Природные каменные материалы. Причины разрушения изделий из горных пород, способы защиты

Большой объем добываемых горных пород составляют так называемые нерудные строительные материалы.

Щебень – остроугольные обломки размером от 5 до 150 мм, образующиеся при выветривании горных пород (природный) или полученные в результате их добычи буровзрывным способом и последующего дробления.

Гравий – продукт естественного разрушения и перемещения скальных горных пород, представляет собой окатанные обломки размером от 5 до 150 мм. В зависимости от происхождения он может быть речным, озерным, морским и ледниковым.

Песчано-гравийная смесь состоит из песка размером до 5 мм и гравия (15 – 75 %).

Бутовый камень получают из осадочных пород взрывнымспособом и методом скола.

Стеновые камни изгорных пород получают методом распиловки и применяют для кладки наружных стен и перегородок.

Крупные блоки выпиливают спомощью механизмов из массива горных пород непосредственно в карьерах или нарезают из добытых предварительно блоков-заготовок.

Облицовочные пиленые материалы в виде шлифованных и полированных плит из гранита, лабрадорита, мрамора применяют для наружной и внутренней облицовки стен, покрытия полов, изготовления ступеней в общественных и уникальных зданиях.

К теплоизоляционным и акустическим относятся изделия, полученные на основе минеральной ваты. Минеральная вата представляет собой механическую смесь искусственно полученных коротких волокон.

Причины разрушений:

Многочисленные факторы, способствующие разрушению горных пород, можно разбить на три группы: физические — колебания температуры, растворяющее действие воды, расширяющее действие воды при замерзании, механическое воздействие песчаных частиц, перенесенных ветром; химические — гидролитическое действие воды, растворяющее ее действие при наличии в ней газов и кислот, действие различных газов, находящихся в атмосферном воздухе; органическое выветривание — влияние жизнедеятельности некоторых низших организмов (лишайников, грибов).

Для предохранения изделия из горных пород от разрушения принимают ряд мер: выбирают такую горную породу, которая была бы достаточно устойчивой в течение сроков нормальной службы сооружения; используют конструктивную защиту — придают изделиям ровную и гладкую поверхность путем шлифования и полирования, чтобы агрессивная среда не могла задерживаться на них; повышают стойкость путем пропитывания поверхностного слоя на достаточную глубину составами, затрудняющими проникновение в него воды и газов; в результате на поверхности образуются трудно- растворимые в воде вещества.

Эффективные средства предохранения камня от коррозии:
1) пропитка поверхности растворами магниевых, цинковых и других солей кремнефтористоводородной кислоты или растворами лтой кислоты (флгоатирование) с предварительной обработкой поверхности раствором извести или без обработки (для известняков, мраморов);
2) покрытие органическими веществами — битумом, дегтем и др.;
3) пропитка растворимым стеклом и хлористым кальцием, в результате чего на поверхности камня образуются нерастворимые соединения силиканата кальция и кремнекислоты, закрывающие поры;
4) обработка поверхности камня синтетическими полимерами.

22. Технология получения, свойства и применение материалов и изделий из природного камня.
Разработка месторождений облицовочного камня складывается из трех основных последовательно выполняемых процессов: вскрытия месторождения, подготовительных работ по созданию необходимых обнажений и уступов и собственно работ по добыче. Добыточные работы включают отделение от массива монолитов или блоков, разделку монолитов на блоки, погрузку и транспортировку блоков и отходов.
Добыча блоков камня имеет особенность, которая заключается в том, что в процессе добычи должны полностью сохраняться природные качества камня.
Резку пород осуществляют камнерезными машинами с режущими дисками или кольцевыми фрезами, канатными пилами или врубовыми машинами, которые в основном применяют для добычи мягких и средней твердости пород камня — мраморов, известняков, ракушечников, вулканических туфов, доломитов. При добыче камня используют и буровые камнерезные агрегаты. К способам разрушения пород ударом относят буроклиновый и ударно-врубовой, а к способам разрушения взрывом буровзрывной способ, который применяют в основном для добычи твердых пород камня.
К способам разрушения пород нагревом относят термоструйный способ, который применяют для добычи блоков каменных пород, содержащих кварц, так как они довольно быстро разрушаются в условиях высокотемпературных напряжений. При этом способе с помощью терморезаков, извергающих со сверхзвуковой скоростью высокотемпературную газовую струю, вырезают блоки камня определенного размера непосредственно из массива. При необходимости перед отгрузкой потребителям блоки обрабатывают. Им придают требуемые размеры и форму, близкую к прямоугольной (пассировка) и маркируют.