ผลของน้ำบนหินและวิธีป้องกันความเสียหาย

หมายเหตุสำคัญจากผู้เชี่ยวชาญ: นี่เป็นข้อความเพื่อการศึกษา ไม่ใช่ข้อกำหนดปัจจุบัน มาตรฐานการทดสอบ โครงการอนุรักษ์ หรือคำแนะนำในการเลือก การติดตั้ง และการป้องกันหิน ประเภทของหิน น้ำ เกลือ น้ำค้างแข็ง สารตั้งต้น ปูน วิธีการประมวลผล และการเคลือบป้องกันจะต้องได้รับการประเมินสำหรับวัตถุเฉพาะตามกฎระเบียบที่ถูกต้อง เอกสารของผู้ผลิต และคำแนะนำของผู้เชี่ยวชาญที่เหมาะสม

งานหินธรรมชาติ งานเคลือบ และงานอนุรักษ์ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของข้อเสนอสาธารณะในปัจจุบันของ Savo Kusić จุดมุ่งหมายในการผลิตในปัจจุบันประกอบด้วย หน้าต่างไม้, หน้าต่างไม้-อลูมิเนียม และ ประตูสั่งทำพิเศษ.

ข้อกำหนดทั่วไป

เป็นเรื่องของวิศวกรและสถาปนิกในการเลือกหินที่เหมาะสมที่สุดเพื่อวัตถุประสงค์ที่เหมาะสม เมื่อเลือกหินสำหรับวัตถุก่อสร้างที่สำคัญเป็นพิเศษ ต้องไม่ลืมว่าการทดสอบวัสดุโดยความร่วมมือกับนักธรณีวิทยาและนักแร่วิทยานั้นให้ความช่วยเหลืออันมีค่าได้

นักธรณีวิทยาแบ่งหินออกเป็นกลุ่มต่างๆ ดังต่อไปนี้: หินอัคนีหรือหินที่ปะทุอื่นๆ โดยมีกลุ่มย่อยของหินอัคนีที่มีความลึกและไหลออกมา (เช่น หินแกรนิต ไดโอไรต์ แก็บโบร พอร์ฟีรี ไดเบส หินบะซอลต์) ตามด้วยหินตะกอนหรือชั้นต่างๆ (เช่น หินทราย หินปูนจูราสสิก กลุ่มบริษัท) และสุดท้ายแปรสภาพหรือ หินที่ถูกเปลี่ยนรูป (เช่น gneiss, schist) นักแร่วิทยาจะตรวจสอบโครงสร้างของหิน (ชนิดและรูปร่างของผลึก ขนาดและการเปลี่ยนแปลงของสิ่งเดียวกัน ความสด ประเภทของสารยึดเกาะ ฯลฯ) วิศวกรประเมินตามสี การกระจายสี โครงสร้าง วิธีการได้มา ความสามารถในการใช้งานได้ ความต้านทานต่อสภาพอากาศและความแข็งแรง

โครงสร้างและองค์ประกอบทางเคมีของหิน

ควรคำนึงถึงโครงสร้างและองค์ประกอบของหินว่าวัสดุควรทนทานต่อสภาพอากาศหรือหากเลือกหินเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษ เช่น ในอุตสาหกรรมเคมี ผลึกขนาดปานกลางที่มีความซับซ้อนและมีความชัดเจนชัดเจนนั้นเป็นลักษณะของหินแกรนิตที่ดี ในทางกลับกัน หินแกรนิตที่มีไมกาเป็นสะเก็ดจำนวนมากและเฟลด์สปาร์ที่ย่อยสลายบางส่วนไม่เหมาะสำหรับวัตถุก่อสร้างที่สำคัญกว่า หินทรายที่มีเม็ดควอตซ์ขนาดเท่ากันซึ่งมีช่องว่างที่มีสารยึดเกาะจำนวนเล็กน้อย ช่วยให้เข้าถึงน้ำได้มากกว่าหินที่มีโครงสร้างกะทัดรัด (นั่นคือ โครงสร้างที่มีช่องว่างเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย) หรือหินที่มีโครงสร้างถูกอัดแน่นด้วยความช่วยเหลือของสารยึดเกาะ องค์ประกอบของสารยึดเกาะในหินทรายมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการต้านทานอิทธิพลทางเคมีที่ควรคาดหวังในพื้นที่ที่จะติดตั้งหิน

ความแข็งของหิน

ในคำศัพท์เฉพาะทางการก่อสร้างและการทดสอบ มีความแข็งแรงหลายประเภท: กำลังรับแรงอัด, ความต้านทานแรงดึง, ความต้านทานแรงเฉือน, ความต้านทานแรงดัดงอ ฯลฯ เพื่อวัตถุประสงค์ในการทดสอบความแข็งแรงของหิน แรงอัด (สำหรับหินในการก่อสร้าง) แรงดึงที่หายาก (เช่น ความต้านทานแรงดึง) แรงดัดงอ แรงกระแทก (สำหรับหินกรวด) และการทดสอบการสึกหรอในที่สุด (อีกครั้งสำหรับก้อนหินปูถนน แผ่นพื้นทางเท้า บันได) ดำเนินการ

1. กำลังอัด

สำหรับกำลังรับแรงอัดของหิน - ซึ่งพิจารณาจากลูกบาศก์ที่มีความยาวขอบอย่างน้อย 4 cm - ที่สถาบันวิจัยวิศวกรรมโยธาที่มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งสตุ๊ตการ์ท ค่าต่อไปนี้ได้มาจากการสร้างตัวอย่างหิน:

ตารางด้านล่างแสดงค่าบ่งชี้สำหรับการเลือกและการประเมินคุณสมบัติของหินธรรมชาติ มาตรฐานต้องการค่าขั้นต่ำสำหรับค่าอ้างอิงสำหรับงานการก่อสร้างต่างๆ ตัวอย่างเช่น ก่อนหน้านี้ สำหรับหินทางเท้าของถนนระดับชาติ กำลังรับแรงอัดต้องมีอย่างน้อยในครึ่งบนของค่าอ้างอิง และต้องมีอย่างน้อย 2000 kg/cm2 ตามกฎแล้วสำหรับการก่อสร้างไม่จำเป็นต้องจำกัดความแข็งแกร่งของหิน กำลังรับแรงอัดของหินจะลดลงอย่างมากเมื่อหินถูกทิ้งไว้ในน้ำ

2. แรงดัดงอ

ทดสอบกับปริซึมหินที่ตัดด้วยเลื่อย (ทดสอบที่สถาบันเดียวกันกับกำลังรับแรงอัด) ถูกกำหนดว่ากำลังรับแรงดัดงอคือ:

ขอแนะนำว่าสำหรับคอนกรีตที่ต้องมีกำลังรับแรงดัดงอสูง ควรใช้เฉพาะหินที่มีค่าแรงดัดงออย่างน้อย 100 kg/cm2 สำหรับส่วนที่เหลือ โปรดดูตารางค่าแนะนำสำหรับการเลือกและประเมินหินธรรมชาติ (ด้านบน)

3. แรงกระแทก

การทดสอบจะดำเนินการกับลูกบาศก์ที่มีความยาวขอบ 4 cm วัดงานที่จำเป็นในการทำลายก้อนหินหนึ่งก้อนภายใต้เงื่อนไขบางประการ ในเมืองสตุ๊ตการ์ท มีการกำหนดค่าต่อไปนี้:

4. ความต้านทานการสึกหรอ

ผ่านการทดสอบโดยการเจียร ค่าต่อไปนี้ถูกสร้างขึ้นในสตุ๊ตการ์ท:

ควรชี้ให้เห็นว่ากำลังรับแรงอัดและความต้านทานการสึกหรอไม่อยู่ในความสัมพันธ์ปกติใดๆ ไม่อาจคาดหวังได้โดยไม่ต้องกังวลใจว่าหินที่มีกำลังรับแรงอัดที่ดีจะมีความทนทานต่อการสึกหรอได้ดีเช่นกัน ต้องใช้หินสำหรับถนนคอนกรีตตามคำแนะนำในการก่อสร้างแผงกั้นถนนคอนกรีตจึงควรสวมใส่ให้มากที่สุด0,2 cm(10 cm3) บน50 cm2. นอกจากนี้จำเป็นต้องตรวจสอบการสึกหรอของหินเปียกที่เปียกน้ำเช่นเดียวกับหินของถนนคอนกรีตเนื่องจากการสึกหรอมีความแตกต่างกันมากขึ้น ประสบการณ์ได้แสดงให้เห็นว่าในสถานการณ์จริง การประเมินที่ดีกว่าสามารถทำได้ในลักษณะนี้มากกว่าการทดสอบหินแห้งตามปกติ

ความต้านทานของหินต่อการผุกร่อน

สำหรับหินที่จะต้องสัมผัสกับสภาพอากาศควรทดสอบความต้านทานต่อน้ำค้างแข็ง (การแช่แข็ง) เช่น มันยังคงอยู่โดยไม่มีความเสียหายที่มองเห็นได้หรือไม่เนื่องจากอิ่มตัวด้วยน้ำ25แช่แข็งหลายครั้งและกลัวอีกครั้ง หากติดตั้งหินที่มีความชื้นตามธรรมชาติควรระมัดระวัง ในกรณีนี้จำเป็นต้องทดสอบหินด้วยความชื้นตามธรรมชาติ ไม่ใช่ในสภาวะที่มีน้ำอิ่มตัว นอกจากนี้จากหินสำหรับผนังภายนอก อนุสาวรีย์ ฯลฯ จำเป็นที่หินจะต้องมีความต้านทานต่อสภาพอากาศที่เพียงพอ กล่าวคือ มันสามารถทนทานเป็นเวลานานภายใต้ความเครียดเพิ่มเติมที่มาจากแสงแดด การเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการเปียกและการทำให้แห้งเนื่องจากการสะสมของอากาศ การผุกร่อนของอากาศ ฯลฯ เมื่อเลือกหินคุณควรได้รับคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์

เมื่อสร้างหินในอาคาร จำเป็นต้องให้ความสนใจเพื่อให้น้ำฝน แม้กระทั่งน้ำจากการกระเซ็น ไหลโดยเร็วที่สุด เพื่อให้มีโอกาสน้อยที่สุดที่จะทะลุเข้าไปในหินและรอยต่อผนัง หินที่มีท่อระบายน้ำ เช่นเดียวกับหินที่สกัดอย่างหยาบ ทำให้เกิดความเป็นไปได้ในการกักเก็บเขม่า หิมะ น้ำ ฯลฯ ซึ่งเพิ่มผลกระทบที่เป็นอันตรายมากกว่าในกรณีของพื้นผิวเรียบ พื้นผิวที่ขัดเงาจะสัมผัสกับการกักเก็บฝุ่นและเขม่าน้อยที่สุด รวมถึงการทรุดตัวของสิ่งมีชีวิตในพืช ดังนั้นวิธีการประมวลผลจึงส่งผลต่อความทนทานของหินที่สัมผัสกับสภาพอากาศ

ชั้นหินต้องได้รับการประมวลผลตามชั้นต่างๆ เช่น ชั้นจะต้องซ้อนกันในแนวนอน ไม่เช่นนั้นน้ำและสารที่มีฤทธิ์รุนแรงจะแทรกซึมเข้าไปในชั้นที่อ่อนแอและแตกตัวได้ ความเสียหายอาจเกิดขึ้นได้เร็วกว่าหากจัดการหินอย่างมืออาชีพ

น้ำบาดาลสามารถเพิ่มขึ้นได้เนื่องจากแรงของเส้นเลือดฝอยและการแพร่กระจาย ในเวลาเดียวกัน เกลือบางชนิดสามารถโจมตีหินและปูนได้ ในบริเวณที่มีการระเหยของน้ำที่เพิ่มขึ้น เกลือจะตกผลึกและสร้างความกดดันภายในซึ่งนำไปสู่การทำลายล้าง ในที่นี้ก็เป็นเรื่องเกี่ยวกับการป้องกันน้ำไม่ให้ซึมเข้าไปในหิน ซึ่งในกรณีนี้สามารถทำได้โดยการทำฉนวนกับพื้น

ในแง่ของความทนทานของผนัง มีการถกเถียงกันมากมายเกี่ยวกับการเลือกปูนสำหรับการก่อสร้างผนังหินธรรมชาติ หากผนังไม่สัมผัสกับสภาพอากาศและยังคงแห้งอยู่สามารถเลือกปูนได้ตามความสามารถในการใช้งานความแข็งแรงและรูปลักษณ์เท่านั้น ส่วนผนังภายนอกนั้นคำนึงถึงน้ำฝนที่เข้าสู่ผนังดูดซับส่วนผสมของปูนและเมื่อผนังแห้งก็จะพาขึ้นสู่ผิวน้ำและสะสมอยู่ที่นั่น ตัวอย่างเช่น หากผนังหินทรายที่มีรูพรุนถูกแบ่งด้วยข้อต่อที่ไม่สามารถซึมผ่านได้ น้ำจะสะสมเกลือไว้เหนือข้อต่อ ทำให้เกิดความเครียดในหินเพิ่มขึ้น

หินก็เหมือนกับวัสดุอื่นๆ ทั้งหมด โดยจะมีการเปลี่ยนแปลงปริมาตรมากขึ้นหรือน้อยลงเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เช่น ในหินปูน ซึ่งน้อยกว่าหินควอทซ์ไซต์มาก ภายใต้สภาวะปกติ การเปลี่ยนแปลงปริมาตรเหล่านี้มีความสำคัญรองหากนำมาพิจารณาเมื่อใช้หิน ปัญหาอาจเกิดขึ้นได้บนบัวใต้หลังคา บนแผ่นหินของสะพานก่ออิฐ ฯลฯ สำหรับองค์ประกอบการก่อสร้างที่ต้องสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงมาก แนะนำให้เลือกหินที่มีการขยายตัวเล็กน้อยและค่อยเป็นค่อยไปที่อุณหภูมิ 500-1000oC เช่น ตะกรันที่เป็นก้อนหรือดินเหนียวเผา

ป้องกันความเสียหายของหิน

ในปัจจุบันมีวัสดุป้องกันหลายชนิด (วาร์นิช สารเคลือบ) ที่ปกป้องหินทั้งแบบขัดเงาและแบบหยาบ จากสภาพอากาศและอิทธิพลอื่นๆ การเคลือบขึ้นอยู่กับซิลิโคน ขี้ผึ้ง หรือวัสดุประเภทอื่นๆ ที่สร้างกำแพงกั้นระหว่างหินกับสิ่งแวดล้อม การทำความสะอาดหินเป็นประจำจะป้องกันการสะสมของฝุ่นและสิ่งสกปรกเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งอาจส่งผลเสียต่อตัวหินได้เช่นกัน การวางพื้นผิวหินในบริเวณที่มีหลังคาจะช่วยลดโอกาสที่น้ำจะเข้าถึงได้ โดยพื้นฐานแล้วสิ่งที่สำคัญที่สุดคือการปรึกษากับผู้เชี่ยวชาญและเลือกหินที่เหมาะสมเพื่อป้องกันความเสียหายอย่างมีประสิทธิภาพที่สุด

หมายเหตุการใช้งาน: ค่าในอดีต ขั้นตอนการทดสอบ และคำแนะนำในการเคลือบไม่สามารถใช้แทนมาตรฐานปัจจุบัน การทดสอบในห้องปฏิบัติการ พื้นผิวทดสอบ การตรวจสอบความเข้ากันได้ของวัสดุ และแผนการบำรุงรักษาสิ่งอำนวยความสะดวก