20) Материалы и изделия из природного камня. Защита каменных материалов от преждевременного разрушения

Материалы и изделия из природного камня

Грубо обработанные (бутовый камень – колотый и рваный, щебень, гравий, песок)

Архитектурно-строительные изделия (для наружной и внутренней облицовки,

Сложно-профильные – по индивидуальным заказам

Штучные камни и блоки для стен. Распиловка

Дорожные каменные материалы (бортовые камни и брусчатый камень - брусчатка из габбро, базальта, тротуарные плиты из гнейсов)

Литые изделия (каменное литье) из базальта, диабаза, доломитов

Облицовочные материалы а) наружная облицовка из известняка, доломита, песчаника, туфа. Толщина 4-8 см

б) внутренняя облицовка из мрамора, гипса, ангидрита. Толщина 1-4 см. в) цокольные плиты из гранита, мрамора, известняка, доломита, песчаника

Богатство расцветок велико за счет окрашенности минералов (85%): 40% - зеленые, 230% - желтые, 10% - красные и коричневые, 85 – черные, 5% - синие, 3% - фиолетовые и пурпурные. Остальные менее 1%.

Защита каменных материаловДолговечность природных камней связана с твердостью. Долговечными считаются породы, разрушения которых наблюдается не ранее, чем через 200 лет.

Причины разрушенияВ процессе эксплуатации горные породы разрушаются в результате:

- физического выветривания (замерзание воды, нагревание и охлаждение летом)

- химического выветривания (некоторые вещества в порах растворяются водой и уносятся из камня, разрушение под действием сернистых газов). Карбонатные породы разрушаются под действием воды и углекислого газ с образованием бикарбоната кальция. Уже через год полированная поверхность мрамора становится матовой:

- биологическое выветривание.

Способы защиты Защитные мероприятия можно разделить на 3 группы:

• конструктивные (шлифование, полирование)

• физико-химические (пропитка гидрофобными составами)

• химические (уплотнение поверхности). Образование на поверхности нерастворимых соединений. В частности для карбонатных пород применяется кремнефторизация или флюатирование:

Получаемые соединения осаждаются в порах, уменьшая пористость, смачиваемость и водопоглощение

22) Керамические материалы – изделия и материалы, получаемые из порошкообразных веществ различными способами и подвергаемые обязательной высокотемпературной обработке (обжигу) для упрочнения и получения камневидного состояния. Изделие после обжига называется керамическим черепком. Керамические материалы – самые древние из всех искусственных материалов. Возраст керамического кирпича составляет более 5 000 лет.

Пористые (неспекшиеся) материалы имеют землистый излом и шероховатую поверхность. При ударе издают глухой звук. Получают обжигом не до спекания при температурах 900…1000 ^оС. Они имеют большоеводопоглощение (8…20 %) и пропускают воду. К ним относятся кирпич, черепица, облицовочная плитка, дренажные трубы.

Плотные (спекшиеся) материалы имеют блестящий раковистый излом и гладкую поверхность. При ударе издают звонкий звук. Получают обжигом до спекания при температурах более 1 000 ^оС. Являются водонепроницаемыми, водопоглощение менее 5 %. К ним относятся дорожный кирпич-клинкер, канализационные трубы, плитки для пола. Если водопоглощение< 1 %, то эти материалы называются керамическими камнями.

Грубая керамика получается из окрашенных глин с примесями. Изделия грубой керамики имеют грубозернистую структуру.

Тонкая керамика получается из беложгущихся глин. Изделия из тонкой керамики имеют тонкозернистую макрооднородную структуру. К ним относятся:

− фарфоровые изделия с водопоглощением 0,2…0,5 % и R_сж до 500 МПа. Являются плотными материалами, просвечивающими в тонком слое;

− полуфарфоровые изделия с водопоглощением ≤ 5 % и R_сж 120…200 МПа. Являются плотными материалами, но непросвечивающими;

− фаянсовые изделия с водопоглощением 10…12 % и R_сж до 100 МПа. Являются пористыми материалами.

Основным сырьевым материалом для производства изделий строительной керамики являются глинистые минералы, применяемые в чистом виде, а чаще в смеси с добавками, которые объединены в общую группу – непластичное сырье