Глава 7. Декоративный облицовочный камень

Облицовка конструктивных элементов зданий и сооружений плитами из природных каменных материалов защищает их от разрушительного механического воздействия, влияния атмосферных осадков, химических продуктов, пыли, воды и улучшает внешний вид.

Облицованные поверхности существенно улучшают санитарно-гигиенические условия содержания помещений, облегчают их эксплуатацию.

Наиболее широко применяют облицовку стен, пилястр, колонн плитами из гранита, мрамора, известняка, туфа и полов плитами из гранита, лабрадорита и мрамора.

Покрытия полов плитами из природных каменных материалов отличаются малой истираемостью, повышенной прочностью и коррозионной стойкостью к действию щелочей, растворов кислот, солей, масел.

До начала облицовочных работ должны быть полностью закончены общестроительные и монтажные работы, прокладка, опрессовка и опробование инженерных сетей, скрытых трубопроводов и электропроводок, гидроизоляция и др.

В многоэтажных зданиях разрешается производство облицовочных работ, начиная с нижних этажей, по ходу монтажа здания, если над отделываемыми помещениями не менее 3 смонтированных железобетонных перекрытий.

В помещениях, подлежащих облицовке, в зимнее время должна быть температура воздуха не ниже 8 °C и относительная влажность 70 %.

Природные каменные материалы получают из горных пород путем их механической обработки (раскалывание, пиление, теска, дробление). Примерами таких материалов могут служить облицовочные плиты из гранита, мрамора, известняка, туфа, а также щебень.

Физико-механические свойства природных каменных материалов соответствуют свойствам тех горных пород, из которых они получены, и определяются условиями их образования и минералогическим составом.

В зависимости от условий образования горные породы подразделяются на 3 группы: магматические или изверженные (первичные), осадочные (вторичные) и метаморфические (видоизмененные).

Магматические горные породы образовались из расплавленной магмы при ее застывании и кристаллизации.

Наиболее распространенными магматическими горными породами являются гранит, сиенит, диорит, габбро, лабрадорит, порфиры, диабаз и др.

Гранит состоит из кварца (20–40 %), полевого шпата (40–70 %) и слюды (5– 20 %). Цвет гранита серый, голубовато-серый, темно-красный; структура – зернистокристаллическая; плотность 2600–2800 кг/куб. м, предел прочности при сжатии 100–280 МПа.

Мелкозернистые граниты истираются равномернее, лучше сопротивляются механическим воздействиям, более атмосферостойки, чем крупнозернистые. Граниты отличаются морозостойкостью и долговечностью вследствие малой пористости и незначительного водопоглощения, хорошо шлифуются и полируются. Из них изготовляют плиты, камни и другие изделия для облицовки зданий и сооружений.

Сиенит состоит из полевых шпатов (80–85 %), цветных минералов (пироксена, роговой обманки) и кварца (0–5 %). Структура поликристаллическая равномернозернистая, цвет темно-серый и темно-красный. Плотность 2300–3000 кг/ куб. м, предел прочности при сжатии такой же, как и у гранита. Хорошо полируется. В виде плит и камней он предназначен для декоративной облицовки зданий.

Диорит состоит из полевых шпатов, роговой обманки и реже авгита и биотита. Цвет у него от серого до зеленовато-серого, плотность 2700–2900 кг/куб. м, предел прочности при сжатии 150–300 МПа. Диорит обладает высокой ударной вязкостью, менее хрупок, чем гранит, хорошо полируется. Некоторые сорта диорита используют для облицовки зданий.

Габбро состоит из полевого шпата и реже оливина и цветных минералов. Структура крупнозернистая, цвет темно-зеленый или черный, плотность 2800–3200 кг/куб. м, предел прочности при сжатии 200–380 МПа. Его используют для облицовки зданий и сооружений, а также дорожных покрытий.

Лабрадорит – разновидность габбро, состоит из полевого шпата и минерала Лабрадора. Цвет черный с цветными переливами (в сине-зеленых тонах). Структура поликристаллическая, зернистая, плотность 2700–2750 кг/куб. м. Применяется при декоративной облицовке зданий и сооружений.

Порфиры – излившиеся горные породы. Вследствие неравномерности структуры и наличия вкраплений их атмосферостойкость и сопротивление истиранию ниже, чем у глубинных пород. Они делятся на кварцевые – аналог гранита, бескварцевые – аналог сиенита и порфирит – аналог диорита. Плотность 2500 кг/куб. м, цвет от красно-бурого до серого с разнообразными оттенками. Порфиры применяют в дорожном строительстве и для изготовления облицовочных плит.

Осадочные горные породы образовались в результате химических, физико-механических и биохимических процессов, протекающих в водных бассейнах, и реже в результате деятельности ледников на поверхности суши.

К основным осадочным горным породам, применяемым в строительстве, относятся песчаники, известняки, доломит, гипс, травертин и др. Песчаники состоят из зерен песка, сцементированных глинистыми, карбонатными и другими материалами. Плотность 2250–2670 кг/куб. м, пористость 0,69–6,7 %. В строительстве используют песчаники с кремнистым и карбонатным цементирующим веществом. Известняки состоят в основном из кальцита, часто с примесью доломита, глинистых и песчаных пород. Они содержат 6–8 % глины, имеют пониженную прочность и морозостойкость. В зависимости от плотности и прочности известняки разделяют на плотные (плотность 1800–2600 кг/куб. м, предел прочности при сжатии – до 180 МПа) и пористые (плотность 900–1800 кг/куб. м, предел прочности при сжатии – 0,4–12,5 МПа).

Песчаники и плотные известняки используют в виде плит и фасонных деталей для облицовки стен, изготовления лестничных ступеней, подоконников. Пористые известняки, в том числе известняк-ракушечник плотностью 800–1500 кг/куб. м и прочностью на сжатие 1–3 МПа, применяют для облицовки стен жилых зданий, а также для изготовления штучного камня и плит.

Доломиты — горная порода, состоящая в основном из минерала того же названия. Плотность 2800–2900 кг/куб. м, цвет серовато-белый с желтоватым, буроватым или зеленоватым оттенком. По внешнему виду и физико-механическим свойствам доломиты близки к плотным известнякам. Из них изготовляют огнеупорные и облицовочные плиты.

Травертин (известковый туф) – легкая пористая, ячеистая горная порода светло-желтого цвета, образовавшаяся в результате осаждения карбоната кальция из горячих и холодных источников. Отличается малой плотностью – 1400–1800 кг/куб. м. Применяют для облицовывания поверхности и обжига извести. Метаморфические горные породы образовались в результате значительного видоизменения осадочных или изверженных горных пород под действием высоких температур и давления, а иногда и химических воздействий.

Из метаморфических горных пород в строительстве применяют мраморы, кварциты.

Мраморы – зернисто-кристаллическая горная порода. Мраморы образовались в результате перекристаллизации известняков и доломитов под влиянием высоких температур и давлений. Плотность 2650–2900 кг/куб. м, предел прочности при сжатии 50–250 МПа. Мраморы имеют белую, серую, розовую, желтую, красную, черную окраску, сравнительно легко распиливаются, хорошо шлифуются и полируются. Применяют их как конструкционный и облицовочный архитектурный материал – для внутренней облицовки стен, покрытий полов, изготовления лестничных ступеней, подоконных досок и других изделий.

Кварцит – продукт перекристаллизации кварцевых песчаников и других кремнистых отложений. Цвет его белый, красный, фиолетовый, темно-вишневый. Кварцит обладает очень высокой прочностью при сжатии – 100–455 МПа и атмосферостойкостью, плотность 2500–2700 кг/куб. м. Кварциты трудно обрабатываются, их используют в виде изделий для наружной облицовки зданий и сооружений, а также для изготовления динасовых огнеупорных изделий.