Природный камень в строительстве. Характеристики. Фото. Применение.
Ещё только недавно взяв в негнущиеся пальцы палку, не умея создавать и строить, человек интуитивно понял, что под защитой камня ему будет безопасней, и стал заселять пещеры. И как в наши дни не хватает жилплощади, в те давние времена с ростом численности людей также стало не хватать пещер. И стал человек строить жилище, сначала хлипкое типа шалаша, попробовал хижины на дереве, деревянные дома. Такие убежища часто не спасали от дикого зверя, всё деревянное боялось пожара, да и не везде на Земле было дерево. Потому наряду с деревом стали в строительстве применять камень. Особенно в городе: народу много, дерева на всех не хватало.
Классификация горных пород
А каких только камней нет? Разные по прочности, цвету, твёрдости. Строители нашли применение любым свойствам камня, да и разные свойства нужны в разных элементах здания. Свойства же зависят от происхождения того или иного камня. Геология в зависимости от условий происхождения классифицирует их так:
- - магматические; - осадочные (органические и минеральные); - метаморфические (преобразованные).
Если вникать глубже, так это всё стадии существования одних и тех же горных пород. Поначалу излилась из вулкана (или была им выброшена) магма (лава), кристаллизовавшаяся и образовавшая камень.
Потом за своё чёрное дело взялись жара и холод, вода и лёд, ветер. Они постепенно разрушали и измельчали камни. Ветры и течения сносили их в более спокойные места, где они аккумулировались, наслаивались и прессовались под действием своего веса и толщ воды. Такая же участь постигала умершие организмы и растения. Так образовывались осадочные породы, а уж от силы давления зависело, остаться им песком и глиной или слежаться почти до твёрдости камня.
Если же в этот процесс вмешивались ещё и очень высокие температуры (хотя бы и опять от действия вулканов), то породы меняли свою структуру, образовывая опять твёрдый камень. Их называют метаморфическими. Таким образом, самыми древними являются магматические горные породы.
Древние камни и молодые дома
Природный камень применяется в жилищном строительстве. Если это касается магматических пород, то не только дома из них, но и облицовку не каждый может себе позволить: большинство этих пород очень твёрдые, и их обработка влетает в копеечку. Поэтому ими часто облицовывают общественные здания? Как-никак там деньги из бюджеьта. Строительное применение природного камня:
- Современная механизированная штукатурка в Москве позволяет существенно ускорить процесс отделки стен и потолков в строительных проектах.
- С помощью современных механизированных систем штукатурки возможно достичь высокой точности и качества отделки, сократив при этом затраты на ручной труд и материалы.
- Механизированная штукатурка в Москве используется как в жилищном строительстве, так и в коммерческих проектах, позволяя создать эффективное решение для любого проекта отделки.
- - облицовка цоколей и фасадов зданий, колонн, столбов; - обустройство внутренних интерьеров, облицовка каминов и печей; - ландшафтный и аквадизайн (водопады, ручьи, фонтаны и т.д.); - доля создания малых форм (альпийских горок, скамеек, беседок); - мощение дорожек, площадок, террас, лестниц и т.д.
Повсеместно в ландшафтном оформлении используется декоративная крошка разных цветов из природного камня, украшая ею клумбы, дорожки, водоёмы.
Наиболее распространён из магматических пород гранит.
В строительстве желательно использовать мелкозернистый (есть ещё средне- и крупнозернистый) гранит. Он нормально шлифуется, равномерно истирается, устойчив к выветриванию и при нагреве меньше трескается. О прочности, монументальности и элегантности обработанного гранита нам говорят Мавзолей дедушки Ленина в Москве, Александрийский столб и Исаакиевский собор в Санкт-Петербурге. По древнеримской гранитной брусчатке гуляют и поныне. Для внутренней отделки зданий применять гранит не рекомендуется: считается, что он накапливает радиацию. Хотя, всё тщательно проверив, из него делают и подоконники, и каминные доски, и столешницы, и лестницы, и полы дворцов.
Из глубинных магматических пород, подобных граниту, ещё можно назвать сиенит, диорит, габбро и лабрадорит. Более знаком лабрадорит. им облицованы гранитные стены Мавзолея. Остальные из них в облицовке применяются довольно редко, в основном идут на дорожное строительство.
Из излившихся магматических пород наиболее известен базальт. Он обладает большой твёрдостью, но при этом очень хрупок, поэтому применяется в дорожном строительстве. После плавления и последующего остывания, наоборот, становится очень прочным, из него изготавливают трубы, облицовочные материалы и т.п. Ещё из базальта производят базальтовую вату, являющуюся хорошим тепло- и звукоизолятором.
Помимо массивных и твёрдых гранитов и базальтов и похожих на них горных пород в строительстве часто используют рыхлые и лёгкие пемзу и вулканические туфы. Они являются извержёнными продуктами деятельности вулканов.
Пемза вообще уникальный строительный материал. Она пориста, в два раза легче воды, но воду не поглощает, так как поры изолированы друг от друга. А раз не впитывает воду, то морозостойка. При этом является отличным теплоизоляционным материалом. Также пемзу применяют, как абразивное (шлифующее) средство. Из вулканических же туфов выпиливают правильной формы блоки, применяемые для кладки стен. Строения получаются тёплыми, так как туф имеет пористую структуру.
Природные камни, образованные осадочными породами
Осадочные породы по происхождению делят на три группы:
- - обломочные (механические); - химические, получающиеся в результате химических реакций; - органогенные, обязанные своим происхождением либо отмиранием организмов, лидо продуктами их жизнедеятельности.
В строительстве из обломочных пород чаще всего используют песчаники. сцементированные кремнезёмом. Не стоит пугаться слова песчаник, этот природный камень выдерживает давление 2500 кг/см2. Естественно, чтобы они образовывали каменный монолит, надо, чтобы их связали цементирующие вещества. В их качестве могут выступать помимо кремнезёмов глины и кальциты. Что касается песчаника, то из-за его высокой теплопроводности его используют в стенах помещений, которые не отапливаются, в фундаментах, набережных. Наиболее стойкие песчаники идут на облицовку. 
Мелкие фракции, остающиеся при добыче песчаника, используют для производства бетона, для бутовки, строительства дорог. Из песчаника возведены Собор Парижской Богоматери, Букингемский дворец и множество других памятников архитектуры, являющихся мировым культурным наследием.
Из органогенных осадочных пород в строительстве применяются известняки, мел, диатомиты и трепелы. Основой любого известняка является СаСО3, чаще всего образованный из останков живых организмов, ракушек и хитиновых покровов организмов. Произошедший из раковин известняк часто называют известняком-ракушечником (или ракушняком ).
Если в известняке более 98% СаСО3, то они называются чистыми, более 90% ? мергелистыми, менее 90% ? мергелями. Почему на это стоит обратить внимание? Мергели ? это смесь глины и известняка в разных пропорциях, а основная часть строительного цемента производится из них. Если известняк плотный, он шлифуется и идёт на облицовку стен (правда, блеска добиться практически невозможно), на изготовление подоконников, ступеней, карнизов и т.п. Если известняк-ракушечник или просто известняк пористы, то их распиловкой переводят в штучный камень нужных размеров, после чего из них кладут стены домов (Крым, Молдавия, Кавказ). Москву-то несколько веков назад и окрестили Белокаменной именно потому, что большинство каменных зданий строились из известняка.
В отличие от известняков диатомиты и трепел образовались не из животных организмов, а из панцирей диатомовых водорослей. Трепел более древний, то есть это диатомит, где вышеупомянутые панцири превратились в опал. Наиболее часто применяются диатомит и трепел в качестве теплоизоляционных материалов.
Осадочные породы химического происхождения представлены магнезитами, гипсами, ангидритами и известковыми туфами, выпавшими в виде осадка из углекислых вод, вышедших на поверхность земли. Чаще всего применяется гипс и травертин (осадок углекислых вод). Применение в строительстве гипсов (там они идут под названием алебастр) понятно: они используются там, где нужна твёрдость и быстрота схватывания. Его белый матовый цвет хорошо смотрится в потолочных и настенных панно, хотя он может быть разных оттенков, при этом он хорошо полируется.
Травертин мало чем отличается по свойствам от ракушняка (это тот же самый карбонат кальция СаСО3): легко пилится ножовкой, имеет разные оттенки. Но происхождение другое, в структуре не будет видно ракушек, иногда можно заметит наслоения. Есть ещё одна характерная черта: при разрезе видны пузырьки, которые остались в местах выхода сернистого газа. Отзывы о травертине такие: смотрится богато, узор неповторим, в ванной и бассейне на нём не скользко. Уже одни тол ько эти характеристики заставляют обратить на себя внимание.
О качестве травертина может сказать Колизей, ведь он построен из этого стройматериала.
Другим примером может служить Казанский собор в Санкт-Петербурге.
Природные камни метаморфизованные
Из метаморфических пород строительство в основном использует мраморы, гнейсы, глинистые сланцы и кварциты. Над ними природа поэкспериментировала и придала им новые свойства. Из них в отделке чаще всего применяется мрамор. Это бывший известняк, но под действием огромных давлений и высочайших температур он кристаллизовался. Мрамор бывает самых различных цветов и оттенков, что зависит от попавших в него примесей. Распиловка, шлифовка и полирование мрамора не вызывают трудностей, что вкупе с цветом и эстетичным видом определяет его применение в декорировании и облицовке. Мрамором отделывают полы, лестницы, внутренние стены и подоконники, и т.д. С древних времён его используют и во внешней отделке, но сернистый газ (кислотные дожди) быстро видоизменяет мрамор, вступая с ним в реакцию. В результате мрамор изменяет цвет и теряет блеск, то есть постепенно разрушается.
Гнейсы ? это перекристаллизовавшиеся граниты. Поэтому некоторые характеристики: плотность и прочность ? практически идентичны. Только вот прочность та же, если усилие прилагается перпендикулярно расположению слоёв. Да, гнейсы приобрели сланцеватую структуру, поэтому довольно легко раскалываются вдоль слоёв. В сравнении с гранитами, это облегчает добычу, но благодаря этому усиливается влияние выветривания. Иногда хватает несколько циклов "жара-холод", чтобы началось расслаивание. Из гнейса изготавливают строительный щебень, бут, плиты. Из плит укладываются набережные.
Глинистые сланцы образовались из глин и приобрели твёрдость камня благодаря очень большому давлению. Они не только уплотнились, но и кристаллизовались настолько, что никак не впитывают воду. Сланцеватость даёт возможность раскалывать сланцы на тонкие плиты с ровной поверхностью. Так изготавливают вечный, можно сказать, кровельный материал, называемый природным шифером.
Кварцит – это настолько прочный симбиоз кристаллических зёрен кварца и кремнистого песчаника, что даже непонятно, какая их этих пород была цементирующей. Он очень прочен, выдерживает давление 4000 кг/см 2. Он трудно обрабатывается, но хорошо поддаётся полировке.
Цвет кварцита может быть белым, серым, жёлтым, тёмно-вишнёвым, малиново-красным (считается самым красивым). Красота этого камня используется в монументальном искусстве. Спас на крови, гробницы Александра Первого и Наполеона, верхушка кремлёвского Мавзолея ? всё это разновидности кварцита.
Преимущества и недостатки природного камня
Огромный плюс ? это долговечность. Яркий пример тому ? древние замки, которыми мы восторгаемся по сей день. Природный камень помимо этого сочетает в себе одновременно монументальность и изящество, строгость и эффектность. Преимуществом является и универсальность использования: кладка, облицовка, дорожное строительство и декорирование (например, устройство фонтанов).
Есть и недостатки. Это большой вес, потому при работе с природным камнем нужно хорошо знать параметры камня, характеристику строящегося объекта и основы сопромата. Кроме этого, каждая партия камней должна быть проверена на радиацию: породы зачастую древние, а периоды полураспада радиоактивных элементов очень велики.
Еще статьи о первичный стройматериалах:
По материалам сайта: http://www.megastroika.biz