Pomembna strokovna opomba: To je arhivsko izobraževalno besedilo, ne trenutna specifikacija, testni standard, konzervatorski projekt ali vodnik za izbiro kamnov, namestitev in zaščito. Vrsto kamna, vodo, sol, zmrzal, podlago, malto, način obdelave in zaščitni premaz je treba oceniti za konkreten objekt po veljavnih predpisih, dokumentaciji proizvajalca in nasvetih ustreznih strokovnjakov.
Naravni kamen, obloge in konzervatorska dela niso del trenutne javne ponudbe Sava Kusića. Današnji fokus proizvodnje so lesena okna, okna les-aluminij in vrata po meri.
Splošni pogoji
Izbira najprimernejšega kamna za ustrezne namene je stvar inženirjev in arhitektov; pri izbiri kamna za posebej pomembne gradbene objekte ne smemo pozabiti, da je testiranje materiala v sodelovanju z geologi in mineralogi dragocena pomoč.
Geologi delijo kamnine v naslednje skupine: magmatske kamnine ali druge eruptivne kamnine s podskupinami globokih magmatskih in izlivnih magmatskih kamnin (npr. granit, diorit, gabro, porfir, diabaz, bazalt), nato sedimentne ali plastnate kamnine (npr. peščenjak, jurski apnenec, konglomerati) in končno metamorfne ali preoblikovane kamnine (npr. gnajs, skrilavec). Mineralog preučuje zgradbo kamnin (vrsto in obliko kristalitov, velikost in preoblikovanost le-teh, svežino, vrsto veziva itd.). Inženir ocenjuje glede na barvo, porazdelitev barve, strukturo, način pridobivanja, obdelavnost, odpornost na vremenske vplive in trdnost.
Struktura in kemična sestava kamna
Strukturo in sestavo kamna je treba upoštevati, če naj bo material odporen na vremenske vplive ali če je kamen izbran za posebne namene, kot je npr. v kemični industriji. Gosto kompleksni in dobro členjeni kristaliti zmerne velikosti so med drugim značilnost dobrega granita; po drugi strani pa granit z veliko luskaste sljude in delno razpadlim glinencem ni primeren za pomembnejše gradbene objekte. Peščenjaki enako velikih kremenovih zrn, s prazninami, ki vsebujejo majhno količino veziva, omogočajo dostop do vode bolj kot kamnina, ki ima kompaktno strukturo (to je struktura z malo ali brez praznin) ali kamnina, katere struktura je zbita s pomočjo veziva. Sestava veziva v peščenjaku je zelo pomembna za njegovo odpornost na kemične vplive, ki jih pričakujemo v prostoru, kjer bo kamen vgrajen.
Trdota kamna
V gradbeni terminologiji in preskušanju obstaja več vrst trdnosti: tlačna trdnost, natezna trdnost, strižna trdnost, upogibna trdnost itd. Za namen testiranja trdnosti kamna so tlačna obremenitev (za gradbeni kamen), redka natezna obremenitev (tj. natezna trdnost), upogibna obremenitev, udarna obremenitev (za tlakovce) in končno preskus obrabe (spet za tlakovce, plošče za pešpoti, stopnišče).
1. Tlačna trdnost
Za tlačno trdnost kamna - določeno na kockah z dolžino roba najmanj 4 cm - na Raziskovalnem inštitutu za gradbeništvo na Tehnični univerzi v Stuttgartu so bile pridobljene naslednje vrednosti za vzorce gradbenega kamna:
Spodnja tabela prikazuje okvirne vrednosti za izbiro in oceno lastnosti naravnega kamna. Standardi zahtevajo za različne gradbene naloge minimalne vrednosti glede na referenčne vrednosti; na primer prej, za tlakovce državnih cest, je morala biti tlačna trdnost vsaj v zgornji polovici referenčnih vrednosti in je morala biti vsaj 2000 kg/cm2. Za gradnjo praviloma ni treba omejiti trdnosti kamna. Tlačna trdnost kamna se znatno zmanjša, ko kamen pustimo v vodi.
2. Upogibna trdnost
Testirano na kamnitih prizmah, rezanih z žago (testiranje na istem inštitutu kot tlačna trdnost); ugotovljeno je bilo, da je upogibna trdnost:
Priporočljivo je, da se za beton, ki mora doseči visoko upogibno trdnost, uporablja samo kamen z upogibno trdnostjo najmanj 100 kg/cm2. Za ostalo si oglejte tabelo vodilnih vrednosti za izbiro in oceno naravnega kamna (zgoraj).
3. Trdnost na udarce
Preizkus se izvaja na kockah z dolžino roba 4 cm. Merjeno je delo, potrebno za uničenje ene kamnite kocke pod določenimi pogoji. V Stuttgartu so med drugim vzpostavljene naslednje vrednote:
4. Odpornost proti obrabi
Preizkušen je z brušenjem; v Stuttgartu so bile določene naslednje vrednosti:
Pri tem je treba poudariti, da tlačna trdnost in odpornost proti obrabi nista v pravilnem razmerju; brez nadaljnjih besed ni mogoče pričakovati, da ima kamen z dobro tlačno trdnostjo tudi dobro odpornost proti obrabi. Kamen za betonske ceste je po navodilih za gradnjo betonskih cestnih ovir zahtevan največjo obrabo.0,2 cm(10 cm3) vklopljeno50 cm2. Poleg tega je potrebno ugotavljati obrabo mokrega kamna, namočenega z vodo, kot tudi pri kamnu betonskih vozišč, ker so tu večje razlike v obrabi. Izkušnje so pokazale, da se v praksi na ta način doseže boljša ocena kot pri običajnih preizkusih suhega kamna.
Odpornost kamna na vremenske vplive
Pri kamnu, ki bo izpostavljen vremenskim vplivom, je treba preizkusiti odpornost na zmrzal (zmrzovanje), torej ali ostane brez vidnih poškodb, saj je nasičen z vodo.25večkrat zamrznjen in spet prestrašen. Če je nameščen kamen, ki vsebuje naravno vlago, je treba biti previden; v tem primeru je treba kamen preizkusiti z naravno vlažnostjo in ne v stanju nasičenosti z vodo. Poleg tega se od kamna za zunanje zidove, spomenike ipd. zahteva, da je kamen dovolj odporen na vremenske vplive, to je, da lahko dolgo časa vzdrži dodatne obremenitve, ki izvirajo iz izpostavljenosti soncu, sprememb zaradi vlaženja in sušenja, zaradi usedanja iz zraka, preperevanja iz zraka itd. Pri izbiri kamna se morate posvetovati z izkušenimi strokovnjaki.
Pri oblikovanju gradbenega kamna je treba paziti, da deževnica, tudi voda iz brizganja, čim hitreje odteka, da čim manj prodre v kamnite in zidne stike. Kamen z odtoki, kot tudi grobo klesan kamen, ustvarjajo možnost zadrževanja saj, snega, vode ipd., kar bistveno bolj poveča škodljive učinke kot pri gladkih površinah. Polirane površine so najmanj izpostavljene zadrževanju prahu in saj ter naselitvi rastlinskih organizmov. Zato način obdelave vpliva na obstojnost kamna, ki je izpostavljen vremenskim vplivom.
Slojeviti kamen je treba obdelati po slojih, to pomeni, da morajo biti sloji zloženi vodoravno, sicer voda in z njo agresivne snovi prodrejo v šibke in cepljive plasti; poškodbe lahko pričakujemo prej, kot če bi s kamnom ravnali strokovno.
Podzemna voda se lahko dvigne zaradi kapilarnih sil in difuzije. Hkrati lahko nekatere soli napadajo kamen in malto. V območju izhlapevanja dvigajoče se vode soli kristalizirajo in ustvarjajo notranje pritiske, ki vodijo v uničenje. Tudi tukaj gre za preprečevanje pronicanja vode v kamen, kar v tem primeru dosežemo z izdelavo izolacije proti zemlji.
Glede trajnosti zidov je veliko razprav o izbiri malte za gradnjo zidov iz naravnega kamna. Če zid ne bo izpostavljen vremenskim vplivom in bo ostal suh, potem lahko izbiro malte opravimo izključno glede na njeno obdelavnost, trdnost in izgled. Pri zunanjih zidovih se upošteva, da padavinska voda, ki pride v zid, absorbira sestavine malte in jih, ko se zid posuši, prinese na površje in tam odloži. Na primer, če je stena iz poroznega peščenjaka razdeljena z neprepustnimi spoji, voda nabira soli nad spoji, kar povzroči večjo obremenitev v kamnu.
Kamen, tako kot vsi drugi materiali, zaradi temperaturnih sprememb doživlja večje ali manjše prostorninske spremembe, ki so na primer pri apnencu precej manjše kot pri kvarcitnem kamnu. V normalnih pogojih so te volumske spremembe drugotnega pomena, če jih upoštevamo pri uporabi kamna. Težave lahko nastanejo na vencih pod strehami, na obložnih ploščah zidanih mostov itd. Za konstrukcijske elemente, ki so izpostavljeni ekstremno visokim temperaturam, je priporočljivo izbrati kamen, ki se pri temperaturi 500-1000oC, kot je npr. grudasta žlindra ali sintrana glina.
Preprečevanje poškodb zaradi kamnov
Danes obstajajo različni zaščitni materiali (laki, premazi), ki ščitijo kamen, tako poliran kot hrapav, pred vremenskimi in drugimi vplivi. Premazi so na osnovi silikona, voska ali drugih vrst materialov, ki ustvarjajo oviro med kamnom in okoljem. Redno čiščenje kamna preprečuje nabiranje prahu in umazanije sčasoma, ki lahko negativno vplivata tudi na sam kamen. Postavitev kamnitih površin v pokriti prostor zmanjša možnost vdora vode vanj. V bistvu je najbolj pomembno, da se posvetujete s strokovnjaki in izberete pravi kamen, da čim bolj učinkovito preprečite morebitne poškodbe.
Opomba za uporabo: Zgodovinske vrednosti, preskusni postopki in priporočila za premaze niso nadomestilo za trenutne standarde, laboratorijsko testiranje, preskusno površino, preverjanje združljivosti materialov in načrt vzdrževanja objekta.