Природные каменные материалы и их применение в строительстве

Применение природных каменных материалов в строительстве

Каменные конструкции славятся значительной долговечностью, высокой огнестойкостью и прочностью. Прославленные памятники древности — храмовые комплексы, крепости и дворцы, возведённые из камня, дошли до наших дней практически невредимыми. Это наглядно подтверждает эксплуатационные достоинства данного материала.

Виды и характеристики природных каменных материалов

Интерес к экологически чистым материалам неуклонно возрастает в условиях заботы об окружающей среде. Во многих отраслях, включая строительство, сегодня внедряются процессы, ориентированные на минимизацию отходов и уменьшение негативного воздействия на природу. Одной из эффективных мер стала более широкая эксплуатация природных материалов.

Согласно классификации, природные каменные материалы включают три главных типа по происхождению:

Магматические (изверженные) породы. Возникают при кристаллизации магмы. К ним относят глубинные породы (интрузивные) — это граниты, диориты, сиениты с однородной кристаллической структурой, и излившиеся породы (эффузивные), например, базальты и диабаз, формирующиеся при быстром охлаждении на поверхности. Эффузивные породы отличаются мелкозернистой или даже аморфной структурой из-за ускоренного затвердевания.
Осадочные породы. Образуются как результат разрушения уже существующих горных пород и последующего осаждения продуктов этого процесса. Осадочные образования разнотипны: обломочные (гравий, песок), органогенные (мел, известняк), химические (гипс, доломит), и также глинистые.
Метаморфические породы. Имеют вторичное происхождение. Получаются под действием высоких температур и давления, приводящего к перекристаллизации. Классические примеры — кварцит, образующийся из песчаника, либо мрамор из известняка. Благодаря метаморфизму возрастает прочность и снижается водопоглощение.

Минеральный состав позволяет делить горные породы на мономинеральные (один основной минерал) и полиминеральные (несколько минералов). Характеристики определяются с помощью петрографического анализа: учитывают цвет, степень однородности, структуру, текстуру, а также физические свойства.

Определение 1

Петрография - это раздел геологической науки, занимающийся описанием минерального и химического состава, а также особенностей строения горных пород.

Сферы применения природного камня в строительстве

В современном строительстве природные каменные материалы находят самое широкое применение. По оценкам, их ежегодная добыча для строительных нужд превышает 700 млн тонн. Рассмотрим основные направления использования. Если дать краткое определение: природные каменные материалы это универсальное сырьё, применяемое в самых разных задачах — от получения строительных смесей до создания архитектурных и отделочных элементов.

служат сырьём для производства строительной теплоизоляции, стекла, керамических материалов;
используются для извлечения неорганических вяжущих компонентов (известняк для извести, гипс, сырьё для производства цемента);
поставляют готовую каменную продукцию (щебень, песок, облицовочные плиты, тротуарные камни и бордюры) для непосредственного использования в строительстве.

Основные технические параметры природных каменных материалов: высокая прочность при сжатии, отличная морозостойкость и плотность. Маркировка по прочности варьируется от 1 до 100, по морозостойкости — от F10 до F500, где показатель указывает на число циклов замораживания без утраты свойств.

Замечание 1

Бутовый камень — куски неокруглой формы — востребован для создания фундаментов, цоколей, подпорных стен. Отходы дробления обычно идут как заполнитель к тяжелому бетону. Стеновые блоки и природные строительные камни изготавливают из пористых материалов, туфа и ракушечника; их размеры стандартизированы для ускорения кладки вручную или машиной.

При выборе облицовочного камня учитывают фронт работ. Для экстерьеров требуются породы, устойчивые к атмосферным воздействиям и обладающие декоративной стойкостью цвета: кварциты, граниты, лабрадориты. Для интерьеров ценятся материалы с лёгкой полируемостью и красивым рисунком, например мрамор. Облицовочные плиты могут быть пилеными либо тесаными по способу изготовления и отличаться по фактуре: полированные, шлифованные, колотые. Обломки мраморных плит идут на создание мозаичных покрытий. Кромочные детали, подоконники, ступени, плинтусы — также результат обработки природных камней. Кровельная плитка делается из сланца, а в дорожном строительстве применяют булыжник. Декоративная отделка плит сохраняется благодаря транспортировке на ребре с прокладками, а мелкие изделия дополнительно упаковывают для предотвращения повреждений.