Тестування природного каменю
Деякі люди схильні думати, що кожен, хто працює з каменем, повинен знати, які існують тести для природного каміння, що вони означають і як можна витлумачити результати тестування. Але найчастіше ситуація виглядає приблизно так: архітектор запитує продавця результати перевірки обраного каменю. Продавець (який зовсім не має поняття, що це таке), відповідає: "Звичайно, ось вони!", і дістає фотокопію з безліччю печаток та цифр, які виглядають цілком офіційно. Архітектор (він також можливо не має поняття про це, але не може собі дозволити виглядати безглуздо, питаючи, що вони означають) кидає на них погляд, нічого не розуміючи, але під враженням від великої кількості печаток і цифр, каже: “Добре, давайте тепер обговоримо графік постачання”.
Така, приблизно, реальність, незважаючи на сотні конференцій, статей, технологічних центрів та лабораторій, які мають займатися цим питанням. Метою цієї статті є ще одна спроба роз'яснити деякі основні положення щодо тестування природного каменю. Ми спробували представити згадані тут методи не з академічної точки зору (інакше читач їх просто проігнорує), а таким чином, щоб після читання цієї статті він мав принаймні загальне уявлення на цю тему. Однак лише читач може судити, наскільки ми досягли поставленої у цій статті мети.
Методи тестування натурального каменю
Перша проблема, з якою стикаються щодо лабораторних даних перевірки натурального каменю, це використовувані методи. Метод є не більше ніж опис того, як проводиться тест. Наприклад, у прийнятих Іспанії методах тестування у системі U.N.E. визначено всі умови для проведення тесту (тип контрольного зразка, кількість зразків, що перевіряються,використовуване обладнання, температурний та вологий режими та ін), при яких виходять найбільш точні характеристики каменю. Інакше кажучи, пропонується “лінійка” виміру кожної характеристики.
Тест, який має певного способу проведення, нічого говорить про властивості каменю, оскільки ми можемо зробити виміру без знання те, яка “ лінійка” застосовувалася. Тому, якщо ми аналізуємо здатність поглинати воду двома різними каменями, використовуючи методи U.N.E. 22-182-85, які визначають, як проводити такий тест, ми зможемо з'ясувати, який з двох зразків поглинає менше води.
Але проблеми починаються тоді, коли ми виявляємо, що в різних країнах є різні методи проведення тестування (NF у Франції, ATSM у Сполучених Штатах, IAPMO у Сінгапурі тощо), тобто кожна країна визначає свою власну “лінійку” для вимірювання кожної характеристики односторонньому порядку. Якби нам довелося проводити два тести з двома зразками одного і того ж каменю, і використовувати при цьому різні методи та різну “лінійку”, то неможливо було б порівняти їх властивості.
Нерідко можна бачити, як у великих проектах, де необхідно зробити вибір між різним камінням, і де представлені у великій кількості результати різних тестів, які пройшли це каміння, неможливо порівняти їх характеристики, оскільки кожен камінь пройшов тестування з використанням різних методів.
Існуюче становище з методами іноді призводить до того, що якість одного і того ж каменю, що має комерційну цінність, перевіряється в кожній з країн, згідно з її методами, і тим самим створюються додаткові витрати та плутанина. Можливо, тут криється одна з причин, чому продавці каменю відчувають дефіцит технічної інформації пропропонованої ними споживачам продукції. Такий дефіцит інформації може призвести до вибору інших матеріалів, яких додається більше технічної документації. Однак у Європі з'явилася нова тенденція, яка, сподіватимемося, усуне зазначений дефіцит докорінно через кілька років: політика стандартизації методів у Європейському Союзі.
Загалом розвиток цієї політики в Європейському Союзі має такі цілі: - Зобов'язати компанії мати тести для різних каменів, що мають комерційну цінність, які могли б дозволити споживачам вибирати камені за фізичними характеристиками відповідно до тих, для яких цілей вони будуть використовуватися . - Уніфікувати методи, що використовуються в європейських країнах, з метою полегшення оцінки результатів тестування на всій території Європейського Союзу, що дасть змогу робити порівняння. Це означає, що “лінійка” буде лише одна – та, що відповідає європейському рівню.
Тестування природного каменю має у своїй основі такі: 1. Опис механічних характеристик природного каменю. 2. Визначення придатності каменю для використання. 3. Петрографічне опис природного каменю: мінливість.
1.Опис механічних характеристик природного каменю.
Істинна щільність
Тести з навантаженнями
Ці тести визначають придатність каменю для використання в місцях з інтенсивним рухом, включаючи машини для підлоги та візки. Основними є три наступні тести:
• Опір стиску. Опір контрольного зразка матеріалу, який повинен розбитися при навантаженні, що стискає.
• Опір при згинанні. Опір контрольного зразка матеріалу, який повинен зруйнуватися при згинанні.
•Опір ударам. Висота, з якої сталева куля повинна впасти так, щоб зразок, що перевіряється, поміщений на підлогу, розбився.
Проте є проблема з цими тестами, переважно, з усіма, незалежно від типу. Результат тесту без будь-яких контрольних значень не говорить ні про що, тому що для визначення якості матеріалу необхідно зробити порівняння.
Деякі організації, такі як комісія з присудження премії Avis Technique Frances, аналізують ці результати згідно з класифікацією UPEC, яка поділяє всі матеріали на чотири групи, що позначаються цифрами, а придатність кожного матеріалу для конкретного застосування позначається літерами. Так, цифра, яка стоїть поруч із літерою Р, згідно з цією класифікацією позначає ступінь придатності кожного матеріалу для кожного типу використання щодо навантажень. Таким чином, матеріал, що має позначення Р4, був би ідеальним щодо опірності до навантажень для всіх видів підлог, а продукт Р3 підійшов би для місць з помірним рухом, Р2 - для пішохідного руху і т.д.
Слід нагадати, що якщо навіть матеріал, з якого зроблено укладання, такий як гранітна і мармурова плитка, має відповідні для цього характеристики щодо стійкості до певного типу руху, але сама укладання не відповідає технічних вимог, що висуваються до неї, то в результаті плитка може зруйнуватися.
Тести на абразивний знос
Абразивний тест визначає ступінь зносу при терті, яке зазнає поверхня матеріалу, що піддається навантаженням при пішохідних та транспортних навантаженнях. Існують різні форми вимірювання абразивного зношування, хоча зазвичай використовується пристрій, який наприкінці тесту визначає зменшення кількості матеріалу або висоти поверхні.
Проблема оцінки результатів вирішується в багатьох прийнятих методах визначенням деяких мінімальних параметрів зношування матеріалу, який при випробуванні виконує роль статі в передбачуваному місці. Наприклад, у тесті на знос, що проводиться за допомогою дискового методу (PNE 127-020 **), параметри, яким повинен відповідати камінь, що використовується, для різних типів підлог, наступні:
Підлога з нормальним режимом руху: індекс мінімального зносу дорівнює 23 мм. Підлога з інтенсивним рухом: індекс мінімального зносу дорівнює 21 мм. Підлога в промислових приміщеннях: індекс мінімального зносу дорівнює 28 мм.
У згаданій французькій класифікації UPEC параметр, що позначається буквою U, повинен мати значення від 2 до 4, які показують придатність різних типів підлоги.
Тест на водопоглинання
Результат тесту матеріалу на водопоглинання є однією з характеристик, щодо якої є найбільша різниця в думках, і це випливає з того факту, що поглинання води залежить від часу поглинання і температури води. Поглинання води матеріалом дуже важливо для визначення легкості очищення частинок бруду, які зазвичай проникають у матеріал разом з водою, і чим менший показник поглинання, тим менше бруду проникає всередину каменю.
Однак метод вимірювання водопоглинання подібний у різних країнах: сухий зразок тестується зважується і поміщається в контейнер з водою при стандартній температурі, де знаходиться певний час, потім виймається з води і зважується знову; отримана різниця у вазі, виражена у відсотках, є показник, який використовується для вимірювання водопоглинання.
Цей параметр також дуже важливий для визначення придатності матеріалу як облицювання, так як при високому ступеніводопоглинання вода, що ввібралася в поверхню каменю, в холодному кліматі може замерзнути і врешті-решт поверхня зруйнується.
Тест на хімічну стійкість
Стійкість матеріалу до хімічних продуктів, зазвичай кислот, має на меті встановити придатність матеріалу для використання в ситуаціях, коли він піддається впливу агресивних продуктів у різних місцях, починаючи від кухні та до промислових площ.
Можна погодитись, що такі характеристики є основними та їх цілком достатньо для опису механічних властивостей каменю за умови, що камінь буде застосовуватись для звичайних цілей.
2.Визначення придатності каменю для конкретного використання
Є група спеціальних тестів, що проводяться у випадках, коли передбачається, що камінь використовуватиметься особливих цілей і тести у разі проводяться лише з конкретних проектів.
Крім наведених нижче тестів існує велика кількість інших спеціальних тестів, призначених для особливих випадків, але в цій статті ми не будемо їх розглядати, оскільки це було б досить стомлюючим.
Стійкість до зміни температурних умов
Вимірюється втрата ваги при зміні температури, одночасно спостерігають за змінами при нагріванні та дії сонячного світла. Висока термостійкість є необхідною умовою для використання каменю на відкритих просторах.
Стійкість до замерзання
Як і в попередньому тесті, низька втрата ваги є необхідною умовою для використання каменю на відкритих просторах.
Модуль розширення
Хоча в даний час використання таких тестів дуже обмежене, проте очевидно, що дуже важливо враховувати цей тест.коефіцієнт при проектуванні, тому що в іншому випадку можуть виникнути численні проблеми з укладанням, які спричинять фінансові втрати.
Стійкість при використанні як облицювання
Електрична характеристика продукту
Визначення електричної опірності матеріалу з каменю проводиться за стандартною схемою: матеріал приєднується до електричної мережі та вимірюється опір.
Ця характеристика стає все більш важливою для використання каменю в умовах, де висока ймовірність утворення статичних набоїв: у комп'ютерних центрах, банках, операційних, високо комп'ютеризованих офісах тощо.
Звукоізоляція
Тести на ковзання
3.Опис мінерального складу природного каменю: мінливість
Петрографічні тести описують мінеральний склад каменю, як його основні компоненти, і його кристалічну структуру.
Рентгенівський аналіз дає додаткові можливості визначення мінерального складу природного каменю.
Хімічний аналіз дозволяє визначити основні елементи, у тому числі складається камінь.
Сьогодні ці тести використовуються мало, тому що вони вимагають гарного знання геології та їх використання обмежується тими, хто спеціалізується на вивченні каменю. Незважаючи на те, що в основному практичне використання цих тестів видається обмеженим, на підставі результатів цих тестів можна будувати висновки про здатність каменю до мінливості. Згідно з концепцією мінливості, камінь може витримувати впливу фізичного середовища, в якому його було знайдено, без погіршення його якостей. Визначення мінливості є важливим параметром, хоча він і мало використовується в галузі каменю.
Наприклад, коли не враховуються ціпараметри через високий рівень мінливості каменю можуть виникнути проблеми зі стінами будівель.