Важлива примітка експерта: Це архівний навчальний текст, а не поточна специфікація, стандарт випробування, проект консервації чи посібник із вибору, встановлення та захисту каменю. Тип каменю, вода, сіль, мороз, основа, розчин, метод обробки та захисне покриття повинні бути оцінені для конкретного об’єкта відповідно до чинних норм, документації виробника та порад відповідних експертів.
Натуральний камінь, покриття та консерваційні роботи не є частиною поточної публічної пропозиції Savo Kusić. Сучасне виробництво складається з дерев’яних вікон, дерев’яно-алюмінієвих вікон і дверей на замовлення.
Загальні умови
Це справа інженерів та архітекторів, щоб вибрати найбільш підходящий камінь для відповідних цілей; Вибираючи камінь для особливо важливих будівельних об’єктів, не можна забувати, що випробування матеріалу у співпраці з геологами та мінералогами надають цінну допомогу.
Геологи поділяють гірські породи на такі групи: магматичні породи або інші вивержені породи з підгрупами глибоких магматичних порід і магматичних порід, що виливаються (наприклад, граніт, діорит, габро, порфір, діабаз, базальт), потім осадові або шаруваті породи (наприклад, пісковик, вапняк юрського періоду, конгломерати), і, нарешті, метаморфічні або перетворені породи (наприклад, гнейс, сланець). Мінералог вивчає будову гірських порід (вид і форма кристалітів, розмір і перетвореність їх, свіжість, тип в’яжучого і т.д.). Інженер оцінює за кольором, розподілом кольору, структурою, способом отримання, оброблюваністю, стійкістю до атмосферних впливів і міцністю.
Структура та хімічний склад каменю
Структуру та склад каменю слід брати до уваги, якщо матеріал має бути стійким до атмосферних впливів або якщо камінь вибирається для особливих цілей, таких як, напр. в хімічній промисловості. Щільно складні та добре сформульовані кристаліти помірного розміру є, серед іншого, характеристикою хорошого граніту; з іншого боку, граніт з великою кількістю лускатої слюди і частково розкладеного польового шпату не підходить для більш важливих будівельних об’єктів. Пісковики з зернами кварцу однакового розміру, з пустотами, які містять невелику кількість зв’язуючого, забезпечують більший доступ до води, ніж порода з компактною структурою (тобто структура з невеликими пустотами або без них) або порода, структура якої ущільнена за допомогою в’яжучого. Склад сполучного в піщанику має велике значення для його стійкості до хімічних впливів, які слід очікувати в просторі, де буде встановлено камінь.
Твердість каменю
У будівельній термінології та випробуваннях існує кілька типів міцності: міцність на стиск, міцність на розтяг, міцність на зсув, міцність на вигин тощо. Для цілей випробування на міцність каменю, навантаження на стиск (для будівельного каменю), рідкісне навантаження на розтяг (тобто міцність на розтяг), навантаження на вигин, навантаження на удар (для бруківки) і, нарешті, випробування на знос (знову для бруківки, плит доріжок, сходи).
1. Міцність на стиск
Для міцності каменю на стиск - визначеної на кубах із довжиною ребра щонайменше 4 cm - в Науково-дослідному інституті цивільної інженерії Технічного університету Штутгарта були отримані такі значення для зразків будівельного каменю:
У таблиці нижче наведені орієнтовні значення для вибору та оцінки властивостей природного каменю. Стандарти вимагають для різних будівельних завдань мінімальні значення щодо еталонних значень; наприклад, раніше для бруківки національних доріг міцність на стиск повинна була бути щонайменше у верхній половині еталонних значень і повинна була бути щонайменше 2000 kg/см2. Для будівництва, як правило, немає необхідності обмежувати міцність каменю. Міцність каменю на стиск значно зменшується, коли камінь залишається у воді.
2. Міцність на вигин
Випробувано на кам’яних призмах, вирізаних пилкою (випробування в тому ж інституті, що й на міцність на стиск); було визначено, що міцність на вигин становить:
Рекомендується, щоб для бетону, який має досягти високої міцності на вигин, використовувався лише камінь з міцністю на вигин щонайменше 100 kg/см2. Щодо решти, дивіться орієнтовну таблицю значень для вибору та оцінки натурального каменю (вище).
3. Ударна міцність
Тест проводиться на кубиках з довжиною ребра 4 cm. Вимірюється робота, необхідна для руйнування одного кам’яного куба за певних умов. У Штутгарті, серед інших, встановлені такі цінності:
4. Зносостійкість
Протестований шліфуванням; наступні значення були встановлені в Штутгарті:
Тут слід зазначити, що міцність на стиск і стійкість до зношування не знаходяться в будь-якій регулярній залежності; не можна без додаткового очікувати, що камінь з хорошою міцністю на стиск також показує гарну стійкість до зношування. Камінь для бетонних доріг, відповідно до інструкції з будівництва бетонних дорожніх огороджень, повинен мати знос не більше0,2 cm(10 cm3) увімкнено50 cm2. Крім того, необхідно визначати знос мокрого каменю, змоченого водою, а також для каменю бетонних доріг, оскільки тут більші відмінності в зносі. Досвід показує, що в практичних ситуаціях таким чином досягається краща оцінка, ніж при звичайних випробуваннях сухого каменю.
Стійкість каменю до атмосферних впливів
Для каменю, який буде піддаватися впливу погодних умов, слід перевірити його морозостійкість (замерзання), тобто чи залишиться він без видимих пошкоджень, оскільки він насичений водою25заморожували кілька разів і знову лякали. Якщо встановлений камінь, що містить природну вологість, то слід дотримуватися обережності; в такому випадку необхідно перевіряти камінь природною вологістю, а не в насиченому водою стані. Крім того, від каменю для зовнішніх стін, пам’ятників і т.д. вимагається, щоб камінь виявляв достатню стійкість до атмосферних впливів, тобто щоб він міг тривалий час витримувати додаткові навантаження, які виникають від впливу сонця, змін, викликаних зволоженням і висиханням, через осадження з повітря, вивітрювання з повітря і т. д. При виборі каменю слід отримати пораду досвідчених експертів.
Під час формування будівельного каменю необхідно звернути увагу на те, щоб дощова вода, навіть вода від бризок, стікала якомога швидше, щоб у неї було якомога менше можливостей проникнути крізь камінь і шви стін. Камінь з дренажами, а також грубо оброблений камінь створюють можливість затримувати сажу, сніг, воду тощо, що збільшує шкідливий вплив набагато більше, ніж у випадку гладких поверхонь. Поліровані поверхні найменш схильні до затримування пилу і кіптяви, а також осідання рослинних організмів. Таким чином, спосіб обробки впливає на довговічність каменю, який піддається впливу погодних умов.
Шаруватий камінь необхідно обробляти відповідно до шарів, тобто шари повинні бути укладені горизонтально, інакше вода, а разом з нею агресивні речовини, будуть проникати в слабкі та діляться шари; пошкодження можна очікувати раніше, ніж якби камінь оброблявся професійно.
Грунтові води можуть підніматися через капілярні сили та дифузію. У той же час деякі солі можуть руйнувати камінь і розчин. У зоні випаровування води, що піднімається, солі кристалізуються і створюють внутрішній тиск, що призводить до руйнування. Тут також йдеться про те, щоб вода не просочувалася в камінь, що в даному випадку досягається шляхом ізоляції від землі.
З точки зору довговічності стін, існує багато дискусій щодо вибору розчину для зведення стін з натурального каменю. Якщо стіна не буде піддаватися впливу атмосферних впливів і залишається сухою, то вибір розчину може здійснюватися виключно відповідно до його здатності до обробки, міцності та зовнішнього вигляду. Що стосується зовнішніх стін, то враховується, що дощова вода, яка потрапляє в стіну, вбирає інгредієнти розчину, а коли стіна висихає, виносить їх на поверхню і там осідає. Наприклад, якщо стіна з пористого пісковику розділена непроникними швами, вода накопичує солі над швами, що призводить до збільшення напруги в камені.
Камінь, як і всі інші матеріали, зазнає більших або менших змін об’єму через зміни температури, які, наприклад, у вапняку набагато менше, ніж у камені кварцит. За нормальних умов ці зміни об’єму мають другорядне значення, якщо їх враховувати при використанні каменю. Проблеми можуть виникнути на карнизах під дахами, на облицювальних плитах кладки мостів тощо. Для будівельних елементів, які піддаються дії надзвичайно високих температур, рекомендується вибирати камінь, який демонструє невелике та поступове розширення при температурі 500-1000oC, наприклад, напр. кусковий шлак або спечена глина.
Запобігання пошкодженню камінням
Сьогодні існують різноманітні захисні матеріали (лаки, покриття), які захищають камінь, як полірований, так і грубий, від атмосферних та інших впливів. Основою покриття є силікон, віск або інші види матеріалів, які створюють бар’єр між каменем і навколишнім середовищем. Регулярне очищення каменю запобігає накопиченню пилу та бруду з часом, що також може негативно вплинути на сам камінь. Розміщення кам’яних поверхонь у покритій зоні зменшує можливість потрапляння води до неї. В принципі, найголовніше - проконсультуватися з фахівцями і вибрати правильний камінь, щоб якомога ефективніше запобігти будь-яким пошкодженням.
Примітка щодо застосування: Історичні значення, процедури випробувань і рекомендації щодо покриття не замінюють поточні стандарти, лабораторні випробування, тестову поверхню, перевірку сумісності матеріалів і план технічного обслуговування об’єкта.