Материалы из природного камня Определение краткие исторические

Материалы из природного камня

Определение, краткие исторические сведения Материалы из природного камня получают путем добычи и обработки горных пород. Наиболее древние сооружения, сохранившиеся до наших дней, построенные из природного камня. Мегалитические культовые сооруженияменгиры, дольмены и кромлехи- явились первыми зданиями , имеющими внутреннее пространство, масштаб, ритм. Знаменитый кромлех Стоунхендж в Великобритании у г. Солсбери построен от 1900 до 1400 г. до н. э. и включает три сооружения.

Среди отдельных ярких мазков на огромной картине древней мировой архитектуры из природного камня можно отметить творения мастеров Византии, Сирии, Армении, Грузии, и, конечно, Руси Дмитриевский собор в г. Владимиреяркий пример самобытного русского каменного храма с великолепной резьбой. Многие специалисты в области архитектуры считают готику вершиной зодчества из природного камня. Желание средневековых зодчих преодолеть недостатки природного камня как конструкционного материала привело к созданию очень сложных конструкций и объемных решений. Так , вертикальная направленность готических соборов явилась не только отражением религиозного стремления к небу, но и требованием учитывать свойства материала, причем строительство этих соборов длилось многие годы. Дальнейшее развитие архитектуры из природного камня , в том числе в эпоху Ренессанса, связано с переходом к более простым формам.

Основы производства Сырье. Для производства материалов из природного камня используют горные породы, состоящие из одного природного минерала (вещества, примерно однородного по химическому составу и свойствам)мономинеральные или, как правило, включающие в свой состав несколько минераловполиминеральные. Классификация горных пород, в зависимости от условий образования (генетическая).

Классификация горных пород Магматические Изверженные- гранит Обладают большой плотностью, теплопроводностью и прочностью Эффузивные- образуют породы со скрыто- и мелкокристаллическими структурами(базальт) Обломочные- используются, как отделочные материалы(пемза, вулканический туф)

Осадочные Сформировались в результате преобразования продуктов разрушения изверженных пород, морских и континентальных осадков в виде отдельных пластов и слоев на земной поверхности и вблизи нее при относительно низких температурах и давлении. Механические- песчаник Химические- гипсовый камень Органогенные образования - травертин, доломит, известняк и др.

Метаморфические Видоизмененные. Образуются в толще земной коры в результате более или менее глубокого преобразования изверженных или осадочных горных пород при действии высоких температур и давления, а также возможных химических реакций. Отличаются от исходных структурой и свойствами. По структуре их различают на массивные, или зернистые (мрамор, кварцит), и сланцеватые (гнейсы, сланцы).

Основы технологии Каменные карьеры->камне образующие предприятия • Обработка резанием- придает камню формы и размеров выпускаемого изделия. • Обработка скалыванием- изделию придают форму , грубо приближающуюся к заданной, и лишь затем изделие получает окончательную форму в соответствии с проектом. • Шлифование- фактурная обработка, придает камню заданную степень рельефа.

Номенклатура Блоки- выпускаются объемом не менее 0, 1 метра в кубе , используются для кладки фундаментов и стен, в зависимости от технологии обработки, выпускают колотые, тесаные, пиленые. Камни- размеры 390 на 190 и на 188, 490 на 240 и на 188, 390 на 190 и на 288 мм и др. аналогичны по назначению блокам. Плиты- шириной до 12000 мм, длиной, как правило, не менее ширины и толщиной от 5 до 40 мм используют для наружной и внутренней облицовки.

Архитектурно- строительные изделия Плиты цокольные, пиленые и колотые Накрывочные пиленые и колотые Подоконные пиленые и колотые Ступени цельные пиленые и колотые Балясины- невысокий фигурный столбик в форме тела вращения. Порталы- профильные изделия для обрамления дверных проемов, выполняемые, из гранита, габбро, лабрадорита и других изверженных пород. Деталь карниза- профильное изделие в виде декоративного выступа на верхней части наружной облицовки поля стены. Деталь пояса- горизонтальный выступающий элемент наружной облицовки, отделяющий цокольную часть от вышележащей стены. Камень кордонный- профильное изделие верхней части массивного цоколя из плотных и прочных пород.

Декоративный шар- профильное изделие сферической формы. Используется при оформлении фасадов, фонтанов, набережных. Материалы специального назначения: Бутовый камень Щебень Плиты для гидротехнических сооружений Брусчатки Бортовые камни Плиты для тротуаров

Свойства Эксплуатационно- техническиеопределяются структурной горной породы. • Твердость материалов: твердые(гранит, диорит, базальт), средней твердости(мрамор, известняк, песчаник), мягкие(гипсовый, тальковый). • Средняя плотность – в зависимости от их вида, находится в пределах 800 -3100 кг/метр в кубе. • Водопоглощение - довольно низкая , как правило находится в пределах 0, 01 -5% • Морозостойкость - сравнительно высокая • Предел прочности при сжатиизависит от их твердости: гранит 20250 МПа, базальт 50 -300 МПа, мрамор 60 -200 МПа, песчаник 30 -100 МПа, гипсовый 15 -30 МПа • Истираемость. Весьма мала у твердых материалов- не более 0, 5 г/см в квадрате, средней твердости в пределах от 1 -5 г/см в квадрате • Долговечность. Относятся: мелкозернистые граниты. Первые разрушения обнаруживаются через 200 -500 лет

Эстетические характеристики Богатство расцветок природных материалов исключительно велико : 40%- минералов зеленые, 20%- желтые, 10%-красные и коричневые, 7%- черных, 3%- синих, 3%фиолетовые и пурпурные. При оценки цвета следует учитывать блеск минералов: тусклый, жирный, перламутровый и яркий блеск. По характеру обработки фактуры природного камня делятся на две основные группы Абразивные (пиленая, грубо –и тонкошлифованная , лощеная, полированная) Ударные ( «скала» , крупно- и мелкобугристая, крупно- и мелкорифленная , бороздчатая , точечная или кованая) Пиленая фактура- характеризуется сравнительно ровной с тонкими штрихами поверхностью и высотой рельефа. Грубошлифованная фактура- высота рельефа 0, 2 -0, 5 мм, повышенным светорассеянием, имеет следы обрабатывающего инструмента. Тонкошлифованная фактура- гладкая бархатистая. Лощеная фактура- представляет собой последнюю грань шлифования и имеет слабый блеск. Полированная фактура – получается на конечной стадии абразивной обработки и характеризуется зеркальным блеском.

Кроме того выделяют: Очищенная фактура- характеризуется матовой поверхностью с хорошо выявленной текстурой, получается после ультра звуковой обработки природного камня в водной среде. Термообработанная фактура- характеризуется шероховатостью, следами шелушения. Для ее получения лицевую поверхность природного камня обрабатывают высокотемпературной струей, выходящей из реактивной горелки термоинструмента , При этом от породы отделяются мелкие чешуйчатые частицы. При оценке абразивных фактур учитывают, что они наиболее явно обнаруживают все дефекты природного камня. Бугристые фактуры- характеризуются наличием на поверхности равномерно распределенных бугров и впадин. Рифленые фактуры- отличаются наличием непрерывных параллельных борозд, располагаемых без строгой прямолинейности и получаемых с помощью строгальных станков или ручного инструмента(троянки) Бороздчатая фактура- имеет прерывистые параллельные борозды, получаемые пластинчатой бучардой или катучей фрезой. Высота рельефа до 3 мм. Точечная, или кованая, фактура- представляет собой незначительные углубления, равномерно распределенные на предварительно выровненной поверхности. Высота рельефа 0, 5 -2 мм. Текстура природных каменных материалов связана с неоднородностью их структуры, которая, в свою очередь, определяется условиями образования горной породы.

Области применения В архитектурно строительной практики природные каменные материалы используют как конструкционные(блоки для фундаментов, стен), конструкционно-отделочные (плиты для пола, лестницы), отделочные(плиты, профильные изделия для наружной и внутренней облицовки).

Блоки из природного камня для фундаментов и кладки наружных стен применяются, как правило, как местный строительный материал для двух- и пятиэтажных жилых, общественных и промышленных зданий. Блоки для кладки стен из песчаника светло- коричневые, желтые, красные; из известняка- серые и др. Эти цвета , причем различных оттенков, оказывают большое влияние на эстетическую выразительность зданий и сооружений. Внедрение более универсальных материалов привело к заметному ограничению объема применения природного камня для фундаментов и стен.

Отделочные материалы из природного камня для наружной облицовки отличаются прежде всего более высокой долговечностью по сравнению с другими материалами аналогичного назначения. Так, в Росси ведущим потребителем облицовочных материалов являлась Москва. Многие жилые, общественные и административные здания, набережных р. Москвы, мосты облицованы материалами из гранита (месторождения Украина), мрамора (месторождения Урала, Грузии)и других горных пород различных месторождений.

И в зарубежной архитектурностроительной практике материалы из природного камня применяются в значительных количествах для наружной облицовки общественных и админастративных зданий. Весь огромный фасад здания Фонда Форда в Нью. Йорке облицован плитами из гранита с полированной фактурой.