Тема 4 Природні кам’яні матеріали

Дізнаємось

Природні кам’яні матеріали
Питання:
1. Гірські породи
2. Природні мінерали
3. Грубооброблені матеріали
4. Каміння та блоки для укладання стін
5. Облицювальні матеріали та вироби
6. Влаштування покриттів підлог
7. Матеріали та вироби для дорожнього будівництва


Природними кам'яними матеріалами називають матеріали і вироби, які одержують механічною обробкою (подрібненням, розколюванням, розпилюванням тощо) гірських порід, не змінюючи їх природної структури та властивостей. Серед будівельних матеріалів природні кам'яні матеріали займають одне з основних місць. Загальна частка затрат у будівництві на ці матеріали перевищує 20%.
Гірські породи- це природні мінеральні утворення, які сформувались внаслідок геологічних процесів у земній корі, відрізняються ступенем щільності, складаються з одного або кількох мінералів і мають досить великі площі залягання. Залежно від кількості породотвірних мінералів гірські породи поділяють на мономінеральні, що складаються лише з одного мінералу,та полімінеральні - з двох або більше мінералів.
Природні мінерали- це новоутворення, що відрізняються постійним хімічним складом, структурою і властивостями та беруть участь у формуванні гірських порід. У будівництві природні кам'яні матеріали застосовують з глибокої давнини (велика кількість пам'яток архітектури). Нині практично всі монументальні споруди виготовляють з використанням природного каменю, що обумовлено його високою довговічністю і декоративністю.
Залежно від виду обробки природні кам'яні матеріали бувають:
> подрібнені (щебінь, висівки);
> колоті (бутовий камінь, шашка);
> пиляні (блоки, плити);
> штучні вироби різного ступеня обробки.
У сучасному будівництві визначено такі основні напрями використання зазначених матеріалів:
> штучне каміння та вироби для зведення стін будівель, улаштування підлог, сходів тощо;
> облицювальні (декоративні) вироби - плити, каміння,профільовані вироби;
> каміння та вироби для дорожнього будівництва - брущатка, шашка для брукування, плити, бордюрний камінь;
> каміння та вироби різних типів для гідротехнічних та інших споруд;
> нерудні матеріали - бутовий камінь, заповнювачі для бетонів (щебінь, гравій, пісок).
Гірські породи широко застосовують не лише для виготовлення кам'яних матеріалів, а й як сировину для одержання мінеральних в'яжучих речовин, керамічних, скляних та інших виробів. При цьому під дією спеціальних технологічних процесів (випалювання, спікання, плавлення тощо) принципово змінюється будова та властивості вихідних порід.
Природні кам'яні матеріали та вироби класифікують за такими ознаками:
> за середньою густиною: важкі (рт > 1800 кг/м3) та легкі (рт за міцністю при стиску {кгс/см'): марки М4, М7. М10.М15, М25, М35, М50, М75, М100, М125, М150, М200,М300, М400, М500, М600, М800, МІ000 (відповідно у МПа від 0,4... 100);
> за морозостійкістю: марки Р10, Р15, Р25, Р50. Р100. Р200, РЗОО, Р500;
> за коефіцієнтом розм'якшення : 0,6; 0,75; 0,8; 0,9; 1,0.
Залежно від ступеня обробки розрізняють грубооб-роблені кам'яні матеріали, штучні вироби і профільовані деталі.
Грубооброблені матеріали.
Бутовий камінь (бут) - це куски каменя неправильної форми розміром 150...500 мм, масою 20...40 кг. Бутовий камінь може бути рваним (розробляють підривним способом) та постілистим (одер¬жують з порід пластового залягання).
Щебінь - це куски каменю неправильної форми розмірами від 5 до 150 мм (одержують подрібненням великих кусків гірських порід).
Гравій - обкочені (округлі) зерна розмірами від 5 до 150 мм (одержують просіюванням сипких порід, іноді їх промивають для видання домішок глини та пилу).
Пісок - це мінеральні зерна розміром від 0,16 до 5 мм. Одержують просіюванням дрібних сипких порід (природний пісок) або подрібненням і просіюванням відходів каменеобробки (штучний пісок). Щебінь, гравій та пісок використовують як заповнювачі для бетонів та розчинів.
Каміння та блоки для укладання стін.
Основні розміри каменів для зведення стін: 390x190x188: 390x190x288; 490x240x188 мм. Кожен такий камінь замінює 8... 16 цеглин. Маса каменя не повинна перевищувати 16 кг, маса дрібного блоку - 40 кг. Застосовуючи великі стінові блоки розмірами до 3000x1000x1500 мм і масою до 1,5 т, можна знизити затрати праці на їхнє виготовлення та монтаж.
Середня густина рт- це маса одиниці об'єму матеріалу в природному стані (разом з порами і пустотами).
Міцність - це здатність матеріалу чинити опір руйнуванню від внутрішніх напружень, що виникають під дією різних зовнішніх навантажень (напруження стиску, згину, розтягу, зрізу та удару).
Морозостійкість - це здатність матеріалу витримувати у водонасиченому стані багаторазове навперемінне заморожування й відтавання без суттєвих втрат міцності і маси.
Коефіцієнт розм'якшення (водостійкість) - це здатність матеріалу зберігати фізико-механічні властивості у насиченому водою стані. Цей показник визначається відношенням міцності насиченого водою матеріалу до його міцності в сухому стані.
Каміння та блоки виготовляють з м'яких гірських порід (пористих вапняків, опок, вулканічних туфів).
Облицювальні матеріали та вироби.
Для зовнішнього облицювання використовують щільні атмосферостійкі породи (граніти, сієніти, габро) або щільні вапняки, для внутрішнього облицювання - породи середньої твердості: мармури, пористі вапняки (черепашник), вулканічні туфи. Пористі породи, крім декоративного ефекту, забезпечують добру акустику приміщень, тому їх застосовують для оздоблення театрів, кінотеатрів та інших громадських споруд. Цокольні плити, а також деталі карнизів та інших частин будівлі, що виступають, виготовляють з атмосферостійких порід.
Влаштування покриттів підлог.
Влаштування покриттів підлог виконують полірованими (рідше шліфованими) плитами з твердих щільних порід (граніт, сієніт, лабрадорит). В приміщеннях з малою інтенсивністю руху і високими вимогами щодо декоративності можливе використання мармуру. Товщина плит для підлоги має бути не менше 20 мм. Сходи облицьовують також твердими зносостійкими породами.
Матеріали та вироби для дорожнього будівництва
Матеріали та вироби для дорожнього будівництва виготовляють із щільних міцних і зносостійких порід (граніту, діориту, габро, базальту), оскільки умови їх експлуатації надзвичайно суворі. До дорожніх матеріалів і виробів відносять: брущатий камінь; колотий і булижний камінь; тротуарні плити і бордюрне каміння.


Тема 2 Природні кам’яні матеріали.
Заняття5
Класифікація природних будівельних матеріалів

Сировиною для одержання природних кам'яних матеріалів, а також в’язких речовин служать гірські породи. Нерудні будівельні матеріали одержують зі скельних і пухких порід. До власне нерудних будівельних матеріалів відносять природні неорганічні зернисті сипучі будівельні матеріали з середньою густиною більше 2000 кг/м3, які одержують без зміни хімічного складу і фазового стану вихідної сировини.
• Скельні гірські породи залежно від умов утворення поділяються на
вивержені, осадові і метаморфічні, до пухких порід належать гравійні, гравійно-піщані і піщані.
До вивержених гірських порід, найчастіше застосовуваних у будівництві, належать граніт, діорит, сієніт, габро, діабаз, андезит, базальт. Для них характерні висока міцність і щільність, густина, морозостійкість, трудність обробки, здатність поліруватися, гарний зовнішній вигляд, розмаїтість розцвічення. Тому вони широко використовуються для облицювання,
зведення монументальних споруд і архітектурних деталей.
Граніт – найбільше розповсюджена вивержена порода, що характеризується великою міцністю і вогнетривкістю, використовується у вигляді бутового каменю, брущатки, щебеню.
Діорит – характеризується підвищеною в’язкістю і опором до вивітрювання, застосовується для виробництва щебеню гравію, брущатки, будівельних деталей.
Сієніт м’якше граніту, але більш в’язкий, широко застосовується для виробництва щебеню.
Габро – дуже міцна гірська порода, використовується як щебінь у спеціальних залізобетонах.
Діабаз відрізняється високою в’язкістю і великим опором до стирання, з нього виробляють дуже міцний щебінь; виготовляють будівельні плити, брущатку; діабаз добре полірується.
Андезит – дуже міцна гірська порода, щебінь з неї використовують в спеціальних бетонах
Базальт має високу твердість і міцність, застосовується для виробництва дуже міцного щебеню.
До вивержених також належать різні вулканічні породи: попіл, пемзи, туфи, лави. Для них характерні невелика міцність і щільність, густина, висока пористість. Вони застосовуються при зведенні стін, як заповнювачі легких і теплих бетонів та активних добавок при виробництві в’язких речовин.
До осадових гірських порід, застосовуваних у будівництві, належать пісковик, вапняк, гіпс, доломіт.
Пісковик застосовують для кладки стін неопалюваних будинків, фундаментів, підпірних стін, сходинок, тротуарів, облицювання будинків, у вигляді буту і щебеню при будівництві доріг, як баласт для залізничних колій.
Вапняк використовується для виробництва в’язких речовин, облицювального і будівельного матеріалу, як бутовий камінь. Гіпс є сировиною для виробництва повітряного в’яжучого, будівельного гіпсу, а також застосовується як облицювальний матеріал для обробки під мармур.
Доломіт використовується для виробництва щебеню, облицювальнихплит, вогнетривів і в’язких речовин.
З осадових порід у будівництві також використовуються трепели, діатоміти, крейда.
До метаморфічних гірських порід, застосовуваних у будівництві, відносять гнейси, глинисті сланці, мармур, кварцити.
Гнейси використовуються переважно як матеріал для облицювальних плит, у вигляді бутового каменю для кладки стін і фундаментів неопалюваних будинків.
Глинисті сланці легко розколюються на плитки. Добре протистоять атмосферним впливам, що дозволяє використовувати їх як місцевий покрівельний матеріал.
Мармур застосовується головним чином для облицювання внутрішніх поверхонь будинків, тому що він має слабку хімічну стійкість при впливі сірчистих газів і вологи повітря.
Кварцити використовуються головним чином у вигляді щебеню, буту, баласту, заповнювачів бетонів.
Будівельні гірські породи характеризуються петрографічним складом і фізико-механічними властивостями. Фізико-механічні властивості гірських порід суттєво визначають можливість використання їх як нерудної сировини для виробництва щебеню, гравію, піску і їх суміші, а також безпосередньо у вигляді незбагаченої маси в будівництві.

Навчимось

Визначатии застосування природних кам’яних матеріалів в дорожньому будівництві;
- визначатии за признаками важкі та легкі цементобетони;
- застосування розчинів для внутрішніх та зовнішніх робіт;
- застосування методів захисту металевих конструкцій від корозії;
- характеризувати органічні в’яжучі матеріали по видах та призначенням;
- визначати номенклатуру залізобетонних виробів заводського виробництва, що використовується в дорожньому будівництві;
- застосування лакофарбових матеріалів та методів їх нанесення на поверхні дорожніх конструкцій та дорожній одяг.

Проблемні питання

Д.з.

Доступно тільки для зареєстрованих користувачів