Файл: Кропотов В.Н. Строительные материалы учеб. для [архитектур.] вузов.pdf

и стен (бутовая кладка), для устройства лестничных ступеней, подо­ конников, облицовочных плит и других архитектурных деталей, для облицовки стен зданий, цоколей, порталов и т. д.

Известняковый щебень используют в качестве заполнителя для тя­ желых бетонов. Известняк служит также сырьем для производства вя­ жущих веществ, воздушной и гидравлической извести, портландского цемента и т. д.

К числу пористых известняков относятся мел, ракушечник, извест­ ковые туфы.

М е л представляет собой мельчайшие остатки раковин простей­ ших организмов. Невысокая прочность ограничивает использование его в качестве конструктивного материала, однако его широко исполь­ зуют в строительстве для побелки, приготовления шпаклевок, замазок, для производства вяжущих материалов (известь, цемент), а также в производстве стекла и т. д.

Р а к у ш е ч н и к и представляют собой сцементированные угле­ кислым кальцием (с примесью кремнезема и глины) раковины и их об­ ломки. Структура крупнопористая. Местонахождения ракушечников находятся на побережье Черного и Каспийского морей, в Молдавии.

Ракушечник является хорошим местным стеновым материалом для строительства жилых домов. В зависимости от прочности ракушечники используются для устройства стен, фундаментов и цоколя зданий. Объемный вес их — от 600 до 1500 кг/м3. Учитывая большую пористость, а следовательно, высокое водопоглощение и воздухопроницаемость,

ния осадка из горячих и холодных подземных углекислых вод, выходя­ щих на поверхность. Туфы имеют губчатое строение и могут служить декоративным материалом. Применяют их в архитектуре малых форм, для устройства в садах и парках гротов, беседок, фонтанов и т. д. Из­

содержащую 35—65% глинистого вещества, и широко используется как сырье для производства портландцемента. Мергель малоустойчив против атмосферных воздействий. От воды он набухает, а при замер­ зании разрушается.

Д и а т о м и т и т р е п е л представляют собой отложения неорганических остатков диатомей, богатых аморфным кремнеземом. Это рыхлые, пористые горные породы, зачастую содержащие до 90% кремнезема.

Диатомит — легкая горная порода. В сухом состоянии он имеет белый, серый или желтоватый цвет.

Трепел состоит из скоплений мельчайших округлых кремнистых шариков. Под давлением вышележащих слоев трепел уплотняется, образуя более плотную, неразмокаемую разновидность — опоку. В со­ ставе опоки имеется мелкозернистый кремнезем с небольшими приме­ сями глины и песка. Объемный вес этих пород колеблется в пределах от 300 до 1000 кг/м3.

36

Диатомит, трепел и опоку применяют в качестве теплоизоляцион­ ных материалов, особенно для изоляции горячих поверхностей. В мел­ ко измолотом состоянии их используют как активную гидравлическую добавку. Опока может служить заполнителем для легких бетонов.

М е х а н и ч е с к и е о т л о ж е н и я по крупности фракций подразделяют на валуны размером от 15 см до 1 м; гравий — от 5мм до 15 см; песок — 0,15—5 мм; пыль —0,005—0,15лш, глину— <0,005лш.

П е с ч а н и к и представляют собой рыхлые обломочные породы, сцементированные известняковым или кремнеземистым илом, глиной и др.

Из обломочных пород, применяемых в строительстве, наиболее распространенными являются гравий и песчаник. Их используют как заполнители для обычных бетонов, при устройстве асфальтовых по­ крытий и шоссейных дорог.

Такие сцементированные песчаники, как конгломераты и брекчии, отличаются формой входящих в них частиц. В состав конгломератов входит гравий, в состав брекчий — природный мелкий хрящ (щебень), а в состав обычных песчаников — песок.

Брекчии в зеркальной фактуре представляют собой красивый декоративный камень с мозаичным рисунком.

По крупности составляющего песка песчаники разделяют на круп­ но- (1—2 мм), средне- (0,5—1 мм) и мелкозернистые (менее 0,5 мм). Наиболее прочны кремнистые песчаники. Они многодельны в обработ­

они менее долговечны, чем песчаники, сцементированные кремнеземом. Все другие песчаники имеют более слабую связь. Предел прочности их составляет 200—400 кГ/см2. Наиболее слабыми являются глинистые песчаники; они не морозостойки и не водостойки.

Взависимости от связующего вещества песчаники имеют различные цвета. В одних и тех же напластованиях песчаники могут быть неод­ нородными.

Встроительстве песчаники применяют для покрытия тротуаров, ступеней лестниц, облицовки зданий, устройства фундаментов и про­ изводства щебня.

4.МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Вглубине земной коры под большим давлением и при высокой температуре, а также под влиянием газов происходит перерождение горных пород с появлением у них некоторых новых свойств. При этом образуются горные породы, именуемые метаморфическими.

Г н е й с . По своему составу гнейсы тождественны гранитам. По сложению их можно отнести к группе сланцеватых пород. Это объяс­ няется тем, что при одностороннем давлении зерна минералов вытя­

гиваются в виде лент в направлении, перпендикулярном давлению. В результате такого сложения гнейсы приобретают свойства анизотроп-

37

ности (т. е. свойства, которые различны для параллельного и перпен­ дикулярного направления сланцеватости).

Эти особенности сложения гнейсов сказываются на сопротивлении их обработке: они сравнительно легко раскалываются вдоль слоев и трудно — в перпендикулярном направлении. Эти свойства отрицатель­ но влияют на атмосферостойкость камня. Гнейсы менее морозостойки, чем граниты. Однако высокая плотность камня и достаточная прочность (до 2000 кГ/см2) позволяют применять его для мощения дорог, устрой­ ства тротуарных плит, бордюрных камней.

В СССР гнейсы встречаются в Юго-Западной Украине, на Урале, Кольском полуострове, на горном Алтае и Дальнем Востоке.

Г л и н и с т ы е с л а н ц ы , в зависимости от основного минерала, входящего в их состав, могут быть: слюдяные, глинистые, тальковые, роговообманковые, хлоритовые. В строительстве применяют главным образом глинистые сланцы. Образовались они из глин в результате их уплотнения и частичной перекристаллизации под действием давле­ ния. Глинистые сланцы, кроме мелких глинистых частиц, включают в себя листочки слюды, полевые шпаты, кварц и другие минералы. Цвет сланцев от темно-серого до черного.

Глинистые сланцы имеют слоистое сложение и выкалываются из массива в виде плит и плиток. Расколотые на плитки толщиной 2,5 мм, они используются как кровельный материал (кровельный сланец, или природный шифер). Кровельный сланец не требуется окрашивать. Кроме того, этот кровельный материал огнестоек, долговечен и малотеп­ лопроводен.

Месторождения кровельных сланцев известны на Украине, на Урале, в Грузии и других районах СССР.

К в а р ц и т ы образовались в результате перекристаллизации зе­ рен кварца и срастания их с кремнистым песчаником в однородную массу, в которой связующее вещество неразличимо. Кварцит — весьма плотная и прочная горная порода; предел прочности ее 3500—4000 кГ'/см2. Высокая твердость и плотность кварцитов затрудняет их обработку, но позволяет достигнуть высококачественной полировки.

Кварциты бывают темно-вишневого, красного, лилового, а иногда и зеленого цвета. Долговечность и высокая атмосферостойкость позво­ ляют использовать этот камень для облицовок монументальных зданий. Кварциты используют также для производства огнеупорных изделий и футеровок плавильных печей.

Наиболее известные месторождения кварцитов — в Карельской АССР. Встречаются они также на Урале, Украине, в Казахстане и Си­ бири.

Разновидностью кварцита является яшма. Это — богатый декора­ тивный камень с узорчатым рисунком, напоминающим карельскую березу. Яшмы встречаются различных цветов: зеленые, вишнево-крас­ ные, оливковые, палевые. Использовались они, в частности, для вну­ тренней отделки Исаакиевского собора в Ленинграде. Яшмы встре­ чаются на Урале и в Алтайском крае.

М р а м о р ы образуются в результате перекристаллизации изве­ стняков и доломитов при высоких температурах и давлениях. Они

38

имеют зернистокристаллическую структуру, образованную прочно со­ единенными между собой кристаллами без какого-либо цементирую­ щего вещества (см. цветную вклейку). Мраморы характеризуются зуб­ чатой или мозаичной связью зерен, обеспечивающей им высокую плот­

По величине зерен мраморы подразделяют на мелкокристалличе­ ские (крупность зерен 0,01—0,25 мм), среднекристаллические (0,25— 0,50 мм) и крупнокристаллические (более 0,5 мм).

В процессе образования мрамор пропитывается растворами различ­ ных солей, окислов металла и добавок, которые придают ему самые раз­ нообразные цвета и оттенки. Присутствие, например, окислов железа придает мрамору красноватый, коричневатый и розовый оттенки. Ми­ кроскопические частицы углерода, находящиеся в мраморе, создают серые, черные, зеленоватые тона.

Мрамор по праву принадлежит к числу лучших отделочных мате­ риалов, обладающих высокой декоративной ценностью. Однако при использовании его на фасадах он быстро теряет полировку и в усло­ виях современных городов темнеет. По этим причинам мрамор чаще применяют для внутренней отделки зданий.

К числу атмосферостойких относится шишимский мрамор (белый), рускеальский (светло-серый) и тивдийский (розовый).

В скульптуре применяют так называемый статуарный мрамор, особенностью которого является высокая просвечиваемость (свето­ проницаемость). Свет, проникая через мрамор и отражаясь от его по­ верхности, обогащает камень тончайшими оттенками. Ранее в скульп­ туре использовали ввозимый из Италии каррарский мрамор, обладаю­ щий просвечиваемостью до 4 ш . В настоящее время для этой цели применяют отечественные мраморы Прохорово-Баландинского место­ рождения на Урале с просвечиваемостью в 2 см, Требушанского место­ рождения в УССР с просвечиваемостью 3,5 см. Широко применяется также армянский мрамор оникс.

5.МЕСТОРОЖДЕНИЯ ОБЛИЦОВОЧНЫХ КАМНЕЙ В СССР

ИДОБЫЧА ИХ

По запасам и разнообразию облицовочных и поделочных камней Советский Союз занимает одно из первых мест в мире. В настоящее время известны 270 месторождений камня, из них 158 — в РСФСР и 54 — в Украинской ССР. Имеются также значительные месторожде­ ния облицовочного камня в Грузии, Армении и Узбекистане.

Цветовые и декоративные характеристики облицовочных камней приведены в соответствующих каталогах *. Здесь же приведены лишь краткие сведения о наиболее распространенных отделочных камнях, применяемых в современной строительной практике.

39

Из украинских гранитов наиболее известны Новоданиловский (крас­ новато-коричневый), новоукраинский (в зеркальной фактуре красно­ вато-коричневого цвета с порфировой структурой и мозаичным рисун­ ком), коростышевский — серый, иногда с буроватым оттенком, богуславский — серый, токовский— от серовато-красного до ярко-крас­ ного, янцевский — светло-серый, жежелевский — темно-серый с порфировидной структурой.

На Украине добывают также турчинский лабрадорит светло-серого цвета, на фоне которого просвечивают ирригирующие зерна Лабрадора, головинский лабрадорит черный с оливковым оттенком, габбро темносерый с ирригирующими зернами, с зеленоватым или оливковым оттен­ ком и др.

В Карельской АССР известно Шокшинское месторождение квар­ цита малинового и красного цвета. В Ленинградской области добы­ вают граниты Бородинского, Каменогорского и других месторождений. Эти граниты имеют темно-розовый и розовато-серый цвет.

Из уральских месторождений самые известные Исетское и Шарташское (серый гранит), Режевское (коричневато-серый крупнозер­ нистый) и др.

Мраморы цвета слоновой кости добывают из Прохорово-Балан- динского месторождения, Коелгинского (белый цвет с мелкими бурыми пятнышками), Шишимского (белый цвет с серыми и желтыми пятнами), Уфалейского (серо-голубой цвет с красивым слоистым рисунком), Тагильского (от темно-красного до жемчужно-серого с красивым жи­ вописным рисунком).

Высокими декоративными качествами обладают также мраморы: шрошинский (Грузинская ССР) — темно-красного цвета с белыми прожилками, садахлинский — черный, с белыми и желтовато-золоти­ стыми прожилками.

Из мраморов Армянской ССР наиболее известны: давалинский чер­ ного цвета с золотистыми прожилками, агверанский бледно-розовый с густой сеткой красноватых жилок, оникс от желтого и зеленого до серовато-белого цвета, напоминающий перламутр.

В Узбекской ССР известен газганский мрамор розовато-палевого, бледно-розового и сероватого цветов. Из мраморов Алтая более извест­ ны ороктойский желтовато-белого цвета с перламутровым оттенком и черными прожилками, пуштулинский кремового цвета с бурыми, красными и зелеными пятнами и с черными прожилками. Образцы некоторых из перечисленных облицовочных камней приведены на цвет­ ной вклейке.

Добыча камня. Способы добычи камня зависят от формы и условий залегания горных пород. Более эффективным является открытый способ разработки. При этом глыбы отделяют от массива путем про­ сверливания скважин-шпуров пневматическими или электросверлами и забивания в них клиньев. В том случае, когда в отделяемой глыбе не должно быть малейших трещин от механических воздействий, глыбу отделяют от скалы с помощью сил замораживаемой воды (этот способ был, в частности, применен при отделении глыбы для памятника К. Марксу в Москве).

40