Виды и свойства природных каменных строительных материалов.

Номенклатура природных каменных материалов, используемых в современном строительстве, чрезвычайно разнообразна. По назначению их можно разделить на сырьевые нерудные материалы для производства искусственных строительных материалов (минеральных вяжущих, заполнителей растворов и бетонов, асбестоцементных, керамических и других материалов), материалы для кладки стен зданий и сооружений, материалы для наружной и внутренней облицовки, покрытий полов и площадок, наружных и внутренних лестниц и ограждений зданий, для дорожного строительства, возведения мостов, подземных и гидротехнических сооружений, для жаро- и химически стойкой облицовки, футеровки и т.д.

По виду обработки и форме природные каменные материалы классифицируют на грубообработанные и необработанные материалы неправильной формы (бутовый, валунный и булыжный камень, щебень, гравий и песок) и обработанные штучные материалы заданной формы (блоки, плиты, плитки, полоски, фасонные профилированные и орнаментальные изделия).

В зависимости от плотности каменные материалы делят на тяжелые (более 1800 кг/м³), легкие (1200-1800 кг/м³) и особо легкие (менее 1200 кг/м³). По показателю предела прочности при сжатии их делят на прочные (более 10 МПа), средней прочности (5-10 МПа) и малопрочные (менее 5 МПа).

В строительстве применяют природные каменные материалы в следующем виде:

БУТОВЫЙ КАМЕНЬ – камень неправильной формы размерами в поперечнике 150-500 мм (массой около 20-40 кг), добываемый чаще всего взрывным способом из известняков, доломитов, песчаников и других осадочных пород, реже из гранитов. В зависимости от формы бутовый камень может быть рваным (при взрывных работах), постелистым, так называемым плитняком и лещадным. Бутовый камень широко применяют для кладки фундаментов, стен подземных частей и неотапливаемых зданий, подпорных стенок, опор мостов и т.п. Морозостойкость камня, применяемого для этих целей, должна быть не ниже Мрз 15, а коэффициент размягчения – не менее 0, 7.

ГРАВИЙ – окатанные зерна горных пород размером 5-70 мм. В зависимости от крупности гравий делят на фракции (5-10, 10-20, 20-40 и 40-70 мм). Более крупные окатанные обломки называют галечником. Гравий, очищенный от вредных примесей (пыли, глины, гипса и др.) используют в качестве крупного заполнителя цементных и асфальтовых бетонов, в дренажных системах.

ЩЕБЕНЬ – угловатые обломки горных пород размером 5-150 мм, образовавшиеся при их выветривании (природный щебень) или в результате дробления горных пород. Качество щебня оценивают по его однородности, влажности, степени загрязнения, прочности на сжатие исходной горной породы. Щебень широко применяют в качестве крупного заполнителя бетонов, в строительстве автомобильных и железных дорог.

ПЕСОК – мелкообломочная рыхлая осадочная горная порода, состоящая из округлых и угловатых зерен различных минералов и обломков пород размером 0, 14-5 мм. Различают пески природные и пески, полученные дроблением. По минералогическому составу чаще всего встречаются пески кварцевые. Дробленый песок классифицируют по прочности исходной породы на марки 400 и 800. песок широко используют для устройства песчаных оснований, засыпок, а также как заполнитель растворных и бетонных смесей и как сырье в производстве силикатного кирпича и стекла (кварцевый песок), строительной керамики, фаянса, фарфора и других материалов.

СТЕНОВЫЕ КАМНИ И БЛОКИ – штучные материалы правильной геометрической формы, изготовленные из известняков, туфов и других горных пород. Масса камней до 40-45 кг. Блоки отличаются от камней большими размерами и массой (более 100 кг). По способу изготовления штучные каменные материалы делят на пиленые и колотые (тесаные). Эффективны пиленые стеновые камни, выпиливаемые непосредственно в карьерах из мягких пород плотностью 800-1800 (иногда до 2200) кг/м³. Размеры стеновых камней: 39х19х19, 39х19х29, 49х24х19 см и др.; размеры блоков от 90х50х90 до 260х130х130 см.

Таблица 2.3.

2.5. Меры защиты каменных материалов от выветривания:

Используемые для производства материалов и изделий горные породы должны обладать достаточной прочностью, определенными физическими свойствами (плотностью, пористостью, водопоглощением), минимально допустимой маркой по морозостойкости, а в отдельных случаях достаточной истираемостью.

Прочность камня зависит от его строения и сил межзерновых связей слагающих его минералов. Так, прочность при сжатии мелкозернистых пород выше, чем у крупнозернистых. Прочность при растяжении горных пород невысока и порой в 6-10 раз меньше прочности при сжатии.

Средняя плотность используемых камней изменяется в широких пределах (от 300-500 кг/м³ для пористых до 2600-3300 кг/м³ для гранитов, габбро, диабазов, мрамора).

Наименьшей пористостью обладают кварциты (0, 7%) и граниты (1-3, 3%), наибольшей – известняки (до 30%) и вулканические туфы (до 65%).