Строительные материалы .ру

Меры защиты каменных материалов от выветривания в сооружениях.

Непременным условием длительной службы каменных материалов в сооружениях является правильный их выбор с учетом эксплуатационной среды, химико-минералогического состава и структуры материала. Однако даже самые прочные породы, из которых выполнен материал, под непрерывным механическим и химическим воздействием атмосферных факторов и различных микроорганизмов разрушаются. Этот процесс по аналогии с разрушением горных пород на земной поверхности называют выветриванием.
Основные причины выветривания природных каменных материалов в сооружениях: замерзание воды в порах и трещинах, вызывающее внутреннее напряжение; частое изменение температуры и влажности, вызывающее появление микротрещин; растворяющее действие воды и понижение прочности при водонасыщении; химическая коррозия под действием газов, содержащихся в атмосфере, и веществ, растворенных в грунтовой или морской воде. Различные микроорганизмы и растения (мхи, лишайники), поселяясь в порах и трещинах камня, извлекают для своего питания щелочные соли и выделяют органические кислоты, вызывающие биологическое разрушение камня.
Стойкость материалов против выветривания тем выше, чем меньше их пористость и растворимость. Поэтому все мероприятия по защите каменных материалов от выветривания направлены на предохранение их от воздействия воды и на повышение поверхностной плотности. Эти меры могут быть конструктивными и химическими.
Конструктивно защиту конструкций от увлажнения осуществляют путем устройства надлежащих стоков воды, придания каменным материалам гладкой поверхности и такой формы, при которых вода, попадающая на них, не задерживается и не проникает внутрь материала.
К химическим мероприятиям относят создание на лицевой поверхности камня плотного водонепроницаемого слоя или ее гидрофобизацию. Одним из способов повышения поверхностной плотности является флюати-рование, при котором карбонатные породы пропитывают солями кремнефтористоводородной кислоты (флюа-тами), например флюатами магния. В результате происходящей реакции:в поверхностных порах камня
 выделяются практически нерастворимые в воде фториды кальция и магния и кремнезем, уменьшая пористость и водопоглощение поверхностного слоя и несколько препятствуя загрязнению облицовки пылью. Некарбонатные пористые породы предварительно обрабатывают водными растворами кальциевых солей, например хлористым кальцием, а после просушки — содой, затем флюатом.
Гидрофобизация, т. е. пропитка пористого каменного материала гидрофобными (водоотталкивающими) составами, препятствующими проникновению влаги в материал, также повышает их стойкость против выветривания. Хорошие результаты дает пропитка кремний-органическими жидкостями и другими полимерными материалами, а также растворами парафина, стеарина или металлических мыл (алюминиевого, цинкового и др.) в легкоиспаряющихся органических растворителях (бензине, лаковом керосине и т.д.).
Долговечность пористого камня значительно увеличивает пропитка его поверхностного слоя раствором мономера с последующей полимеризацией мономера в порах камня при термокаталитической или радиационной обработке.

Добыча блоков

При добыче блоков применяют буроклиновой, абразивный и термический способы. Буроклиновой способ используют при добыче очень твердых и прочных пород (гранита и других изверженных пород). Абразивный способ (распиливание) применяют при вырезке блоков из более мягких пород (мрамора, известняка, туфа). При термическом способе на разрабатываемую породу направляют высокотемпературную (свыше 2500 °С) газовую струю. Эта струя выбрасывается из камеры сгорания керосина в кислороде или бензина в воздушной среде со сверхзвуковой скоростью (около 2000 м/с) и разрушает породу.
Распиловку блоков на плиты производят чаще рамными пилами, реже канатными. В обоих случаях используют абразивный порошок (кварцевый песок, порошок из закаленной стали и др.), подаваемый вместе с водой под полотна пил (канатов), который собственно и осуществляет распиливание, либо применяют пилы, армированные твердосплавными или алмазными вставками.
Для обрезки плит и получения профилированных изделий (поясков, карнизов и т. п.) применяют фрезерные и профилирующие машины. Режущим элементом в этих машинах являются истирающие диски или профилирующие детали, изготовленные из особотвердых абразивов. Поверхностям плит и других каменных материалов придают ту или иную фактуру (рельеф поверхности). Для этого применяют ударную обработку твердых пород (скалывание их поверхности ударами) различными камнетесными инструментами или абразивную обработку (распиливание, шлифовку, полировку), а также термическую обработку.
Шлифованную, лощеную и зеркальную фактуры получают на специальных шлифовально-полировальных станках. Применение при шлифовке и полировке в качестве абразивного материала мелкого и пылевидного алмазов, как и при резании, резко увеличивает производительность станков, улучшает качество изделий и снижает их стоимость.

Добыча и обработка каменных материалов. Рыхлые,пористые,плотные горные породы

Рыхлые горные породы (песок, гравий, глину) добывают открытым способом, применяя одно- и многоковшовые экскаваторы или с помощью гидромеханизации. В последнем случае вода, подаваемая гидромонитором под большим давлением, размывает породу и далее из легко текучей смеси воды и породы (пульпы)в специально отведенных местах происходит осаждение песка или гравия и их сортировка.
Плотные горные породы, используемые для получения рваного бута, щебня или сырья для других строительных материалов, обычно разрабатывают взрывным способом.
Пористые породы (известняки-ракушечники, туфы), используемые для штучных стеновых камней и блоков, разрабатывают обычно специальными камнерезны-
ми машинами, основными режущими элементами которых являются дисковые пилы, имеющие на ободе резцы, армированные твердыми сплавами или алмазами. Для получения более крупных блоков применяют машины с бесконечными режущими цепями или машины, в которых диски заменены кольцевыми фрезами.
Разработка и обработка пород , предназначенных для облицовки, предусматривают следующие операции: отделение от массива блоков-полуфабрикатов крупных размеров (4...5 м); распиливание или раскалывание блоков на плиты или другие формы изделий; обработка кромок и поверхности изделий.

Жаростойкие и химически стойкие материалы и изделия

Жаростойкие и химически стойкие материалы и изделия применяют в виде камней правильной формы и фасонных плит (гладких и рифленых), щебня и песка для бетонов и растворов, а также тонкомолотых порошков для мастик, замазок, шпаклевок и т. п. Для материалов и изделий, работающих в условиях высоких температур, используют базальт, диабаз, андезит, туф, хромит. Для защиты конструкций зданий и аппаратов от кислот (кроме плавиковой и кремнефтористово-дородной) применяют изделия из гранита, сиенита, диорита, базальта, кремнистого песчаника, кварцита. Щелочную среду хорошо выдерживают плиты и камни из плотных известняков, доломитов, мраморов, магнези-тов и известковых песчаников. Важным условием службы каменных материалов в агрессивных средах является их высокая плотность. Для эксплуатации в таких условиях они должны иметь плотность и предел прочности при сжатии соответственно не менее 2300 кг/м3 и 30 МПа для осадочных пород и не менее 2400 кг/м3 и 100 МПа для магматических, коэффициент размягчения 0,8...0,9, кислото-стойкость не менее 93...95 %.

Бортовые камни, брусчатка и шашка

Бортовые камни изготовляют обколкой-и обтеской пород, причем верхнюю часть бортового камня, выступающую над дорожным покрытием, обтесывают чисто, а нижнюю— грубо. Стоимость таких камней выше, чем бетонных бортовых, но они значительно долговечнее. Эти камни разрешается применять взамен бетонных только при соответствующем технико-экономическом обосновании.
Брусчатку и шашку  изготовляют машинным  способом   (раскалыванием)   главным  образом из диабаза  и гранита и применяют  при устройстве мостовых, трамвайного полотна и т. п.

Стеновые камни и блоки, облицовочные материалы

Стеновые камни и блоки изготовляют из пористых известняков, вулканических туфов и других горных пород плотностью до 2100 кг/м3 и пределом прочности при сжатии 2,5...40 МГТа. Правильную геометрическую форму камней и блоков получают, как правило, выпиливая их из массива с помощью камнерезных машин;   значительно реже выпускают колотые штучные камни.
Облицовочные плиты, камни и профильные изделия изготовляют распиловкой или раскалыванием блоков горных пород с последующей их механической обработкой для придания правильной формы, размеров и получения определенной фактуры лицевой поверхности.
Плиты для наружной облицовки зданий, набережных, опор мостов, гидротехнических сооружений, для долговечных и декоративных полов общественных зданий с интенсивными людскими потоками изготовляют из плотных горных пород, в которых не допускаются трещины и содержание глинистых и других примесей.
Для внутренней облицовки применяют мраморы и мраморовидные -известняки, ангидрит и другие мягкие, хорошо распиливающиеся породы.
Толщина колотых  и тесаных    плит  для  облицовки стен—100...250 мм, пиленых—12...80 мм. Распиловка горных пород алмазными инструментами дает возможность изготовлять плиты толщиной менее 10 мм. Стоимость 1 м2 таких плит в 2...4 раза ниже, чем обычных. Пиленые плиты обладают большей атмосферостойко-стью, чем тесаные, так как удары при теске дробят кристаллы, создавая микротрещины. Из тех же горных пород изготовляют и профильные детали (цокольные плиты и камни, детали порталов, плинтусы, пояски,карнизы, подоконные и угловые плиты),а также элементы лестниц и площадок. Высокая долговечность облицовок из природного камня в 5...8 раз сокращает трудовые затраты на их эксплуатацию по сравнению со зданиями, отделанными цветными растворами и бетонами или покрашенными силикатными и известковыми красками.
Материалы и изделия для дорожного строительства изготовляют из магматических и осадочных горных пород, которые имеют высокую прочность, малое водопоглощение, хорошо сопротивляются ударным и истирающим воздействиям, морозостойких и незатронутых выветриванием.

Бутовой камень, щебень

Бутовый камень (бут)— куски камня размером 150...500 мм по наибольшему измерению. Рваный бут (неправильной формы) добывается преимущественно взрывным способом, а плитняковый (постелистый) получают из пород пластового залегания раскалыванием камнекольным инструментом. Из бута возводят плотины, подпорные стенки, фундаменты и стены неотапливаемых зданий. Вследствие неправильной формы камней бутовая кладка трудоемка и требует повышенного расхода раствора. В индустриальном строительстве ее заменяют сборными бетонными и железобетонными элементами. В связи с этим значительную часть добываемого бута перерабатывают в щебень или используют в бутобетонах (бетон с включением в его состав бутового камня).
Щебень— куски камня размером 5...70 мм (для гидротехнического строительства до 150 мм). Получают его дроблением из прочных и морозостойких горных пород. Встречается и природный щебень, называемый дресвой.

Виды каменных материалов

Каменные материалы разделяют по плотности: на тяжелые—плотностью более 1800 кг/м3 и легкие — менее 1800 кг/м3; по пределу прочности при сжатии (МПа)—на марки: для тяжелых — от 10 до 100, для легких — от 0,4 до 20; по морозостойкости — на марки: Мрз 15...500 (тяжелые) и Мрз 10...25 (легкие); по водостойкости— на группы с коэффициентом размягчения не ниже 0,6; 0,75; 0,9 и 1.
В зависимости от назначения и условий применения природные каменные материалы оценивают также по твердости, истираемости и сопротивлению ударным нагрузкам (например, дорожные материалы), стойкости против различных химических воздействий внешней среды и т. п.
По степени обработки различают каменные материалы: грубообработанные (бутовый камень, щебень, гравий, песок) и профилированные (пиленые штучные камни и блоки для стен; камни, плиты и профильные изделия для наружной и внутренней облицовки зданий и сооружений, полов; дорожного строительства и т.п.).


химчистка ковров Нижний новгород

© 2018 Строительные материалы .ру