Виды каменных материалов и их применение
Природными каменными материалами называют материалы и изделия, получаемые механической обработкой (дроблением, раскалыванием, распиливанием и т.д.) горных пород.
В таблице 3 приведены сведения о применении горных пород в строительстве.
Таблица 3 − Применение горных пород в строительстве
| Область применения | Наименование породы | Метод переработки |
| Бутовый камень | Гранит, известняк. диорит, песчаник | Взрыв, выломка, раскалывание |
| Камни для гидросооружений | Гранит, диорит, диабаз, габбро | Взрыв, выколка, распиливание |
| Бортовые камни, булыжник, брусчатка | Гранит, диорит, диабаз, габбро | Раскалывание, вытесывание |
| Камни и блоки для кладки стен | Пористые известняки, известняки-ракушечники | Распиливание |
| Плиты и камни для облицовки стен | Гранит, габбро, лабрадорит, мрамор, кварцит, магнезит | Распиливание, полирование, раскалывание, шлифование |
| Щебень | Гранит, диорит | Дробление, рассев |
| Гравий | Рыхлые залежи гравия | Просеивание |
| Песок | Рыхлые залежи песка | Просеивание |
| Вяжущие вещества | Глина, известняк, гипс, мергель, магнезит, доломит | Дробление, помол, обжиг |
| Керамика | Глина | Помол, обжиг |
| Каменное литье | Гранит, диорит, диабаз, габбро | Измельчение, плавление, литье |
Бутовый камень (бут) – крупные куски камня неправильной формы размером 150-500 мм и массой 20-40 кг. Из бута возводят плотины, кладут фундаменты, применяют для подпорных стенок, перерабатывают в щебень.
Щебень – куски камня неправильной формы размером от 5 до 70 мм, получаемые дроблением крупных кусков горных пород с последующим рассевом.
Гравий – окатанные (округлые) зерна размером от 5 до 70 мм, получаемые из рыхлых залежей рассевом.
Песок – состоит из зерен различных минералов (кварца, полевого шпата, слюды и т.д.) размером 0,16 – 5 мм. Песок различают природный и дробленый. Щебень, гравий и песок используют как заполнитель для бетона. Песок (кварцевый, полевошпатный) находит применение практически во всех отраслях строительного производства.
Блоки из природного камня объемом более 0,1 м3. Применяют их для наружных и внутренних стен, для фундаментов и стен подвалов.
Стеновые камни из туфов и известняков.
Размеры основных типов камней 390´190´188, 490´240´188, 390´190´288 мм. Применяют для кладки наружных и внутренних стен и перегородок. Каждый камень заменяет в кладке 8 – 12 кирпичей.
Камни и плиты из гранита и изверженных пород для облицовки гидротехнических сооружений, набережных, цокольной части зданий.
Толщина плит – 15-25 см или 30 и более см.
Для наружной облицовки зданий можно применять атмосферостойкие осадочные породы (известняки, доломиты, туфы…) (плиты толщиной 4 – 10 см).
Бортовые камни, отделяющие проезжую часть дороги от тротуара (высота 30 – 40 см), изготавливают главным образом из сиенита и гранита.
Брусчатка – колотые или тесаные камни из изверженных или плотных осадочных пород, имеющие форму, близкую к кубу. Брусчатка - очень долговечное и декоративное покрытие улиц и площадей.
Булыжный и колотый камень используют для устройства верхних покрытий дорог, оснований под дороги, укрепления откосов земляных сооружений и для берегоукрепительных работ.
Булыжный камень представляет собой зерна горной породы с овальными поверхностями размером до 300 мм.
Колотый камень имеет форму, близкую к многогранной призме или усеченной пирамиде.
Ко всем видам каменных материалов предъявляются свои требования по прочности при сжатии, износу, истираемости, удару, морозостойкости, атмосферостойкости, долговечности и др. характеристикам. На каждый вид строительного материала имеется свой ГОСТ (стандарт), где указываются все требования, предъявляемые к данному виду материала.
Основной причиной коррозии каменных материалов в строительных конструкциях является физико-химическое воздействие воды. Стойкость каменных материалов против коррозии тем выше, чем они плотнее (меньше пористость). Одним из способов повышения поверхностной плотности является флюатирование, при котором карбонатные породы пропитывают солями кремнефтористоводородной кислоты (флюатами), например, флюатами магния. В результате происходящей реакции в поверхностных порах камня выделяются практически не растворимые в воде фториды кальция, магния и кремнезем.
Стойкость против выветривания пористых материалов существенно повышается также гидрофобизацией, т. е. пропиткой каменного материала гидрофобными (водоотталкивающими) составами (кремнийорганическими жидкостями и другими полимерными материалами, растворами парафина, стеарина или металлических мыл в легкорастворяющихся органических растворителях), препятствующими проникновению влаги в материал.
Глины и глинистые породы служат сырьем для цементной промышленности строительной керамики производства теплоизоляционных и стеновых материалов, пористых заполнителей и огнеупоров.
Карбонатные породы (известняки, доломиты, известково-доломитовые породы, мел, мергель, мергельно-меловые породы) применяют в производстве вяжущих, стекла, стеновых и облицовочных материалов, изготовления бетонных и железобетонных конструкций.
Гипс (гипсовый камень, ангидрит) - сырье для получения гипсовых вяжущих и изделий на их основе, обязательный компонент цементов.
Ценным сырьем для получения пористых заполнителей, добавок к цементам являются кремнистые породы (трепел, опока, диатомит).
Среди магматических пород наибольшее распространение получили отделочно-облицовочные материалы: граниты, базальты, диабазы. По тому же назначению применяются такие метаморфические породы, как мрамор и кварцит. Мрамор - это «живой» природный камень, которому нет замены по своей респектабельности и красоте.