Природные каменные материалы
план-конспект занятия на тему

Санкт Петербургское государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования

Колледж строительной индустрии и городского хозяйства

К У Р С  ЛЕКЦИЙ

по дисциплине: Архитектурное материаловедение    и МДК 01.01.03  Строительные материалы   по теме                                                                                                             «Природные каменные материалы»

для  обучающихся по специальностям:

08.02.01 и 07.02.01

Курс лекций  рассмотрен                                              

 и одобрен на заседании

 цикловой комиссии

_____________________________

                                                                        протокол № 1      от            2013г.

Санкт-Петербург

2013год.

Санкт Петербургское государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования

Колледж строительной индустрии и городского хозяйства

        Преподаватель:  Т. М.  Погодина

        Предметы:     «Строительные материалы»

                                  «Архитектурное материаловедение»

Санкт-Петербург                                                                                                      2013 год

Содержание

1. Общие сведения____________________________________   стр. 4

2. Породообразующие минералы ________________________  стр. 4

3. Горные породы _____________________________________ стр. 6

4. Добыча и обработка каменных материалов ______________ стр. 10

5. Материалы и изделия из природного камня ______________стр.12

6. Защита, транспортирование и хранение

    природных каменных материалов ______________________стр. 17

7. Приложение 1. Рисунки ______________________________ стр. 18

8. Литература_________________________________________ стр. 20

Природные каменные материалы

Общие сведения

        Сырьевой базой для промышленности строительных материалов являются горные породы. Их применяют для изготовления неорганических вяжущих веществ, керамических материалов, строительного стекла, щебня, гравия, песка в дорожном строительстве и для приготовления бетонов и растворов, облицовки зданий, сооружений и многих других целей.

        Горными породами называют минеральные массы, образующие геологические тела. Они состоят из минералов.

        Минералами называют составные части горных пород, однородные по химическому составу и физическим свойствам. Если г.п. состоит из одного минерала, она называется мономинеральной, если из двух и более – мономинеральной, если из двух и более – полиминеральной.

        В зависимости от условий образования горные породы подразделяют на три вида: первичные – изверженные, вторичные – осадочные, видоизмененные – метаморфические.

Породообразующие минералы

        Основными породообразующими минералами являются кремнезем, алюмосиликаты, железисто-магнезиальные, карбонаты, сульфаты.

        Минералы группы кремнезема. К этой группе относят кварц. Он может находиться в кристаллической и аморфной форме.

        Кристаллический кварц  в виде диоксида кремния SiO2 – один из самых распространенных минералов в природе. Средняя плотность –

 2,65 г/см3, предел прочности при сжатии до 200 МПа, твердость – 7, имеет высокую химическую стойкость – его разрушает только фтористоводородная и горячая фосфорная кислота. Характерное свойство – вступать в химическое взаимодействие с известью при тем-ре 150-2000С в среде насыщенного пара в автоклавах. Используя эти свойство, получают силикатные материалы.

        Аморфный кремнезем  встречается в виде опала .

Он вступает в химическое взаимодействие со щелочами при обычной температуре. Применение его в бетонах в качестве заполнителя может привести к их разрушению через 10-15 лет.

        Минералы группы алюмосиликатов – полевые шпаты, слюды, каолиниты.

        Полевые шпаты составляют 58 % всей литосферы и являются самыми распространенными минералами. Разновидности – ортоклаз и плагиоклазы.

        Ортоклаз – калиевый полевой шпат -

Имеет среднюю плотность 2,57 г/см3, твердость – 6-6,5. Является основной частью гранитов, сиенитов.

        Плагиоклазы – минералы, состоящие из смеси твердых растворов  альбита и анортита.

        Альбит – натриевый полевой шпат - , имеет плотность 2,6 г/см3, твердость – 6-6,5.

        Анортит – кальциевый полевой шпат - , его плотность

2,75 г/см3, твердость – 6-6,5.

        Плагиоклазы входят в состав кислых и основных горных пород.

         Предел прочности полевых шпатов при сжатии составляет

 120-150 МПа, что ниже прочности кварца. Они выветриваются под воздействием воды, содержащей углекислоту, в результате чего образуется каолинит.

        Слюды – водные алюмосиликаты слоистого строения, способные расщепляться на тонкие пластинки. Наиболее часто встречаются два вида – биотит и мусковит. Мусковит – калиевая бесцветная слюда. Обладает высокой химической стойкостью, тугоплавка. Биотит – железисто-магнезиальная слюда черного или зелено-черного цветов.

        Слюды имеют твердость 2-3. Мусковит встречается в изверженных и осадочных породах, биотит – в изверженных.

        Водной разновидностью слюды является вермикулит. Он образован из биотита в результате воздействия гидротермальных процессов. При нагревании вермикулита до 7500С теряется химически связанная вода, в результате чего объем увеличивается в 18-40 раз. Вспученный вермикулит применяют в качестве теплоизоляционного материала.

        Слюды понижают прочность г.п. и ускоряют их выветривание.

        Каолинит -   - минерал, получаемый в результате разрушения полевых шпатов и слюд. Залегает в виде землистых рыхлых масс. Применяют для изготовления керамических материалов.

        Железисто-магнезиальные силикаты. Минералами этой группы являются пироксены, амфиболы и оливин.

        К пироксенам относят авгит, входящий в состав габбро, к амфиболам – роговую обманку, входящую в состав гранитов.

        Оливин входит в состав диабазов и базальтов. Продукт выветривания оливина – хризотил-асбест.

        Эти минералы являются силикатами магния и железа и имеют темную окраску. Они обладают высокой ударной вязкостью и стойкостью против выветривания.

        Минералы группы карбонатов. К ним относят кальцит, магнезит, доломит. Они входят в состав осадочных г. п.

        Кальцит – СаСО3 – имеет среднюю плотность 2,7 г/см3, твердость – 3.

Вскипает при воздействии слабого раствора соляной кислоты. Входит в состав известняков, мраморов, известковых туфов

        Магнезит – MgCO3 имеет среднюю плотность 3,0 г/см3, твердость 3,5-4

вскипает от горячей соляной кислоты. Образует породу с тем же названием.

        Доломит -  - имеет плотность 2,8-2,9 г/см3,

твердость 3,3-4. По свойствам занимает среднее положение между кальцитом и магнезитом. Входит в состав мраморов. Образует породу с таким же названием.

        Минералы группы сульфатов – гипс и ангидрит.

        Гипс -  -  кристаллический минерал, обычно слагающий в природе огромные мраморовидные скопления. Имеет среднюю плотность

2,3 г/см3, твердость 1,5-2,0, цвета – белый, серый, красноватый.  Хорошо растворяется в воде. Вместе с ангидритом его используют для получения вяжущих веществ.

        Ангидрит – СаSO4 – имеет среднюю плотность 2,9-3 г/см3, твердость-

 3-3,5, строение кристаллическое. При насыщении водой переходит в гипс с сильным (до 30 %) увеличением объема. Является породообразующим компонентом в породах одноименного названия.

Горные породы

        Все горные породы по происхождению различаются на три типа – изверженные, осадочные и метаморфические.

Изверженные горные породы

        Изверженные горные породы подразделяют на глубинные, излившиеся и обломочные

        Глубинные породы образовались в результате остывания магмы в недрах земной коры. Затвердевание происходило медленно и под давлением. В этих условиях расплав полностью кристаллизовался с образованием крупных зерен минералов.

         К главнейшим глубинным породам относят гранит, сиенит, диорит и габбро.

        Гранит состоит из зерен кварца, полевого шпата (ортоклаза)  и слюды.

Имеет среднюю плотность 2,6 г/см3, предел прочности при сжатии –

100-300 МПа. Цвета – серый, красный, черный. Он обладает высокой морозостойкостью, малой истираемостью, хорошо шлифуется, полируется, стоек к выветриванию. Применяют для изготовления облицовочных плит, архитектурно-строительных изделий, лестничных  ступеней, щебня.

        Сиенит – состоит из полевого шпата (ортоклаза), слюды и роговой обманки. Кварц отсутствует, средняя плотность 2,7 г/см3, предел прочности при сжатии до 220 МПа. Цвета – белый, светло-серый, розовый или красный. Он обрабатывается легче, чем гранит, применяется для тех же целей.

        Диорит состоит из плагиоклаза, авгита, роговой обманки и биотита. Средняя плотность – 2,7-2,9 г/см3, предел прочности при сжатии – 150-300 МПа, цвет от серого до темно-зеленого. Стоек к выветриванию, имеет малую истираемость. Применяют для изготовления облицовочных материалов, в дорожном строительстве.

        Габбро – кристаллическая порода, состоящая из плагиоклаза с цветным минералом, чаще всего пироксеном, иногда с роговой обманкой. Имеет среднюю плотность 2,8-3,1 г/см3, предел прочности при сжатии – до 350 МПа. Цвета – от серого или зеленого до черного. Применяют для облицовки цоколей, устройства полов.

        Разновидностью габбро является лабрадорит, состоящий в основном из плагиоклаза, Его особенностью является иризация, что придает камню декоративность. Применяют для облицовок.

        Излившиеся горные породы образовались при остывании магмы на небольшой глубине или на поверхности земли. В результате быстрого охлаждения прекратился рост кристаллических зерен, и возникла полукристаллическая зернистая или стекловидная структура. Они имеют химический и минералогический состав, аналогичный глубинным породам, но отличается от них структурой. К излившимся породам относят порфиры, диабаз, трахит, андезит, базальт.

        Порфиры являются аналогами гранита, сиенита, диорита. Средняя плотность – 2,4-2,5 г/см3, предел прочности при сжатии – 120-340 МПа. Цвета – от красно-бурого до серого. Структура – порфировидная, т.е. с крупными вкраплениями в мелкозернистую структуру, чаще всего ортоклаза или кварца. Их применяют для изготовления щебня, декоративно-поделочных целей.

        Диабаз является аналогом габбро, имеет кристаллическую структуру. Средняя плотность – 2,9-3,1 г/см3, предел прочности при сжатии –

200-300 МПа, цвета от темно-серого до черного. Применяют для наружной облицовки зданий, изготовления бортовых камней, в виде щебня для кислотоупорных футеровок. Температура плавления его не высокая – 1200-

13000С, что позволяет применять диабаз для каменного литья.

        Трахит является аналогом сиенита. Имеет тонкопористое строение, средняя плотность – 2,2 г/см3, предел прочности при сжатии – 60-70 МПа. Окраска – светло-желтая или серая. Применяют для изготовления стеновых материалов, крупного заполнителя для бетона.

        Андезит является аналогом диорита. Имеет среднюю плотность

 2,9 г/см3, прочность при сжатии 140-250 МПа, окраску – от светло до темно-

серой. Применяют в строительстве – для изготовления ступеней, облицовочного материала, как кислотостойкий материал.

        Базальт – аналог габбро. Имеет стекловидную или кристаллическую структуру. Средняя плотность 2,7-3,3 г/см3, предел прочности при сжатии от

50 до 300 МПа. Цвета от темно-серого до черного. Применяют для изготовления бортовых камней, облицовочных плит, щебня для бетонов. Является сырьем для изготовления каменных литых материалов, базальтового волокна.

        Обломочные  породы представляют собой выбросы вулканов. В результате быстрого охлаждения магмы образовались породы стекловидной пористой структуры. Их подразделяют на рыхлые и сцементированные. К рыхлым относят вулканические пеплы,  и пемзу.

        Вулканические пеплы – порошкообразные частицы вулканической лавы размером до 5 мм. Пеплы применяют как активную минеральную добавку в вяжущие.

        Пемза – пористая порода ячеистого строения, состоящая из вулканического стекла. Пористая структура образовалась в результате воздействия газов и паров воды на остывавшую лаву, средняя плотность составляет 0,15-0,5 г/см3, предел прочности при сжатии – 2-3 МПа. В результате высокой пористости (до 80%) имеет низкий коэффициент теплопроводности. Применяют ее в виде заполнителей для легких бетонов, теплоизоляционных материалов, в качестве активной минеральной добавки для извести и цементов.

        К сцементированным породам относятся вулканические туфы.

        Вулканические туфы – пористые стекловидные породы, образовавшиеся в результате уплотнения вулканических пеплов. Средняя плотность туфов – 1,25-1,35 г/см3, пористость – 40-70 %, предел прочности при сжатии 8-20 МПа. Цвета – розовый, желтый, оранжевый, голубовато-зеленый. Применяют их в качестве стенового материала, облицовочных плит для внутренней и наружной облицовки зданий.

Осадочные горные породы

        Осадочные г. п. по условиям образования подразделяют на обломочные

(механические отложения), химические осадки и органогенные.

        Обломочные породы образовались в результате физического выветривания, т.е. воздействия ветра, воды, знакопеременных температур. Их подразделяют на рыхлые и сцементированные. К рыхлым относят песок, гравий, глину.

        Песок представляет собой смесь зерен с размером частиц от 0,1 до

5 мм, образовавшуюся в результате выветривания изверженных и осадочных г. п.

        Гравий – г. п., состоящая из округлых зерен от 5 до 150 мм различного минералогического состава. Применяют для бетонов и растворов, в дорожном строительстве.

        Глины – тонкообломочные породы, состоящие из частиц мельче

0,01 мм. Цвета – от белого до черного. По составу подразделяют на каолинитовые, монтмориллонитовые, галлуазитовые. Являются сырьем для керамической и цементной промышленности.

        К сцементированным осадочным породам относят песчаник, конгломерат, брекчию.

        Песчаник – г. п. состоящая из сцементированных зерен кварцевого песка. Природными цементами служат глина, кальцит, кремнезем. Средняя плотность кремнистого песчаника составляет 2,502,6 г/см3 предел прочности при сжатии – 100-250 МПа. Применяют для изготовления щебня, облицовки зданий и сооружений.

        Конгломерат и брекчия. Конгломерат – г. п., состоящая из зерен гравия, сцементированных природным цементом; брекчия – из сцементированных зерен щебня. Средняя плотность их составляет

 2,6-2,85 г/см3, предел прочности при сжатии 50-160 МПа. Применяют конгломерат и брекчию для покрытия полов, изготовления заполнителей для бетона.

        Химические осадки образовались в результате выпадения солей при испарении воды в водоемах. К ним относят гипс, ангидрит, магнезит, доломит и известковые туфы.

        Гипс состоит в основном из минералов гипса . Это порода белого или серого цвета. Применяют для изготовления гипсовых вяжущих веществ и для облицовки внутренних частей зданий.

        Ангидрит включает минералы ангидрита – СаSO4. Цвета – светлые с голубовато-серыми оттенками. Применяют там же, где и гипс.

        Магнезит состоит из минерала магнезита – MgCO3. Применяют для изготовления вяжущего каустического магнезита и огнеупорных изделий.

        Доломит включает минерал доломита . Цвет – серо-желтый. Применяют для изготовления облицовочных плит и внутренней облицовки, щебня, огнеупорных материалов, вяжущего вещества – каустического доломита.

        Известковые туфы состоят из минерала кальцита – СаСО3. Это пористые породы светлых тонов, средняя плотность 1,3-1,6 г/см3, предел прочности при сжатии – 15-80 МПа. Из них изготавливают штучные камни для стен, облицовочные плиты, легкие заполнители для бетонов, известь.

        Органогенные породы образовались в результате жизнедеятельности и отмирания организмов в воде. К ним относятся известняки, мел, диатомит, трепел.

        Известняки – г.п., состоящие в основном из кальцита предел прочности при сжатии. Могут содержать примеси глины, кварца, железисто-магнезиальных и других соединений. Образовались в водных бассейнах из остатков животных организмов и растений. По структуре известняки подразделяют на плотные, пористые, мраморовидные, ракушечниковые и др.

        Плотные известняки имеют среднюю плотность 2,0-2,6 г/см3, предел прочности при сжатии – 20-50 МПа; пористые – среднюю плотность 0,9-

2,0 г/см3, предел прочности при сжатии – от 0,4 до 20 МПа. Цвета белый, светло-серый, желтоватый. Применяют для изготовления облицовочных плит, архитектурных деталей, щебня, в качестве сырья для цемента, извести.

        Известняк-ракушечник состоит из раковин моллюсков и их обломков. Это пористая порода со средней плотностью 0,9-2,0 г/см3, предел прочности при сжатии – 0,4-15,0 МПа.

Применяют для изготовления стеновых материалов и плит для внутренней и наружной облицовки зданий.

        Мел – г.п., состоящая из кальцита СаСО3. Образована раковинами простейших животных организмов. Цвет – белый, применяется для приготовления красочных составов, замазки, изготовления извести, цемента.

        Диатомит – г.п., состоящая из аморфного кремнезема. Образована мельчайшими панцирями диатомовых водорослей и скелетами животных организмов. Слабосцементированная или рыхлая порода, имеет среднюю плотность 0,4-1,0 г/см3. Цвет – белый с желтоватым или серым оттенком.

        Трепел – сходная с диатомитом порода, но более раннего образования. Сложена, в основном, сферическими тельцами опала и халцедона. Применяют диатомит и трепел для изготовления теплоизоляционных материалов, легкого кирпича, активных добавок и вяжущие вещества.

Метаморфические горные породы

        К метаморфическим г. п. относятся гнейсы, глинистые сланцы, кварцит, мрамор.

        Гнейсы – сланцевые породы, образовавшиеся чаще всего в результате перекристаллизации гранитов при высокой температуре и одноосном давлении. Их минералогический состав – как у гранитов, средняя плотность составляет 2,5-2,6 г/см3, предел прочности при сжатии – 129-300 МПа. Цвета – серый, розовый, красный. Применяют для изготовления облицовочных плит, бутового камня.

        Глинистые сланцы – породы, образовавшиеся в результате видоизменения глины под большим давлением. Средняя плотность – 2,7-

2,9 г/см3, предел прочности при сжатии – 60-120 МПа. Цвета – темно-серый, черный, Раскалываются на тонкие пластинки толщиной 3-10 мм. Применяют для изготовления облицовочных и кровельных материалов.

        Кварцит – мелкозернистая г. п., образовавшаяся в результате перекристаллизации кремнистых песчаников. Средняя плотность составляет 2,5-2,7 г/см3, предел прочности при сжатии до 400 МПа. Цвета – серый, розовый, желтый, темно-вишневый, малиново-красный и др. Применяют для облицовки зданий, архитектурно-строительных изделий, в виде щебня.

        Мрамор – г.п., образовавшаяся в результате перекристаллизации известняков и доломитов при высоких температурах и давлении. Средняя плотность – 2,7-2,8 г/см3, предел прочности при сжатии – 40-170 МПа. Окраска – белая, серая, цветная. Он легко распиливается, шлифуется, полируется. Применяют для изготовления архитектурных изделий, облицовочных плит, в качестве заполнителя для декоративных растворов и бетонов.

Добыча и обработка каменных материалов

Горные породы для изготовления каменных материалов разрабатывают, в основном, открытым способом в карьерах.

        Рыхлые породы – песок, гравий добывают одно- или многоковшовыми экскаваторами и гидромеханизированным способом.

        Бутовый камень и щебень получают из г. п., добываемых взрывным способом.

        Дробление щебня выполняют на дробильно- сортировочных установках.

        Штучные изделия получают из блоков-полуфабрикатов размером 4-5 м или вырезают из горных массивов камнерезными машинами.

        Блоки-полуфабрикаты отделяют от горного массива взрывным, механическими способами, вручную – при помощи клиньев или реактивно-струйным способом, разрезая газовой струей с температурой выше 25000С, получаемой сгоранием керосина в кислороде. Затем их распиливают или раскалывают. Распиловку на плиты выполняют рамными, канатными или дисковыми пилами. Этим способом получают облицовочные плиты, подоконные доски, ступени и др. При помощи раскалывания изготавливают облицовочные плиты, бортовые камни, брусчатку.

        Мягкие породы, такие как известняк-ракушечник, туф, применяемые для изготовления стеновые материалов, разрабатывают камнерезными машинами.

        Штучные изделия имеют различные фактуры, которые регламентируются стандартами. Их подразделяют на абразивные и скалывания. К абразивным фактурам относя пиленую, обработанную ультразвуком, лощеную и полированную. К фактурам скалывания – «скалу», бугристую, рифленую, точечную и термообработанную.

        Пиленая фактура после распиловки камня не подвергается дополнительной обработке или поверхность очищается пескоструйным, химическим(кислотой) или ультразвуковым способами.

        Шлифованная фактура образуется при обработке шлифовальными инструментами. Получается равномерно-шероховатая поверхность с небольшими следами, оставшимися после пиления, или без видимых следов обработки – тонкошлифованной фактуры.

        Лощеная фактура образуется после доводки шлифованной поверхности мелкозернистым доводочным инструментом. Получается гладкая матовая поверхность.

         Полированная фактура образуется после обработки поверхности полировочными порошками – оксидом хрома или железа, порошком пемзы и др.

        Фактура «скала» имеет грубый рельеф лицевой поверхности. образуется в результате раскалывания камня с дополнительным околом по периметру лицевой грани.

        Бугристая фактура имеет чередование бугров и впадин, получаемых обработкой поверхности шпунтом или узкой скарпелью.

        Рифленая фактура с шероховатой поверхностью и параллельными бороздами глубиной до 3 мм получается путем обработки поверхности троянкой или дисковыми пилами.

        Бороздчатая фактура с прерывистыми бороздами глубиной до 2-3 мм и шероховатой поверхностью получается при обработке поверхности пластинчатой бучардой и фрезой.

        Точечная фактура получается при обработке поверхности крестовой бучардой.

        Термообработанная фактура получается в результате нагревания поверхности струей газа с высокой температурой. Происходит скалывание поверхности и ее оплавление.

Материалы и изделия из природного камня

Технические требования к материалам и изделиям

        Важнейшими характеристиками природных каменных материалов являются средняя плотность, прочность при сжатии, истираемость, износ, морозостойкость, водостойкость, теплопроводность.

        По средней плотности каменные материалы подразделяют на тяжелые со средней плотностью 1800кг/м3 и более, и легкие, со средней плотностью менее 1800 кг/м3. Тяжелые применяют в дорожном строительстве, для изготовления облицовочных материалов, полов; легкие – для изготовления стеновых материалов, в качестве легких заполнителей для бетонов. По прочности при сжатии они имеют марки 0,4; 0,7; 1; 1,25; 2,5; 3,5; 5,0; 7,5; 10; 12,5; 15; 20; 30; 40; 50; 60; 80; 100, что соответствует пределу прочности породы при сжатии, в МПа, в сухом состоянии. По морозостойкости каменные материалы делят на марки 10; 15; 25; 35; 50; 100; 150; 200; 300; 500, по водостойкости – на группы с коэффициентом размягчения Кр не ниже 0,6; 0,75; 0,9 и 1,0. Для стеновых материалов важнейшей характеристикой является коэффициент теплопроводности. Он составляет для известняка-ракушечника и вулканического туфа

Основные виды природных каменных материалов

        Природные каменные материалы условно подразделяют на сырьевые и готовые материалы и изделия.

        К сырьевым материалам относят щебень, гравий, песок, применяемые в качестве заполнителей для бетонов и растворов; известняк, мел, гипс, доломит, магнезит, глина, мергели и др. г. п. – для изготовления строительной извести, гипсовых и магнезиальных вяжущих, портландцементов.

        Готовые каменные материалы и изделия подразделяют на материалы для дорожного строительства, стен и фундаментов, облицовки зданий и сооружений.  

        К материалам для дорожного строительства относят булыжный, колотый и бортовые камни, щебень, гравий, песок.

        Булыжный камень представляет собой зерна горной породы, с овальными поверхностями размером до 300 мм.

        Колотый камень должен иметь форму, близкую к многогранной призме или усеченной пирамиде с площадью лицевой поверхности не менее 100см2 для камней высотой до 160 мм, не менее 200 см2 – при высоте до

200 мм и не менее 400 см2  - при высоте до 300мм. Верхняя и нижняя плоскости камня должны быть параллельными. Его изготавливают из хорошо обрабатываемых г. п. с пределом прочности при сжатии не менее 100 МПа. Булыжный и колотый камни применяют для устройства оснований и покрытий автодорог, крепления откосов насыпей, каналов.

        Камень брусчатый для дорожных покрытий имеет форму прямоугольного параллелепипида. По размерам подразделяют на высокий (БВ), длиной 250 и шириной 125 и высотой 160 мм, средний (БС) с размерами соответственно 250, 125, 130 мм и низкий (БН) с размерами 250, 100 мм. Верхняя и нижняя плоскости параллельны, боковые грани для БВ и БС сужены на 10 мм, для БН – на 5 мм. Изготавливают его из гранита, базальта, диабаза и других горных пород с пределом прочности при сжатии 200-400 МПа. Применяют для мощения площадей, улиц.

        Камни бортовые из горных пород применяют для отделения проезжей части дорог от разделительных полос тротуаров, пешеходных дорожек и тротуаров, пешеходных дорожек и тротуаров от газонов и т.п. По способу изготовления подразделяют на пиленые и колотые. По форме бывают прямоугольные и криволинейные. Имеют высоту от 200 до 600, ширину от80 до200 и длину – от 700 до 2000 мм.

        Щебень представляет собой рыхлый материал, полученный дроблением скальных г.п. с прочностью 80-120 МПа. При размере зерен от 5 до 40 мм его применяют для черного щебня и асфальтобетона при строительстве автодорог, щебень с зернами от 5 до60 мм служит для устройства балластного слоя железнодорожного пути.

        Гравий – рыхлый материал, образовавшийся при естественном разрушении г. п. Имеет скатанную форму. Для изготовления черного гравия применяют гравий с размером зерен от 5 до 40 мм, а для асфальтобетона его дробят обычно на щебень.

        Песок – рыхлый материал с размерами зерен от 0,16 до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения или полученный искусственным дроблением г.п. Применяют для подстилающих слоев дорожных одежд, приготовления асфальтовых и цементных бетонов и растворов.

        К каменным материалам и изделиям для фундаментов и стен относят бутовый камень, камни стеновые из г.п., крупные стеновые блоки.

        Бутовый камень представляет собой штучный камень размером 150-500 мм и массой 20-40 кг. По форме его подразделяют на рваный, постелистый и плитняковый.

        Рваный камень представляет собой куски неправильной формы с бугристой поверхностью. Постелистый имеет не менее одной небугристой грани, плитняковый – две параллельные грани. Получают бутовый камень из изверженных, осадочных и метаморфических г.п. Применяют для устройства бутовых и бутовобетонных фундаментов, подземных стен, стен неотапливаемых зданий.

        Камни стеновые из горных пород – материал в виде прямоугольного параллелепипида размером 390х190х188, 490х240х188 и 390х190х288 мм. Изготавливают из г.п. со средней плотностью до 2200 кг/м3 в основном из известняков и туфов. Применяют для кладки стен, перегородок и других частей зданий и сооружений.

        Крупные стеновые блоки изготавливают выпиливанием из г.п. средней плотностью до 2200 кг/м3. Это вулканические туфы, известняк, доломиты. Применяют для кладки наружных стен.

        К облицовочным материалам и изделиям из природного камня относят плиты облицовочные пиленые, архитектурно-строительные изделия, плиты декоративные.

        Плиты облицовочные пиленые из природного камня получают распиливанием каменных блоков. Они имеют длину от 150 до 1500, ширину от 150 до1200 и толщину от 8 до 30 мм. Применяют для наружной и внутренней отделки зданий и сооружений. Для облицовки стен изготавливают плиты из гранита, сиенита, диорита, лабрадорита, базальта, мрамора, известняка, песчаника, туфа и др. г. п. Настилка полов выполняется плитами из гранита, лабрадорита и реже из мрамора. Плиты из мрамора можно склеивать.

        Архитектурно-строительные изделия из природного камня получают из блоков или непосредственным выпиливанием из г.п. Предназначены для наружной и внутренней облицовки зданий и сооружений, устройства парапетов, ограждений лестниц. Изготавливают их из гранита, мрамора, плотного известняка, доломита, песчаника и др. г.п.

        Цокольные пиленые и колотые блоки имеют длину от 500 до1500, ширину от 200 до 1200, толщину от 40 до 60 для пиленых и от 100 до 300 мм для колотых. Фактура поверхности может быть пиленая, обработанная ультразвуком, шлифованная, лощеная, полированная, «скала», точечная, термообработанная.

        Накрывочные пиленые и колотые плиты имеют длину от 500 до 1500, ширину от 200 до 500 и толщину от 15 до 40 для пиленых и от 100 до 150 мм для колотых. Фактура такая же, как и для цокольных плит, за исключением «скалы».

        Подоконные пиленые плиты имеют длину от 600 до 1500, ширину от 220 до 400 и толщину от 20 до 40 мм со шлифованной, лощеной или полированной фактурами.

        Цельные пиленые и колотые ступени изготавливают длиной от 600 до 1500, шириной от 260 до 400 и толщиной от 80 до 120 у пиленых и от 120 до 200 мм у колотых. Фактура поверхности может быть пиленая, шлифованная, лощеная, полированная или термообработанная. У колотых ступеней – точечная.

        Проступи пиленые имеют длину от 600 до 1500, ширину от 300 до 400 и толщину от 20 до 40 мм. Фактура поверхности – пиленая, шлифованная, полированная, термообработанная или точечная.

        Парапеты пиленые прямые и криволинейные изготавливают длиной от 500 до 1500, шириной от 80 до 200 и высотой от 500 до 1200 мм, парапеты колотые – длиной от 500 до 1500, шириной от 200 до 400 и высотой от 500 до 1200 мм. Имеют пиленую, шлифованную, полированную, термообработанную или точечную фактуру.

        Кроме перечисленных выпускают сложнопрофильные архитектурные изделия: колонны, балясины, детали обрамления порталов, детали карниза, междуэтажные пояса, камни кардонные.

        Плиты декоративные на основе природного камня получают из природного камня и неорганических или полимерных связующих. Изготавливают с мозаичной, брекчиевидной или орнаментной поверхностью. Имеют прямоугольную форму длиной от 200 до 1500, шириной от 200 до 1200 и толщиной от 10 до 40 мм. Предназначены наружной и внутренней облицовки зданий и сооружений.

Защита, транспортирование и хранение

природных каменных материалов

        Каменные материалы в условиях службы в конструкциях и сооружениях могут подвергаться медленному разрушению. Этот процесс по аналогии с разрушением г. п. на земной поверхности называют выветриванием. Основные причины разрушения каменных материалов в сооружениях:

        - растворяющее действие воды, усиливающееся растворенными в ней газами (SO2 и СО2 и др.);

        - замерзание воды в порах и трещинах, сопровождающееся появлением в материале больших внутренних напряжений;

        - резкое изменение температур, вызывающее появление на поверхности материала микротрещин.

        Все мероприятия по защите каменных материалов от выветривания направлены на повышение их поверхностной плотности и на предохранение от воздействия влаги.

        Стойкость материалов против выветривания можно повысить конструктивными мерами, к числу которых относят обеспечение хорошего стока воды и придание камням плотной и гладкой поверхности, например зеркальной. Стойкость против выветривания пористых материалов существенно повышается при создании на их лицевой поверхности плотного водонепроницаемого слоя или гидрофобизацией.

        Облицовочные плиты перевозят в прочной таре, приспособленной для механизированной погрузки. Плиты при транспортировке устанавливают в вертикальном положении попарно лицевыми поверхностями внутрь с прокладкой бумаги и закрепляют клиньями.

        Камни облицовочные и ступени укладывают рядами, используя деревянные прокладки. Плиты для полов хранят уложенными на длинное ребро в один ряд по высоте.

        Бутовый камень хранят навалом на открытой площадке в прямоугольных штабелях объемом до 200 м3 и высотой 1 м. Стенки штабелей следует класть из более крупных камней в перевязку, укладывая их постелистой стороной вниз. Мелкие камни засыпают внутрь штабеля.

Рекомендуемая литература.

1. Основин В.Н., Шуляков Л.В., Дубяго Д.С. « Справочник по строительным материалам и изделиям» 2010

2. Барабанщиков Ю. Г.  «Строительные материалы и изделия»

            Москва Издательский центр «Академия» 2008г. Учебник

                3. Невский В.А. «Строительные материаловедение» Учебное пособие

                Ростов-на-Дону, Феникс 2010  

4. Попов К.Н., Каддо М.Б. «Строительные материалы и изделия», Москва, «Высшая школа» 2010