Ważna uwaga eksperta: Jest to archiwalny tekst edukacyjny, a nie aktualna specyfikacja, standard badań, projekt konserwatorski czy przewodnik dotyczący doboru, montażu i zabezpieczenia kamienia. Rodzaj kamienia, wody, soli, szronu, podłoża, zaprawy, sposobu obróbki i powłoki ochronnej należy ocenić dla konkretnego obiektu zgodnie z obowiązującymi przepisami, dokumentacją producenta i poradą odpowiednich rzeczoznawców.
Kamień naturalny, powłoki i prace konserwatorskie nie są częścią aktualnej oferty publicznej Savo Kusić. Dzisiejsza produkcja koncentruje się na oknach drewnianych, oknach drewniano-aluminiowych i drzwiach na zamówienie.
Warunki ogólne
Wybór najodpowiedniejszego kamienia do określonych celów należy do inżynierów i architektów; przy wyborze kamienia do szczególnie ważnych obiektów budowlanych nie można zapominać, że badanie materiału przy współpracy z geologami i mineralogami jest cenną pomocą.
Geolodzy dzielą skały na następujące grupy: skały magmowe lub inne skały erupcyjne, z podgrupami głębokich skał magmowych i wylewnych (np. granit, dioryt, gabro, porfir, diabaz, bazalt), następnie skały osadowe lub warstwowe (np. piaskowiec, wapień jurajski, zlepieńce), a na końcu metamorficzne lub przekształcone skały (np. gnejs, łupek). Mineralog bada budowę skał (rodzaj i kształt krystalitów, ich wielkość i przemianę, świeżość, rodzaj spoiwa itp.). Inżynier ocenia kolor, rozkład koloru, strukturę, metodę otrzymywania, urabialność, odporność na warunki atmosferyczne i wytrzymałość.
Struktura i skład chemiczny kamienia
Należy wziąć pod uwagę strukturę i skład kamienia, jeśli materiał ma być odporny na działanie czynników atmosferycznych lub jeśli kamień jest wybierany do celów specjalnych, takich jak np. kamienie. w przemyśle chemicznym. Gęsto złożone i dobrze artykułowane krystality średniej wielkości są między innymi cechą dobrego granitu; natomiast granit z dużą ilością miki łuskowatej i częściowo rozłożonym skaleniem nie nadaje się do ważniejszych obiektów budowlanych. Piaskowce o jednakowych ziarnach kwarcu, z pustkami zawierającymi niewielką ilość spoiwa, umożliwiają większy dostęp do wody niż skała o zwartej strukturze (czyli o budowie z niewielką ilością pustek lub bez nich) lub skała, której struktura jest zagęszczona za pomocą spoiwa. Skład spoiwa w piaskowcach ma ogromne znaczenie dla jego odporności na wpływy chemiczne, których należy się spodziewać w przestrzeni, w której kamień będzie montowany.
Twardość kamienia
W terminologii budowlanej i badaniach istnieje kilka rodzajów wytrzymałości: wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość na ścinanie, wytrzymałość na zginanie itp. Do celów badania wytrzymałości kamienia stosuje się obciążenie ściskające (w przypadku kamienia budowlanego), rzadkie obciążenie rozciągające (tj. wytrzymałość na rozciąganie), obciążenie zginające, obciążenie udarowe (w przypadku kostki brukowej) i na koniec test zużycia (ponownie w przypadku kostki brukowej, płyt chodnikowych, schodów). wykonano.
1. Wytrzymałość na ściskanie
W przypadku wytrzymałości kamienia na ściskanie – wyznaczonej na kostkach o długości krawędzi co najmniej 4 cm – w Instytucie Badawczym Inżynierii Lądowej Politechniki w Stuttgarcie dla próbek kamienia budowlanego uzyskano następujące wartości:
Poniższa tabela przedstawia orientacyjne wartości dla doboru i oceny właściwości kamienia naturalnego. Normy wymagają, dla różnych zadań konstrukcyjnych, wartości minimalnych w odniesieniu do wartości odniesienia; np. poprzednio dla kostki brukowej dróg krajowych wytrzymałość na ściskanie musiała mieścić się w co najmniej górnej połowie wartości referencyjnych i wynosić co najmniej 2000 kg/cm2. Do budowy z reguły nie ma potrzeby ograniczania wytrzymałości kamienia. Wytrzymałość kamienia na ściskanie znacznie spada, gdy kamień pozostaje w wodzie.
2. Wytrzymałość na zginanie
Badane na pryzmach kamiennych ciętych piłą (badania w tym samym Instytucie co pod kątem wytrzymałości na ściskanie); określono, że wytrzymałość na zginanie wynosi:
W przypadku betonu, który musi osiągnąć wysoką wytrzymałość na zginanie, zaleca się stosowanie wyłącznie kamienia o wytrzymałości na zginanie co najmniej 100 kg/cm2. Resztę znajdziesz w tabeli wartości orientacyjnych dotyczących wyboru i oceny kamienia naturalnego (powyżej).
3. Siła uderzenia
Badanie przeprowadzane jest na sześcianach o długości krawędzi 4 cm. Mierzona jest praca potrzebna do zniszczenia jednej kamiennej kostki w określonych warunkach. W Stuttgarcie ustalane są m.in. następujące wartości:
4. Odporność na zużycie
Jest testowany przez szlifowanie; w Stuttgarcie ustalono następujące wartości:
Należy w tym miejscu zaznaczyć, że wytrzymałość na ściskanie i odporność na zużycie nie pozostają ze sobą w regularnej zależności; nie można bez dalszych ceregieli oczekiwać, że kamień o dobrej wytrzymałości na ściskanie wykaże również dobrą odporność na zużycie. Kamień na drogi betonowe wymaga, zgodnie z instrukcją budowy betonowych barier drogowych, maksymalnie ścieralnego0,2 cm(10 cm3) NA50 cm2. Dodatkowo należy określić zużycie mokrego kamienia zwilżonego wodą, a także kamienia dróg betonowych, ponieważ występują większe różnice w zużyciu. Doświadczenie pokazuje, że w praktycznych sytuacjach osiąga się w ten sposób lepszą ocenę niż w przypadku zwykłych testów suchego kamienia.
Odporność kamienia na warunki atmosferyczne
W przypadku kamienia, który będzie wystawiony na działanie czynników atmosferycznych należy sprawdzić jego odporność na mróz (zamarzanie), czyli czy pozostaje bez widocznych uszkodzeń od nasiąknięcia wodą25zamrożony kilka razy i ponownie zastraszony. Jeśli zostanie zainstalowany kamień zawierający naturalną wilgoć, należy zachować ostrożność; w takim przypadku należy zbadać kamień przy naturalnej wilgotności, a nie w stanie nasyconym wodą. Dodatkowo od kamienia na ściany zewnętrzne, pomniki itp. wymagane jest, aby kamień wykazywał odpowiednią odporność na działanie czynników atmosferycznych, czyli aby przez długi czas wytrzymywał dodatkowe obciążenia, jakie powstają na skutek nasłonecznienia, zmian wywołanych zawilgoceniem i wyschnięciem, na skutek osadzania się powietrza, wietrzenia pod wpływem powietrza itp. Przy wyborze kamienia warto zasięgnąć porady doświadczonych fachowców.
Przy kształtowaniu kamienia budowlanego należy zwrócić uwagę, aby woda deszczowa, a nawet woda rozbryzgowa, spłynęła tak szybko, jak to możliwe, tak aby miała jak najmniej szans na penetrację kamienia i spoin ścian. Kamień z drenami, a także kamień grubo ciosany stwarzają możliwość zatrzymywania sadzy, śniegu, wody itp., co znacznie zwiększa szkodliwe działanie, niż w przypadku gładkich powierzchni. Powierzchnie polerowane są najmniej narażone na zatrzymywanie kurzu i sadzy oraz osadzanie się organizmów roślinnych. Dlatego sposób obróbki wpływa na trwałość kamienia wystawionego na działanie czynników atmosferycznych.
Kamień warstwowy należy obrabiać stosownie do warstw, tj. warstwy należy układać poziomo, w przeciwnym razie woda, a wraz z nią substancje agresywne, przedostaną się do warstw słabych i rozszczepialnych; uszkodzeń można spodziewać się wcześniej niż w przypadku profesjonalnej obsługi kamienia.
Wody gruntowe mogą się podnosić w wyniku sił kapilarnych i dyfuzji. Jednocześnie niektóre sole mogą atakować kamień i zaprawę. W strefie parowania podnoszącej się wody sole krystalizują i tworzą wewnętrzne ciśnienia, które prowadzą do zniszczenia. Tutaj także chodzi o to, aby woda nie przedostawała się do kamienia, co w tym przypadku osiąga się poprzez wykonanie izolacji od podłoża.
Jeśli chodzi o trwałość ścian, toczy się wiele dyskusji na temat wyboru zaprawy do budowy ścian z kamienia naturalnego. Jeśli ściana nie będzie narażona na działanie czynników atmosferycznych i pozostanie sucha, wówczas wyboru zaprawy można dokonać wyłącznie kierując się jej urabialnością, wytrzymałością i wyglądem. W przypadku ścian zewnętrznych bierze się pod uwagę, że woda deszczowa dostająca się do muru wchłania składniki zaprawy, a po wyschnięciu muru wyprowadza je na powierzchnię i tam osadza. Na przykład, jeśli porowata ściana z piaskowca jest podzielona nieprzepuszczalnymi spoinami, woda gromadzi sole powyżej spoin, co prowadzi do zwiększonych naprężeń w kamieniu.
Kamień, podobnie jak wszystkie inne materiały, ulega większym lub mniejszym zmianom objętości pod wpływem zmian temperatury, których na przykład w wapieniu jest znacznie mniej niż w kamieniu kwarcytowym. W normalnych warunkach te zmiany objętości mają drugorzędne znaczenie, jeśli zostaną uwzględnione przy użyciu kamienia. Problemy mogą pojawić się na gzymsach pod dachami, na płytach licowych mostów murowanych itp. W przypadku elementów konstrukcyjnych narażonych na działanie ekstremalnie wysokich temperatur zaleca się wybrać kamień wykazujący małą i stopniową ekspansję w temperaturze 500-1000oC, taki jak np.: 50°C. grudkowaty żużel lub spiekana glina.
Zapobieganie uszkodzeniom spowodowanym kamieniami
Obecnie dostępne są różne materiały ochronne (lakiery, powłoki), które chronią kamień, zarówno polerowany, jak i szorstki, przed warunkami atmosferycznymi i innymi wpływami. Powłoki powstają na bazie silikonu, wosku lub innego rodzaju materiałów, które tworzą barierę pomiędzy kamieniem a otoczeniem. Regularne czyszczenie kamienia zapobiega gromadzeniu się z czasem kurzu i brudu, co może niekorzystnie wpłynąć również na sam kamień. Umieszczenie nawierzchni kamiennych w zadaszonym obszarze ogranicza możliwość dostania się do niego wody. Zasadniczo najważniejsze jest, aby skonsultować się ze specjalistami i wybrać odpowiedni kamień, aby jak najskuteczniej zapobiec uszkodzeniom.
Nota aplikacyjna: Wartości historyczne, procedury badawcze i zalecenia dotyczące powłok nie zastępują aktualnych norm, badań laboratoryjnych, powierzchni testowej, kontroli kompatybilności materiałowej ani planu konserwacji obiektu.