Dôležitá odborná poznámka: Toto je archívny vzdelávací text, nie aktuálna špecifikácia, skúšobná norma, konzervačný projekt alebo návod na výber, inštaláciu a ochranu kameňa. Druh kameňa, vody, soli, mrazu, podkladu, malty, spôsobu spracovania a ochranného náteru je potrebné posúdiť pre konkrétny objekt podľa platných predpisov, dokumentácie výrobcu a rady príslušných odborníkov.
Prírodný kameň, nátery a konzervačné práce nie sú súčasťou aktuálnej verejnej ponuky Savo Kusić. Dnešné výrobné zameranie tvoria drevené okná, drevo-hliníkové okná a vlastné dvere.
Všeobecné podmienky
Je vecou inžinierov a architektov vybrať ten najvhodnejší kameň pre príslušné účely; pri výbere kameňa pre obzvlášť dôležité stavebné objekty netreba zabúdať, že testovanie materiálu v spolupráci s geológmi a mineralógmi poskytuje cennú pomoc.
Geológovia rozdeľujú horniny do nasledujúcich skupín: vyvreté horniny alebo iné vyvrelé horniny s podskupinami hlbokých vyvrelín a výlevových vyvrelín (napr. žula, diorit, gabro, porfýr, diabas, čadič), nakoniec sedimentárne alebo zlepencové horniny (vápenec, jurský kameň). metamorfované alebo premenené horniny (napr. rula, bridlica). Mineralóg skúma štruktúru hornín (typ a tvar kryštalitov, ich veľkosť a premenu, čerstvosť, typ spojiva atď.). Inžinier hodnotí podľa farby, rozloženia farieb, štruktúry, spôsobu získania, spracovateľnosti, odolnosti voči poveternostným vplyvom a pevnosti.
Štruktúra a chemické zloženie kameňa
Štruktúru a zloženie kameňa treba brať do úvahy, ak má byť materiál odolný voči poveternostným vplyvom alebo ak je kameň vybraný na špeciálne účely, ako napr. v chemickom priemysle. Charakteristickým znakom dobrej žuly sú okrem iného husto zložité a dobre členité kryštality strednej veľkosti; naopak žula s množstvom šupinatej sľudy a čiastočne rozloženým živcom nie je vhodná na významnejšie stavebné objekty. Pieskovce s rovnako veľkými zrnami kremeňa s dutinami, ktoré obsahujú malé množstvo spojiva, umožňujú prístup k vode viac ako hornina, ktorá má kompaktnú štruktúru (t. j. štruktúra s malými alebo žiadnymi dutinami) alebo hornina, ktorej štruktúra je zhutnená pomocou spojiva. Zloženie spojiva v pieskovcoch má veľký význam pre jeho odolnosť voči chemickým vplyvom, ktoré treba očakávať v priestore, kde bude kameň osadený.
Tvrdosť kameňa
V stavebnej terminológii a testovaní existuje niekoľko typov pevnosti: pevnosť v tlaku, pevnosť v ťahu, pevnosť v šmyku, pevnosť v ohybe atď. Na účely testovania pevnosti kameňa sú tlakové zaťaženie (pre stavebný kameň), zriedkavé ťahové zaťaženie (tj pevnosť v ťahu), ohybové zaťaženie, rázové zaťaženie (pre dlažobný kameň) a nakoniec test opotrebovania (opäť chodník pre dlažobné kocky) vykonaná.
1. Sila v tlaku
Pre pevnosť kameňa v tlaku – stanovenú na kockách s dĺžkou hrany najmenej 4 cm – vo Výskumnom ústave stavebníctva na Technickej univerzite v Stuttgarte boli pre vzorky stavebného kameňa získané tieto hodnoty:
V tabuľke nižšie sú uvedené orientačné hodnoty pre výber a hodnotenie vlastností prírodného kameňa. Normy vyžadujú pre rôzne úlohy výstavby minimálne hodnoty vzhľadom na referenčné hodnoty; napríklad predtým musela byť pevnosť v tlaku pre dlažbu na štátnych cestách aspoň v hornej polovici referenčných hodnôt a musela byť aspoň 2000 kg/cm2. Pri stavbe spravidla nie je potrebné obmedzovať silu kameňa. Pevnosť kameňa v tlaku výrazne klesá, keď je kameň ponechaný vo vode.
2. Pevnosť v ohybe
Testované na kamenných hranoloch rezaných pílou (testovanie v tom istom ústave ako na pevnosť v tlaku); bolo stanovené, že pevnosť v ohybe je:
Pre betón, ktorý musí dosiahnuť vysokú pevnosť v ohybe, sa odporúča použiť iba kameň s pevnosťou v ohybe najmenej 100 kg/cm2. Ostatné nájdete v tabuľke smerných hodnôt pre výber a posúdenie prírodného kameňa (vyššie).
3. Nárazová sila
Test sa vykonáva na kockách s dĺžkou hrany 4 cm. Meria sa práca potrebná na zničenie jednej kamennej kocky za určitých podmienok. V Stuttgarte sú okrem iného stanovené tieto hodnoty:
4. Odolnosť proti opotrebeniu
Je testovaný brúsením; v Stuttgarte boli stanovené tieto hodnoty:
Tu treba zdôrazniť, že pevnosť v tlaku a odolnosť proti opotrebeniu nie sú v žiadnom pravidelnom vzťahu; nemožno bez ďalšieho očakávať, že kameň s dobrou pevnosťou v tlaku vykazuje aj dobrú odolnosť proti opotrebovaniu. Kameň na betónové cesty je potrebné podľa návodu na stavbu betónových cestných zvodidiel maximálne opotrebovať0,2 cm(10 cm3) zapnuté50 cm2. Okrem toho je potrebné určiť opotrebovanie mokrého kameňa zmáčaného vodou, ako aj kameňa betónových vozoviek, pretože sú väčšie rozdiely v opotrebovaní. Skúsenosti ukázali, že v praktických situáciách sa týmto spôsobom dosiahne lepšie hodnotenie ako pri bežných skúškach suchého kameňa.
Odolnosť kameňa voči poveternostným vplyvom
U kameňa, ktorý bude vystavený poveternostným vplyvom, treba otestovať jeho odolnosť voči mrazu (premŕzaniu), t.j. či zostane bez viditeľného poškodenia, keďže je nasýtený vodou25niekoľkokrát zamrznutý a znovu zakrpatený. Ak je nainštalovaný kameň obsahujúci prirodzenú vlhkosť, potom by ste mali byť opatrní; vtedy je potrebné kameň odskúšať prirodzenou vlhkosťou, a nie vodou nasýteným. Okrem toho sa od kameňa na vonkajšie steny, pomníky a pod. vyžaduje, aby kameň vykazoval dostatočnú odolnosť proti poveternostným vplyvom, t.j. aby vydržal dlho pri dodatočnom namáhaní, ktoré pochádza zo slnečného žiarenia, zmien spôsobených navlhčením a vysychaním, usadzovaním vzduchu, poveternostnými vplyvmi zo vzduchu a pod. Pri výbere kameňa si dajte poradiť skúsenými odborníkmi.
Pri tvarovaní stavebného kameňa je potrebné dbať na to, aby dažďová voda, aj voda zo striekania, čo najrýchlejšie stekala, aby mala čo najmenšiu možnosť preniknúť do škár kameňa a stien. Kameň s odtokmi, ako aj nahrubo opracovaný kameň vytvárajú možnosť zadržiavania sadzí, snehu, vody a pod., čo zvyšuje škodlivé účinky oveľa viac ako v prípade hladkých povrchov. Leštené povrchy sú najmenej vystavené zadržiavaniu prachu a sadzí, ako aj usadzovaniu rastlinných organizmov. Preto spôsob spracovania ovplyvňuje trvanlivosť kameňa, ktorý je vystavený poveternostným vplyvom.
Vrstvený kameň je potrebné spracovať podľa vrstiev, t.j. vrstvy ukladať vodorovne, inak voda a s ňou agresívne látky preniknú do slabých a štiepnych vrstiev; poškodenie možno očakávať skôr, ako keby sa s kameňom zaobchádzalo odborne.
Podzemná voda môže stúpať v dôsledku kapilárnych síl a difúzie. Súčasne môžu niektoré soli napadnúť kameň a maltu. V zóne odparovania stúpajúcej vody soli kryštalizujú a vytvárajú vnútorné tlaky, ktoré vedú k deštrukcii. Aj tu ide o zamedzenie presakovania vody do kameňa, čo sa v tomto prípade dosiahne zhotovením izolácie proti zemine.
Z hľadiska životnosti stien sa veľa diskutuje o výbere malty na stavbu stien z prírodného kameňa. Ak stena nebude vystavená poveternostným vplyvom a zostane suchá, výber malty možno vykonať výlučne podľa jej spracovateľnosti, pevnosti a vzhľadu. Čo sa týka vonkajších stien, berie sa do úvahy, že dažďová voda, ktorá sa dostane do steny, absorbuje zložky malty, a keď stena vyschne, vynesie ich na povrch a tam ich uloží. Napríklad, ak je porézna pieskovcová stena rozdelená nepriepustnými škárami, voda hromadí soli nad škárami, čo vedie k zvýšenému namáhaniu kameňa.
Kameň, tak ako všetky ostatné materiály, podlieha väčším či menším objemovým zmenám v dôsledku zmien teplôt, ktoré sú napríklad vo vápenci oveľa menšie ako v kremencovom kameni. Za normálnych podmienok sú tieto objemové zmeny druhoradé, ak sa s nimi počíta pri použití kameňa. Problémy môžu vzniknúť na rímsach pod strechami, na obkladových doskách murovaných mostov a pod.. Pre konštrukčné prvky, ktoré sú vystavené extrémne vysokým teplotám, sa odporúča zvoliť kameň, ktorý pri teplote 500-1000oC vykazuje malú a postupnú expanziu, ako napr. hrudkovitá troska alebo spekaná hlina.
Prevencia poškodenia kameňmi
Dnes existujú rôzne ochranné materiály (laky, nátery), ktoré chránia kameň, leštený aj drsný, pred poveternostnými a inými vplyvmi. Nátery sú na báze silikónu, vosku alebo iných druhov materiálov, ktoré vytvárajú bariéru medzi kameňom a okolím. Pravidelné čistenie kameňa zabraňuje usadzovaniu prachu a nečistôt v priebehu času, čo môže nepriaznivo ovplyvniť aj samotný kameň. Umiestnenie kamenných plôch v krytom priestore znižuje možnosť vniknutia vody. V zásade je najdôležitejšie poradiť sa s odborníkmi a vybrať ten správny kameň, aby ste čo najefektívnejšie predišli akémukoľvek poškodeniu.
Poznámka k aplikácii: Historické hodnoty, skúšobné postupy a odporúčania pre nátery nenahrádzajú súčasné normy, laboratórne testovanie, testovaný povrch, kontrolu kompatibility materiálov a plán údržby zariadenia.