Натуральный камень – свойства, области применения
Самые древние, самые культовые, самые легендарные и самые впечатляющие сооружения человечества выстроены из камня. ацтеков и Пирамиды египтян, Стоунхедж, Великая Китайская стенки, Тадж-Махал…
Развитие разработок камнеобработки содействовало активному применению натурального камня в массовом постройке для внешней и внутренней отделки.
В первую очередь популярность натурального камня как стройматериала определяется его относительной доступностью, и физическими и потребительскими чертями.
Горные породы, другими словами природные образования, складывающиеся из отдельных их ассоциаций и минералов, по собственному происхождению делятся на три главные группы: изверженные (первичные), осадочные (вторичные), метаморфические (видоизмененные).
Изверженные породы появились из магмы (расплавленной массы в основном силикатного состава), в следствии ее застывания и охлаждения.
Осадочные породы появились в следствии разрушения изверженных пород либо из продуктов животных организмов и жизнедеятельности растений.
Метаморфические породы появились методом превращения изверженных и осадочных пород в новый вид камня под действием большой температуры, химических процессов и давления.
Мрамор (лат. marmor, от греч. marmaros — блестящий камень, каменная глыба)
— метаморфическая кристаллическая горная порода, появившаяся в следствии перекристаллизации известняка либо доломита под действием большой давления и температуры.
В строительной практике мрамором именуют метаморфические породы средней твёрдости, принимающие полировку. К таковым относятся: мрамор, мраморизованный известняк, плотный доломит, офикальцит, карбонатные конгломераты и карбонатные брекчии.
В мраморе практически в любое время содержатся примеси вторых минералов (кварц, халцедон, гематит, пирит, лимонит, хлорит и др.), и органические соединения. Примеси различно воздействуют на уровень качества мрамора, снижая либо повышая его декоративность.
Характеристики мрамора: Плотность — от 2600 до 2900 кг/м3
Cопротивление сжатию от 50 до 250 Мн/м2 (500-2500 кгс/см2)
Истираемость от 0,40 до 3,20 г/см2
Водопоглощение от 0,15 до 0,50%
Громаднейшей прочностью и наилучшей полируемостью отличаются мелкокристаллический мрамор с зубчатой связью зёрен.
Структурно однородные мраморы морозостойки.
Практически во всех случаях мрамор прекрасно поддается обработке любыми инструментами.
Окраска мрамора зависит от примесей. Большая часть цветных мраморов имеет пёструю окраску. Рисунок определяется не только строением мрамора, но и направлением, по которому производится распиливание камня.
Полировка усиливает и проявляет рисунок и цвет мрамора. Шлифовка снижает чёткость и яркость. наличие и Цветовые вариации разного рода включений, каверн, неоднородностей, жилок создают неповторимый для каждого кусочка камня рисунок.
При разработке интерьеров с применением натурального камня направляться иметь в виду, что цветовые оттенки и фактура поверхности камня смогут варьироваться, подчеркивая естественность среды и создавая увлекательные зрительные эффекты.
По декоративным особенностям, широте применения и возможностям обработки мрамор дробят на белый, серый и цветной.
Белый мрамор фактически не содержит примесей, исходя из этого он довольно часто однороден, имеет мелко- и среднезернистую структуру. Данный мрамор легко поддается обработке.
самый ценным считается мелкозернистый белый мрамор, что довольно часто применяют в скульптуре. Белый мрамор считается весьма капризным, домашним камнем, что связано с его особенной структурой: он слабо защищен от пожелтения и образования пятен.
Таковой мрамор направляться с осторожностью использовать при облицовке фасадов. Его характеристики разрешают пережить механические повреждения и лютые морозы, но через некое время он может утратить блеск и свою красоту, потускнеть и покрыться желтыми пятнами.
Серый мрамор значительно чаще неоднороден по цвету и имеет слоистую расцветку. Характерный рисунок серого мрамора – «облачный» и «снежно-пейзажный». Данный вид мрамора прекрасно обрабатывается и полируется.
Его применяют для наружной и внутренней облицовки.
Цветной мрамор включает в себя громадный спектр разновидностей — от желтых и розовых до зеленых тёмных. Среди цветного мрамора самые редкими считаются светло синий-голубые разновидности.
Мрамор используется с античности как конструкционный и облицовочный архитектурный материал благодаря своим пластическим и декоративным преимуществам. Мрамор жёсткий и прочный материал, мелкозернистый, что определяет его хорошую полируемость.
Мрамор отличается достатком тонов, пятнистой либо слоистой структурой, выявляемыми при полировке. Теплостойкие качества мрамора разрешают использовать данный камень для наружной облицовки каминов либо помещений с повышенной температурой.
Коэффициент водопоглощения мрамора, так же как и гранита, низкий, исходя из этого его возможно применять при постройке бассейнов и фонтанов.
Мрамор употребляется кроме этого для мозаичных композиций (инкрустационный стиль, флорентийская мозаика), круглых изваяний и рельефов. Относительная прозрачность мрамора порождает на поверхности скульптуры узкую игру света и тени.
Мрамор реагирует на кислоты, а также на пищевые (лимонная, уксусная), и разрушается от действия соляной кислоты.
Известняк
— осадочная горная порода, которая состоит в основном из кальцита СаСО3. Осадочные горные породы породы появились в следствии разрушения изверженных пород либо из продуктов животных организмов и жизнедеятельности растений.
Большая часть известняков формировалось в мелководных морских бассейнах путём накопления органических остатков, при одновременном химическом осаждении кальцита, реже — в водоёмах суши. Известняки залегают в виде пластов и видятся среди отложений всех геологических совокупностей.
самые частыми примесями в известняках являются доломит, кварц, глинистые минералы, окислы и гидроокислы марганца и железа, и пирит, марказит, фосфаты, органические вещества и гипс. Известняки часто содержат остатки известковых скелетов ископаемых организмов.
Состав чистых известняков приближается к теоретическому составу кальцита (56% CaО и 44% СО2). Доломитизированные известняки — известняки, которые содержат MgO от 4 до 17%.
Доломиты — При возрастании содержания магния доломитизированные известняки через последовательность промежуточных разновидностей переходят в доломиты.
Мергели — Известняки, которые содержат от 25 до 50% глинистых частиц, именуются мергелями. Существуют кроме этого переходные образования между песчаниками и известняками.
Мраморизованные известняки — Изменение известников под влиянием процессов метаморфизма ведет к образованию мрамора. Переходные разности именуются мраморизованными известняками.
По происхождению известняки подразделяются на:
Органогенные известняки — образующиеся за счёт накопления органических остатков (ракушечники, шламовые и рифовые);
Хемогенные известняки — появляющиеся в следствии осаждения кальцита из растворов;
Обломочные известняки — образующиеся за счёт накопления обломков — продуктов разрушения более древних известняков.
По структурным показателям известняки делятся на плотные, пористые, мраморовидные и землистые
Плотные известняки состоят частично из очень небольших зерен известкового шпата, но большей частью из обломков известковых панцирей и раковин разных организмов. В большинстве случаев плотные известняки окрашены в желтоватые, бурые и серые цвета и видятся во всех геологических образованиях, довольно часто в виде замечательных отложений.
Плотные известняки употребляются при изготовлении плит для наружной и внутренней облицовки. К ним относятся, например, известные мячковские, коробчеевские и ковровские известняки, из которых русские архитекторы возводили чудеса белокаменного зодчества.
Пористые известняки — известковый туф, травертин, другие породы и ракушечники. В них часто заключены остатки растений, раковины моллюсков и тому подобное.
Мраморовидные либо кристаллические известняки — разные виды мрамора, мраморизованные известняки.
Землистые известняки — мел.
В зависимости от характера и строения зернистости известняки дробят на:
Оолитовые известняки — грубозернистая структура с кальцитовыми образованиями, круглые зерна концентрически скорлуповатого строения, более либо менее хорошо сцементированные;
Пизолитовые известняки — зерна достигают величины горошины и складываются из арагонита. (Кроме этого именуются гороховый камень).
степень и Характер зернистости известняков смогут существенно различаться. Время от времени в известняках отмечается прекрасно выраженная слоистость.
Известняки с малым числом примесей имеют в большинстве случаев белый либо светло-серый цвет. Примеси органических веществ окрашивают известняки в тёмные и тёмно-серые цвета, а окислы железа — в жёлтые, коричневые и красные оттенки.
Свойства
Прочность
В строительных работах прочность применяемого материала есть одним из наиболее значимых особенностей. Натуральный камень есть самые прочным из природных материалов и наиболее износостойким. Чем выше прочность, тем продолжительнее срок работы камня.
Существует условное деление пород на три группы по степени прочности: большой прочности — гранит, габбро, кварцит; средней прочности — мрамор, известняк, травертин; низкой прочности — туф, рыхлый известняк.
Прочность камня есть определяющим показателем при выборе породы для конкретных функциональных целей.
Плотность
Плотность – масса единичного количества вещества, единица измерения в совокупности СИ — килограмм/кубический метр.
В большинстве случаев по плотности камни подразделяют на легкие (плотность до 2200 кг/м3) и тяжелые (более 2200 кг/м3). От плотности зависит масса камня, а следовательно, вес применяемых каменных элементов. Чем выше плотность, тем тяжелее конструкция и отдельные элементы в целом.
По весу эталонного примера возможно выяснить плотность породы экспериментальным методом.
Пористость
Наличие в породе воздушных пор, их размер, количество, размещение. Пористость напрямую воздействует на плотность камня.
В большинстве случаев, чем выше пористость, тем меньше вес и плотность камня. Иначе, с повышением пористости улучшается свойство камня к обработке (но ухудшается полируемость).
Пористость воздействует на водопоглощение, соле- и кислотостойкость. Для последовательности пород пористость не редкость неравномерной, другими словами в массиве камня смогут соседствовать участки с высокой и низкой пористостью.
Это обусловлено сложными геологическими процессами, происходившими при формировании породы.
Теплопроводность
Теплопроводность камня зависит от пористости и плотности камня. В большинстве случаев более пористые и менее плотные породы являются более теплопроводными.
Характеристики теплопроводности особенно серьёзны для случаев применения камня для внутренней отделки, к примеру, при устройстве теплых полов либо облицовке каминов.
Водопоглощение и морозоустойчивость
Показатель водопоглощения определяет свойство камня к впитыванию воды и водных растворов. От показателя водопоглощения прямо зависит морозоустойчивость.
При замерзании вода возрастает в количестве. При ее нахождении в порах камня образуется дополнительное внутреннее давление, которое может привести к разрушению породы и образованию трещин.
Принципиально важно учитывать морозоустойчивость при применении камня в наружной отделке, и при создании из камня разных архитектурных элементов — лестниц, баллюстрад, колонн и т.п.
Солестойкость
Соли смогут попадать вовнутрь камня вместе с водой и оседать по окончании подсыхания в пор в виде концентрированных растворов, содействующих росту кристаллов. При происхождении кристаллизационных структур создается большое внутреннее давление, содействующее разрушению камня.
При большой пористости кристаллизационное давление распределяется равномерно и солестойкость пород в большинстве случаев высокая. При низкой либо неравномерной пористости кристаллизационное давление страшно, в особенности при высоком водопоглощении.
Характеристики солестойкости нужно учитывать при применении камня для внутренней отделки в качестве столешниц, подоконников, рабочих поверхностей в подсобных помещениях и кухнях, и для внешней отделки (особенно в городских условиях).
Кислотостойкость
Кислотостойкость – показатель свойства породы взаимодействовать с разными кислотами. Лимонная, уксусная кислота достаточно широко используются в быту в ходе изготовление пищи, последовательность кислот употребляется в качестве очищающих и дезинфицирующих средств.
Во внешней среде, в особенности в городах, кроме этого образуется последовательность достаточно активных кислот. Нередкое соприкосновение с кислотами камня с низкой кислотостойкостью способно скоро привести к разрушению не только поверхности, но и всего массива породы.
Данный показатель ответствен для камней, используемых при внутренней отделке для поверхностей, соприкасающихся с пищевыми продуктами, и при внешней отделке.
Декоративность
Условная черта, определяющая достаток цвета, рисунка, фактуры породы, ее эстетическую привлекательность. Для различных функциональных целей смогут быть различные параметры определения важнейших декоративных показателей.
Обрабатываемость и полируемость
Характеристики, определяющие степень податливости камня обработке и сложность придания поверхности камня полированного вида. направляться учитывать эти показатели при выборе породы для сложных точеных изделий либо полированных поверхностей.
Износостойкость и истираемость
Износостойкость определяет свойство породы выдерживать разные нагрузки. Для камня, применяемого для отделки полов, других поверхностей и лестниц, подвергающихся действию трения, ответственным показателем есть истираемость.
Истираемость измеряется в мм толщины камня, стираемого при прохождении 1 миллиона людей за год.
Классификация пород по степени истираемости
Несколько
Породы
Износ (мм)
при интенсивности
человекопотока
1 млн.чел. в год
1
породы и Кварциты группы гранита
менее 0.12
2
Базальты, микрокристаллический мрамор
0,12-0,35
3
Рыхлые базальты, мрамор. Песчаники, доломиты
0,35-0,6
4
Мраморизованные известняки, травертины, известняки, туфы
0,6-1,5
5
Рыхлые известняки
1,5-2,5
Примерная интенсивность людского потока
Объект применения материала
Кол-во чел.в год
Транспортные артерии (метрополитен, вокзалы)
4 млн.
Супермаркеты, переходные территории, стадионы
1 млн.
Публичные сооружения (магазины, школы, университеты)
500 тыс.
Гостиницы, театры
200 тыс.
Подъезды многоэтажек
100 тыс.
Индивидуальные апартаменты
20 тыс.
