Физико-химические мероприятии заключаются в создании на лицевой поверхности камня плотного водонепроницаемого слоя или ее гидрофобизации. Одним из способов повышения поверхностной плотности является флюатирование, при котором карбонатные породы пропитывают солями кремнефтористоводородной кислоты (флюатами), например флюатами магния. В результате происходящей реакции в поверхностных порах камня выделяются практически не растворимые в воде фториды кальция, магния и кремнезем. Это уменьшает пористость и водопоглощение поверхностного слоя и несколько препятствует загрязнению облицовки пылью. Некарбонатные пористые породы предварительно обрабатывают водными растворами кальциевых солей, пример хлористым кальцием, а после просушки – содой, а затем флюатом.
Уплотнить поверхность камня можно также последовательной пропиткой растворимым стеклом и хлористым кальцием, в результате взаимодействия которых образуются нерастворимые силикат кальция и кремнекислота, закрывающие поры. Эта же цель достигается при последовательной пропитке поверхности камня спиртовым раствором калийного мыла и уксуснокислого алюминия. В этом случае на поверхности камня образуется нерастворимая пленка соли жирной кислоты.
Гидрофобизация, т. е. пропитка пористого каменного материала гиброфобными (водоотталкивающими) составами, препятствующими проникновению влаги в материал, также повышает их стойкость против выветривания. Хорошие результаты дает пропитка кремнийорганическими жидкостями и другими полимерными материалами, а также растворами парафина, стеарина или металлических мыл (алюминиевого, цинкового и др.) в легкоиспаряю-щихся органических растворителях (бензине, лаковом керосине и т. д.).
Читать далее... Физико-химические мероприятии по защите камня от разрушения
Основной причиной коррозии каменных материалов в строительных конструкциях является физико-химическое воздействие воды. Это воздействие проявляется в растворяющей способности воды, особенно если она содержит растворенные газы (С02, S02 и др.); в замерзании воды в порах и трещинах, сопровождающемся появлением в матегзиале больших rhv-гпрнних напряжений. Кроме того, резкое изменение температуры приводит к появлению на поверхности камня, особенно из полиминеральных пород, 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, вызывающие биологическое разрушение камня.
Следовательно, стойкость каменных материалов против коррозии тем выше, чем они плотнее (меньше пористость) и чем меньше их растворимость. Поэтому все мероприятия по защите каменных материалов от коррозии направлены на предохранение их от воздействия воды и на повышение поверхностной плотности. Эти меры могут быть конструктивными и физико-химическими.
Конструктивная защита от увлажнения осуществляется путем устройства надлежащих стоков воды, придания каменным материалам гладкой полированной поверхности и такой формы, при которых вода, попадающая на них, не задерживается и не проникает внутрь материала.
Читать далее... Защита природных каменных материалов от разрушения
Дорожные каменные материалы изготовляют из плотных прочных и износостойких пород, так как условия работы дорожных материалов крайне суровы. К дорожным материалам относятся: бортовые камни, брусчатка и булыжный камень.
Бортовые камни, служащие для отделения проезжей части от тротуаров, изготовляют главным образом из сиенита и гранита. Они представляют собой прямоугольные параллелепипеды длиной 1000-2000 мм, высотой 300…400 мм и шириной 100…200 мм.
Брусчатка-колотые или тесаные камни из изверженных или плотных осадочных пород, имеющие форму, близкую к кубу. Брусчатка очень долговечное и декоративное покрытие улиц и площадей; в частности, брусчаткой вымощена Красная площадь в Москве.
Булыжный и колотый камень используют для устройства верхних покрытий дорог IV и V категорий, оснований под дороги, укрепления откосов земляных сооружений и для берегоукрепительных работ.
Природные каменные материалы применяют в больших количествах для сооружения плотин, причалов, молов, пирсов, шлюзов.
Некоторые магматические и метаморфические (кварциты) горные породы используют для футеровки разнообразных установок и аппаратов, подвергающихся действию кислот, щелочей, солей и агрессивных газов, а также испытывающих влияние высоких и резко меняющихся температур и давлений.
В зависимости от степени обработки различают грубообработанные каменные материалы и штучные изделия и профилированные детали.
К изделиям из природного камня относят колотые и пиленые изделия для облицовки и кладки стен, устройства полов, дорожнбых покрытий, гидротехнических сооружений и др.
Стеновые камни – получают выпиливанием из мягких горных пород (пористых известняков, опок и вулканических туфов).
В зависимости от способа получения облицовочные плиты делят на колотые и тесаные, получаемые обработкой ударными инструментов, и пиленые, получаемые распиловкой каменных блоков.
Колотые и тесаные плиты применяют для наружной облицовки уникальных зданий и сооружении. Чаще используют облицовку пиле-ными плитами, толщина которых для наружной облицовки составят 20-60 мм, а для внутренней – 5-20 мм.
Ударной обработкой можно получить следующие фактуры:
• фактуру «скалы» с крупными буграми и впадинами;
• рифленую и бороздчатую с правильным чередованием гребней и впадин глубиной от 0,5 до 2 мм;
• точечную – равномерно шероховатую с углублениями не более 2 мм. Абразивной обработкой получают более гладкие фактуры:
• пиленую с глубиной бороздок не более 1 мм;
• шлифованную – равномерно шероховатую с глубиной рельефа < 0,5 мм;
•лощеную – гладкую бархатисто-матовую с выявленным рисунком и цветом камня, но не имеющую блеска;
• полированную – гладкую с зеркальным блеском, полностью выявляющую цвет и структуру камня.
Природными каменными материалами называют материалы и изделия, получаемые из горных пород путем механической обработки (раскалывания, распиливания, шлифования, полирования, дробления, просеивания и т. п.), а иногда и без специальной обработки. При помощи механической обработки получают плиты из гранита, мрамора, известняка и других горных пород, используемые для декоративной облицовки и защиты строительных конструкций от коррозии, а также камень бутовый для кладки и щебень для бетона. Без специальной механической обработки добывают гравий, песок, глину.
Строительные материалы, добываемые и изготовляемые из горных пород методами механической обработки, сохраняют почти полностью свойства той породы, из которой они получены.
Природные каменные материалы широко используют в современном строительстве: из них возводят фундаменты и стены зданий; их используют для защитной (от атмосферных воздействий) и декоративной облицовки строительных конструкций, настилки полов и изготовления ступеней, лестниц и ограждений. Особенно эффективны природные каменные материалы в дорожном и гидротехническом строительстве и при устройстве подземных сооружений и мостов, а также для защиты строительных конструкций от воздействия кислот, щелочей и высоких температур. Сотни миллионов кубометров природных каменных материалов применяют в качестве заполнителей для бетонов и растворов.
Читать далее... Производство стройматериалов из природного камня