Размеры облицовочного камня

Отделка фасада декоративным камнем – давно известный и широко используемый прием оформления внешних стен дома. Многообразие фактур облицовочного материала позволяет преобразить здание до неузнаваемости. Благодаря отделке декоративным камнем, можно сделать старое строение стильным и современным и искусственно состарить новостройку.

Декоративный камень для наружной отделки

Декоративная отделка дома

Содержание

Виды декоративного камня

Существует всего два основных вида декоративного камня:

  • натуральный;
  • искусственный.

Натуральный камень для наружной отделки

Натуральный камень для отделки цоколя

Каждый из этих отделочных материалов имеет свои достоинства. Натуральный камень имеет солидный, презентабельный вид и обладает особой энергетикой, сообщающей зданию своеобразную ауру надежности и достатка. Но отделка фасада этим материалом – дорогое удовольствие. Поэтому многие домовладельцы выбирают не менее эффектный, но недорогой искусственный камень.

Искусственный камень, отделка фасада

Наиболее популярны следующие виды натурального камня:

  • мрамор;
  • гранит;
  • доломит;
  • ракушечник;
  • известняк;
  • травертин;
  • песчаник.

Наиболее прочные и долговечные – гранит и мрамор. Они же и самые дорогостоящие. Поэтому их редко используют для полноценной облицовки фасада по всей площади стен. Чаще всего гранитом и мрамором декорируют входные группы, оконные проемы и отдельные элементы здания.

Мрамор и гранит

Травертин широко используется для оформления строения в античном стиле. Этот камень обладает пористой структурой, поэтому его поверхность покрывают специальной мастикой, которая предотвращает растрескивание и значительно увеличивает срок эксплуатации отделочного материала. Некоторые породы травертина внешне напоминают кору старого дерева, испещренную извилистыми трещинами.

Травертин

Текстура травертина

Травертин камень, плитка

Ракушечник и песчаник податливы к обработке и доступны по цене. Эти натуральные камни, наряду с доломитом и известняком, чаще других используют для облицовки фасадов старых и новых строений. Такая отделка способна выдержать самые суровые условия, прочна и долговечна.

Натуральный камень ракушечник

Песчаник

Искусственный декоративный камень – отличная альтернатива натуральному. Он обладает столь же длительным сроком эксплуатации, способен имитировать все особенности природного камня. Кроме того, искусственный имеет несколько преимуществ:

  • из него намного проще изготавливать фасонные элементы для облицовки углов и проемов;
  • несмотря на свой солидный вид, он обладает значительно меньшим весом, чем натуральный;
  • имеет более широкую цветовую гамму и широчайший ассортимент фактур.

Цена на декоративный камень

Декоративный камень

Советы по выбору натурального камня для облицовки фасада

Натуральный камень для облицовки фасада продают в виде тесанных шлифованных с обеих сторон плит, или камней, обработанных только с одной, тыльной стороны. Во втором случае сохраняется уникальная природная фактура поверхности, и в то же время появляется возможность без труда приклеить камень на фасад.

Облицовка фасада

Основная сложность в выборе натурального отделочного материала заключается в уникальности окраса каждого изделия. Нет однотонных натуральных камней. В каждом представлены несколько смежных оттенков основного цвета. При облицовке больших площадей нужно закупать несколько партий, цвет камней в которых может значительно отличаться. Это существенно осложнит работу по облицовке фасада.

Сочетание натурального камня и кирпича

Специалисты советуют поступать следующим образом: выбрать несколько камней в качестве образца и проверить, насколько различна цветовая гамма изделий в разных партиях. Для этого камни нужно положить рядом друг с другом. Если оценивать отличие в цвете издалека, велика вероятность ошибки.

Дизайн дома сочетает облицовку из искусственного и натурального камня

Какой цвет камня выбрать фасада?

Доказано, что каждый цвет оказывает влияние на психику и создает определенные визуальные эффекты. Например, голубой и зеленый мрамор используют для подчеркивания официозности и деловой атмосферы административных зданий.

Отделка фасада мрамором

«Теплыми» оттенками считают коричневый, желтый, бежевый, розовый. Камни с такой расцветкой придадут зданию жилой и уютный вид, обеспечат колорит дружелюбия и гостеприимства. Недаром в отделке домов столь популярны ракушечник и известняк. В цветовой гамме этих камней преимущественно присутствуют «теплые» тона.

Есть еще один аргумент в пользу выбора отделочного материала более светлых тонов: такие камни меньше нагреваются под солнечными лучами. Поэтому в пору летней жары внутри помещений будет прохладнее, чем при отделке внешних стен материалом темного цвета.

Облицовка фасада рваным известняком

Отделка фасада известняком

Облицовка фасада натуральным камнем: все аспекты

Первоочередная задача, которую нужно будет решить – подготовка фасада к отделке натуральным камнем. Этот материал тяжелый, поэтому несущее основание должно быть прочным. Для фиксации камней используют специальные клеевые смеси на основе цемента и водорастворимых полимеров.

Усиление стен

Если дом выстроен давно, потребуется усиление поверхности стен. Этот процесс включает несколько этапов.

  1. Визуальная оценка состояния фасада.
  2. Удаление старого отделочного покрытия.
  3. Укрепление стен с помощью заделки щелей и трещин.
  4. Монтаж металлической сетки.

Наиболее часто для укрепления фасада используют метод предварительного оштукатуривания. Он включает несколько этапов.

Шаг 1. Первый слой – набрызг жидким цементным раствором. Приготавливают смесь из 1 части цемента и 3-х частей просеянного песка, добавляют воду до получения консистенции жидкой сметаны. Наносят раствор методом набрызга с помощью кисти для покраски или побелки. Оставляют до полного схватывания.

Шаг 2. Крепят к стене металлическую штукатурную сетку. Для этого сначала высверливают отверстия под дюбели. На 1 м2 площади понадобится 10-16 дюбелей и соответствующее количество отверстий. Сетку крепят внахлест на 5-7 см.

Армирующая сетка

Закреплённая армирующая сетка

Схема фиксации сетки

Шаг 3. Готовят раствор из 4-х частей песка и 1 части цемента. Накидывают эту смесь на штукатурную сетку. Консистенция раствора должна напоминать мягкое сливочное масло. Для замеса используют карьерный, предварительно просеянный песок.

Нанесение раствора поверх сетки

Нанесение цементно-песчаного раствора

Для того чтобы заполнить все ячейки сетки, первый слой раствора наносят мастерком или шпателем по направлению сверху вниз. Затем набирают новую порцию раствора и наносят его движениями из стороны в сторону: слева направо и справа налево. Толщина слоя должна быть не менее 10 мм.

Шаг 4. Через 20-25 минут, пока раствор не затвердел, придают оштукатуренной поверхности рельефный вид. Для выполнения этой задачи понадобится специальный шпатель с зубчатым металлическим лезвием. Его держат под небольшим уклоном к стене и проводят по слегка затвердевшему слою цементно-песчаного раствора.

Работайте зубчатым шпателем, чтобы создать ребристую поверхность массы

На штукатурке останутся углубления в виде прямоугольных канавок. Они обеспечат качественное сцепление облицовочного камня с поверхностью стены. Таким образом подготавливают нуждающиеся в усилении стены, не только для наклейки натурального, но и искусственного камня.

Подготовка отделочного материала

Натуральные камни не имеют правильной геометрической формы. Поэтому потребуются их предварительная подгонка и доработка.

Шаг 1. Первый этап –подбор камней.

Для этого берут полотно полиэтилена и расстилают его на ровной поверхности (можно на грунте). Камни выкладывают так, чтобы расстояние между ними было не менее 8 мм. Некоторые мастера по отделке фасадов оставляют зазоры шириной в палец. Для верхнего и нижнего рядов нужно выбрать камни одинаковой высоты. В этом случае облицовка будет выглядеть более гармонично.

Разложите камни на ровной поверхности, при необходимости пронумеруйте

Пример выкладывания камня на пол, подгонка по размерам

Шаг 2. Доработка камней.

Для отделки фасада потребуются угловые элементы. Для того чтобы их изготовить, используют болгарку с алмазным диском. Выбирают камень подходящей толщины и выпиливают в нем срез в виде прямого угла. При необходимости сбивают выступы и другие лишние фрагменты молотком и зубилом.

Угловые элементы

Аналогичным образом выравнивают тыльную сторону камней. Ту, которая будет прилегать к стене дома. Если выступающая часть камня слишком велика, делают предварительные пропилы болгаркой. После чего ударяют по этому месту молотком по направлению сверху вниз. Место раскола должно быть относительно ровным.

Укладка натурального камня на стену

Для фиксации камней используют клеевые смеси на цементной основе. Наиболее популярны следующие:

  • «Геркулес Сильный экстра»;
  • «WEISBAU сильный»;

    WEISBAU СИЛЬНЫЙ

  • «Каменьсхват»;
  • Litokol LITOFLEX K80;

    LITOFLEX K80

  • Ceresit СМ 17;
  • Линейка продуктов «Крепс»;
  • «ОСНОВИТ МАКСИПЛИКС Т-16».

    Максипликс Т-16 клей профессиональный беспылевой для мрамора, гранита, керамогранита и натурального камня

Для улучшения сцепления клеевой смеси со штукатуркой выполняют грунтование стен специальными грунтующими растворами.

Нанесение грунтовочного состава

Необходимо выбирать составы, предназначенные для внешних работ. Грунтовки этого типа отличаются более высокой влаго- и морозостойкостью, устойчивы к перепадам температур. Это грунтовки «Основит», «Бетоноконтакт», «Фасад Грунт» и др.

Водная акриловая фасадная грунтовка

Грунтовку наносят на стены с помощью краскопульта, валика или малярной кисти. Клеевую смесь готовят к применению в соответствии с инструкцией производителя.

Приготовление клея

Камни приклеивают следующим образом:

  • увлажняют тыльную сторону и дают возможность воде впитаться (оставляют на 30-60 сек);
  • ровным слоем, толщиной не более 1,5 см, наносят раствор (клеевую смесь) на тыльную сторону камня, используют мастерок или шпатель;

    Нанесение клея на камень

  • уголком лезвия мастерка или шпателя делают в растворе несколько продольных бороздок;
  • прижимают камень к стене и держат в этом положении в течение 5-10 секунд;

    Приклеивание камня

  • приклеивают следующие камни, оставляя между ними зазоры выбранной ширины.

    Приклеивание камня

    Отделка стены

Если в процессе приклеивания клеевая смесь попадает в щели между камнями, убирают излишки раствора. Не допускают попадания клея на лицевую сторону камня. Если это произошло, до засыхания пятен удаляют их влажной ветошью. При облицовке углов дома между камнями оставляют то же расстояние, что и при отделке стен.

Цены на различные виды клея Основит Максипликс

Клей Основит Максипликс

Затирка щелей

Зазоры между камнями можно заполнять тем же клеевым составом или специальными затирочными смесями. За заполнения щелей используют специальные мешки для затирки швов. Это конусообразные изделия, из которых выдавливают затирку в щель. Кончик мешка срезают так, чтобы ширина отверстия соответствовала ширине зазора между камнями. Для выдавливания смеси верхнюю часть мешка скручивают или сжимают. Тем самым происходит передвижение затирки к угловому срезу, из которого она попадает в щель.

Приготовление затирки

Накладывание затирки в конус

Заполнение швов затиркой

После чего затирку оставляют для затвердевания на 50-60 мин. Готовность определяют нажатием пальца. Если на шве не остается вмятин, он готов к выравниванию. Излишки затирки удаляют с помощью любого подходящего инструмента или приспособления. Можно использовать плоские деревянные или пластмассовые палочки, ширина которых соответствует ширине зазора.

Расшивка

Расшивка вертикальных швов

Швы оформляют двумя способами:

  • слегка углубляют относительно поверхности камня;
  • выравнивают вровень со срезами камня.

После завершения этого этапа работ, швы очищают с помощью щетки с жесткой щетиной.

Излишки сметайте кистью

Если натуральный камень имеет относительно рыхлую структуру, проводят обработку облицованных стен любым из гидрофобизаторов. Это значительно продлит срок эксплуатации отделочного слоя.

Гидрофобизатор ГКЖ 11

Облицовка фасада искусственным камнем

С помощью декоративного искусственного камня можно так преобразить дом, что он станет внешне отличим от солидного особняка. Для этого нужно правильно выбрать и наклеить отделочный материал.

Любой искусственный камень для внешних работ изготавливают из цемента, песка, различных наполнителей и красящих веществ. Благодаря использованию специальных форм и технологий вибролитья и вибропрессования, получают изделия, точно повторяющие окрас и рельеф натуральных камней. Причем искусственные столько же прочные, красивые и долговечные.

Изготовление декоративного камня, заливка в форму

Декоративные камни, изготовленные на основе гипса или акриловых смол, не подойдут для облицовки фасадов. Они (камни) пригодны для оформления стен и элементов декора во внутренних помещениях дома. Поэтому при самостоятельном изготовлении декоративного камня для фасада рассматривают только те технологии, которые подразумевают использование цемента и полимеров.

Процесс производства таких изделий состоит из нескольких этапов.

  1. Смешивают все необходимые компоненты и готовят формовочную смесь.
  2. Заполняют ею специальные формы.
  3. Укладывают формы на вибростол и формуют камни в течение времени, предусмотренного технологией.
  4. Отправляют формы в сушильную камеру.
  5. Вынимают из форм готовые изделия.

Вибростол

С помощью технологии вибролитья получают камни с правильными геометрическими формами. Это значительно облегчает процесс их укладки на стены дома. При выборе искусственных камней важно обратить внимание на следующие моменты:

  • изделие должно быть окрашено по всей толщине;
  • лицевая и тыльная поверхности должны быть гладкими;
  • недопустимо наличие сколов и трещин.

На фото искусственный камень достают из формы

Видео — Производство декоративного облицовочного камня

Виды искусственного декоративного камня

Клинкерный

Декоративный камень «Клинкерный кирпич»

Клинкерный декоративный камень изготавливают в виде облицовочных кирпичей или плиток, имитирующих кирпичную кладку. Все эти изделия отличаются влагостойкостью, морозостойкостью, способны выдерживать значительные перепады температур. В числе преимуществ этих изделий устойчивость к ультрафиолету, благодаря которой цвет кирпича или плитки не меняется под воздействием лучей солнца.

Клинкер, имитирующий фактуру поверхности кирпича

Все производители искусственного камня выпускают коллекции изделий, включающие камни с разным рельефом поверхности и изготовленные в разной цветовой гамме. Так, один и тот же камень, имитирующий, например, натуральный песчаник, будет иметь разное название, в зависимости от наименования коллекции.

Клинкерная плитка под обожженный кирпич

Искусственные гранит и мрамор

Искусственный гранит и мрамор изготавливают из цементно-песчаной смеси с добавлением пигментов и полиэфирных смол. Такой состав имеет свое название: полимербетон. Производство осуществляется в соответствии с ТУ 4940-001-00284581-2002.

Полимергранит

Искусственные декоративные камни обладают высокой прочностью и внешне неотличимы от натуральных аналогов. Искусственные гранит и мрамор обладают солидным весом, потому все производители стремятся сделать плиты как можно более тонкими, но не в ущерб техническим характеристикам своих изделий.

Характеристики искусственного мрамора

Особой популярностью пользуется такая разновидность искусственного гранита, как керамогранит. Его изготавливают из смеси, состоящей из нескольких сортов глины, красителей и минеральных добавок. Поверхность плит может быть глянцевой, матовой, рельефной.

Керамогранит для фасада

Фасад дома из керамогранита

Все изделия имеют правильную геометрическую форму и просты в укладке. Но специалисты обращают внимание потребителя на то, что керамогранит довольно сложен в обработке по причине своей относительно невысокой ударопрочности. В связи с этим подрезка плит может вызвать образование сколов и трещин.

Плиты из искусственного мрамора и гранита подойдут для облицовки стен, цоколей, входных групп, архитектурных элементов здания, оконных и дверных проемов. Этими искусственными камнями можно вымостить дорожки и сделать отмостку вокруг дома. Из разноцветных осколков мрамора на стенах дома выкладывают мозаику, создают эффектные панно и картины.

Применение в облицовке мрамора и гранита гарантирует великолепный эстетический эффект, защиту стен от сырости, качественную теплоизоляцию. Эти искусственные камни подходят для облицовки зданий, выстроенных в любом архитектурном стиле. Мрамор и гранит придают строению торжественный и строгий вид, привносят акцент солидности и благополучия.

Мраморная облицовка фасада

Отделка цоколя гранитом

Технология изготовления литьевого искусственного мрамора и гранита почти ничем не отличается от технологии производства тротуарной плитки. Основное различие заключается в используемых для приготовления формовочной смеси компонентов и их процентном соотношении.

Агломераты

Агломераты (или кварцевые агломераты) – это искусственные декоративные камни, для изготовления которых используют смесь из кварцевого песка, красителей, связующего и крошки из натуральных камней (преимущественно из мрамора и щебня). Агломераты по своим техническим характеристикам наиболее близки к натуральному камню. Причина в небольшом количестве полимеров, входящих в состав кварцевых агломератов и значительном содержании природных компонентов.

Кварцевые агломераты

Искусственные камни этого вида изготавливают методом вибропрессования. В зависимости от фракции каменной крошки и другого сырья, поверхность изделий может иметь самую разную фактуру. Агломераты могут имитировать внешний вид любого натурального камня. Отличительная особенность этих изделий в их низкой истираемости и высокой прочности, обеспечиваемой входящим в состав кварцем.

Кварцевый агломерат бежевый

Особенности кладки декоративного искусственного камня

Облицовка фасада дома

Долговечность облицовки фасада напрямую зависит от состояния стен дома. Если они оштукатурены, для поверки их прочности используют метод простукивания. При слабом ударе качественная поверхность должна издавать достаточно высокий и звонкий звук. Если штукатурка отслоилась, звук будет глухим. Такие места подлежат очистке и повторному оштукатуриванию.

Нужно запомнить одно правило: натуральный и искусственный камень нельзя класть на сырую штукатурку. Влажность стены не должна превышать 5%. Есть и другой момент, о котором нужно знать: слишком сухая стена будет вытягивать влагу из клеевой смеси и процесс затвердевания клея будет нарушен. Поэтому не рекомендуется укладывать камень на нагретые солнцем стены. Облицовочные работы желательно проводить в теплую, но не жаркую погоду.

Существует два варианта кладки декоративного камня: с расшивкой и без расшивки. Если решено использовать первый способ, для усиления стены берут оцинкованную или пластиковую сетку. Если камень нужно уложить на новую бетонную стену, ее предварительно обрабатывают пескоструйным аппаратом. Это необходимо для того, чтобы снять специфическую «восковую» пленку, которая характерна для новостроек из бетона.

При выполнении кладочных работ нужно быть предельно внимательным и аккуратным. Если клеевая или затирочная смесь попадет на лицевую сторону декоративного камня, эти пятна будет сложно удалить. Особенно если поверхность имеет глубокий рельеф. При распиловке искусственного декоративного камня необходимо соблюдать меры предосторожности: надевать защитные очки и рабочие перчатки.

Кладка искусственного камня без расшивки швов

Отделка фасада искусственным камнем

Поскольку искусственные камни имеют правильную геометрическую форму, не требуется выполнение их предварительной раскладки. Основное правило, которое нужно соблюдать при кладке без швов – выполнение перевязки. Она заключается в сдвиге каждого следующего ряда на ¼ или ½ камня. В этом случае не будет сквозных продольных и поперечных швов, которые не только портят внешний вид кладки, но и значительно ослабляют ее.

Для приклеивания искусственного декоративного камня используют те же клеевые смеси, что и для натурального. Кладка этих облицовочных материалов мало чем отличается от кладки кафельной плитки. Бесшовный метод более быстрый и легкий, так как исключены этапы заполнения и расшивки зазоров.

Технология кладки бесшовным способом

Шаг 1. Подготовка стены в соответствии с приведенными выше рекомендациями.

Шаг 2. Грунтование стены.

Шаг 3. Кладку начинают от нижней части стены. Для того чтобы ряды были ровными, проводят горизонтальную черту карандашом или маркером.

Шаг 4. Готовят кладочную смесь, соблюдая все рекомендации из инструкции производителя. За один раз замешивают такое количество смеси, чтобы его можно использовать до начала затвердевания раствора.

Нанесение клея

Шаг 5. Тыльную сторону искусственного камня увлажняют кисточкой, губкой или распылителем.

Зубчатым шпателем наносят на тыльную сторону углового декоративного элемента кладочную смесь. Распределяют ее по поверхности равномерным слоем толщиной 3-5 мм. Если стена неровная, толщину слоя увеличивают до 1 см.

Шаг 6. Приклеивают угловой камень так, чтобы его нижнее ребро легло на прочерченную на стене горизонтальную линию.

Приклеивание углового элемента

Шаг 7. Придавливают камень к стене, слегка раскачивая его из стороны в сторону. Таким образом, должно выдавиться некоторое количество кладочной смеси. Она заполнит пространство между этим и следующим камнем.

Шаг 8. Увлажняют тыльную сторону второго камня и наносят на нее клей.

Шаг 9. Прикладывают камень к стене так, чтобы он вплотную прилегал к уже приклеенному угловому элементу.

Плотно прижимайте камни

Шаг 10. Прижимают камень и слегка раскачивают его.

Шаг 11. Излишки выдавленной смеси убирают влажной губкой.

Отделка стены искусственным камнем без швов

Если вместо камней небольшого размера используют массивные декоративные плиты, требуется дополнительное крепление с помощью дюбелей. Для этого, прежде чем наносить клеевую смесь, в углах плиты высверливают отверстия. Затем прикладывают это изделие к стене и делают маркером отметки сквозь дырочки в плите. В этих местах высверливают отверстия под дюбели. После чего плиту приклеивают также, как камни. Затем вкручивают дюбели для дополнительной фиксации.

Цены на клей Ceresit

Морозостойкость природного камня

Под морозостойкостью строительных материалов, в частности природного камня, обычно подразумевают его способность противостоять в насыщенном водой состоянии многократному попеременному замораживанию и оттаиванию без видимых признаков разрушения и без значительного снижения прочности, регламентируемого действующими стандартами. Морозостойкость — важнейшее эксплуатационное свойство природного камня, позволяющее судить о его долговечности.

Примеры разрушения камня с низкой морозостойкостью

Многочисленные наблюдения и накопленный практический опыт свидетельствуют о существенном отрицательном влиянии на каменные материалы совместного действия воды и циклично повторяющихся отрицательных температур, вызывающих «расшатывание» структуры горной породы и приводящих к образованию и развитию замкнутых микрополостей; последние, соединяясь друг с другом, образуют сквозную пористую систему, облегчая дальнейший доступ воды в камень. В этих условиях процессы переноса влаги в поровой системе камня осуществляется в жидкой или газообразной фазе под действием капиллярных сил или гидростатического давления.

В механизме образования и накопления повреждений при замерзании воды в порах камня доминирующая роль принадлежит физическим процессам, так как именно они определяют сопротивление породы замораживанию и оттаиванию. Иными словами, замораживание камня под воздействием отрицательных температур сопровождается снижением его механической прочности в результате повреждений структуры и микротрещинообразования, при этом степень деградации существенно определяется уровнем водонасыщения горной породы и циклической повторяемостью процесса.

Теоретически при заполнении водой всех пор и переходе её в лёд с увеличением объёма на 9% казалось бы должно произойти массовое разрушение стенок пор с резким снижением прочности камня. Но на самом деле этого не происходит: исследованиями установлено, что, например, в климатических условиях средней полосы РФ в зимнее время замерзает не более 10-15% поровой воды — главным образом в виде наружных ледяных корочек и, в меньшей степени, в самих капиллярах с повышенным диаметром (от 0,001 до 1 мм). При этом одностороннее давление растущих кристаллов льда ничтожно и находится в пределах 0,04 — 0,06 МПа, в то время как гидростатическое давление воды, возникающее при изменении объёма системы «вода-лёд» в замкнутом или полузамкнутом пространстве, связано с возникновением гидравлического внутреннего давления, которое достигает 200 МПа (при температуре воздуха — 22⁰С).

Другой особенностью является то, что тонкая плёнка воды, покрывающая поверхность пор, даже после превращения воды в лёд может вызвать в поровой системе образование парообразной фазы; при этом в самых малых порах при охлаждении воды развивается гидравлическое внутреннее давление; происходит диффузионное перемещение ещё не замёрзшей воды в направлении от малых пор к большим. Это приводит к более сильным повреждением , чем замораживанием камня на воздухе. Очевидно, что разрушающие напряжения, возникающие в камне при замораживании, будут зависеть от соотношения между скоростью образования в нём льда и лёгкостью рассасывания возникающих местных давлений с помощью пор-компенсаторов (т.е.пор, не заполненных водой).Исследования, выполненные на известняках различной пористости, позволяют предполагать, что наиболее морозостойкие виды камня должны характеризоваться изомерными порами примерно равных размеров, свободно соединяющимися друг с другом по типу сетки пересекающихся капилляров. Для таких пор величина водопоглощения не является критерием морозостойкости: морозостойкие породы, обладающие большим водопоглощением, легко впитывают воду, но и быстро её отдают (известняки «мячковский», «мелехово-федотовский», доломит «берёзовский», известняк юрский и др.). С другой стороны, наименее морозостойкими окажутся породы с резко пониженной скоростью водоотдачи по сравнению со скоростью насыщения. Морозостойкость зависит также от прочности когезионных связей между минеральными зернами породы, а также от соотношения узких и широких открытых пор и многих других факторов.

Испытания природного камня на морозостойкость

Основные требования по морозостойкости природного камня сформулированы в отечественных стандартах (ГОСТ 9479-2011, ГОСТ 30629-2011) и зарубежных стандартах (ЕN 12371) и др. Горные породы, используемые для изготовления блоков и архитектурно-строительных изделий, подразделяют на семь марок: F15. F25,.F35.:F50, F100,F150. F200. Марку морозостойкости указывают в договоре на поставку блоков горной породы, область применения которой устанавливают в зависимости от строительно-климатической зоны, срока службы проектируемых зданий и сооружений, условий эксплуатации (влажностного режима помещений и зон влажности территории строительства), а также с учётом действующих строительных норм.

Для испытаний на морозостойкость готовят образцы горных пород в форме кубиков с ребром 40-50 мм либо цилиндров диаметром и высотой 40-50 мм. Количество образцов устанавливается из расчёта 5 образцов на каждую стадию испытаний (обычно 15, 25, 50, 75, 100 и т.д. циклов). Продолжительность выдерживания образцов в камере при температуре — (20±2)⁰С должна составлять 4 ч, после чего их помещают в ванну и выдерживают в ней до полного оттаивания (но не менее 2ч). Далее цикл замораживания-оттаивания повторяют. После 15, 25 и каждых последующих 25 циклов попеременного замораживания-оттаивания подвергают испытанию по пять водонасыщенных образцов в соответствие с ГОСТ 30629-2011 (в европейских стандартах испытаниях проводят также на растяжение при изгибе). Потерю прочности образцов в результате цикличного замораживания-оттаивания вычисляют в процентах как частное от деления разности прочности при сжатии в сухом и водонасыщенном состоянии на прочность при сжатии в сухом состоянии (каждое вычисление берётся как среднеарифметическое значение результатов испытаний по 5 образцам). Для образцов горной породы с выраженной слоистой текстурой отдельно фиксируют результаты, полученные при испытании вдоль слоистости и перпендикулярно к ней. Горная порода отвечает соответствующей марке по морозостойкости, если значение потери прочности при сжатии (изгибе) после установленного числа циклов попеременного замораживания-оттаивания не превышает 20%. После каждого цикла испытаний тщательно осматривают образцы, фиксируя происшедшие в них изменения: сколы рёбер, выкрашивание углов, выпадение кусков, разрушение по трещинам и т.п. Полностью разрушенные образцы исключаются из испытательного цикла: при вычислении средней прочности при сжатии после замораживания их прочность считают равной нулю. Образцы, частично разрушенные, испытываются на общих основаниях.

В некоторых случаях замораживание образцов в морозильной установке заменяют пропитыванием их различными солями, расширяющимися при кристаллизации (так называемые «ускоренные испытания»). Обычно с этой целью используют соли серной кислоты — сернокислый натрий, сернокислый магний и т.п. При этом полагают, что действие кристаллизующихся сернокислых солей аналогично действию замерзающей в порах воды. У этой точки зрения имеется множество оппонентов, считающих, что никакой аналогии здесь не существует: на поведение камня, пропитываемого раствором солей серной кислоты, а затем кристаллизующегося, влияет не столько кристаллизационная сила, действующая в процессе роста солевых кристаллов, сколько полиморфные превращения вещества в процессе изменения температуры среды увлажнения и высыхания кристаллов соли. Различие поведения горной породы при замораживании воды и при воздействии раствора солей серной кислоты состоит в том, что эти соли воздействуют не равномерно на испытываемый образец (как при замораживании), а влияют лишь на его поверхностные части (куда может проникнуть кристаллизующийся раствор). В результате при испытании низкопрочных пород происходит не общее разрушение образцов, а отслаивание внешних частей.

Следует иметь в виду, что снижение прочности камня в результате климатических воздействий представляет собой лишь первую стадию деструкции облицовочного материала, за которой неизбежно последует шелушение, поверхностная и объёмная макротрещиноватость, расслоение и последующее разрушение камня.

Хочется напомнить, что например юрский известняк залегает слоями и есть многолетний опыт использования этого камня. Доподлинно известно, что некоторые слои юрского мрамора не выдерживают требований по морозостойкости и поэтому не рекомендуются добросовестными поставщиками в качестве внешней облицовки экстерьеров. Это можно увидеть опытным глазом на открытой выработке юрского мрамора, когда перезимовавший открытый карьер со срезом по слоям имеет видимые разрушения по некоторым слоям.

Примеры разрушения юрского известняка с низкой морозостойкость и явными дефектами структуры (сутуровые швы)

Однако в ситуации, если снижение прочности камня ещё не достигло критических значений (25-30%), развитие процессов деструкции можно замедлить путём принятия комплекса мер по обеспечению сохранности каменной облицовки: систематический мониторинг состояния камня с использованием электронных методов неразрушающего контроля, периодическая гидрофобизация поверхности, герметизация швов, обработка консолидантами, флюатирование и т. п.

Сравнительная характеристика свойств природного камня

Свойства натурального камня

Природный камень издавна считается символом богатства, стабильности и долговечности. С годами камень не только приобретает ценность, но, зачастую, изменяет форму и цвет, подражая загадочному хамелеону. В природе насчитывается более 8000 разновидностей природного камня.

Типы пород по происхождению

По своему происхождению камни делятся на три вида. Магматические, или вулканические породы — граниты, сиениты, габбро, вулканические туфы, тешениты — образованы застывшей магмой. Осадочные породы — песчаники, доломиты, известняки, гипсовые камни — рождаются путем образования осадка из органических и неорганических веществ на поверхности земли или на дне водоемов. Метаморфический вид, объединяющий мрамор, сланцы, кварциты и гнейсы, появляется под влиянием высоких температур и давления.

Прочность натурального камня

Природные камни различаются не только своей декоративностью, но и по прочности, плотности, пористости, водопоглощению и показателем истираемости. От прочности зависит износостойкость материала. Природные камни высокой прочности начинают разрушаться не ранее чем через 500 лет (гранит, кварцит, сланец), а средней прочности поддаются разрушению через 50-75 лет (доломит, известняк, травертин). Такие материалы как ракушечник поддаются разрушению через 30 – 50 лет. Но за счет специальных гидрофобизирующих средств, которые способны существенно повысить стойкость материала к негативным внешним воздействиям, решается главная проблема невысокой механической прочности таких природных материалов. После специальной обработки камень может использоваться даже в местах с жесткими погодными условиями.

Плотность натурального камня

Плотность — это масса единичного объема вещества. От этого показателя зависит вес конструкции: чем выше плотность камня, тем конструкция будет тяжелее. По плотности камни делятся на легкие (плотность до 2200 кг/м3): доломиты, известняки, травертин и ракушечник. И тяжелые (плотность более 2200 кг/м3): кварциты, сланцы, граниты. Плотность зависит от пористости породы и минералов, входящих в ее состав. От пористости зависит водопоглощение и, соответственно, соле- и кислотостойкость. А это основные показатели, влияющие на долговечность материала. Кроме того, общая пористость определяет прочность, теплопроводность, полируемость, обрабатываемость, декоративность камня и другие качественные характеристики.

Пористость и водопоглощение камня

С повышением общей пористости снижается прочность и объем камня, ухудшается его полируемость, но уменьшается вес изделия и улучшается его способность к обработке. По величине общей пористости (Р) природные камни можно разделить на камни с низкой (Р < 5%), средней (5% > Р > 20%), высокой (20% < Р < 40%) пористостью. Другим важным свойством горных пород, связанным с пористостью, является показатель водопоглощения. От него и от минерального состава материала зависит кислото- и солестойкость камня, а также его морозостойкость. При высоком водопоглощении и низкой пористости под этим давлением в материале образуются трещины. При высокой пористости камня кристаллизационное давление распределяется равномерно и новые трещины не образуются (яркий пример — известняк).

Показатель истираемости

Показатель истираемости относится к природному камню, который используют для дорожек, лестниц, полов и площадок. Горные породы и материалы по степени истираемости (при интенсивности человекопотока 1 млн. чел. в год (мм)) условно можно разделить на след. группы:

1. Кварциты и породы группы гранита — менее 0,12
2. Рыхлые базальты, мрамор, песчаники, доломиты, доломитизированные известняки — 0,35 — 0,5
3. Мраморизованные известняки, травертины, известняки, туфы — 0,6 — 1,5
4. Рыхлые известняки — 1,5 — 2,5
Исходя из вышеперечисленных свойств можно составить следующую таблиц.

Сравнительная таблица свойств природного камня

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

МИНИСТЕРСТВО МОРСКОГО ФЛОТА

Приложение к письму ММФ
от 03 апреля 1984 № 44

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ПРИМЕНЕНИЕ ПРИРОДНОГО КАМНЯ
В МОРСКОМ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

ВСН 5-84
МИНМОРФЛОТ

Москва, 1984

Разработаны

Государственным проектно-изыскательским и научно-исследовательским институтом морского транспорта «Союзморниипроект»

Одесский филиал «Черноморниипроект»

Зам. директора, к.т.н. Зеленский B.C.

Зав. лабораторией, к.т.н. Бич Г.М.

Отв. Исполнители: Бич Г.М., Вулихман И.С.

Согласованы

Госстроем СССР

Письмо от 1 марта 1983 г. № ДП-1140-1

Внесены

В/О «Морстройзагранпоставка»

Зам. Председателя Понятовский В.В.

Министерство Морского флота (Минморфлот)

Ведомственные строительные нормы

ВСН 5-84

Применение природного камня в морском гидротехническом строительстве

Минморфлот

Вводится впервые

1.1. Настоящие нормы устанавливают требования к природному камню изверженных, метаморфических, осадочных пород и распространяется на проектирование и строительство морских гидротехнических сооружений (причальных, оградительных, берегоукрепительных и др.), располагаемых на берегах морей, лиманов, лагун или в устьях рек.

1.2. В случае экономической целесообразности применения природного камня, показатели которого не соответствуют требованиям настоящих норм, проектной организацией должны выполняться специальные исследования, обосновывающие техническую возможность его использования.

Примечание: Без специальных исследований допускается применять природный камень, характеристики которого соответствуют камню ранее используемому в гидротехнических сооружениях в аналогичных условиях с учетом положительного опыта строительства и эксплуатации не менее четверти нормального срока службы сооружения.

1.3. В морском гидротехническом строительстве применяется рваный камень, получаемый путем взрывания горных пород, либо окатанный камень (валуны).

1.4. Для морских гидротехнических сооружений применяются природные камни из следующих горных пород: осадочные (известняки, доломиты, песчаники, мергели); метаморфические (гнейсы, кварциты, кристаллические сланцы, мраморы и др.); изверженные (граниты, диориты, порфириты и др.).

Внесены В/О «Морстройзагранпоставка»

Утверждены Министерством морского Флота 13.01.84 г.

Срок введения в действие 01.07.84 г.

1.5. Природный камень применяется при строительстве морских гидротехнических сооружений для выполнения парных перемычек, отсеков массивов-гигантов, ряжей, оболочек большего диаметра, устройства каменных постелей, разгружающих призм и контрфильтров, укрепления откосов, защиты дна от размыва и берегоукрепления, устройства оградительных и других сооружений из каменной наброски, образования территорий за причалами и т.д.

Основные элементы из камня, применяемые в конструкциях гидротехнических сооружениях, приведены на рисунке

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ПРИРОДНОГО КАМНЯ

2.1. При проектировании сооружений с применением природного камня необходимо определять следующие основные характеристики исходной горной породы:

· временное сопротивление сжатию породы в сухом и водонасыщенном состояниях;

· коэффициент размягчаемости;

· морозостойкость;

· плотность сухой породы.

Кроме того, необходимо определить:

· петрографический состав;

· водопоглощение;

· плотность частиц породы;

·SО3

2.2. Временное сопротивление сжатию породы определяется в соответствии с требованиями ГОСТ 23845-79 «Сырье для производства щебня из естественного камня для строительных работ. Технические условия».

Коэффициент размягчаемости, морозостойкости, водопоглащение, петрографический состав, плотность сухой породы и плотность частиц породы определяются в соответствии с требованиями ГОСТ 8269-76 «Щебень из естественного камня, гравий и щебень из гравия для строительных работ. Методы испытаний».

Примечание: Для осадочных пород коэффициент размягчаемости определяется по стандартной методике, но при насыщении водой образцов до 6 суток.

Рис. Область применения природного камня в морском гидротехническом строительстве.

а — заполнение парных перемычек, отсеков массива-гиганта, оболочек большого диаметра, ряжа, ячеистых конструкций; б — разгружающая призма и контрфильтр, защитная отсыпь и каменная постель причальных сооружений гравитационного типа; в — укрепление откоса под свайным ростверком; г — каменная постель под оградительные сооружения, защитная отсыпь от размыва дна; д — берегоукрепление; е — отсыпь внутренних призм, защитное покрытие оградительного сооружения.

1 — камень-заполнитель; 2 — каменная постель; 3 — разгружающая призма и контрфильтр; 4 — укрепление откоса под свайным ростверком; 5 — защитная отсыпь от размыва дна; 6 — защитное покрытие; 7 — отсыпь внутренней призмы оградительного сооружения; 8 — защитные покрытия внешних оградительных сооружений; 9 — образование территории за причалом.

2.3. Камни и образующие их породы делятся

а) по временному сопротивлению сжатию в соответствии с ГОСТ 25100-82 «Грунты. Классификация»;

в) по плотности сложения в сухом состоянии на легкий — плотность сухого камня менее 1500 кг/м3, средний — 1500 до 1800 кг/м3 и тяжелый — более 1800 кг/м3.

2.4. Камень должен поступать на объект строительства сортированным в соответствии с требованиями проекта, в котором должны быть указаны: размер и форма камня, процентное содержание от объема партии по фракциям, допускаемые пределы по массе отдельных камней, минимальная марка камня по временному сопротивлению сжатию, плотность сложения, морозостойкость.

При соответствующем обосновании в проекте допускается применение несортированного камня.

Как правило, следует применять рваный камень с отношением наибольшего его размера к наименьшему для оградительных и берегоукрепительных сооружений не превышающем 3, для всех остальных — 4.

2.5. Камень не должен иметь прослоек размягчаемых пород, растворимых включений и рыхлых скоплений ракушечного материала, а также видимых расслоений и трещин.

2.6. Требования к камню по временному сопротивлению сжатию в зависимости от области его применения приведены в таблице.

Область применения камня

Минимальная марка камня по временному сопротивлению сжатия для районов

С высотой волны до 1 м

С высотой волны более 1 м

Заполнение шпунтовых парных перемычек, отсеков массивов-гигантов, оболочек большого диаметра, ряжей и ячеистых конструкций:

временного типа

постоянного типа

Разгружающие призмы и контрфильтры; защитные отсыпи у основания причальных сооружений

Защитные отсыпи у оградительных сооружений и отсыпи внутренних призм оградительных сооружений

Укрепление откоса под свайными ростверками

Береговые укрепления

Каменные постели: под причальными сооружениями

под оградительными сооружениями

Защитные покрытия внешних оградительных и берегоукрепительных сооружений

То же в случае наличия в зоне волноприбоя гравия

800 и более

Примечания:

1. Для каменных постелей оградительных сооружений I и II класса вертикального профиля, а также для всех видов гидросооружений в районах с тяжелыми климатическими условиями применяется камень марки не ниже 400.

2. В сооружениях, подверженных волновому воздействию в зоне выше критической глубины, должен применяться камень с плотностью сложения в сухом состоянии более 1800 кг/м3.

3. Элементы волн принимаются в соответствии с главой СНиП на нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов).

4. Марка породы определяется по ГОСТ 23845-79 «Сырье для производства щебня из естественного камня для строительных работ. Технические условия».

2.7. Требования к камню по морозостойкости в зависимости от климатических условий и зоны его расположения в сооружении устанавливаются как для бетонных и малоармированных конструкций и их элементов в соответствии с Указаниями по обеспечению долговечности бетонных и железобетонных конструкций морских гидротехнических сооружений (ВСН 6/118-74).

Примечание: Требования по морозостойкости не распространяются на элементы гидротехнических сооружений из камня, постоянно находящихся под водой.

Дополнительно к пункту 1.7 ВСН 6/118-74 к районам с тяжелыми условиями службы относится все побережье Арктики.

2.8. Морозостойкость камня оценивается маркой, соответствующей числу циклов попеременного замораживания и оттаивания в соответствии с требованиями ГОСТ 23845-79 «Сырье для производства щебня из естественного камня для строительных работ. Технические условия».

Для предварительной оценки морозостойкости камня разрешается его испытывать в растворе сернокислого натрия.

Для камня практически не изменившего показатели свойств, что устанавливает проектная организация, при применении его в данном районе или в аналогичных условиях эксплуатации не менее четверти нормативного срока службы сооружения, испытания на морозостойкость допускается не производить.

2.9. Коэффициент размягчаемости для осадочных пород должен быть не менее 0,75; для изверженных и метаморфических — не менее 0,9.

2.10. В горной массе, полученной путем взрывания породы, предназначенной для использования в сооружении, не допускается содержание песчаных, глинистых грунтов и почва в комках более 5 %, слабовыветрелых, выветрелых и сильновыветрелых пород более 10 % по массе.

Примечания:

1. Большее содержание глинистых и песчаных грунтов почвы, слабовыветрелых, выветрелых и сильновыветрелых пород допускается при соответствующем обосновании.

2. Содержание глины определяется по ГОСТ 8269-76 «Щебень из естественного камня, гравий и щебень из гравия для строительных работ. Методы испытаний».

2.11. Водопоглощение камня по массе допускается не более 6 % — для полускальных грунтов и малопрочных пород, не более 2 % — для пород средней прочности и прочных, не более 0,5 % — для очень прочных пород.

Примечание. При соответствующем обосновании возможно применение пород с большим водопоглощением.

2.12. Содержание в камне сернокислых и сернистых соединений в пересчете на SO3 допускается не более 1 % по массе.

2.13. Природный камень, предназначенный для использования в агрессивной среде, должен применяться в соответствии с требованиями главы СНиП по защите строительных конструкций от коррозии.

3. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ И ХРАНЕНИЯ ПРИРОДНОГО КАМНЯ

3.1. Объем партии камня устанавливается по соглашению сторон: заказчика и предприятия (карьера) — изготовителя.

Партией считается количество камня, отгружаемого одному потребителю в одном железнодорожном составе или в одной барже. При отгрузке автомобильным транспортом партией считается количество камня, отгружаемого одному потребителю в течение одних суток.

3.2. Каждая партия камня по результатам испытаний может быть отнесена только к одной марке по временному сопротивлению сжатию, по морозостойкости и другим показателям.

3.3. Определение количества поставляемого камня производят по объекту или массе в состоянии естественной влажности. Обмер камня производят в вагонах, судах и автомобилях. Взвешивание камня производят на железнодорожных или автомобильных весах. Массу камня, отгружаемого в судах, определяют по осадке судна.

Перерасчет количества камня из весовых единиц в объемные производят по значениям плотности сложения камня в насыпи, определяемой в состоянии естественной влажности.

Определение физико-механических свойств камня производится на каждые 30 тыс. м3 объема горной породы и в каждом случае изменения свойств разрабатываемой породы.

Срок хранения на приобъектных складах камня, предназначенного для укладки под воду, с маркой по морозостойкости Мрз50 и ниже устанавливается соглашением сторон заказчика и предприятия (карьера) — изготовителя, но не должен быть более одного года.

Технологический процесс производства камня на предприятии (карьере) — изготовителе должен обеспечивать стабильное получение показателей качества камня, соответствующих требованиям настоящих норм.

3.4. Предприятие (карьер) — изготовитель обязано сопровождать каждую партию поставляемого камня паспортом, в котором указывается:

· наименование и адрес предприятия (карьера) — изготовителя;

· номер и дата составления паспорта;

· календарные сроки заготовки партии;

· порода и номер свиты забоя карьера;

· наименование и адрес потребителя;

· номер партии и количество камня;

· номера вагонов или номер судна и номера накладных;

· процентное содержание от объема партии по фракциям;

· срок хранения на приобъектных складах для полускальных и малопрочных пород;

· содержание кусков размером менее наименьшей крупности и более наибольшей крупности, установленных соглашением сторон;

· плотность сухой породы;

· марка по временному сопротивлению сжатию;

· марка по морозостойкости;

· коэффициент размягчаемости;

· специальные требования, установленные соглашением сторон.

Марка камня по временному сопротивлению сжатию и морозостойкости, а также коэффициент размягчаемости и плотность сухой породы даются со ссылкой на дату и номер документа испытания.

3.5. Предприятие (карьер) — изготовитель должен иметь и сообщать потребителю по его требованию следующие характеристики исходной горной породы, установленные при геологической разведке:

· петрографический состав;

· описание структуры и текстуры, в том числе трещиноватости;

· показателя физико-механических свойств.

К показателям физико-механических свойств породы относятся:

· плотность частиц породы;

· плотность сухой породы;

· плотность сложения камня в насыпи;

· пористость;

· временное сопротивление сжатию в сухом и насыщенном состояниях;

· содержание примесей согласно требованиям п. 2.10 настоящих норм;

· морозостойкость;

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *