Гравий по морозостойкости подразделяется на марки: мрз 15, 25, 50, 100, 150, 200, 300.
В качестве крупного заполнителя для бетонов монолитных, сборных бетонных и железобетонных изделий, а также в дорожном строительстве постоянно и в больших количествах используется щебень - в виде каменных кусков неправильной формы размерами от 15 мм до 150 мм. Щебень бывает природный (дресва) и дробленый. Дробленый щебень получается путем измельчения крупных кусков горных пород на щебеночных заводах.
По морозостойкости щебень подразделяется на следующие марки: мрз 15, 25, 50, 100, 150, 200, 300.
Аналогично щебню применяется бутовый камень - в строительстве для устройства фундаментов, в качестве заполнителя бутобетона при возведении бетонных и железобетонных массивных сооружений, при прокладке и ремонте автомобильных дорог. Размеры кусков бутового камня - от 150 до 500 мм.
По морозостойкости бутовый камень подразделяется на марки: Мрз 15, 25, 50, 100, 150, 200, 300.
В строительстве широко и в больших объемах применяются различные каменные стеновые материалы - кирпич, камни, мелкие блоки и плиты, которые делятся на рядовые, предназначенные для кладки наружных и внутренних стен, и лицевые - для облицовки стен.
Исходя из особенностей и свойств каждого материала, определив их износостойкость и устойчивость к внешним условиям, можно разработать тактику предотвращения и защиты природного камня от коррозии.
Строительные материалы из искусственного камня
1. Обжиговый способ производства
Этот способ подразумевает формирование камня из многокомпонентной смеси с последующим влиянием на нее высоких температур. Производные, полученные из обожженной глины (керамические) применяются в строительной отрасли для создания дорожных покрытий, возведения стен, создания фундаментов и перекрытий, для кладки каминов и печей, дымовентиляционных ходов, для декоративной отделки полов и стен.
Виды обжиговых (керамических) строительных материалов
- Изделия повышенной прочности (цельные). Подходят для возведения стен, мощения мостовых и т.д.
- Комбинированные (пористо-дырчатые). Их целесообразно использовать при изоляции нагревающихся плоскостей, а также для обустройства помещений внутри и для отделки наружных фасадов домов с умеренной влажностью (но стены, все равно, лучше оштукатурить и облицевать, в виду наличия повышенных гидрофильных свойств данного материала) и для заполнения каркасов высотных домов.
- Пустотелые. Данный вид стройматериалов изготавливается из особо чистых и более пластичных глин исключительного качества. Пустотелые кирпичи, как правило, обжигаются при более высоких значениях температур, чем цельные. Такие обжиговые изделия тоже применяют для сооружения стен и перестенков, для заполнения каркасов многоэтажек. Целесообразно выбирать такой пустотный кирпич при прокладке скрытой электропроводки, телефонных и других коммуникационных кабелей.
Пустотелый (многодырчатый) кирпич. В таких кирпичах полости, перпендикулярные рабочей поверхности, могут иметь различную форму. Пустотелый кирпич гораздо легче, чем стандартный.
Стеновые блоки керамические. Габариты таких каменных блоков в несколько раз больше, чем размеры стандартных кирпичей. Пустоты в керамических блоках могут быть внутренними и сквозными. На гладких боковых поверхностях иногда делают пазы, что значительно облегчает последующий процесс монтажа.
2. Безобжиговый способ производства
Такой метод основан на естественном загустении сформированной сырьевой массы, либо ее застывании в особых камерах при воздействии тепла и пара. Еще один способ - заливка раскаленного сырья в форму.
Виды искусственных камней, полученных безобжиговым способом
- Силикатные стройматериалы
Базовое сырье для производства такого вида материалов - смесь кварцевого песка, воды и извести. Силикатные материалы бывают пяти степеней прочности (75, 100, 125, 200, 250). Силикатные материалы используются во всех тех же строительных процессах, что и керамические. Отличие заключается в неприемлемости применения силикатных изделий в помещениях с повышенной влажностью (ванные, бассейны, сауны, спортзалы и пр.). Нельзя их использовать и для отделки нагревающихся поверхностей (печи, камины и т.д.). По своей структуре и габаритам, силикатные стройматериалы классифицируют так:
* Кирпичи одинарные 65х120х250 (полнотелые и с пористыми заполнителями).
* Утолщенные кирпичи 88х120х250 (полнотелые и с пористыми заполнителями).
* Кирпичи пустотелые 138х120х250.
Блоки стеновые силикатные бетонные. Такие блоки значительно упрощают процесс создания фундаментов, стен и перегородок. Существует такая габаритная и текстурная градация данных изделий:
* целые - 188х190х390;
* продольные половинчатые - 188х90х390;
* перегородочные - 188х90х590.
- Бетонные материалы
Базовая смесь таких искусственных каменных стройматериалов состоит из вяжущей субстанции, заполнителей, воды и добавок. Данная смесь легко перемешивается, быстро густеет и каменеет. Для усиления прочностных показателей бетон может быть армирован стальными или синтетическими волокнами.
По виду, примененного вяжущего вещества бетоны делятся на:
- Гипсовые. строительный камень выветривание атмосферный
- Цементные.
- Силикатные.
- Полимербетоны.
- Асфальтобетоны.
Заполнители, задействованные в процессе производства бетона (гравий, песок, керамзит, пемза, щебенка, шлак, ракушняк и др.), должны быть очищены от сторонних примесей, типа гумуса и глины.
Виды камня, наиболее популярные в строительной сфере
Керамогранит
Крепкий материал, стойкий как к высоким, так и к низким температурам, визуально больше похож на стеклокерамику, нежели на камень. Получают его методом прессования, под воздействием вибрации и высокого давления с применением последующего обжига. Базовое сырье: глина нескольких видов, шпат полевой, минеральные добавки и красители. Полированные, лощеные, глазурованные, рельефные, матовые, глянцевые, структурированные плитки часто выбирают для декорации стен и полов, для возведения вентилируемых фасадов и пр.
По составу выделяют:
- Гомогенный керамогранит с однородно окрашенной текстурой, которая сохраняет яркость со временем и практически не истирается.
- Прокрашенный керамогранит, структура которого сложена из двух прослоек. Первая - базовая, вторая (более тонкая) пигментированная. Такой метод создания материала позволяет снизить расход довольно дорогих красящих пигментов.
- Глазурованный керамогранит -- это та же декоративная плитка, только на керамогранитной подложке.
Агломераты (конгломераты)
Идеальные имитации таких природных материалов, как яшма, гранит, мрамор, оникс, сланец, лазурит и пр. Прочные, морозоустойчивые материалы, стойкие к деформационным воздействиям. Основные составляющие конгломератов -- это смола полиэфирная, наполнитель (мраморная крошка, песок кварцевый, гранит, известняки др.) и красители. К недостаткам агломератов можно отнести подверженность истиранию, влиянию ультрафиолета и кислот. Данный материал не подходит для обустройства «теплых» полов, т.к. смола, являющаяся базовым компонентом, может плавиться под действием высоких температур. Правда, сегодня уже изобретены специальные конгломераты для таких полов, где смола заменена цементом. Поэтому различные изделия из агломератов особо популярны в строительстве. Элементы декора, столешницы, ванные, разнообразная облицовка (фасадов, стен, полов, потолков, лестниц, бассейнов и ванных комнат). Вот далеко не полный список областей использования данного вида искусственного камня.
Искусственный камень на базе бетона
Наиболее популярный материал для внутренней и фасадной отделки. Основные компоненты такого сырья -- цемент (обычный или портландский), песок, пластификаторы, наполнитель (керамзит, пемза, керамическая крошка), армирующие добавки, гидрофобизаторы и красители.
Виды и причины выветривание каменных материалов
Дaже прочные кaменные мaтериалы имеют свой срок службы и начинают разрушаться под влиянием климатических и других условий воздействия окружающей среды. Основными причинами разрушения (выветривания) таких материалов являются: растворяющее действие воды (усиливается растворенными в ней газами - оксид углерода, оксид серы и др.);
Рисунок 1 коррозия бетона под дейстивем воды
замерзание воды в трещинах и порах материала (сопровождается появлением в камне больших внутренних напряжений, также резкое изменение температур становится причиной появления микротрещин на поверхности материалов, особенно из полиминеральных пород); появление микротрещин, которые становятся очагами разрушения. Различные микроорганизмы и растения (мхи, лишайники), поселяясь в порах и трещинах камня, извлекают для своего питания щелочные соли и выделяют органические кислоты, которые вызывают биологическое разрушение камня. Имеется прямая зависимость между величиной внутренней (поры, микротрещины, каверны) и внешней поверхности материала - чем больший процент погодонеустойчивых минералов, чем более шероховатая поверхность, тем быстрее протекает коррозия.
Исходя из поведения при действии щелочных или кислых сред каменные материалы обычно делят на две подгруппы.
К первой подгруппе относятся природные известняки, доломиты, мрамор. Общим для этих материалов является преобладание оксидов кальция или магния. Все они обладают высокой щелочестойкостью и низкой кислотостойкостью.
Ко второй подгруппе относятся каменные материалы, состоящие преимущественно из чистого кремнезема, различных солей кремниевых и поликремниевых кислот, алюмосиликатов, так называемые “кислые” горные породы. Эти породы имеют высокую кислотоустойчивость и низкую щелочестойкость. Плотные и прочные “кислые” изверженные горные породы -- кварц, гранит, диабаз, базальт и т.п. -- характеризуются весьма высокой стойкостью не только к кислотам при высокой температуре и при любых концентрациях, но и к щелочам низких и средних концентраций при невысоких температурах.
Механизм разрушения каменных материалов при циклическом замораживании заключается в том, что заполняющая поры камня вода при замораживании увеличивается в объеме приблизительно на 9% и возникающие при этом внутренние напряжения разрывают материал. Так как давление льда во внутренних частях камня компенсируется таким же в соседних участках, то разрушение от мороза обычно протекает с поверхности и начинается с углов и ребер.
Морозостойкость породы зависит от минералогического состава, однородности и крупности кристаллов, так как вследствие изменения объема при перепадах температуры от +18 до -20°С могут быть нарушены кристаллизационные связи.
Весьма важным оказывается и то, насколько заполнены водой поры камня. Если они заполнены только на 80-85%, вода имеет возможность расширяться внутри пор, при этом сильного разрушения не происходит, то есть порода является морозостойкой. Наиболее легко разрушаются морозом относительно малопрочные, сильнопористые и одновременно сильно насыщаемые водой камни.
Причины коррозии строительных каменных материалов можно разделить по следующей классификации: 1) внешние причины коррозии; 2) внутренние причины коррозии и разрушения.
1. К внешним причинам относятся:
- изменения температуры (сезонные и дневные колебания);
- процессы увлажнения и высыхания, атмосферные осадки;
- механические воздействия (выветривание, удары волн в гидротехнических сооружениях, истирание, динамические нагрузки);
- химическое воздействие внешней среды (газовый состав воздушной среды, водные растворы электролитов, влага, органические загрязнения и др.).
Газовая и жидкостная коррозия в каменных строительных материалах протекает под воздействием жидких и газообразных агрессивных сред, содержащих следующие основные катионы и анионы:
- при газовой коррозии: CO2, H2S, NH4+ и др.;
- при жидкостной коррозии: Mg2+; К+, Na+; Al3+; H+; Cu2+; Fe2+; Fe3+; OH-; SO42-; CO32-; HCO3- и др.
Биологическая коррозия - коррозия под воздействием бактерий, микроорганизмов, плесневых грибов, насекомых и их личинок и других биологических разрушителей.
Биологической коррозии особенно интенсивно могут подвергаться бетоны и строительные растворы зданий и сооружений пищевой промышленности: мясной, сахарной, молочной, овощеперерабатывающей, кондитерской и др. Бактерии, плесневые грибы и некоторые водоросли способны развиваться на конструкциях из бетона и проникать в капиллярно-пористую структуру строительного материала. Продукты метаболизма биологических объектов повреждений (органические кислоты и ферменты) разрушают компоненты цементного камня, особенно интенсивно в условиях повышенной влажности.
2. Внутренние причины коррозии обусловлены химическим строением материала, его природой, структурой и составом. К этим причинам относятся:
- водопоглощение и водопроницаемость строительных материалов, изделий и конструкций;
- взаимодействие щелочей цементов с кремнеземом заполнителя в бетонах и цементных камнях;
- внутренние напряжения в искусственном камне (структурная коррозия);
- изменения объемов из-за различия коэффициента температурного расширения цемента и наполнителя;
- коррозия за счет наличия в составе бетонов ПАВ, пластифицирующих и прочих добавок и некоторые др.
Факторы, влияющие на коррозионные процессы материалов, можно также разделить на две группы: физические и химические.