Каменные материалы в строительстве. Способы их защиты

Каменные материалы в строительстве. Способы их защиты

Виды горных пород

Природными каменными материалами называют строительные материалы, получаемые из горных пород за счет применения механической обработки (дробление, раскалывание, распиливание, шлифование и полирование).

Магматические:

• глубинные (гранит, диорит, габбро, лаброзит);
• излившиеся (порфиры, диабаз, базальт);

• рыхлые (пепел, пемза);
• цементируемые (туф);

Механического отложения (обломочные):

• рыхлые (песок, гравий);
• цементируемые (песчаник, конгломерат);

• белая глина;
• красная и т.д.

Хемогенные (доломит, магнезит, гипс).

Органогенные (известняк, ракушечник, мел, диатомит).

Метаморфические:

• Измененные магматические (гнейсы);
• Измененные осадочные (мрамор, кварциты).

Эти материалы широко применяются в строительстве, также являются основным сырьем для получения минеральных вяжущих веществ, сырьем для искусственных каменных материалов.

Бутовый камень

Применяется в строительстве в виде кусков горной породы неправильной формы (рваный бут).

Получают из осадочных горных пород взрывным способом.

Плиты получают из слоистых горных пород. Масса отдельных бутовых камней достигает 20-40 кг. Предел прочности не менее 10 МПа. Коэффициент размягчения не ниже 0.75. В них не должно быть трещин, расслоений и рыхлых прослоек. Служит для кладки фундаментов, стен не отапливаемых зданий, подпорных стенок. Отходы при заготовке бутового камня дробят и используют в виде щебня для бетона.

Стеновые камни и блоки получают из известняков, вулканических туфов с плотностью до 2200 кг/м³. Размеры камней для ручной кладки 390х190х190. Правильную геометрическую форму получают методом выпиливания из массива, а неправильную — взрывом. Горные породы для стеновых камней и блоков должны иметь прочность не ниже 25 МПа, а коэффициент размягчения не ниже 0.6.

Облицовочные камни и плиты из природного камня получают распиливанием или раскалыванием с последующей механической обработкой. Для наружной облицовки должны быть атмосферостойкими, без трещин, без следов выветривания, иметь красивую и неизменяемую окраску.

Из отходов облицовочных камней делают мозаику.

Способы защиты каменных материалов

Конструктивные — обеспечить правильный и быстрый сток воды с поверхности камня, шлифование и полирование до плотной и гладкой поверхности.

Химическая пропитка поверхности пористого камня специальными составами (флюсты и гигрофорбирующие растворы).

Различные механические способы обработки делят природные каменные материалы на следующие основные виды:

• Гравий, песок (добываются при просеивании и промывании горных пород с рыхлой структурой);
• Бутовый натуральный камень (извлекается в открытых карьерах таких осадочных пород, как песчанки, известняки при помощи направленных взрывов);
• Щебень (получают при дроблении пород);
• Камни и блоки (их распиливают непосредственно при добыче в карьере камнерезными машинами из таких легких пород, как ракушечники и туфы);
• Фасонные изделия, камни для облицовки, плиты (получают на предприятиях, специализирующихся на камнеобработке, из пород с высокими декоративными свойствами — мрамора, известняка, гранита).

Природным каменным материалам надо соответствовать различным требованиям СНиП и ГОСТ, которые предъявляются в зависимости от вида их назначения или использования (например, отделка зданий внутри или снаружи, область дорожного строительства или сооружения гидротехнического характера).

К наиболее широко используемым материалам относятся гравий, песок и щебень. Их повсеместно используют для изготовления строительных растворов и смесей как наполнители. Бутовый камень используется наиболее часто при закладке фундамента различных зданий или стен с подпорной функцией и т.д. Пиленные блоки или камни применяют чаще всего для возведения стен при местном строительстве. Материалы, обладающие высокими декоративными свойствами и долговечностью (фасонные изделия, облицовочные камни, плиты) обладают различной характерной поверхностью или фактурой. Такие природные каменные материалы широко применяются для настилки полов, при сооружении ограждений и парапетов, изготовления ступеней, для отделки здания снаружи и внутри. Эти фактурные материалы (тесанные, полированные, колотые, шлифованные) применяются так широко в результате не только декоративных свойств, но и постепенным снижением их себестоимости в результате использования таких последних методов добычи, как механизированное раскалывание, применение алмазных инструментов, термообработки.

Известняки — это осадочная порода, сформированная главным образом кальциевым карбонатом или кальцитом, имеет четко выраженное слоистое строение, которое приобретает в процессе образования. Часто известняки содержат большое количество другой формы кальциевого карбоната — арагонита, также в малых количествах присутствует двойной карбонат магния (кальция) или различные переходные формы между доломитом, известняком и доломитовым изветняком. В процессе образования известняков водой приносятся глиняные частицы, что размывает отчетливые границы между такими породами, как глинистый известняк, глинистый сланец или известняк. Кремень тоже достаточно часто сопровождает известняк в виде кремниевых конкреций (желваков) или явно или неявно выраженных слоев. В процессе глубинного метаморфизма известняк — эта мягкая, легко царапающаяся ножом порода — образует мрамор. При метаморфизме под воздействие высоких температур и большого давления, кальций постепенно проходит стадию перекристаллизации и образует мозаичную структуру. При этом процессе образуются изометричные, с четкими границами, зерна, примерно одинакового размера, слагающие плотные агрегаты.

Известняк имеет объемную плотность 2,2-2,7, с разбавленной кислотой вступает в бурную реакцию. Преобладающий цвет — серый, белый, коричневатые оттенки, по может иметь различную окраску, включая черную.

Известняк по степени использования уступает только песчаникам и гравийным отложениям, так как легко обрабатывается, обладает прекрасными химическими свойствами и широко распространен.

Гравий — это рыхлая горная порода, сложенная обломками различных минералов и пород размером, по разным данным, 1 — 10 мм или 2 — 20 мм в поперечнике. По фракции гравий делиться на:

• мелкий (1 -2,5 мм);
• средний (2,5 – 5 мм);
• крупный (5 – 10 мм).

Виды происхождения гравия различны:

• речной;
• морской;
• ледниковый;
• озерный.

Часто гравий под воздействием глиняных частиц и воды цементируется и образует гравелиты.

Применение гравия: дорожное строительство, наполнитель бетона, строительный материал.

Гранит — образуется в следствии гранитизации самых различных пород под влиянием метаморфизма, магматизма и часто имеет смешанное происхождение. Гранитные массивы преобладают в земной коре (больше континентальной), это горная порода является наиболее распространенной. Структура породы явнокристаллическая, может изменяться от мелкозернистой до крупнозернистой, что является следствием очень медленного застывания изверженных магматических пород на большой глубине.

Дата публикации статьи: 3 июня 2017 в 12:45
Последнее обновление: 29 сентября 2021 в 11:44

Нерудные строительные материалы

Минералы природного происхождения, используемые в натуральном виде для целей строительства, но при этом не содержащие горючих веществ и металлов, носят название нерудных строительных материалов. Это, прежде всего: песок, щебень, гравий, гранит, известняк, глина. Также существуют и искусственные нерудные материалы, созданные на основе естественных минералов – бетон, керамзит, цемент.

Добыча открытым способом

Традиционным способом добычи этого вида полезных ископаемых является открытая выработка в карьерах и котлованах. Тщательно изучая условия залегания горных, осадочных, изверженных и метаморфических пород, определяют физические свойства будущего сырья для строительной индустрии. Именно они определяют геологическую структуру разрабатываемого месторождения: глубину и чередование слоёв, наличие грунтовых вод, объём вскрышных работ.

После планировки местности и принятия мер по отводу грунтовых вод, приступают непосредственно к вскрышным мероприятиям, заключающимся в снятии и удалении пустой породы в отвалы. Как правило, это наиболее трудоёмкая и затратная часть разработки месторождения, связанная подчас с взрывными работами, размыванием породы под воздействием сильного напора воды, использованием специальной землеройной техники.

С удалением поверхностного слоя, открывается доступ к нерудным материалам, разработка которых ведётся одним или несколькими уступами, высота их при этом определяется твёрдостью породы. Наиболее плотные породы взрывают, чтобы потом крупные глыбы опять же взрывать, а более мелкие – обрабатывать механическим способом. Рыхлые массивы разрабатывают экскаваторами, иногда применяя и гидромеханическое воздействие.

После чего полезные ископаемые доставляют на заводы автомобильным, железнодорожным или конвейерным видом транспорта. Где они подвергаются дальнейшей обработке.

Механическая обработка

Сортировка

Первоначальным этапом обработки нерудного сырья является сортировка. Благодаря ей добытые минералы очищаются от примесей и разделяются по крупности. В основу сортировки положены механическое, гидравлическое, пневматическое, электромагнитное воздействие, позволяющее за счёт разных физических свойств зёрен исходного материала производить распределение по фракциям.

Дробление

Для получения из горных пород песка и щебня нужных размеров применяется дробление. Четвертая часть расходов на производство нерудных строительных материалов затрачивается именно здесь. Для выполнения этой технологической операции используют конусные, молотковые, роторные, ударно-шнековые и щековые дробилки. В зависимости от плотности и фракций исходного сырья, процесс дробления может доходить до четырёх стадий.

Классификация

Процесс дальнейшего фракционирования зернистого материала находит воплощение в гидравлических или механических классификаторах, осуществляющих его разделение в зависимости от скорости падения составляющих элементов, находящихся внутри жидкости. Гидравлические классификаторы работают за счёт напора воды, а механические имеют в своём составе механизмы взмучивания и разгрузки, что позволяет и тем и другим производить по размерный отбор.

Промывка или сухая очистка

Для промывки нерудных материалов используются барабанные, вибрационные и корытные мойки. С её помощью избавляются от глины и пыли. Так как данный метод связан с большим расходом воды и трудностями последующего обезвоживания, то в последнее время стало актуальным применять сухую очистку. Путём выделения и отправления в отвал мелких зёрен, содержащих наибольшее количество примесей.

Распиловка, шлифовка, полировка, окантовка

Все эти способы (распиловка, шлифовка, полировка, окантовка) находят применение при разработке материалов высокой прочности и крупных габаритов (гранит, мрамор), а также при обработке уже готовых облицовочных плит, содержащих в своём составе нерудные минералы.

Высушивание и измельчение

Современная промышленность выпускает широкий ассортимент установок, предназначенных для сушки и измельчения сыпучих строительных материалов. Технологий, являющихся завершающей стадией в процессе получения песка, щебня, гравия, шлаков, искусственных материалов.

Хранение и транспортировка

Для перевозки сыпучих нерудных материалов используют автомобильный, водный и железнодорожный транспорт. Причём сам материал располагают, как правило, навалом, избегая перегрузки с целью недопущения потерь при транспортировке. Иногда применяют специальные прокладки или подкладки, также используют прочную тару, позволяющую производить погрузо-разгрузочные работы.

Хранение строительных материалов производится на складских площадках или в ангарах, обеспечивающих защиту от влаги и пыли, а также механических воздействий.

Применение в строительстве

Несомненными достоинствами нерудных материалов являются их распространённость в природе и возможность использования в начальном виде без обогащения и выделения какого-либо компонента. Именно благодаря своим свойствам, этот класс полезных ископаемых нашёл широкое применение во всех отраслях строительства, таких как:

• Прокладка автомобильных и железнодорожных магистралей.
• Возведение гидросооружений, мостов, защитных корпусов объектов повышенной опасности, сооружение аэродромов.
• Укладка фундаментов.
• Производство строительных смесей и материалов.
• Благоустройство территорий.
• Отделка зданий и сооружений.

Всегда и везде при строительстве любых объектов требуются песок, гравий, щебень, керамзит, цемент, бетон, кирпич и множество других изделий и материалов, в основе которых лежат нерудные минералы и элементы. Они прекрасно справляются с ролью несущих конструкций, служат в качестве гидроизоляции и утеплителей, обеспечивают многократный обмен воздуха в помещениях, а также предоставляют возможность декоративно-художественного оформления создаваемых объектов.

Месторождения в России и мире

Месторождения нерудных строительных материалов представлены в природе:

• Ангидридами и гипсами.
• Глиной.
• Карбонатами (мелом, доломитами, мергелями, туфами).
• Песками, песчаниками, песчано-гравийными смесями.
• Строительными камнями.

Территория России богата этими полезными ископаемыми:

• Песчано-гравийные месторождения присутствуют в Московской, Нижегородской, Ленинградской, Ульяновской, Самарской, Псковской, Ростовской областях. На территории Карелии, Татарстана и Чувашии. Имеются большие запасы в Красноярском крае, а также на Урале, в Иркутской области, Бурятии. На учёте находятся 1269 месторождений, из которых 600 – эксплуатируются.
• Легкоплавкие и тугоплавкие глины, а также бентониты распространены на Урале, в ряде северо-восточных областей европейской части России, а также на юге европейской части страны.
• Огромные запасы карбонатных ресурсов сосредоточены в Ростовской и Саратовской областях, на юге Карелии, в Кузбассе. Имеются месторождения на Урале, Алтае и в Саянах.
• Гипсовые залежи обнаружены в Архангельской, Псковской и Тульской областях, на Кавказе и в Иркутской области.
• В пределах нашего государства располагаются 1000 месторождений строительных камней. Это, прежде всего Карелия, а также в горные районы страны: Алтай, Урал, Саяны. Ещё: Забайкалье и Приморский край.

Если взглянуть на геологическую картину мира, то крупнейшими запасами строительных минералов обладают страны СНГ, США, Франция, Германия, Италия, Турция, Китай, Япония и Австралия.

Мировые запасы

Общемировые запасы нерудных материалов для строительства можно приблизительно оценить следующим образом:

• Песок. Самый распространённый в природе материал, ежегодное потребление которого оценивается в 100 млн. тонн. Миллионы карьеров (среднестатистический запас 24 тыс. т.), множество пустынь, залежи на дне водоёмов – позволяют с уверенностью утверждать, что его запасов хватит надолго. Причём он ещё и обладает возможностью восстановления.
• Глина и каолин – 20-25 млрд. тонн.
• Мировые запасы карбонатного сырья оценить достаточно трудно. Только на территории России его запасы оцениваются в 40 млрд. тонн, а страны СНГ располагают лишь 3,1 млрд. тонн.
• Гипс – 7,5 млрд. тонн.
• Строительный камень. При 0,4% мирового производства этого стройматериала, запасы его в России оцениваются в 20 млрд. м 3 .

Страны, добывающие нерудные материалы

Основными разработчиками нерудных материалов в мире являются:

• США – 25% мирового производства гравия и песка.
• Лидерами по добыче гипса являются Китай, Иран, Турция, США, Испания.
• Природный камень больше всего разрабатывают Китай, Индия и Италия.
• Значительными запасами и возможностью добычи мела располагают Франция, Великобритания, Германия, Дания.
• Крупнейшими экспортёрами каолина на мировом рынке выступают США, Бельгия, Великобритания, Бразилия, Украина.

Необходимо отметить, что эти данные весьма противоречивы, так как подчас фирмы-разработчики нерудных материалов, зарегистрированные в одной стране, производят добычу и разработку на территории других государств. В 2016 году крупнейшие компании производители строительных материалов представляли Францию, Ирландию, Японию, Германию и Швейцарию, это естественно не говорит о том, что на территории всех этих стран ведётся крупномасштабная разработка нерудных строительных материалов.

Природные строительные материалы

Классификация строительных материалов. Природные строительные материалы

Промышленность строительных материалов выпускает многие виды продукции. В зависимости от назначения существуют различные подходы их классификации. По генезису (происхождению) стройматериалы бывают природными и искусственными. Первая группа представлена естественными каменными и неметалл орудными (тальк, слюды и др.) материалами различной формы и размеров. При их производстве природные ресурсы изменяют только форму, а свойства, строение, состав остаются неизменными. В основном материалы имеют искусственное происхождение, при котором ресурсы изменяют как форму гак и строение, химический состав, свойства.

По природе, сущности происхождения выделяют органические и неорганические (минеральные) материалы. Органические материалы имеют растительное и животное происхождение. Они характеризуются малым объемным весом, невысокой прочностью, химической и огневой стойкостью, что обусловливает их применение в сухих условиях, при небольших температурах для кровли, облицовки, отделки, теплоизоляции, а древесные материалы и как конструкционные элементы Минеральные материалы состоят из неорганического вещества и имеют более разнообразные свойства — высокую прочность, огне-, водо-, биостойкость и используют как основной конструкционный компонент различных объектов, а также как органические изделия. На основе сочетания органических и минеральных компонентов вырабатываю комбинированные стройматериалы.

По сырьевому фактору стройматериалы подразделяют на природные каменные, неметалл орудные, керамические, из стекла, асбеста, древесины, полимеров, металла, битума и др.

В промышленности широко применяют классификацию стройматериалов по производственному- функциональному назначению. По этому признаку выделяют стеновые, кровельные, теплоизоляционные, облицовочные, отделочные, салитарно-технические и другие виды.

По технологическим особенностям бывают безобжиговые и высокотемпературной обработки стройматериалы. Безобжиговые стройматериалы представлены природными каменными, нерудными изделиями и искусственными Последние получают затвердением вяжущих веществ с заполнителями (щебень, гравий, древесная стружка и др.) По виду они бывают известковые, гипсовые, цементные. Изделия второй группы получают воздействием на сырье высокой температурой, придающей материалу новые свойства.

Природные строительные материалы производят из магматических (гранит, габбро, туф, лабрадорит, диорит и др.), осадочных (известняк, мел, каолин, песок и др.), метаморфических пород (мрамор, кварцит, сланцы и др.) и органических ресурсов (древесина). Они имеют разнообразные свойства (достаточная прочность, морозоустойчивость, декоративная структура и др.), повсеместно распространены и широко используются в качестве сырья для производства других видов строительных материалов.

Природные строительные материалы получают разработкой первичных ресурсов. Этот процесс проводят открытым способом в карьерах. Кроме традиционных методов, рассмотренных в первой главе, каменные породы извлекают вырезкой, выколкой глыб. Получают карьерный камень, который отправляют на камнеобрабатывающие заводы. Песчано-гравийную смесь разрабатывают экскаваторами, а также гидравлическим (мониторным) способом. Добытую смесь разделяют грохочением на песчаную и гравийную фракции, которые могут промывать водой от глинистых и илистых частиц. Добытые каменные породы называют нерудными строительными материалами. Их составляют, кроме песка, гравия, также щебень, который образуется разрушением каменных горных пород в естественных условиях и дроблением каменных материалов (гравия, валунов и др.) на заводах. Он имеет неправильную, угловатую форму и этим отличается от гравия -естественного продукта окатанной формы. Естественный и искусственный песок, гравий, щебень получают на песчано-гравийных заводах.

Естественный камень обрабатывают на камнеобрабатывающих заводах, комбинатах Здесь сырье раскалывают, распиливают на блоки, плиты необходимых размеров, проводят отделку лицевой поверхности камня шлифовкой, полировкой. Порнстые каменные материалы для повышения атмосфероустойчивости покрывают водоотталкивающими растворами солей кремнефтористоводородной кислоты. В зависимости от назначения из природного камня вырабатывают материалы для кладки фундамента, стен, облицовки (колотые, пиленые камни, плиты, карнизы), дорожного строительства (бортовой камень, брусчатка), подземных и гидротехнических сооружений (колотый камень, плиты для облицовки), специального назначения — устойчивые к агрессивным средам, жаростойкие и др.

Применение природных каменных строительных материалов имеет высокую эффективность. Стеновые каменные материалы дешевле кирпича, прочнее его. Облицовочные плиты из естественного камня — долговечны, а эксплуатационные затраты меньше, так как не требуется красок, растворов. Естественные каменные заполнители экономят в бетоне цемент, повышают его прочность, снижают себестоимость строительных объектов.

Природные каменные материалы: свойства и виды.

Природный камень служил основным строительным материалом еще первобытному человеку.

Все древние постройки: храмы, дворцы, крепости, мосты, акведуки, ритуальные сооружения возводились из природного камня и поражают современного человека, как удивительные «Чудеса Света».

Во многих странах: Египте, Мексике, Греции, Италии, Китае, Камбодже, Индии сохранилось большое количество выдающихся памятников каменного зодчества, являющихся архитектурно-строительной составляющей древнейших цивилизаций, существовавших на Земле.

Каменные природные материалы очень прочны, долговечны, огнестойки, изготовлены из местного сырья.

В наше время природные плотные каменные материалы уже не используются для возведения стен, арок, куполов, колонн и других несущих конструкций, т.к. они трудоемки, обладают большой массой и высокой теплопроводностью.

Но из-за положительных эксплуатационных и эстетических качеств продолжают широко применяться для облицовочных работ, устройства полов, дорожных покрытий и пр.

Пористые природные материалы применяются в конструкциях стен жилых и общественных зданий в виде стеновых камней и блоков.

Отходы горнодобывающей и камнеобрабатывающей промышленности используются в качестве заполнителя для бетонов, изготовления других искусственных каменных изделий на минеральном и органическом вяжущем.

Свойства природных каменных материалов

Среди многообразия физико-механических свойств природных каменных материалов обычно выделяют плотность, предел прочности при сжатии, морозостойкость, по величине которых оценивают их качество и делят на марки.

По плотности в сухом состоянии каменные материалы разделяют на тяжелые (более 1800 кг/м 3 ) и легкие (менее 1800 кг/м 3 ).

По пределу прочности при сжатии установлены следующие марки: для тяжелых каменных материалов — от 10 до 100, а для легких — от 1 до 20.

По степени морозостойкости в циклах замораживания (М_рз) для каменных материалов установлены марки от 10 до 500.

По степени водостойкости (коэффициенту размягчения) материалы разделяют на группы с величиной данного показателя 0,6; 0,75; 0,9 и 1.

К каменным материалам, предназначенным для дорожных покрытий, полов промышленных зданий, предъявляют дополнительные требования (высокая стойкость к истиранию, износу и др.). Для природного камня, из которого изготовляют облицовочные плиты, большое значение имеют внешний вид, цвет и текстура.

Выбирают горные породы для тех или иных каменных материалов и изделий на основании результатов испытаний образцов, оценки внешнего вида, а также с учетом эксплуатационных условий.

Виды природных каменных материалов и изделий

В строительстве используют различные виды природных каменных материалов и изделий: бутовый камень, стеновые камни и блоки, облицовочные камни и плиты, кровельные плитки и др.

Бутовый камень применяют в строительстве в виде кусков горной породы неправильной формы (рваный бут) или неправильных плит. Рваный бут получают из осадочных горных пород (известняков, доломитов, песчаников) взрывным способом, а плиты (постелистый бут и плитняк) добывают из слоистых горных пород при помощи клиньев, ударных механизмов и др. Масса отдельных бутовых камней колеблется в пределах 20-40 кг. Бутовый камень должен иметь предел прочности при сжатии не менее 10 МПа, а коэффициент размягчения не ниже 0,75. В нем не должно быть трещин, расслоений и рыхлых прослоек, снижающих его строительные свойства.

Бутовый камень служит материалом для кладки фундаментов, стен не отапливаемых зданий и сооружений, подпорных стенок и др. Отходы при заготовке бутового камня дробят и используют в виде щебня для бетонов.

Стеновые камни и блоки изготовляют из известняков, вулканических туфов и других горных пород плотностью до 2200 кг/м 3 . Размеры камней для ручной кладки 390х190х190 мм, размеры укрупненных блоков для механизированной кладки устанавливают исходя из прочности породы и грузоподъемности кранов. Правильную геометрическую форму и требуемые размеры камней и блоков получают, как правило, выпиливая их из массива при помощи камнерезных машин; значительно реже выпускают колотые штучные камни. Лицевая поверхность стеновых камней и блоков должна отвечать требованиям декоративности.

Горные породы, применяемые для изготовления стеновых камней и блоков, должны иметь предел прочности при сжатии не ниже 25 МПа, морозостойкость не ниже М_рз 15, коэффициент размягчения не ниже 0,6.

Камни и блоки из легких горных пород являются в ряде районов нашей страны местными материалами. Стены жилых и общественных зданий из легких природных камней и блоков значительно дешевле кирпичных и имеют красивый внешний вид.

Облицовочные камни и плиты изготовляют из блоков природного камня путем их распиливания или раскалывания с последующей механической обработкой. Горные породы для получения блоков-полуфабрикатов следует выбирать с учетом эксплуатационных условий, в которых будут находиться изготовленные из них облицовочные изделия. Так, горные породы, предназначенные для наружной облицовки, должны быть атмосферостойкими, без трещин и следов выветривания, иметь красивую и неизменную окраску. Для этой цели применяют : граниты, сиениты, диориты, габбро, лабрадориты, кварциты, плотные известняки, туфы, песчаники. Горные породы, используемые для внутренней облицовки, должны иметь красивую окраску и легко полироваться. Чаще всего для внутренней облицовки применяют мрамор.

Облицовочные камни и плиты бывают пилеными и тесаными. Пиленые изделия, как правило, дешевле и долговечнее тесаных, так как при распиловке горных пород удается получать сравнительно тонкие изделия без микротрещин, которые возникают при теске камня.

Плиты для облицовки стен и настилки полов должны иметь прямоугольную форму и заданные размеры. Кроме того, лицевой поверхности плит придают различную декоративную фактуру. В зависимости от способа выполнения фактуры делят на : ударные, получаемые скалыванием частиц камня (фактура «скалы», бугристая, бороздчатая, точечная, рифленая), и абразивные, получаемые путем истирания поверхности различными абразивами (пиленая, шлифованная, лощеная, зеркальная).

Плиты и камни из изверженных горных пород (граниты, лабрадориты, габбро и др.) применяют для наружных облицовок цоколей и фасадов монументальных зданий, долговечных и декоративных полов в помещениях общественных зданий с интенсивными людскими потоками, например, на станциях метрополитена, вокзалах и в универмагах, а также для облицовки набережных, гидротехнических сооружений и др. В последние годы внутреннюю облицовку монументальных зданий довольно часто выполняют из экономичных малоразмерных мраморных плиток толщиной 8-12 мм, лицевая поверхность которых имеет зеркальную фактуру.

При производстве мраморных плит получают большое количество отходов в виде обрезков, которые используют для устройства мозаичных полов.

Из природного камня, кроме облицовочных плит, изготовляют профильные детали, например плинтусы, угловые детали и детали граненых и каннелированных облицовок, а также ступени, подоконники и др.

Кровельные плитки из глинистого (кровельного) сланца весьма долговечный кровельный материал для сельского строительства. Раскалывая и отрубая материал, ему придают прямоугольную или ромбическую форму.

В дорожном строительстве широко применяют разнообразные изделия из природного камня, например брусчатку, колотый или булыжный камень, бортовые камни. Эти изделия изготовляют из изверженных или осадочных горных пород, которые должны иметь высокую прочность, низкое водопоглощение, хорошо сопротивляться ударным и истирающим нагрузкам, быть морозостойкими, а также не должны быть затронуты выветриванием. Такие же требования предъявляют к каменным материалам (граниту, диориту, диабазу, габбро), предназначенным для защитных плит-оболочек гидротехнических сооружений. Материалы и изделия из природного камня (базальта, диабаза и др.) используют также для конструкций, работающих при высоких температурах. Кроме того, материалы и изделия из гранита, диорита, кварцита, базальта, диабаза и кремнистого песчаника в виде облицовочных камней и плит правильной формы применяют для защиты конструкций зданий и аппаратов от воздействия кислот.

При транспортировании и хранении пиленые и тесаные облицовочные плиты устанавливают на ребро с прокладками, а полированные укладывают в специальные контейнеры лицевой стороной внутрь, прокладывая между ними бумагу. Архитектурные детали и подоконники перевозят в решетчатой таре.

Магматические горные породы образовались в результат остывания огненно-жидкой массы – магмы, которая разрывала земную кору и разливалась на ее поверхности. В зависимости от условий остывания магмы изверженные горные породы делят на глубинные (интрузивные) и излившиеся (эффузивные).

Глубинные горные породы (граниты, сиениты, диориты и др.) образовались в результате медленного остывания магмы в толще земной коры под значительным давлением верхних слоев. В таких условиях горные породы приобрели равномерную кристаллическую структуру в результате того, что крупные зерна различных минералов прочно срослись между собой.

Излившиеся горные породы (базальты, андезиты, диабазы и др.) образовались при быстром остывании магмы на поверхности земли. В таких условиях не происходила полная кристаллизация остывающей магмы. В зависимости от условий образования излившиеся горные породы имеют мелкозернистое, скрытокристаллическое или аморфное строение. Если же из вязкой магмы медленно выделялись газообразные продукты, образовывалась пористая или пемзообразная структура. Кроме того, к изверженным горным породам относятся обломочные породы, которые образовались из мельчайших частиц раздробленной лавы, выброшенной на поверхность земли при извержении вулканов. Эти отложения остались в рыхлом состоянии (вулканический пепел, пемза) либо при наличии природных цементирующих веществ и под давлением вышележащих слоев превратились в плотные цементированные породы (вулканический туф).

Осадочные горные породы образовались в результате разрушения (выветривания) изверженных (первичных) и других горных пород под воздействием внешних условий или в результате осаждения веществ из какой-либо среды. По характеру образования и составу осадочные горные породы делят на обломочные породы (механические отложения), глинистые, а также хемо- и органогенные.

Обломочные породы (механические отложения) – грубые продукты механического разрушения изверженных и других горных пород под действием резкой смены температур, воздействия воды и ветра (брекчии, конгломераты, пески и др.). Они представляют собой рыхлую смесь, состоящую из отдельных зерен разрушившейся первичной горной породы; в ряде случаев рыхлые смеси подвергались цементации различными природными веществами, образовав при этом сплошные горные породы.

Глинистые породы – дисперсные продукты глубокого химического преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов материнских пород, перешедших в новые минеральные виды.

Химические осадки – хемогенные горные породы, образовавшиеся при осаждении из водных растворов минеральных веществ с последующим их уплотнением и цементацией (доломит, магнезит и др.).

Органогенные породы образовались в результате отложения остатков живых (зоогенные) и растительных (фитогенные) организмов, скелеты и панцири которых содержали минеральные вещества. Такие отложения, как правило подвергались уплотнению и цементации (известняки, мел и др.).

Природные строительные материалы

Природные стройматериалы также должны быть экологичны

Строительный сектор активно использует безопасные природные материалы, среди которых самые известные — дерево и камень. В процессе производства многие материалы подвергаются специальной обработке для продления срока эксплуатации, создания дополнительных свойств.

По многим технологиям избежать соприкосновения с вредными веществами в процессе обработки невозможно. Поэтому задача производителей — минимизировать отрицательное воздействие. Строители также должны вносит свой вклад в безопасность используемых материалов. Важно знать — в каком сочетании можно использовать тот или иной строительно-отделочный материал.

Многие знают, что гранитный щебень обладает природной радиоактивностью, но контроль и проверки поставок создают оптимальные условия для применения его в составе бетонов и вполне возможно — при выполнении фундаментных работ. В этом случае фон сохраняется нормальным. Способность накапливать радионуклиды есть и глинистых пород, являющихся сырьем при производстве кирпича и керамзита. Технологи добавляют — при термообработке радиоактивный фон повышается. Поэтому каждая партия таких материалов должна сопровождаться сертификатом безопасности, где, в частности, подтверждается отсутствие превышения фоновых параметров. Песчано гравийная смесь характеристики которой безопасны — главное условие контроля за качеством продукции, отмечают в ООО «ТЭГК ЮГ-НЕРУД». ПГС — это строительный материал, представляющий смесь с содержанием гравия и песка, которая характеризуется наибольшей крупностью зерен гравия. Смесь бывает двух видов: природный и обогащённый (ОПГС). Отметим, что в соответствии с ГОСТ 23735-79 в природной песчано-гравийной смеси содержание зерен гравия размером более 5 мм должно быть не менее 10% и не более 95% по массе.

В целом, многие экологи обращают внимание на тот факт, что источником инертного радиоактивного газа радона могут стать и силикатный кирпич, и фосфогипс, произведенные с нарушением технологии. Вредный фенол содержат битумная и дегтевая пропитка строительных пергаминов, толи и рубероида. Это вещество призвано обеспечить материалу стойкость против гниения. Даже шифер, традиционно используемый в качестве кровельного покрытия, может таить в себе определенную опасность. Правда, не весь, а только тот, в состав которого входит амфиболовый асбест. Подобный асбест признан вредным, и любая строительная продукция, содержащая это вещество, запрещена к использованию в гражданском строительстве. Шифер на основе другой разновидности асбеста — хризотилового — с точки зрения экологии абсолютно безопасен и используется в строительной индустрии более чем 60 стран.

Без тщательного лабораторного анализа невозможно определить экологичность того или иного строительно-отделочного материала. Поэтому гарантией качества продукции с точки зрения отсутствия ее вредного воздействия на здоровье может служить гигиенический сертификат Госсанэпиднадзора России, подтверждающий соответствие материала действующим санитарным нормам. Другим обязательным документом для данного рода продукции является сертификат соответствия Госстандарта России, подтверждающий соответствие потребительских свойств товара установленным строительным требованиям.

Следует отметить, что помимо обязательной гигиенической сертификации существует система добровольной экологической сертификации продукции. При этом понятие «экологичность» материала означает не только его биопозитивность в отношении человека. К категории экологичных материал может быть отнесен лишь в том случае, если он соответствует следующим критериям:
-экологичность добычи и подготовки исходного сырья;
-экологичность технологии производства;
-экологичность продукции в процессе эксплуатации;
-экологичность утилизации.
Все перечисленные признаки экологичности присущи лишь немногим материалам, среди которых можно назвать древесину (и другие материалы растительного происхождения), камень, песок, натуральную олифу, натуральные каучук, клей и ряд других.
В международной практике экологическая сертификация строительной продукции производится в соответствии с процедурами, установленными стандартами серии ISO 14000. Причем наличие экологического знака свидетельствует не только об экологической безопасности продукции при эксплуатации, но и о том, что она была произведена с применением экологически чистой технологии, а продукты ее утилизации не окажут негативного воздействия на окружающую среду.
Очевидно, что необходимыми условиями возведения экологически безопасного жилья являются: использование натуральных и сертифицированных материалов, точное исполнение рекомендаций, касающихся области их применения (например, для внутренних или наружных работ), и строгое соблюдение технологии строительства.

10 природных строительных материалов для вашего дома

Экология потребления. Дом: Строительство природного дома предполагает использование возобновляемых местных природных материалов.

Не секрет, что проблема экологии занимает одно из первых мест среди других глобальных проблем человечества. Это касается и строительства домов.

Сейчас классическими строительными материалами являются сталь, дерево, бетон. Их производство негативно влияет на окружающий мир и экологию. Использование же природных материалов, требующих минимальной переработки, позволяют значительно уменьшить губительное воздействие на окружающую среду.

Строительство природного дома предполагает использование возобновляемых местных природных материалов. Многие из этих материалов являются вполне доступными, что уменьшает их стоимость. При этом дом получается экологически чистым, так как на порядок уменьшаются содержание различных токсинов. Как бонус, большинство этих способов строительства являются энергоэффективными, а значит уменьшаются затраты на строительство и отопление дома.

Представляем Вашему вниманию интересную подборку 10 природных строительных материалов.

10. Камень

Дома из камня получаются довольно оригинальными и привлекательными. Из него лучше всего строить, если они имеет идеальную форму кирпича или бетонных плит.

Природный камень можно класть как на обычный цементный раствор, так и на смесь из глины, песка и извести.

Каменные стены обладают теплоаккумулирующим эффектом. Это значит, что такая стена поглощает тепло снаружи днем и излучает ее ночью в дом. А применение современных теплоизоляционных материалов внутри помещения не допускает уход тепла наружу.

Дома из природного камня лучше всего возводить в районах с жарким климатом, потому что разница в дневных и ночных температурах, и выделение тепла носит циклический характер. В жаркий день стена с такой тепловой массой будет поглощать, и хранить тепло, при этом в доме будет прохладно, а ночью отдавать его, согревая воздух внутри помещения.

Каменные дома очень прочны и долговечны, но трудоемки в строительстве. И построить себе такой дом сможет далеко не каждый.

9. Солома

Конечно, если строить дом из соломы, как это сделал поросенок Ниф-ниф, долго он не простоит и рассыплется от малейшего дуновения ветра. А если сделать его с применением современных технологий строительства, то он может прослужить вам и до 100 лет.

Для постройки современного дома из соломы используют соломенные тюки и специальные облицовочные панели. Силовым элементом дома является деревянный каркас или алюминиевый профиль. Готовые стены оштукатуриваются.

Почему именно солома? Она является, пожалуй, самым чистым строительным материалом. При этом сухие останки травы и злаковых это отходы сельского хозяйства. К тому же это возобновляемый источник сырья, который не переведется на планете, пока на ней существуют растения.

Панели из соломы обладают хорошей теплоизоляцией, а это значит значительная экономия на обогреве дома. Первый вопрос, который приходит на ум: а как хорошо панели горят? Ведь солома довольно легковоспламеняющийся материал. А горят они плохо. Это связанно с тем, что солома очень плотно спрессована в панелях, при этом покрыта штукатуркой, и в ней содержится очень мало воздуха. Паразитам тоже не понравиться такая стена.

8. Бамбук

Декоративный бамбук уже давно применяется в дизайне помещений. Это могут быть бамбуковые обои, жалюзи пол и др. Из бамбука также можно строить и дома, например, как это часто делают в Азии и Южной Америки.

Бамбук — прочное дерево, настолько прочное, что из него даже строят мосты, шоссе и водопроводы. Бамбук является возобновляем ресурсом, потому что это один из наиболее быстро растущих растений (зафиксированная рекордная скорость роста бамбука составила 120 см за сутки).

Бамбук имеет более короткий цикл роста, по сравнению с древесиной, и его вырубка не влияет на корневую систему, то есть он снова начинает расти от корня.

Перед использованием бамбука в строительстве его обрабатывают специальными составами, делая его водонепроницаемым, и устойчивым к насекомым.

Технология строительства из бамбука заключается в том, что толстые стебли этого растения разными способами скреплялись вместе, образуя стены. Также из него делают отделочные доски и перекрытия.

Конечно же, в России строить дома из бамбука не целесообразно. Это связанно с дороговизной завозного бамбука, да и холода у нас покрепче будут, чем допустим в Японии, где такое строительство является традиционным.

7. Топливная древесина

Топливная древесина, а проще говоря, дрова, могут быть неплохой альтернативой деревянному срубу.

Деревянные обрезки, которые чаше всего являются отходами производства пилорамы, можно использовать при возведении стены дома. Для этого их укладывают в раствор таким образом, что длина обрубка будет составлять толщину стены. Раствор может быть на основе смеси цемента, извести, глины, песка или опилок.

Древесина – это природный возобновляемый материал, обладающий хорошей теплоизоляцией, прочностью и относительно долговечен. По цене такой дом получается дешевле, чем из других, классических строительных материалов, да и выглядит он более оригинально.

6. Утрамбованная земля

Для многих людей дерево, в достаточном для строительства количестве, может быть недоступным, очень дорогим. Тогда можно использовать для постройки жилища то, что есть под ногами, а именно землю.

Чтобы построить дом из утрамбованной земли, определенную смесь почвы утрамбовывают в опалубку. Опалубку обычно делают из дерева, но при этом опалубка должна быть достаточно прочной. Набивание земли в опалубку можно сделать вручную или с помощью специальных машин. После этого опалубка убирается, оставив земляной вал.

Для такого строительства подойдет не всякая земля, например если в ней будет слишком много глины, то стена может растрескаться. Для повышения прочности конструкции, в смесь земли можно добавить немного цемента. После готовые стены могут быть оштукатурены.

Правильно возведенные из утрамбованной земли стены обладают высокой прочностью и долговечностью, как например изготовленные таким образом части Великой Китайской стены.

5. Дома из мешков

Наверняка вы видели фотографии с мест наводнения, где преграду для воды сооружают из мешков с песком. Таким же способом делают армейские окопы и блиндажи. Эта конструкция из мешков вполне способна защитить солдат от пули или село от наводнения.

Так почему бы мешки, изготовленные из полипропилена или мешковины не набить тем, что находиться под ногами: землей, щебенкой, мелким строительным мусором. После чего сложить их наподобие кирпичей. Вместо раствора используется колючая проволока, которая надежно удержит мешки от смещения.

По прочности и долговечности дома из мешков не уступают кирпичным стенам, при этом они являются сейсмически устойчивыми, т.е. их можно строить в местах, где часто происходят землетрясения.

4. Дома из автомобильных шин

Майкл Рейнольдс, придумал идею такого строительства, посмотрев по телевизору передачу о надвигающейся проблеме мусора. Банки из-под пива или содовой были сделаны из стали, поэтому не подвергались переработке, и Рейнольдс усмотрел в них отличный строительный материал.

Во время энергетического кризиса 1970-х годов, он обнаружил что связка грязи и автомобильных шин создают хорошие тепловые массы. Так появилась идея строительства дома из автомобильных шин — Earthship.

Что бы построить такой дом необходимо взять старые автомобильные шины, наполнить их землей и сложить наподобие кирпичей. Благодаря большому диаметру шин, такой дом не нуждается в основательном фундаменте. После постройки дома, стены из шин можно оштукатурить. Внутренние стены облицовываются алюминиевыми банками или стеклянными бутылками.

3. Землянки

Оказывается хоббиты из знаменитой трилогии были в чем-то по-своему правы, строя свои дома под землей. Такие дома являются энергосберегающими, огнеустойчивыми и обладают хорошей звукоизоляцией.

Они не обязательно должны быть полностью вырыты в земле. Для их строительства можно использовать склон холма, где только три стены и часть крыши будут под землей.

В землянки можно обеспечить достаточный приток света за счет окон, как в обычных домах. Но при постройке землянки надо правильно выбрать место. Нельзя строить такой тип жилья в низинах, в котлованах и оврагах, куда стекает вода с окружающих участков, что может привести к потоплению постройки.

2. Cob – глинобитные дома

Cob или глинобитные дома представляют собой комбинацию из земли и соломы, которую в старину смешивали при помощи ног. Из этого строительного материала лепили стены. Причем в отличие от самана блоки не формируются. Куски глины сразу укладываются в стену.

Cob легко подается творческой обработке. Из него можно слепить пышные скульптурные формы, замысловатые узоры и это требует минимальных средств и опыта строительства. Такие дома довольно прочные, потому что в них солома выступает в качестве арматуры как в железобетонных конструкциях.

Однако при строительстве такого дома надо соблюдать определенные правила, например нельзя класть следующий слой, пока не высох предыдущий. При высыхании Cob дома дают большую усадку по высоте. Но создают неповторимый уют благодаря своим плавным формам.

1. Саман

Саман — смесь земли, глины, песка, соломы и воды, которые вручную укладываются при возведении стен. Чаще из такой смеси изготавливают блоки, которые сушатся на солнце, так называемый Адоб.

Для их изготовления используют специальную форму, в которую заливают готовую смесь и сушат на солнце. После чего форма удаляется. Процесс сушки может занять некоторое время. При высыхании полученные кирпичи могут трескаться. Чтобы это предотвратить необходимо экспериментировать с пропорциями ингредиентов смеси. Адобе кирпичи укладываются так же как и в обыкновенной кирпичной кладке, а в качестве цементного раствора используется та же смесь, что и при изготовлении кирпичей.

Адобы стены довольно уязвимые к влаге, и что бы хоть как то их защитить от сырости необходимо делать высокий фундамент и хорошую крышу. Готовые стены таких домов покрываются известковой штукатуркой. Дома из самана сейсмоустойчивые, к тому же в них тепло зимой и прохладно летом. опубликовано econet.ru

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Источник https://knep.ru/realt/stone-materials-and-protection.html

Источник https://uglevodorody.ru/publ/nerudnye-stroitelnye-materialy

Источник https://palitrabazar.ru/materialy-i-tehnologii/prirodnye-stroitelnye-materialy.html