Про натуральний камінь

Про натуральний камінь

Натуральний камінь - найдавніший будівельний матеріал. У зв'язку з трудомісткістю обробки раніше з нього зводили в основному палаци, культові та оборонні споруди, багато з яких вважаються чудесами світу - єгипетські піраміди, піраміда ацтеків, Велика Китайська стіна, мавзолей Тадж Махал ...

Сьогоднішній рівень розвитку каменеобробки дозволяє використовувати камінь в масовому будівництві - як для зовнішнього, так і для внутрішнього оздоблення будівель. Але у кожного каменю є свої особливості, які пояснюються його фізичними властивостями.

Походження і класифікація гірських порід

Камінь відноситься до числа гірських порід. Гірськими породами називають природні утворення, що складаються з окремих мінералів та їх асоціацій.

Вивченням складу, походження і фізичних властивостей гірських порід займається наука петрографія. Згідно з її даними, за своїм походженням всі породи діляться на три основні групи:

1. Вивержені (первинні)

2. Осадові (вторинні)

3. Метаморфічні (видозмінені)

Вивержені породи утворилися безпосередньо з магми (розплавленої маси переважно силікатного складу), в результаті її охолодження і застигання. Залежно від умов застигання розрізняють глибинні і гірські породи.

Глибинні виникли в результаті поступового охолодження магми при високому тиску всередині земної кори. У цих умовах складові магми кристалізувалися, завдяки чому утворилися масивні щільні породи з повнокристалічною структурою: граніти, сієніти, лабрадорити і габро.

Породи, що вилилися, утворилися в результаті вулканічного виверження магми, яка швидко остигала на поверхні при низькій температурі і тиску.

Часу для утворення кристалів було недостатньо, тому породи цієї групи мають приховано або дрібнокристалічну структуру і велику пористість: порфіри, базальти, вулканічні туфи, попели і пемзи.

Осадові гірські породи називають вторинними, оскільки вони утворилися в результаті руйнування вивержених порід, або з продуктів життєдіяльності рослин і тварин організмів.

Один із способів формування цих гірських порід - хімічні опади, які утворюються в процесі висихання озер і заток. В результаті в осад випадають різні сполуки, які з часом перетворюються на травертин, доломіт. Загальна особливість цих порід - пористість, тріщинуватість, розчинність у воді.

До уламкових осадових порід відносяться зцементовані відкладення (пісковики, брекчії, конгломерати) і пухкі (піски, глини, гравій та щебінь). Зцементовані відкладення утворилися з пухких. Наприклад, піщаник - з кварцового піску з вапняним цементом, брекчія - з зцементованого щебеню, а конгломерат - з гальки.

Ще відомі породи органічного походження - вапняки і крейда. Вони утворюються в результату життєдіяльності тваринних організмів і рослин.

Метаморфічні породи утворилися шляхом перетворення вивержених і осадових гірських порід в новий вид каменю під впливом високої температури, тиску і хімічних процесів. Серед метаморфічних порід розрізняють масивні (зернисті), до яких відносяться мармур і кварцити, а також сланцеві - гнейси і сланці.

Властивості гірських порід

Декоративність

Важлива властивість гірських порід, що дозволяє використовувати їх в якості облицювального матеріалу - декоративність. Мається на увазі естетична привабливість природного каменю, в першу чергу його колір і малюнок.

Міцність

Якщо говорити про використання натурального каменю в будівництві, то в цьому сенсі одним з найважливіших його властивостей є міцність, від якої залежить зносостійкість матеріалу. Чим міцніше камінь, тим довше він прослужить.

Залежно від твердості мінералів, що входять до складу гірської породи і в значній мірі визначають її властивості, камені умовно діляться на три групи:


  • міцні - кварцити, граніти, габро;
  • середньої міцності - мармур, вапняки, травертини;
  • низької міцності - пухкі вапняки, туфи.

Густина

Густина - це маса одиничного обсягу речовини. Від цього показника залежить вага конструкції: чим вища густина каменю, тим конструкція буде важче. За густиною камені діляться на легкі (густиною до 2200 кг/м3) і важкі (густина понад 2200 кг/м3). Густина залежить від пористості породи і мінералів, що входять до її складу.

Пористість

Пористість каменя, який використовується в якості облицювального матеріалу, є однією з найважливіших його характеристик.

Від пористості залежить водопоглинання і відповідно, солестійкість і кислотостійкість. А це основні показники, що впливають на довговічність матеріалу. Крім того, загальна пористість визначає міцність, теплопровідність, оброблюваність, поліруємість, декоративність каменя і інші якісні характеристики. З підвищенням загальної пористості знижується міцність і обсяг каменю, погіршується його поліруємість, але зменшується вага виробу і поліпшується здатність до обробки.

Водопоглинання, соле, кислото і морозостійкість

Іншою важливою властивістю гірських порід, пов'язаним з пористістю, є показник водопоглинання.

Від нього і від мінерального складу матеріалу залежить кислото- і солестійкість каменю, а також його морозостійкість. Адже при замерзанні вода в порах збільшується в об'ємі на 9%, створюючи потужний тиск. Вода, проникаючи в пори матеріалів, залишає на них після висихання концентровані розчини солей. З них починається ріст кристалів, що створюють величезний тиск.

При високому водопоглинанні і низькою пористості під цим тиском в матеріалі утворюються тріщини. При високій пористості каменю кристалізаційний тиск розподіляється рівномірно, і нові тріщини не утворюються (яскравий приклад - вапняк).

Кислотостійкість - властивість порід і матеріалів реагувати з різними кислотами, руйнуючи або перетворюючи гірські породи. Мармур реагує на кислоти, у тому числі на харчові (лимонна, оцтова).

Мармур, травертини, вапняки і доломіт руйнуються від дії соляної кислоти. Правда, в природі у вільному вигляді вона не зустрічається, але в містах, де хлориди використовують для боротьби зі снігом, цей фактор ризику значно зростає. Все це означає, що в зовнішній обробці будівель краще використовувати породи, які не руйнуються під впливом несприятливих факторів і довго зберігають свій зовнішній вигляд, граніт і вапняк.

Оптимальним для цокольних конструкцій є граніт. Недарма у всіх великих містах, що стоять в долинах річок і мають багатовікову історію (Київ, Лондон, Париж, Кельн), всі цоколі будинків складені з граніту

Викликати замірника