Строительные материалы и изделия

Виды строительного камня, его добыча и обработка

По форме естественные каменные материалы можно подраз­делить на четыре вида:

1) штучные камни (стеновые, дорожные);

2) плиты (облицовочные, половые, тротуарные, кровельные, плиты перекрытий, плиты ограждений);

3) песок, щебень, гравий, булыжник, валуны;

4) архитектурно-строительные детали (элементы пилястр и колонн, наличники, карнизы, ступени, подоконники, каминные полки, столешницы и т. д.).

Штучный камень и плиты получают либо непосредственно в карьере в процессе добычи, либо на камнеобрабатывающих пред­приятиях путем распиловки добытых в карьере блоков. Архитек­турно-строительные детали изготавливают на предприятиях, а рыхлые материалы заготавливают в карьерах.

Технические требования на изделия из каменных пород. Ка­менные материалы по плотности подразделяются на тяжелые (у0 > 1 800 кг/м3) и легкие (у0 < 1 800 кг/м3). Их марки по прочно­сти при сжатии (нижний предел, кгс/см2) составляют: у тяжелых пород — от 100 до 1 000; у легких пород — от 4 до 200; по морозо­стойкости — от 10 до 500 (циклов замораживания и оттаивания); по коэффициенту размягчения — 0,6; 0,75; 0,8; 0,9; 1,0.

Виды каменных материалов. Необработанные камни и плиты, полученные взрывным способом или откалыванием от породы, называются бутовым камнем. При разработке слоистых пород (из­вестняков, песчаников, гнейсов) бут получается постелистым (плоским), что является удобным для бутовой кладки стен и фун­даментов.

Облицовочные плиты изготавливают из гранита, сие­нита, лабрадорита, кварцита, мрамора, известняка, песчаника и других пород. Изделия из изверженных пород и кварцита очень стойки к выветриванию, но из-за высокой твердости тяжело об­рабатываются, а следовательно, дороги. Их применяют в основ­ном для облицовки фасадов и цоколей зданий, а внутри помеще­ний используют менее стойкие мягкие породы (мрамор, извест­няк), обработка которых стоит дешевле.

В зависимости от способа получения облицовочные плиты бы­вают колотыми, тесаными и пилеными. Колотые и тесаные пли­ты, получаемые ударной обработкой, могут иметь различную фак­туру: бугристую, рифленую, борозчатую, точечную. Абразивной обработкой получают более тонкие фактуры: пиленую (с глуби­ной бороздок менее 1 мм); шлифованную (с шероховатостью ме­нее 0,5 мм); лощеную (гладкую без блеска); полированную (с зер­кальным блеском).

Камни стеновые из легких пород (вулканического туфа, опоковидных трепелов, известкового туфа, известняка-ракушеч­ника и других пористых пород) выпиливают размерами 390х 190х 188 мм; 390х 190x288 мм; 490х240х 188 мм. Дополни­тельно выпиливают уменьшенные камни, составляющие по дли­не 1/2 или 3/4 от полномерного камня. Марки стеновых камней по прочности при сжатии — от 4 до 400. Один полномерный ка­мень заменяет 8... 16 кирпичей, что повышает производительность труда, уменьшает расход раствора, повышает сейсмостойкость здания.

Дорожные каменные материалы включают в себя брусчатку, тротуарную плитку, бортовые камни. Брусчатку полу­чают раскалыванием изверженных горных пород (диабаза, базаль­та) на камни в форме параллелепипеда, суживающегося книзу. Размеры верхней грани 250 х 125 мм при высоте 130 или 160 мм и 200x 100 мм при высоте 100 мм. Предел прочности при сжатии брусчатых камней должен быть не ниже 100 МПа (марка 1000), а коэффициент размягчения — не ниже 0,8. Брусчатку получают также литьем горных пород и металлургических шлаков.

Бортовые камни изготавливают пилеными или колотыми. Они могут иметь прямоугольную или криволинейную форму. Длина бортовых камней составляет от 700 до 2 000 мм, ширина — от 80 до 200 мм; высота — от 200 до 600 мм. Марки камней по прочно­сти должны быть не ниже 900 для магматических пород и 600 — для осадочных и метаморфических пород.

Кровельные материалы в виде плитки изготавливают главным образом из кристаллических сланцев. Применяются так­же кровельные плоские плитки из пильных известняков и ступен­чатые плиты для сводчатых сооружений.

Добыча каменных материалов. Добыча рыхлых пород (глины, песка, гравия) производится открытым способом с помощью экскаваторов и других машин.

Песок со дна рек, озер, заливов добывают с помощью всасы­вающих устройств, которые забирают песок вместе с водой и транс­портируют его по трубам в отвалы, где происходит его обезвожи­вание.

Постелистый бут добывают с помощью бурильных, ударных механизмов и клиньев.

Рваный бут, использующийся для бутовой кладки, бутобето­на, бетона (в виде щебня), а также для дорог и гидротехниче­ских сооружений, добывают главным образом взрывным спосо­бом.

Щебень получают дроблением камня в щековых или конусных дробилках и сортируют по фракциям на вращающихся грохотах или вибрационных ситах. Для промывки щебня (или гравия) по­дается вода.

Мягкие породы (туфы, ракушечники) разрабатываются откры­тым или закрытым способами. Режут породы специальными кам­нерезными машинами с помощью дисковых, цепных или канат­ных пил. Существуют машины, вырезающие из породы крупные блоки, которые затем циркулярными машинами могут быть раз­резаны на плиты.

Твердые породы обычно разрабатывают, отделяя сначала бу­роклиновым способом или пилением крупный блок, из которого изделия получают на камнеобрабатывающих заводах.

Отходы, в больших количествах образующиеся на камнерезных заводах в виде рыхлых материалов различной крупности, сорти­руют на фракции и используют в качестве заполнителей и напол­нителей в бетонах, растворах и других материалах различного на­значения.