Свойства материалов из природного камня

Материалы и изделия из природного камня. Свойства природных каменных материалов

Природные каменные материалы подразделяют на сырьевыеи готовые материалы и изделия.

Это подразделение в некоторой степени условное, так как отдельные материалы могут быть полуфабрикатами и фабрикатами. Так, щебень для бетонов выступает как полуфабрикат. Он же, применяемый для балластного слоя железнодорожного пути, является готовым материалом.

К сырьевым материалам относят щебень, гравий и песок, применяемые в качестве заполнителей для бетонов и растворов; известняк, мел, гипс, доломит, магнезит, глина, мергели и другие горные породы — для изготовления строительной извести, гипсовых вяжущих, магнезиальных вяжущих, портландцементов.

Готовые каменные материалы и изделия подразделяют на материалы и изделия для дорожного строительства, стен и фундаментов, облицовки зданий и сооружений.

К каменным материаламдля дорожного строительства относят булыжный, колотый, брусчатый и бортовые камни, щебень, гравий, песок. Их получают из изверженных и прочных осадочных горных пород.

3 секрета природного камня или как купить природный камень с карьера

Булыжный камень представляет собой зерна горной породы с овальными поверхностями размером до 300 мм.

Колотый камень должен иметь форму, близкую к многогранной призме или усеченной пирамиде с площадью лицевой поверхности не менее 100 см 2 для камней высотой до 160 мм, не менее 200 см 2 — при высоте до 200 мм и не менее 400 см 2 — при высоте до 300 мм. Верхняя и нижняя плоскости камня должны быть параллельными.

Колотый камень изготавливают из хорошо обрабатывающихся горных пород с пределом прочности при сжатии не менее 100 МПа. Булыжный и колотый камни применяют для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог, крепления откосов насыпей, каналов.

Камень брусчатый для дорожных покрытий имеет форму прямоугольного параллелепипеда. По размерам подразделяют на высокий (БВ), длиной 250, шириной 125 и высотой 160 мм, средний (БС) с размерами соответственно 250, 125, 130 мм и низкий (БН) с размерами 250,100 и 100 мм. Верхняя и нижняя плоскости камня параллельны, боковые грани для БВ и БС сужены на 10 мм, для БН — на 5 мм. Изготавливают его из гранита, базальта, диабаза и других горных пород с пределом прочности при сжатии 200-400 МПа. Применяют для мощения площадей, улиц.

Камни бортовые из горных пород применяют для отделения проезжей части дорог от разделительных полос тротуаров, пешеходных дорожек и тротуаров от газонов и т. п. По способу изготовления подразделяют на пиленые и колотые. По форме бывают прямоугольные и криволинейные. Имеют высоту от 200 до 600, ширину — от 80 до 200 и длину — от 700 до 2000 мм. Щебень представляет собой рыхлый материал, полученный дроблением скальных горных пород с прочностью 80-120 МПа. При размере зерен от 5 до 40 мм его применяют для черного щебня и асфальтобетона при строительстве автомобильных дорог, щебень с зернами от 5 до 60 мм служит для устройства балластного слоя железнодорожного пути.

2 Классификация Добыча и переработка каменных материалов Свойства природных каменных материалов

Гравий — рыхлый материал, образовавшийся при естественном разрушении горных пород. Имеет скатанную форму. Для изготовления черного гравия применяют гравий с размером зерен от 5 до 40 мм, а для асфальтобетона его дробят обычно на щебень.

Песок — рыхлый материал с размерами зерен от 0,16 до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения или полученный искусственным дроблением горных пород. Применяют его для подстилающих слоев дорожных одежд, приготовления асфальтовых и цементных бетонов и растворов.

К каменным материалам и изделиям для фундаментов и стен относят бутовый камень, камни стеновые из горных пород, крупные стеновые блоки.

Бутовый камень представляет собой штучный камень размером 150-500 мм и массой 20-40 кг. По форме его подразделяют на рваный, постелистый и плитняковый.

Рваный камень представляет собой куски неправильной формы с бугристой поверхностью. Постелистый имеет не менее одной небугристой грани, плитняковый — две параллельные грани. Получают бутовый камень из изверженных, осадочных и метаморфических горных пород. Применяют для устройства бутовых и бутобетонных фундаментов, подземных стен, стен неотапливаемых зданий.

Камни стеновые из горных пород — материал в виде прямоугольного параллелепипеда размером 390x190x188, 490x240x188 и 390x190x288 мм. Изготавливают их из горных пород со средней плотностью до 2200 кг/м 3 в основном из известняков и туфов. Применяют для кладки стен, перегородок и других частей зданий и сооружений.

Крупные стеновые блоки изготавливают выпиливанием из горных пород средней плотностью до 2200 кг/м 3 . Это вулканические туфы, известняк, доломиты. Применяют их для кладки наружных стен.

К облицовочным материалам и изделиям из природного камня относят плиты облицовочные пиленые, архитектурно-строительные изделия, плиты декоративные.

Плиты облицовочные пиленые из природного камня получают распиливанием каменных блоков. Они имеют длину от 150 до 1500, ширину от 150 до 1200 и толщину от 8 до 30 мм. Применяют их для наружной и внутренней отделки зданий и сооружений. Для облицовки стен изготавливают плиты из гранита, сиенита, диорита, лабродорита, базальта, мрамора, известняка, песчаника, туфа и других горных пород.

Настилка полов выполняется плитами из гранита, лабродорита и реже мрамора. Плиты из мрамора можно склеивать.

Архитектурно-строительные изделия из природного камня получают из блоков или непосредственным выпиливанием из горных пород. Предназначены для наружной и внутренней облицовки зданий и сооружений, устройства парапетов, ограждений лестниц. Изготавливают их из гранита, мрамора, плотного известняка, доломита, песчаника и других горных пород.

Цокольные пиленые и колотые блоки имеют длину от 500 до 1500, ширину — от 200 до 1200, толщину — от 40 до 60 для пиленых и от 100 до 300 мм для колотых. Фактура поверхности может быть пиленая, обработанная ультразвуком, шлифованная, лощеная, полированная, «скала», точечная, термообработанная.

Накрывочные пиленые и колотые плиты имеют длину от 500 до 1500, ширину от 200 до 500 и толщину от 15 до 40 для пиленых и от 100 до 150 мм для колотых. Фактура такая же, как и для цокольных плит, за исключением «скалы».

Подоконные пиленые плиты имеют длину от 600 до 1500, ширину от 220 до 400 и толщину от 20 до 40 мм со шлифованной, лощеной или полированной фактурами.

Цельные пиленые и колотые ступени изготавливают длиной от 600 до 1500, шириной от 260 до 400 и толщиной от 80 до 120 у пиленых и от 120 до 200 мм у колотых. Фактура поверхности может быть пиленая, шлифованная, лощеная, полированная или термообработанная. У колотых ступеней — точечная.

Проступи пиленые имеют длину от 600 до 1500, ширину от 300 до 400 и толщину от 20 до 40 мм. Фактура поверхности — пиленая, шлифованная, полированная, термообработанная или точечная.

Парапеты пиленые прямые и криволинейные изготавливают длиной от 500 до 1500, шириной от 80 до 200 и высотой от 500 до 1200 мм, парапеты колотые — длиной от 500 до 1500, шириной от 200 до 400 и высотой от 500 до 1200 мм. Имеют пиленую, шлифованную, полированную, термообработанную или точечную фактуру.

Кроме перечисленных выпускают сложнопрофильные архитектурные изделия: колонны, балясины, детали обрамления порталов, детали карниза, междуэтажные пояса, камни кардонные.

Плиты декоративные на основе природного камня получают из природного камня и неорганических или полимерных связующих. Изготавливают с мозаичной, брекчиевидной или орнаментной поверхностью. Имеют прямоугольную форму длиной от 200 до 1500, шириной от 200 до 1200 и толщиной от 10 до 40 мм. Предназначены для наружной и внутренней облицовки зданий и сооружений.

Свойства природных каменных материалов определяются, в первую очередь, свойствами той горной породы, из которой их получают. Качество горной породы зависит от происхождения (генезиса), минералогического состава, строения (структуры), сложения (текстуры) и степени выветривания. Обширное разнообразие структур и текстур горных пород вызывает такое же разнообразие — Строительно-технических свойств каменных материалов. Изучение этих свойств имеет важное значение при оценке горной породы как сырья для получения каменных материалов, а также и для определения качества самих каменных материалов и степени их пригодности для строительства.

Качество горных пород и каменных материалов из них, применяемых в дорожном и мостовом строительстве, определяется путем изучения :

физических свойств горной породы, к которым относятся плотность, объемная насыпная масса, пористость, влажность, водонасы щаемость, морозостойкость, цементирующая способность, теплопроводность, звукопроводность и пр.;

механических свойств— прочности при сжатии, разрыве, дроблении, ударной нагрузке (вязкость), сопротивления истиранию, износу и др.;

соответствия формы,размеров и качества обработки каменных материалов (щебня, шашки, брусчатки, бортового и бутового камня) заданным стандартами или инструкциями.

19. Керамические материалы. Понятие керамики. Классификация керамических изделий по структуре, однородности черепка.

Керамические материалы — искусственные каменные материалы, получаемые из природных глин или глиняных смесей с минеральными добавками путем придания формы, сушки и обжига.

Керамика (др.-греч.κέραμος — глина) — изделия из неорганических, неметаллических материалов (например, глины) и их смесей с минеральными добавками, изготавливаемые под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением.

Керамические изделия обладают различны ми свой­ствами, которые определяются составом исходного сырья, способами его переработки, а также условиями обжи­га—газовой средой, температурой и длительностью. Материал (т.е. тело), из которого состоят керамические изделия, в технологии керамики именуют керамическим черепком.

Строительные керамические изделия классифициру­ют по структуре керамического черепка и по их конст­руктивному назначению в отдельных элементах зданий и сооружений.

По структуре черепка различают изделия с пористым и со спекшимся черепком, а также изделия грубой и тон­кой керамики.

Пористыми в технологии керамики условно считают изделия, у которых водопоглощение черепка превышает 5%, обычно такой черепок пропуска­ет воду.

Спекшимся считают черепок с водопоглощением ниже 5%; как правило, он водонепроницаем.

У изделий грубой керамики черепок имеет в изломе зернистое строение (макронеоднородный). Большинство строительных керамических изделий — строительный кирпич, черепица, канализационные трубы и др. — являются изделиями грубой керамики.

У изделий тонкой керамики излом черепка име­ет макрооднородное строение.

Он может быть пористым, как, например, у фаянсовых облицовочных глазурованных плиток, и спекшимся (плитки для полов, кислотостойкий кирпич, фарфоровые изделия). Изделия со спекшимся черепком с водопоглощением ниже 1 % называют каменными керамическими. Если при этом черепок обладает еще и просвечиваемостью, то его называют фарфором.

Источник: allrefrs.ru

Материаловедение: конспект лекций.

Материалы из природного камня в строительстве применяются с незапамятных времен. Основными и широко используемыми материалами из природного камня являются песок (горный и речной), гравий, мел, каолин, щебень, которые относятся к грубообработанным каменным материалам Кроме перечисленных материалов, в строительстве применяются обработанные каменные материалы: пиленые штучные камни и блоки для стен, камни, плиты и профильные изделия с различно обработанной поверхностью для наружной и внутренней облицовки зданий и сооружений.

По существующим строительным нормам и правилам природные каменные материалы классифицируют по следующим признакам: объемной массе – тяжелые – с объемной массой более 1800 кг/м 3 и легкие – менее 1800 кг/м 3 ; по пределу прочности при сжатии – на марки: 4, 7, 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800 и 1000 – соответственно от 0,4 до 100 Мпа. Самым распространенным и применяемым каменным материалом в строительстве является песок горный и речной.

Не менее широко в строительстве применяются такие каменные материалы, как мел и каолин.

Мел представляет собой осадочную горную породу, по химическому составу – чистый углекислый кальций СаСО 3.

В строительстве и лакокрасочной промышленности также широко применяется каолин – продукт разрушения горных пород, содержащих полевые шпаты. Каолин – это белая глина, по химическому составу является водным силикатом алюминия; добавляют в колеры, содержащие мел, для улучшения их малярно—технических качеств.

Для дорожного строительства и при изготовлении бетонных и железобетонных изделий постоянно и в больших объемах используется гравий доломитовый или гранитный, который представляет собой продукт разрушения горных пород, в виде мелких или относительно крупных камней (отшлифованных водой) размером от 5 до 75,0 мм, средней плотностью более 2 г/см 3 .

Гравий по морозостойкости подразделяется на марки:

Мрз 15, 25, 50, 100, 150, 200, 300.

В качестве крупного заполнителя для бетонов монолитных, сборных бетонных и железобетонных изделий, а также в дорожном строительстве постоянно и в больших количествах используется щебень – в виде каменных кусков неправильной формы размерами от 15 мм до 150 мм. Щебень бывает природный (дресва) и дробленый. Дробленый щебень получается путем измельчения крупных кусков горных пород на щебеночных заводах.

По морозостойкости щебень подразделяется на следующие марки: Мрз 15, 25, 50, 100, 150, 200, 300.

Аналогично щебню применяется бутовый камень – в строительстве для устройства фундаментов, в качестве заполнителя бутобетона при возведении бетонных и железобетонных массивных сооружений, при прокладке и ремонте автомобильных дорог. Размеры кусков бутового камня – от 150 до 500 мм. По морозостойкости бутовый камень подразделяется на марки: Мрз 15, 25, 50, 100, 150, 200, 300.

В строительстве широко и в больших объемах применяются различные каменные стеновые материалы – кирпич, камни, мелкие блоки и плиты, которые делятся на рядовые, предназначенные для кладки наружных и внутренних стен, и лицевые – для облицовки стен.

Источник: ur-consul.ru

§ 2. Природные каменные материалы

Природными каменными материалами называют материалы и изделия, добываемые или изготовляемые из горных пород методами механической обработки.

Горная порода — — это минеральная масса более или менее постоянного состава и структуры, состоящая из одного либо из нескольких минералов.

Минерал — природное химическое соединение, образовавшееся в результате различных физико-химических процессов, происходящих в земной коре.

По условиям образования горные породы делят на изверженные (магматические), осадочные и метаморфические.

Природные каменные материалы классифицируют по следующим свойствам:

по плотности — тяжелые (плотность более 1800 кг/м3) и легкие (плотность менее 1800 кг/м8);

по пределу прочности при сжатии — на марки от 4 до 1000, причем легкие каменные материалы имеют марки до 200, а тяжелые — от 100 и выше;

по морозостойкости — на марки от Мрз 10 до 300.

Изделия из природного камня подразделяют на пиленые (выступы до 2 мм), получистой тески (выступы до 10 мм), грубой тески (выступы до 20 мм), грубоколотые под скобу (имеют две приблизительно параллельные грани) и камень бутовый, рваный.

Облицовочные плиты пиленые из природного камня (ГОСТ 9480 — 77) изготовляют из блоков природного камня (плотных известняков, мрамора, гранита, сиенита, габбро, лабрадорита и др.) путем их распиливания с последующей механической обработкой. Лицевая поверхность плит имеет различную фактуру

Крупные блоки из природного камня (ГОСТ 15884 — 79) выпиливают из массивов известняка, туфа, доломита, песчаника и др. Применяют для наружных и внутренних стен жилых зданий, имеющих двух-, трех- и четырехрядную разрезку.

Камень бутовый (ГОСТ 22132 — 76) добывают из осадочных плотных пород (известняки, доломит, песчаник) и реже из изверженных пород. Предел прочности — не ниже 10 МПа, коэффициент размягчения — не ниже 0,75, масса камней — до 40 кг. Применяют для кладки фундаментов малоэтажных зданий различного назначения.

Профильные детали — плинтусы, ступени, подоконники и другие (ГОСТ 22851 — 78) изготовляют из изверженных горных пород (гранитов, Лабрадора, габбро и др.) и мрамора. Применяют для внутренней отделки монументальных зданий.

Стеновые камни (ГОСТ 4001 — 77) для кладки стен, перегородок и других конструктивных элементов изготовляют из известняка, вулканического туфа и других горных пород плотностью 900 — 2200 кг/м3.

Размеры стеновых камней, мм

390X190X188; 490X240X188; 390X190X288

292X190X188; 367X240X188; 292X190X298

Источник: stroim-domik.ru

Основные виды природных каменных изделий и их свойства.

Из многообразия физико-механических свойств природных каменных материалов обычно выделяют среднюю плотность, предел прочности при сжатии, морозостойкость, по величине которых оценивают их качество и разделяют на марки.

В зависимости от средней плотности природные каменные материалы подразделяют на легкие (пористые) (рс < 1800 кг/м3) и тяжелые (рс>1800кг/м3).

По пределу прочности при сжатии (МПа) установлены следующие марки каменных материалов: для тяжелых пород -10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100; для легких пород — 3,5; 5; 7,5; 10; 15; для ракушечника, идущего на кладку стен, — 0,4; 0,7; 1; 1,5; 2,5; 3,5; 5.

По морозостойкости в циклах замораживания и оттаивания для каменных материалов установлены марки: F10, F15, F25, F35, F50, F100, F150, F200, F300.

По степени водостойкости (коэффициенту размягчения) материалы делят на группы с величиной данного показателя 0,6; 0,75; 0,9 и 1.

Виды природных каменных материалов и изделий.

Все каменные материалы, используемые в строительстве, можно разделить на две основные группы — материалы, применяемые в исходном виде (без обработки), и материалы, пригодные для строительных целей лишь после соответствующей обработки.

Бутовый камень — крупные куски неправильной формы, получаемые взрывным методом (рваный бут) низ осадочных (известняков и доломитов) или изверженных горных пород. Размеры бутовых камней для укладки вручную составляют 150. 500 мм, масса- 10. 30 кг.

Валунный камень — крупные обломки (более 300 мм) горных пород ледникового происхождения, характеризующиеся окатанной, часто сильно выветрившейся поверхностью. Используют его для получения булыжного камня и щебня.

Булыжный камень — куски горной породы размером до 300 мм. Применяют его для покрытия мостовых, дворов и откосов, для каменной наброски при строительстве дамб. Гравий — рыхлое скопление различно окатанных обломков горных пород. В зависимости от линейного размера зерен гравий подразделяют на фракции: 5. 10, 10. 20, 20.

40 и 40. 70 мм. Гравий чаще всего добывают вместе с песком при разработке песчано-гравийных месторождений и реже — со дна рек, озер и морей.

Песок — рыхлая горная порода, состоящая из зерен минералов и пород размером 0,16. 5 мм. В зависимости от минералогического состава различают пески кварцевые, полевошпатные и карбонатные.

Кварцевые пески — основное сырье для стекольной промышленности.

Стеновые камни и блоки получают из пористых известняков, вулканических туфов и других горных пород плотностью 900. 2200 кг/м3.

Облицовочные плиты. Для наружной отделки используют в основном глубинные изверженные породы (граниты, сиениты, габбро), а также плотные известняки, доломиты, мраморы и вулканический туф.

Источник: mydocx.ru