оценки по
балльной системе отдельных показателей – окраски, текстуры, фактуры и др. Вы­деляются 4 класса декоративности:
Высокодекоративные...........................более 32 баллов
Декоративные......................................23–32 балла
Малодекоративные..............................15–23 балла
Недекоративные..................................менее 15 баллов
13
Горная порода
Признаки декоративности
положительные
отрицательные
Граниты: красные
Высокая насыщенность цвета, крупнозернистое строение или красивый
рисунок мелкозернистых разновидностей
Резкие пятна и прямолинейные полосы, желтые оттенки, большое
содержание слюды-биотита
серые
Однородная окраска, глубокий оттенок
Резкие пятна и прямолинейные полосы, желтый и бурый оттенки,
неравномерность окраски
Лабрадориты черные
Предельно черный цвет, большое число
крупных радужных кристаллов
Желтоватые участки, отсутствие
радужной игры
Габбро
Предельно черная окраска, мел­козернистое строение
Серые оттенки и пятна
Мраморы белые
Однородный цвет, теплые оттенки
Резкие включения, нарушающие
однородность окраски
Известняки и до­ломиты
Однородный цвет, теплые оттенки
Темные пятна и полосы
Песчаники
Однородный цвет, светлые, серые,
желтоватые и красноватые оттенки
Грязные серые и бурые оттенки,
неравномерная окраска
Туфы
Разнообразные светлые оттенки или
однородные насыщенные цвета
Темные и бурые цвета
Гипсовые камни
Черные и светлые тона
Бурые и грязно-серые оттенки и включения
Горная порода
Предел прочности при
сжатии в сухом
состоянии, МПа, не
менее
Коэффициент
размягчения, не
менее
Марка по мо-
розостойкости,
не менее
Прочные породы
Гранит, сиенит, габбро, кварцит, диорит,
плотный базальт
80
0,8
F50
Оценка декоративности природного камня
Таблица 5
Физико-механические свойства определяют технологию добычи и обработки
камня, диапазон и направление его практического использования. При выборе камня необходимо учитывать в первую очередь прочностные показатели и морозостойкость,
лимитированные ГОСТ 9479-84 (табл. 6).
Кроме того, для оценки камня имеют значение и другие показатели:
истираемость, водопоглощение и др.
Оценка истираемости предъявляется к изделиям из горных пород, применяемых для покрытия полов, лестничных маршей, площадок и т.д. Истираемость должна быть не более 2,2 г/см
2
при слабом движении (менее 500 чел./ч) и не более 0,5 г/см2 при ин-
тенсивном движении (метро, вокзалы, спортивные комплексы и др.).
Таблица 6
Требования к камню для производства облицовочных изделий
14
Породы средней прочности
Лабрадорит, диабаз, порфирит, порфир,
андезит, липарит, гнейс, трахит
60
0,7
F50
Мрамор, конгломерат, брекчия,
мраморизованный известняк
40
0,7
F25
Низкопрочные породы
Пористый базальт, песчаник
30
0,7
F25
Плотные известняк и доломит, травертин
20
0,65
F25
Вулканический фельзитовый туф
20
0,7
F15
Пористые известняк и доломит
10
0,65
F25
Известняк-ракушечник
10
0,65
F15
Гипсовый камень
15
0,65
-
Вулканические туфы (кроме фельзитового)
5
0,7
F25
Водопоглощение имеет значение для прочности и морозостойкости камня. Для
изверженных пород она составляет 0,2...0,7 %, для других – не более 30 %. При водопоглощении менее 0,8 % горная порода имеет практически «абсолютную» морозостойкость.
Для оценки камня имеют значение также средняя и истинная плотности,
пористость. По пористости горные породы подразделяются на низкопористые (менее
5 %), среднепористые (5...10 %), высокопористые (до 20...30 %). Для облицовочного
камня, применяемого для кладки стен, определяется и теплопроводность. Большое
значение имеет и твердость горных пород (см. табл. 2). В соответствии с твердостью
подбирается технология добычи и обработки камня. От твердости камня зависит
также тонкость обработки различных архитектурных профильных элементов, приме­няемых в отделке зданий и сооружений, а также возможность резьбы по камню.
Основные свойства наиболее распространенных горных пород приведены в
табл. 7.
15
Основные свойства важнейших декоративных горных пород
Техно-
логичес-
кая
класси-
фикация
Наименование
горной породы
Минералогический
состав
Структура и текстура
Физико–механические
свойства
Погодо-
стойкость
Гамма основных оттенков
Средняя
плотность,
кг/м
3
Предел проч-
ности при
сжатии, МПа
1
2 3 4
5 6 7
8
Твердый камень
Гранит
Кварц, ортоклаз, слюды
Полнокристалли­ческая, массивная
2630–2760
90–250
Высокая
Красные, розовые, желтоватые,
оранжевые и др.
Гнейс
Кварц, полевые шпаты,
слюды, темноокра­шенные минералы
Разнозернистая,
полосчатая
2500–2600
120–300
Достаточно
высокая
От черного до темно-серых оттенков
Диорит
Андезит. темноокра­шенная роговая обман­ка, авгит, реже – биотит
Полнокристаллическа
я, массивная
2600–2700
до 200
Высокая, стоек
к истиранию
Зеленовато-серый с белыми и черными вкраплениями
Габбро
Плагиоклаз, пироксен,
оливины
Средне- и мелкокрис­таллическая
2900–3200
200–300
Весьма высокая
Темно-серый до черного и его сочетаний
Лабрадорит
Полевые шпаты, ро­говая обманка, авгит
Крупно- и средне-
кристаллическая,
массивная
2600–2800
Около 100
Достаточно
высокая
Темно-серые до черного, реже­серые
Диабаз
Плагиоклаз, авгит
Полнокристалли­ческая, мелкозер­нистая
2900–3100
Около 250,
реже – 400
Достаточно вы-
сокая, стоек к
истиранию
От черного до зеленовато­серого
Кварцевый порфир
Кварц, полевые шпаты, хлорированные темноокрашенные
минералы
Порфировая,
массивная
2500–2800
112–340
Достаточно
высокая
Красные, розовые, желтоватые
и грязно-серые
Базальт
Оливины, авгиты,
полевые шпаты
От стекловатой
(витробазальт) до
разнокристаллической
2800–3000
50–300
Различная, бо-
лее долговечны
с небольшим
содержанием
кристалличес-
кой фазы
Темно-серый до черного
Таблица 7
Камни средней твердости
Мрамор белый,
серый, цветной
Кальцит и примеси
Полнокристалли­ческая
2700–2800
70–170
Невысокая,
белый – более
долговечен
Белый, разнообразных теплых
тонов со сложным рисунком
Мрамори-
зированные
цветные из­вестняки
Кальцит и примеси
Скрытокристаллическ
ая
2600–2800
до 170
Невысокая
Разные оттенки со сложным
рисунком
Конгломерат и
брекчия
Полиминеральные
Конгломератная
2500–2800
до 200
Высокая
Разные оттенки со сложным
рисунком
Известняки
Кальцит и примеси
Скрытокристаллическ
ая
1100–2500
0,4–100
От высокой до
недоста-точной
От белого и светло-серого до черного
Песчаник
Зерна песка, склеенные
природным клеем
Мелко- и средне­зернистая
1200–2700
30–100
От высокой до
низкой (гли-
нистые)
Темно-серый, коричневый, желтый, красный
Вулканический
туф
Полевые шпаты, кварц,
стекло
Высокопористая
1600–2000
(реже 600)
15–60
Очень высокая
Разнообразные
Мягкие камни
Известковые
туфы (траве-р­тины)
Кальцит и примеси
Высокопористая
2200–2700
20–40
Достаточно
высокая
Разнообразные
Слюдяные
сланцы
Поликристаллические
Сланцеватая
2300–2600
до 50
Достаточная
Темно-серые и черные
Гипсовый камень и
ангидрит
Гипс, ангидрит и
примеси
Скрытокристал­лическая
200–2400
до 20
Для внут-
ренних отделок
Розовый, белый, серый и
голубой
Тальковый
камень
Тальк и примеси
Волокнистая
–
–
Для внутрен-
них отделок и
статуэток
Зеленоватые Известняк­ракушечник
Кальцит и примеси
Высокопористая
800–1800
0,6-50
В ряде случаев
достаточная
Разнообразная, чаще – светлая
Продолжение табл. 7
1
2 3 4
5 6 7
8
17
1.3. Виды облицовочных материалов и области их применения
В зависимости от областей применения декоративно-облицовочные камни подразделяются на три группы:
– камни, не несущие значительных механических нагрузок (плиты, применяемые для внешней и внутренней облицовки зданий);
– камни, выдерживающие большие механические нагрузки (плиты для полов, ступени и др.);
– камни, предназначенные для сооружения монументальных памятников и круп­ных декоративных архитектурных деталей (колонны, пилоны и т.д.).
Облицовочные материалы и изделия из горных пород изготавливают в виде плит и камней, элементов лестниц и площадок, парапетов и блоков для ограждений. В зависимости от применения их главными характеристиками являются: цвет, фактура и
атмосферостойкость (рис.1, 2).
Рис. 1. Виды материалов из природного камня:
1, 2 – фрагменты сплошного и составного портала; 3 – междуэтажный пояс;
4 – балясины; 5 – плиты; 6 – плинтусы; 7 – ступени; 8 – плиты колотые
18
Горная порода
Фактура лицевой
поверхности
Толщина, мм
Ширина, мм
наимень-
шая
наиболь-
шая
Плиты для стен из пиленого камня
Гранит, диорит, сиенит, лаб-
радорит, габбро, базальт,
кварцит и др.
Зеркальная, лощеная,
шлифованная
40
400
1000
г д е
Рис. 2. Виды бутового камня (а,б,в) и блоков (г,д,е):
а – рваный; б – постелистый; в – лещадный; г – колотый; д – тесаный; е – пиленый
Облицовочные плиты для наружной и внутренней облицовки
Одним из основных видов продукции камнеобрабатывающих предприятий являются облицовочные плиты для наружной и внутренней облицовки зданий и
сооружений, которые выпускают в соответствии с ГОСТ 9480 «Плиты облицовочные пиленые из природного камня. Технические условия». Плиты изготавливают длиной
от 150 до 1500 мм, шириной от 150 до 1200 мм и толщиной от 8 до 30 мм с различной
фактурой лицевой поверхности.
Плиты и камни облицовочные получают путем раскалывания или распиливания
блоков из природного камня с последующей обработкой лицевой поверхности или без
обработки. Наиболее распространенный способ – распиливание. Колотые плиты и камни изготавливают путем раскалывания некондиционных блоков из гранита, дио-
рита, габбро и сходных с ними пород, обладающих хорошей раскалываемостью. Выбор фактуры лицевой поверхности производят в соответствии с требованиями
проекта. Характеристика облицовочных плит и камней приведена в табл. 8.
Плиты и камни выполняют прямоугольной формы, а предназначенные для
настилки полов – квадратной. На них не должно быть сквозных трещин, видимых на смежных гранях.
Таблица 8
Характеристика облицовочных плит и камней
19
То же
Шлифованная, рифленая,
точечная, бороздчатая
60
400
1000
Мрамор белый и серый
Зеркальная, лощеная,
шлифованная
12, 20, 25, 30,
40
200–300
300–800
Мрамор цветной, мрамо-
ровидный известняк, брекчия,
конгломерат, травертин
Зеркальная, лощеная
12, 20, 25, 40
200–250
300–600
Гипсовый камень
Зеркальная
12, 20, 25, 30
200–250
300–600
Известняк плотный, доломит,
песчаник
Шлифованная, борозд­чатая, рифленая, пиленая
40, 60
400
600
Известняк пористый
Шлифованная, рифленая, пиленая
60, 80
300
600
Туф вулканический
Шлифованная, рифленая,
пиленая
30, 50
300
500
Камни: гранит, диорит, габбро, базальт, песчаник, известняк
плотный
Типа скалы
150, 200, 250
300
500
Плиты: гранит, диорит, габбро,
песчаник, известняк плотный
Рифленая, бороздчатая,
шлифованная
100, 150
300
500
Плиты для настилки наружных площадок и лестниц
Гранит, диорит, сиенит, габбро,
базальт, песчаник
Точечная
60
500
1000
Плиты для настилки полов помещений
Гранит, лабрадорит, мрамор
Зеркальная, лощеная
Зеркальная, лощеная,
шлифованная
40, 60
20, 25
500
300
1000
800
Примечания:
1. Для настилки площадок и полов рекомендуется применять плиты квадратной формы.
2. Соотношение сторон облицовочных плит не должно быть более 1:2.
Плиты для настилки полов из природного камня обладают высокой
долговечностью. Поэтому их рекомендуется применять в помещениях общественных
зданий с интенсивными людскими потоками (станции метрополитена, вокзалы и др.).
Чаще используют крупноразмерные квадратные плиты, сочетая при этом более свет-
лые или темные разновидности камня (например лабрадорит или габбро) с серыми и красными гранитами. Кроме того, для полов применяют плиты типа «брекчия», изготовляемые на железобетонной основе из отходов камня, а также на полимерной
основе.
Для наружной и внутренней отделки зданий и сооружений применяют также
тонкие плиты из природного камня, получаемые путем распиливания алмазными дисками блоков из природного камня (мрамор, известняк, туф, травертин и т.д.). Ширина таких плит – 50...400 мм, толщина – 6...20 мм, длина – в пределах отношения ширины (высоты) к длине (от 11 до 15). Тонкие облицовочные плиты изготавливают с тонкошлифованной и полированной фактурами.
Кроме перечисленных материалов для облицовки стен используют каменную
наборную мозаику, а также материалы на основе природного камня.
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]