Властивості природних кам'яних матеріалів.
З різноманіття фізико-механічних властивостей природних кам'яних матеріалів зазвичай виділяють середню щільність, межа міцності при стисненні, морозостійкість, за величиною яких оцінюють їх якість і поділяють на марки.
Залежно від середньої щільності природні кам'яні матеріали поділяють на легкі (пористі) (рс <1800 кг/м3) и тяжелые (рс> 1800кг / м3).
За межі міцності при стисненні (МПа) встановлено такі марки кам'яних матеріалів: для важких порід -10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100; для легких порід - 3,5; 5; 7,5; 10; 15; для черепашнику, що йде на кладку стін, - 0,4; 0,7; 1; 1,5; 2,5; 3,5; 5.
По морозостійкості в циклах заморожування і відтавання для кам'яних матеріалів встановлені марки: F10, F15, F25, F35, F50, F100, F150, F200, F300.
За ступенем водостійкості (коефіцієнту розм'якшення) матеріали ділять на групи з величиною даного показника 0,6; 0,75; 0,9 і 1.
Види природних кам'яних матеріалів і виробів.
Всі кам'яні матеріали, що використовуються в будівництві, можна розділити на дві основні групи - матеріали, що застосовуються в початковому вигляді (без обробки), і матеріали, придатні для будівельних цілей лише після відповідної обробки.
Бутовий камінь - великі шматки неправильної форми, одержувані вибуховим методом (рваний бут) низ осадових (вапняків і доломіту) або вивержених гірських порід. Розміри бутових каменів для укладання вручну складають 150. 500 мм, маса-10. 30 кг.
Бутовий камінь - дешевий будівельний матеріал, який застосовується для кладки фундаментів, стін допоміжних приміщень, масивних частин гідротехнічних споруд. Однак через трудомісткість кладки більшу частину видобутого каменю переробляють на щебінь для бетону.
Валунний камінь - великі уламки (більше 300 мм) гірських порід льодовикового походження, що характеризуються окатанной, часто сильно вивітрилася поверхнею. Використовують його для отримання брукового каменю і щебеню.
Бруковий камінь - шматки гірської породи розміром до 300 мм. Застосовують його для покриття мостових, дворів і укосів, для кам'яної начерки при будівництві дамб. Великий бруковий камінь можна застосовувати як бут, невеликий камінь переробляють на щебінь. Якість буту визначається шляхом нанесення ударів по ньому молотком. Якщо камінь видає чистий звук і не розсипається - він придатний для будівництва.
Гравій - пухке скупчення різному окатанних уламків гірських порід. Залежно від лінійного розміру зерен гравій поділяють на фракції: 5. 10, 10. 20, 20. 40 і 40. 70 мм. Гравій найчастіше добувають разом з піском при розробці піщано-гравійних родовищ і рідше - з дна річок, озер і морів. Масова частка гравію в піщано-гравійних сумішах становить в середньому 30. 40%.
При розробці родовищ добута піщано-гравійна суміш піддається сортуванню з відділенням піску і поділом гравію по крупності зерен на передбачені стандартом фракції. Гравій використовують як крупний заповнювач у цементних (до М300) і асфальтових бетонів для дорожніх покриттів.
Пісок - пухка гірська порода, що складається з зерен мінералів і порід розміром 0,16. 5 мм. Залежно від мінералогічного складу розрізняють піски кварцові, польовошпатних і карбонатні. Природний пісок добувають в піщаних і гра-війна-піщаних кар'єрах. Останні бувають гірські або водні. При відсутності якісних природних пісків використовують пісок з відсіву дроблення скельних гірських порід.
Пісок як будівельний матеріал широко застосовують в будівництві як дрібний заповнювач в бетонах і розчинах. Від якості піску як заповнювач залежить міцність багатьох будівельних матеріалів.
Кварцові піски - основна сировина для скляної промисловості.
Міцність щебеню характеризується маркою, відповідає межі міцності при стисненні вихідної гірської породи в насиченому водою стані і визначається побічно за показником подрібнюваністю щебеню при стисканні (роздавлюванні) в циліндрі.
Щебінь з вивержених гірських порід, застосовуваний як заповнювач для важкого бетону, повинен мати марку, яка відповідає межі міцності породи не нижче 80 МПа, з метаморфічних порід - не нижче 60 МПа, з осадових порід - не нижче 30 МПа.
Отримують щебінь дробленням каменю в дробарках різних конструкцій (щекових, конусних), а дрібний щебінь (з розміром шматків менше 25 мм) - на молоткових або валкових дробарках. Технологія приготування щебеню складається з наступних операцій: розколювання щебеню на шматки, розміри яких відповідають типу дробарки; завантаження (подача) каменю в дробарки; дроблення каменя до отримання зерен заданого розміру, подача щебеню на сортування; сортування щебеню (по крупності зерен) на обертових грохотах і переміщення відсортованого щебеню до місця зберігання.
У вельми великих обсягах (близько 20% загального випуску) щебінь проводиться дробленням великих фракцій гравію. Цим досягається комплексне використання піщано-гравійних родовищ з додатковим виходом високоякісного дробленого заповнювач.
У щебені з гравію подрібнених зерен має бути не менше 80% за масою. Подрібненими вважають зерна, площа Околот поверхні яких більше половини всієї площі поверхні зерна.
Щебінь широко застосовують в будівництві для приготування цементобетонних і асфальтобетонних сумішей, підстав для дорожніх покриттів і ін.
Стінові камені і блоки отримують з пористих вапняків, вулканічних туфів і інших гірських порід щільністю 900. 2200 кг / м3. Марки каменів і блоків в залежності від пористості гірської породи можуть бути від 4 до 50. Для лицьової кладки без штукатурки марка каменю повинна бути не нижче 25. Водопоглинання каменів допускається не більше 30%; коефіцієнт розм'якшення - 0,6; марка по морозостійкості - F15.
Основні розміри каменів для кладки стін: 390x190x188 і 390x190x288 мм. Кожен стіновий камінь замінює 8. 12 цеглин. Значно ефективніше використання великих стінових блоків розміром до 3000x1000x500 мм і масою до 1,5 т.
Пиляні стінові камені і блоки - ефективний місцевий будівельний матеріал. Житлові і громадські будівлі, зведені з стінових каменів і блоків, значно дешевше будівель, побудованих з цегли або бетонних блоків.
Облицювальні плити. Для зовнішньої обробки використовують в основному глибинні вивержені породи (граніти, сиеніти, габро), а також щільні вапняки, доломіт, мармур і вулканічний туф.
Облицювальні плити для зовнішнього облицювання випускають товщиною 8. 30 мм, шириною 150. 1200 мм, довжина може бути довільною, але не менше ширини, зазвичай 1000. 1500 мм (ГОСТ 9480-89). Пиляні плити для внутрішнього облицювання виготовляють товщиною 10. 12 мм, шириною 400 мм. довжиною 800 мм; використовують мармур, пористі вапняки та інші породи.
Облицювальні плити обробляються до різного ступеня гладкості поверхні:
• полірована - гладка поверхня з дзеркальним блиском, що дає чітке відображення. Поліровані плити широко використовуються при облицюванні поверхонь всередині приміщень, а також для облицювання фасадів будівель. При попаданні води вони стають слизькими;
• лощеная фактура - гладка, відполірована не до дзеркального блиску бархатисто-матова поверхня. Застосовується для облицювання будь-яких поверхонь;
• шліфована - гладка рівномірно шорстка поверхня, у якій малюнок каменю згладжений; висота нерівностей рельєфу - до 0,5 мм. Плитки з поверхнею, обробленої таким чином, застосовуються для облицювання підлоги, де необхідно зменшити ковзання, а також для ступенів і сходових площадок;
• пиляна - поверхня, котра не піддається після розпилювання каменю ніякої подальшої обробки з нерівностями рельєфу заввишки до 2 мм;
• фактура скелі - грубо оброблений камінь. Застосовується в основному для облицювання фасадів;
• вогнева обробка - злегка оплавлена поверхню після високотемпературної обробки.
Плити декоративні на основі природного каменю отримують з природного каменю (щебінь або обрізки плит) і неорганічних або полімерних зв'язуючих. Їх виготовляють з мозаїчною, брекчієвидною або орнаментной поверхнею. Мають прямокутну форму довжиною від 200 до 1500 мм, шириною - від 200 до 1200 мм і товщиною - 10. 40 мм. Застосовують для зовнішнього і внутрішнього облицювання будівель і споруд.