Пухкі кам’яні матеріали
До пухких кам'яних матеріалів відносять: валуни, гравій, пісок, древесину та ін. Пухкі уламкові породи виходять в результаті руйнівної діяльності льодовиків, води та температури. піску та глини.
Камнелітні вироби (бруски, плити, труби, жолоби та ін) отримують шляхом розплавлення попередньо підготовленої шихти з гірських порід і відповідних добавок до них, виливки розплаву у форми, кристалізації виробу, відпалу та охолодження його. Вироби з кам'яного лиття знаходять широке застосування для футерування бункерів, течок, корпусу флотаційних машин і т. д. Плитки з кам'яного лиття з успіхом замінюють метал, їх використовують для підлог у цехах з агресивними середовищами, при влаштуванні підлог, у дорожньому будівництві. Вироби з кам'яного лиття застосовуються на хімічних заводах як футерування травильних ванн та відстійників. Основні мінерали, що входять до складу кам'яного лиття, - піроксени, плагіоклази, олівін, магнетит та ін Вироби з базальту мають надзвичайні теплоізоляційні та вогнетривкі властивості, що дозволяє використовувати їх в житлових і нежитлових приміщеннях практично необмежений час. Для кам'яного лиття характерна дуже висока та універсальна хімічна стійкість. Литі кам'яні вироби використовують для облицювання конструкцій, що зазнають: багаторазового заморожування-відтавання, інтенсивного стирання, впливу хімічно агресивних речовин тощо. Тому основними видами литих кам'яних виробів є облицювальні плитки, бруківка для мощення доріг, тіла, що мелють, і облицювання для млинів, труб
Види кам'яних виробів із гірськихпорід.
Усі кам'яні матеріали, що використовуються у будівництві, можна розділити на дві основні групи - матеріали, що застосовуються у вихідному вигляді (без обробки), та матеріали, придатні для будівельних цілей лише після відповідної обробки.
Бутовий камінь - великі шматки неправильної форми, одержувані вибуховим методом (рваний бут) низ осадових (вапняків та доломітів) або вивержених гірських порід. Розміри бутового каміння для укладання вручну складають 150. 500 мм, маса - 10. 30 кг.
Бутовий камінь - найдешевший будівельний матеріал, що застосовується для кладки фундаментів, стін допоміжних приміщень, масивних частин гідротехнічних споруд. Однак через трудомісткість кладки більшу частину каменю, що видобувається, переробляють на щебінь для бетону.
Валунний камінь- великі уламки (понад 300 мм) гірських порід льодовикового походження, що характеризуються обкатаною поверхнею, що часто сильно вивітрилася. Використовують його для отримання каменю і щебеню.
Камінь каміння - шматки гірської породи розміром до 300 мм. Застосовують його покриття мостових, дворів і укосів, для кам'яної начерки під час будівництва гребель. Великий камінь можна застосовувати як бут, дрібний камінь переробляють на щебінь. Якість буту визначається шляхом завдання ударів по ньому молотком. Якщо камінь видає чистий звук і не розсипається – він придатний для будівництва.
Гравій - пухке скупчення різно обкатаних уламків гірських порід. Залежно від лінійного розміру зерен гравій поділяють на фракції: 5. 10, 10. 20, 20. 40 та 40. 70 мм. Гравій найчастіше добувають разом із піском розробки песчано-гравийных родовищ і рідше - з дна річок, озер і морів. Масова частка гравію в піщано-гравійних сумішах становить середньому 30. 40 %.
При розробці родовищ видобута піщано-гравійна суміш сортується з відділенням піску і поділом гравію по крупності зерен на передбачені стандартом фракції. Гравій використовують як великий заповнювач в цементних (до М300) і асфальтових бетонах для дорожніх покриттів.
Пісок- пухка гірська порода, що складається з зерен мінералів та порід розміром 0,16. 5мм. Залежно від мінералогічного складу розрізняють піски кварцові, польовошпатні та карбонатні. Природний пісок видобувають у піщаних та гравійно-піщаних кар'єрах. Останні бувають гірські чи водні. За відсутності якісних природних пісків використовують пісок з відсіву дроблення скельних гірських порід.
Пісок як будівельний матеріал широко застосовують у будівництві як дрібний заповнювач у бетонах і розчинах. Від якості піску як наповнювача залежить міцність багатьох будівельних матеріалів.
Кварцові піски – основна сировина для скляної промисловості.
Міцність щебеню характеризується маркою, що відповідає межі міцності при стисканні вихідної гірської породи в насиченому водою стані та визначається побічно за показником дробимості щебеню при стисканні (роздавлюванні) в циліндрі.
Щебінь з вивержених гірських порід, що застосовується як заповнювач для важкого бетону, повинен мати марку, що відповідає межі міцності породи не нижче 80 МПа, з метаморфічних порід - не нижче 60 МПа, з осадових порід - не нижче 30 МПа.
Отримують щебінь дробленням каменю в дробарках різних конструкцій (щокових, конусних), а дрібний щебінь (з розміром шматків менше 25 мм) - на молоткових або валкових дробарках.
Щебінь широко застосовують у будівництві для приготування цементобетонних та асфальтобетонних сумішей, основдорожніх покриттів та ін.
Стінові камені та блоки одержують із пористих вапняків, вулканічних туфів та інших гірських порід щільністю 900. 2200 кг/м3. Марки каменів і блоків в залежності від пористості гірської породи можуть бути від 4 до 50. Для лицьової кладки без штукатурки марка каменю повинна бути не нижчою за 25. Водопоглинання каменів допускається не більше 30 %; коефіцієнт розм'якшення – 0,6; марка по морозостійкості – F15.
Основні розміри каменів для кладки стін: 390x190x188 та 390x190x288 мм. Кожен стіновий камінь замінює 8. 12 цеглин. Значно ефективніше використання великих стінових блоків розміром до 3000×1000×500 мм та масою до 1,5 т.
Пиляні стінові камені та блоки- ефективний місцевий будівельний матеріал. Житлові та громадські будівлі, зведені зі стінового каміння та блоків, значно дешевші за будівлі, побудовані з цегли або бетонних блоків.
Облицювальні плити.Для зовнішньої обробки використовують в основному глибинні вивержені породи (граніти, сієніти, габро), а також щільні вапняки, доломіти, мармури та вулканічний туф.
Облицювальні плити для зовнішнього облицювання випускають товщиною 8. 30 мм, шириною 150. 1200 мм, довжина може бути довільною, але не меншою за ширину, зазвичай 1000. 1500 мм (ГОСТ 9480-89). Пиляні плити для внутрішнього облицювання виготовляють товщиною 10...12 мм, шириною 400 мм, довжиною 800 мм; використовують мармур, пористі вапняки та інші породи.
Декоративні плити на основі природного каменю отримують з природного каменю (щебінь або обрізки плит) і неорганічних або полімерних сполучних. Їх виготовляють із мозаїчною, брекчієподібною або орнаментною поверхнею. Мають прямокутну форму завдовжки від 200 до 1500 мм, завширшки - від 200 до 1200 мм і завтовшки - 10. 40 мм. Застосовують для зовнішньої тавнутрішнього облицювання будівель та споруд.
Причини руйнування кам'яних матеріалів. Назвіть способи підвищення довговічності виробів із природного каменю. У чому полягає сутність хімічних способів підвищення довговічності кам'яних конструкцій?
Неодмінною умовою тривалої служби кам'яних матеріалів у спорудах є правильний їх вибір з урахуванням експлуатаційного середовища, мінерального складу та структури матеріалу. Проте навіть найміцніші породи за постійного хімічного впливу атмосферних чинників і різних мікроорганізмів руйнуються, тобто. відбувається процес вивітрювання. Основні причини вивітрювання природних кам'яних матеріалів у спорудах: замерзання води в порах і тріщинах, що викликає внутрішні напруження; зміни температури, що чергуються, і вологості, що викликають появу мікротріщин; розчинна дія води. Активне вплив на руйнування природного каменю надає хімічна корозія під дією газів (О2, СО2, SО3 та ін), що містяться в атмосфері, розчинених у ґрунтовій або морській воді. Різні мікроорганізми та рослини (мохи, лишайники), поселяючись впорахи тріщинах каменю, витягують для свого харчування лужні солі, виділяючи при цьому органічні кислоти, які, взаємодіючи з деякими складовими компонентами каменю, викликають його руйнування. Такий вид корозії називається біологічним руйнуванням.
Стійкість матеріалів проти вивітрювання тим вища, чим менша їхпористість і розчинність. Тому всі заходи щодо захисту кам'яних матеріалів від вивітрювання спрямовані на запобігання їх впливу води та на підвищення поверхневої щільності. Ці заходи можуть бути конструктивними та хімічними.
Конструктивно захист від зволоження здійснюють шляхом влаштування належних стоків води, доданнявиробам гладкої поверхні та такої форми, при яких вода, що потрапляє на них, незатримується та не проникає всередину матеріалу.
Фізико-хімічні методи захисту природного каменю зводяться до гідрофобізації його поверхні кремнійорганічними рідинами: ущільненню поверхневого шару каменю шляхом його просочення мономером з подальшою полімеризацією в порах термокаталітичної або радіаційної обробки.
Для захисту карбонатних порід найефективнішим методом є флюатування. Внаслідок взаємодії з поверхневим шаром каменю відбувається наступна реакція:
Вони утворюються практично не розчинні у воді. Вони відкладаються в порах, зменшуючи пористість і змочуваність поверхні, швидкість капілярного підсмоктування води, крім того, перешкоджають забруднення облицювання пилом.
34. Керамічні матеріали та вироби. Класифікація (з прикладами). Перспективи розвитку будівельної кераміки.
Класифікація : За структурою розрізняють керамічні вироби з пористим черепком, що має водопоглинання більше 5%, і зі спеклимся черепком, водопоглинання менше 5%. по однорідності та зернистості керамічного черепка розрізняють вироби грубої (цегла), що має на зламі зернисту будову - макронеоднорідну, і тонкої (сантехніка) кераміки. За конструктивним призначенням керамічні вироби ділять на художньо-побутові (посуд, вироби побутового та художнього призначення, сувенірні вироби та ін.), стінові (цегла, каміння, блоки, панелі), покрівельні (черепиця), облицювальні (плитка), керамічні труби та ін. За способом виробництва розрізняють вироби пластичного формування, напівсухого пресування та ливарні.
Перспективи розвитку : Деякі види керамічних матеріалів досі єнезамінними та найбільш поширеними у будівництві. Так, незважаючи на гігантський розвиток в останній період стінових матеріалів, особливо залізобетонних, випуск глиняної цегли становить дуже велику частку у виробництві всіх стінових матеріалів. Керамічні облицювальні плитки, незважаючи на розвиток виробництва облицювальних плиток на основі полімерів, залишаються основним матеріалом для обробки санітарних вузлів та інших приміщень з режимом підвищеної вологості, хімічної агресивності та високих гігієнічних вимог. Для облицювання будівель керамічні матеріали також не втратили свого значення, хоча з'явилося багато нових видів облицювальних матеріалів. Особливо велике зростання випуску таких керамічних матеріалів, як керамзит. Штучна не індустріальна цегла поки що залишається основним стіновим матеріалом, становлячи половину всіх стінових матеріалів, що застосовуються в даний час.