Природные каменные материалы

1.

БЕРНАЦКИЙ АНАТОЛИЙ ФИЛИППОВИЧ
Д-Р ТЕХН. НАУК, ПРОФЕССОР
КАФЕДРЫ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА НГУАДИ
ПРИРОДНЫЕ
КАМЕННЫЕ
МАТЕРИАЛЫ

2.

Камень и архитектура
• Египетские храмы, гробницы и
пирамиды из известняка, песчаника,
гранита, базальта, порфира.
• Древнегреческие храмы Афинский
Акрополь, Парфенон.
• Древнеримские сооружения: Колизей,
базилики.
• Византийские храмы.
• Готические здания, собор Нотр-Дам в
Париже.

3.

Способы добычи природного камня
- Буровзрывной способ – твердые
породы
- Буроклиновой способ – слоистые и
трещиноватые породы
- Камнерезные машины
Фактуры:
рифленая,
бороздчатая,
точечная, бугристая, «скала»
Пиленая
фактура:
шлифование,
лощение, полирование

4.

Коелгинский карьер
(Челябинская область)

5.

Мраморный карьер (Италия)

6.

Буроклиновой способ

7.

8.

Камнерезная машина

9.

Камнерезная машина

10.

Камнерезная машина

11.

Камнерезная машина

12.

Цепная резка

13.

Канатная сухая резка

14.

Способы обработки природного
камня

15.

Способы обработки поверхности камня
• Гранит - полировка, бучардирование,
термообработка, браширование
• Мрамор - полировка, «Антик» (искусственное
состаривание камня)
• Кварцит - «Скала», «Горка»
• Травертины - полировка (с заполнением пор
специальным составом), лощение, «Антик»
• Туф - полировка, лощение, «Антик»
• Сланец - скол, браширование
• Оникс - полировка
• Песчаник - пиление, браширование

16.

Полированная фактура
Полированная - без следов предыдущей
операции обработки с зеркальным
блеском, четким отражением предметов
(в процессе полирования используются
инструменты с порошковым напылением,
а затем применяются войлочные
и матерчатые круги).
Полированная поверхность отлично
открывает рисунок камня и выигрышно
подчеркивает его цвет.

17.

Лощеная фактура
Лощеная — получается путем использования
шлифовальных кругов с напылением
микрошлиф-порошков.
Полученная поверхность довольно гладкая,
но не имеет зеркального блеска.
Лощеная фактура хорошо открывает рисунок
камня. Плиты, обработанные таким
образом, используются в качестве
напольного покрытия или для наружной
облицовки зданий.

18.

Шлифованная фактура
Шлифованная — равномерно-шероховатая
со следами обработки, получаемыми только при
шлифовании, с неровностями рельефа высотой
до 0,5 мм.
Такая поверхность образуется при обработке
каменных заготовок шлифовальными кругами.
Подобная обработка применяется для светлых
пород природного камня с невыраженным
рисунком.
Плиты со шлифованной поверхностью
используются для устройства пола, площадок
и ступеней, где необходимо уменьшить
скольжение.

19.

Пиленая фактура
Пиленая — неравномерно-шероховатая —
с неровностями рельефа высотой до 2 мм;
обработанная ультразвуком — с выявленным
цветом и рисунком камня.
В качестве инструмента для этого применяют
станки с прямолинейным движением пильной
рамы, канатные, ленточные и дисковые пилы.
Пиленые плиты применяются для организации
настила садовых дорожек и площадок,
облицовки цоколей и верхних ярусов стен.

20.

Термообработанная фактура
Термообработанная — шероховатая
поверхность со следами шелушения.
Технология обработки поверхности
предполагает нагрев каменной плиты
практически до температуры плавления
верхних слоев.

21.

Бучардированная фактура
Бучардированная — равномерношероховатая с неровностями рельефа
высотой до 5 мм.
Обработка поверхности предполагает
использование специального
инструмента — бучарды.
Это шлифовальные машины с дисками.
Бучарда снимает полировку, и поверхность
становится серой, похожей на асфальт.

22.

Бучардированная машина

23.

Колотая (фактура «Скала»)
Колотая (фактура «Скала») — имитирует природный
раскол породы.
После обработки поверхность представляет собой
имитацию грубо обработанного камня
со впадинами и выступами, расположенными
в хаотичном порядке и не прошедшими
дополнительную обработку.
Скалывание осуществляется с помощью клиньев
по предварительно ослабленной шпурами
поверхности.
Плиты с фактурой «скала» применяются для наружной
отделки больших зданий и подчеркивают их
монументальность и связь с окружающим
ландшафтом.

24.

Виды обработки камня
• Пескоструйная обработка. Для обработки
используется струя воздуха высокого давления
с добавлением мелкого абразива или песка.
Поверхность природного камня имеет
равномерную шероховатость.
• Водоструйная обработка. Обработка струей
воды под высоким давлением.
• Расщепленная фактура (скол) — такая фактура
образуется при производстве кровельного
сланца.

25.

Природные каменные материалы
Монолит

26.

Природные каменные материалы
Глыбы - грубообломочные камни

27.

Природные каменные материалы
Столбы

28.

Природные каменные материалы
Бутовый камень (бут) — это крупные куски,
обломки неправильной формы с длиной
ребра 150-500 мм

29.

Бутовый камень

30.

Природные каменные материалы
Булыжный камень

31.

Природные каменные материалы
Галечник

32.

Природные каменные материалы
Постелистый камень

33.

Природные каменные материалы
Пластины

34.

Стеновой камень
Пильный камень
• полномерные стеновые камни 390х190х188 мм;
490х240х188 мм; 390х190х288 мм;
• неполномерные высотой от 195 до 292 мм,
шириной 190 и 240 мм, толщиной 188, 288 и 298
мм;
• крупные стеновые блоки высотой 236 см,
шириной 252 и 302 см, высотой 82 и 100 см;
• стеновые блоки высотой от 38 до 198 см,
шириной от 48 до 178 см, толщиной 82 и 100 см;
• подоконные блоки высотой от 82 до 200 см,
шириной 118 и 140 см, толщиной 91 см.
Известняк-ракушечник, пористый известняк,
доломит, туф, песчаник

35.

Стеновой камень

36.

Стеновой камень из туфа

37.

Стеновой камень из известняка

38.

Стеновой камень из ракушечника

39.

Карьер по добыче камняракушечника

40.

Дом из ракушечника

41.

Дом из артикского туфа

42.

Церковь из туфа

43.

Интерьер из розового туфа

44.

Базальт

45.

Вулканический туф

46.

Габбро

47.

Гранит

48.

Диабаз

49.

Известняк

50.

Кварцит

51.

Мрамор

52.

Пемза

53.

Песчаник

54.

Облицовочные изделия из камня
• Достоинства:
• Высокие декоративные качества
природного камня;
• Способность длительное время
противостоять отрицательным
воздействиям окружающей среды

55.

Номенклатура
- облицовочные плиты для наружной облицовки
поля стены и цоколя, для облицовки стен и
перегородок в интерьерах, плиты и полоски для
полов;
- различные профильные детали:
карнизы, пояски, плинтусы, наличники, детали
порталов, камни профильные и кордонные для
цоколя, колонны и их базы;
элементы лестниц:
проступи и цельные ступени, поручни;
плиты подоконные, балясины, тумбы и т.д.

56.

Облицовочные плиты с заколом

57.

Плиты с закругленными краями

58.

Пиленые плиты

59.

Колотые плиты

60.

Модульные плиты

61.

Карнизы

62.

Плинтусы

63.

Наличники

64.

Колонны

65.

Плиты подоконные

66.

Балясины и поручни

67.

Лестницы

68.

Тумбы и вазоны

69.

Храм Солнца (Перу)

70.

Храм Солнца (Перу)

71.

Храм Солнца (Перу)

72.

Способы защиты камня от коррозии и
повышения его долговечности
5 основных факторов коррозии :
- отрицательные температуры;
- влага (атмосферная и почвенная);
- сернистые газы;
- углекислые газы;
- биогенные разрушители

73.

Способы защиты
Выбор породы камня с учетом
водопоглощения, морозостойкости,
структуры и минерально-химического
состава;
Выбор фактуры с учетом агрессивности
окружающей среды, тщательное
крепление плит к облицовываемым
конструкциям с использованием деталей
крепления только из нержавеющего
материала

74.

Конструктивные приемы
- устройство карнизов, козырьков и
других элементов, предотвращающих
прямое попадание атмосферных
осадков на облицовку;
- устройство цоколей достаточной
высоты, препятствующих подъему по
стенам почвенной влаги и ливневой
воды

75.

Способы защиты камня от коррозии
- Флюатирование.
- Пропитка горячим льняным маслом .
- Нанесение слоя раствора воска в
скипидаре, парафина в нефрасе.
- Обработка водным раствором CaCl2.
- Пропитка мономером с последующей
полимеризацией.
- Гидрофобизация кремнеорганическими
жидкостями.

76.

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И МИНЕРАЛЫ
Горной породой называется природное
образование, занимающее значительный
объем в земной коре, состоящее из одного
(моно) или нескольких (поли) минералов.
Минералом называется однородное по
химическому составу и строению природное
вещество, образовавшееся в результате
физико-химических процессов, протекающих
в земной коре или в результате деятельности
растительных или животных организмов.

77.

Горные породы – главный источник
строительных материалов
- сырье для керамики, стекла,
теплоизоляционных материалов,
вяжущих веществ (гипса, извести,
цемента);
- заполнители бетонов и растворов;
- облицовка зданий и сооружений;
- устройство полов и лестниц;
- мощение дорог.

78.

Свойства минералов
Минералы (более 3000):
- породообразующие (около 100).
- редкие (реже, чем золото).
Классификация минералов:
- по форме и строению кристаллов;
- по цвету:
- по прозрачности;
- по блеску;
- по твердости;
- по спайности;
- по излому;
- по плотности.

79.

Форма кристаллов
- игольчатые,
- волокнистые (асбест, роговая обманка),
- плоские,
- листовые,
- чешуйчатые (графит, слюда),
- агрегатные скопления (друзы, розы).

80.

Цвет
• Бесцветные (горный хрусталь)
• Окрашенные (малахит – зеленый,
рубин – красный, пирит –
золотистый).
• Кварц имеет различные цвета: белый,
розовый, зеленый, дымчатый
(раухтопаз), фиолетовый (аметист),
прозрачный (горный хрусталь),
желтый (цитрон).

81.

Прозрачность
• Прозрачные – горный
хрусталь, исландский шпат.
• Полупрозрачные –изумруд,
флюорит.
• Непрозрачные – пирит,
графит.

82.

Блеск
С металлическим блеском (пирит)
С неметаллическим блеском:
алмазный,
стеклянный (горный хрусталь, кальцит),
жирный (кварц, тальк),
перламутровый (слюда, полевой шпат),
матовый (халцедон),
шелковистый (асбест).

83.

Твердость
• Шкала Мооса
Название минерала
Тальк
Гипс
Кальцит
Флюорит
Апатит
Полевой шпат
Кварц
Топаз
Корунд
Алмаз
Твердость
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

84.

Спайность
• Весьма совершенная – (слюда, гипс,
графит).
• Совершенная – (кальцит, полевой
шпат).
• Средняя – (роговая обманка,
флюорит).
• Несовершенная – (апатит).
• Весьма несовершенная – (кварц,
корунд).

85.

Излом
• Ступеньки – кальцит, полевой
шпат.
• Раковистый – горный хрусталь.
• Землистый – каолинит.
• Зернистый – магнетит.
• Занозистый –роговая обманка.

86.

Породообразующие минералы
магматических пород
• Кварц
• Полевые шпаты
- Ортоклаз K2O.Al2O3.6SiO3
- Плагиоклазы
- Альбит Na2O.Al2O3.6SiO2
.SiO
Анортит
CaO.Al
O
2 3
2
∙ Железо-магнезиальные силикаты:
оливин, пироксены (авгит), амфиболы (роговая обманка).
∙ Слюды:
- Мусковит
- Биотит
- Вермикулит

87.

Породообразующие минералы
осадочных пород
• Кремнеземистые минералы – опал,
халцедон и осадочный кварц
• Карбонаты – кальцит, доломит,
магнезит
• Глинистые минералы – каолинит,
гидрослюды, монтмориллонит
• Сульфаты – гипс, ангидрит

88.

Спасибо!
НГУАДИ
Бернацкий Анатолий Филиппович
88/ 7