Властивості природного каменю що повинен знати архітектор при виборі каменю
Властивості природного каменю: що повинен знати архітектор при виборі каменю
Природний камінь відрізняється великою міцністю і довговічністю. Камінь символізує стабільність, багатство, силу, престиж. Сьогодні з сотень видів гранітів і мармурів архітектор може вибрати матеріал для оздоблення практично будь-яких кольорів. Наприклад, підприємства МКК-Холдинг завозять сировину з усього світу (Бразилія, ПАР, Індія, Італія, Норвегія, Фінляндія, Греція) і при необхідності можуть показати, як виглядає камінь і в блоці, і в слябів, і в готовому виробі. Однак ми розуміємо, що рекомендувати архітектору колірні рішення - справа марна, і хочемо сконцентруватися на специфічні властивості природного каменю.
Оскільки умови однієї місцевості відрізняються від іншої, камінь слід вибирати не тільки виходячи з естетичних міркувань, але і з урахуванням його фізичних і технічних характеристик. При виборі каменю архітектори і дизайнери повинні визначити, чи придатний даний камінь для будівництва в конкретних кліматичних умовах (вітер, сонячна активність і ін.) І чи здатний він протистояти впливу на нього тих чи інших агресивних середовищ.
Всі негативні явища, пов'язані з патологією каменю і кам'яних облицювань, поділяються на дві групи: що йдуть від природних властивостей самого каменю (такі як мікротріщини; включення в породу мінералів, які не стійких до вивітрювання та ін.) І вноситься «ззовні» людиною, внаслідок недбалості при його обробці, монтажі та експлуатації.
Вплив фактору часу на зовнішній вигляд облицювання надзвичайно велике і тому заслуговує самого серйозного вивчення.
Особливо псують вигляд кам'яних облицювань білі нальоти - висоли. Проблема ця глобальна, висоли спостерігаються майже повсюдно. Відкладення солей шкодить каменю не менш, ніж в фізіологічному сенсі людині. І також важко піддається «лікуванню». Основним засобом позбавлення від цього зла залишається механічне видалення - заняття малопривабливий, але необхідне. Висоли (вицвіти), як наслідок поганої гідроізоляції швів, утворюються при застосуванні неякісного цементу, забрудненого піску в розчині і добавок-прискорювачів твердіння цементних розчинів в кількостях, що перевищують встановлені. В процесі фільтрації по цементу закладного простору вода насичується містяться в ньому розчиненими солями і через шви виходить на лицьову поверхню каменю, де солі випадають в осад у вигляді висолів білого кольору.
Сьогодні існує можливість повністю виключити висоли - для цього варто застосувати широко використовуваний в цивілізованому світі сухий метод кріплення і вентильовані фасади.
Основна причина утворення плям на поверхні внутрішнього облицювання - недостатній захист тильної сторони плит облицьовується від вологи. За облицюванням не можна залишати дерев'яні клини, вироби з чорного металу, матеріали органічного походження, продукти розкладання яких можуть також викликати утворення плям на поверхні каменя. Іржаві, бурі та інші плями на мармурі - дефект, характерний головним чином для білого коелгінского мармуру, а також для інших мармурів, що мають високу пористість. При такій структурі відбувається активний підсос в камінь частинок бруду і в першу чергу - органіки (Тоніно). При зволоженні облицювання ці речовини разом з водою йдуть в глиб каменю, а при висиханні - знову виштовхуються на поверхню фасаду випаровується вологою, утворюючи плями. Крім того, мармурозовані вапняки, пористі мармури і доломіт, якщо їх поверхня не захищати спеціальними мастиками, дуже швидко темніють.
Камінь, як і метали, схильний до корозії. Корозія каменю проявляється у вигляді лущення, розшаровування, спучування та розпушення кам'яної породи, появи тріщин, витертості, каверн і відколів, знебарвлення або фарбування поверхні каменя в темні тони, появи бурих і зелених плям органічного походження.
Серед пошкоджень поверхневого шару можна також виділити сахаристое і луската руйнування каменю. Цукристих руйнування мармуру притаманне виключно зовнішнім облицюванням. Воно викликається нерівномірним руйнуванням поверхні шару. При цьому шорстка поверхня каменю нагадує будову цукру.
Лускате руйнування, або власне лущення, притаманне в основному Мармуризований известнякам, що характеризується неоднорідністю свого складу, і в значній мірі проявляється у вологих умовах.
З приводу недовговічності вапняків багато заперечують, наводячи приклад використання вапняків в Середньовічної Русі. Дійсно, ми до сих пір можемо спостерігати деякі непогано збереглися цоколі і фундаменти старих будівель, проте це можливо тільки при великій товщині деталей, спеціальної гідроізоляції і унікальності вапняків Мячковському типу, яких практично не залишилося.
Необхідно відзначити, що італійські, грецькі, турецькі і т.д. класифікації каменя не використовують термін «марм-різірованний вапняк». У всіх каталогах європейських фірм переважна кількість вапняків називається мраморами, що дуже часто призводить до помилкового застосування того чи іншого каменю в наших кліматичних умовах.
Облицювальні камені силікатних порід (граніти, діабази, габро, пісковики, кварцити) незрівнянно менше, ніж карбонатні породи, схильні до корозії, так як в їх склад входять оксиди кремнію у вигляді мінеральних сполук, практично не піддаються агресивному впливу навколишнього середовища.
Корозії можуть бути піддані і деякі види більш міцних порід - лабрадорит і анортозити, які часто відносять до розряду гранітів. Широко відомі українські лабрадорити Головінського типу - чорний крупнозернистий камінь з яскравою синьою або фіолетовою иризацией. Як правило, подібна порода містить невеликі зерна окислів металів, які у взаємодії з водою і навіть повітрям починають інтенсивно іржавіти (ефект «плаче» каменю) до появи на місці цих зерен глибоких каверн.
Тріщини, відколи й інші механічні пошкодження виникають в результаті деформацій облицьованих каменем конструкцій, неправильного орієнтування шарів шаруватого каменю і природного зносу елементів облицювання. Виникнення тріщин в кам'яних облицювання може бути обумовлено також чисто конструктивними помилками, допущеними при проектуванні об'єкта. Однією з таких найбільш характерних помилок є відсутність або неправильне розміщення компенсаційних швів між деталями облицювання, які б дозволили компенсувати деформацію каменю при його нагріванні на сонце. Іноді причиною утворення тріщин в облицювання є усадочні деформації елементів будівель і споруд.
Витертості на мармурових підлогах і сходових ступенях є результатом вибору мармуру без урахування його стиранням, яка може бути досить високою, особливо у уральських мармурів (коелгінскій, Херсонлейскій, мраморскій і ін.), А також у багатьох зарубіжних сортів мармуру. Хоча, звичайно, подібні кричущі речі зустрічаються вкрай рідко. Набагато частіше можна спостерігати мікроподряпини, кожна з яких не видно з висоти людського зросту, а разом вони виглядають як дефект полірування у вигляді своєрідних тьмяних стежок, протоптаних в місцях інтенсивного руху людей. Подібні дефекти можна попередити, з певною періодичністю покриваючи поверхню підлоги спеціальними захисними мастиками.
Багато видів рисунчатого і яскравого каменю на сонці швидко вицвітають, тим самим втрачаючи свої декоративні якості. Це стосується насамперед до чорним, червоним і зеленим мармуром, зеленим доломіту, змеевикам і амазонітовим гранітам і т.п. Тому при виборі кольорових каменів для зовнішніх облицювань будівель (портали, цоколі, фасади і т.п.) архітекторам необхідно враховувати їх стійкість до дії ультрафіолетових променів.
Дуже характерним дефектом гранітного облицювання є так звані плями намокання, обумовлені підвищеним показником водопоглоще-ня обраного матеріалу. Світлі граніти полірованої фактури, з водопоглинанням понад 0,2%, здатні вбирати атмосферну вологу, утворюючи на фасаді потворні темні плями. Це явище може посилитися, якщо зазор між облицюванням і стіною (при кріпленні облицювання на віднесенні) заповнений утеплювачем, всмоктує воду і затримує процес висиханні порушника. Різні поєднання цих факторів викликають різні види корозії каменю.
На одне з перших місць треба поставити вологість, вплив якої на руйнування каменю можна описати наступними в камені процесами, пов'язаними з взаємодією і відкладенням в камені солей. Солі можуть проникати в камінь різними шляхами: з цементного розчину, що містить домішки або добавки кислого складу; шляхом підсосу грунтової вологи з розчиненими в ній солями (на цокольних облицювання); зовнішнім шляхом - антиожеледні солі (хлористий натрій і ін.), що заносяться з вулиці. При взаємодії солей під впливом вологи відбувається поступове руйнування каменю за наступною схемою. Волога, що заповнює найтонші тріщини і пори в камені, знаходиться в русі. По капілярах вона пересувається вгору, а внаслідок випаровування переміщається також і до зовнішньої сторони облицювання. Випадають при випаровуванні з розчину (або занесені на поверхню каменю ззовні) солі змішуються з пилом, кіптявою, і облицювання покривається зовнішньої кіркою бруду. Відбуваються при цьому всередині облицювання процеси розчинення і випадання солей залежать від багатьох причин - властивостей каменю, перепаду температури, відносної вологості та ін. - і по-різному протікають в зонах одного і того ж каменю. Це і викликає необхідність ізолювати облицювання від ґрунтової й атмосферної вологи, випарів від парового опалення тощо.
Підступність коркообразованія полягає в тому, що перші 10-20 років воно йде без всяких зовнішніх ознак. А тим часом в цей час виникає внутрішня кірка, а під нею - розпушений пилувато-борошнистий шар. Потім кірка раптово відпадає, оголюючи ослаблений камінь, після чого починається його катастрофічне руйнування.
Поєднання впливу вологи і негативних температур також викликає руйнування каменю, що виражається в растрескивании, лущення і відкол кам'яних плит. Це найбільш характерно для пористих вапняків. Вода, яка проникає в пори каменю в місцях його контакту з деталями металевого кріплення, в зимовий час перетворюється в лід. Лід, що займає більший обсяг, ніж вода, викликає розтріскування каменю, в тріщини потрапляє додаткова волога, в свою чергу перетворюється в лід і збільшує тріщини. Якщо до того ж металеві кріплення виконані не за правилами, то вони починають іржавіти. Іржа має більший обсяг, ніж метал, тому окислення заліза супроводжується не тільки бурими потоками гідроксиди заліза, але і появою тріщин навколо залізних частин, що теж сприяє розколювання каменю. На неприпустимість залізних кріплень в камені, що призводять до його розтріскування і появи іржавих плям, вказував Альберти ще в XV ст.
Вуглекислі гази, що викидаються в атмосферу міст двигунами внутрішнього згоряння, взаємодіючи з атмосферною вологою, утворюють слабку вугільну кислоту, яка розчиняє карбонатную породу. Тому псується полірована і шліфована фактура облицювальних плит з вапняку і мармуру, вона роз'їдається, втрачає блиск, на поверхні плит з'являються напливи з розчиненої породи. Скульптура, барельєфи і різьблення втрачають свої форми, згладжуються, обпливають. В сучасних умовах необхідно захищати знаходиться на вулиці камінь спеціальними прозорими покриттями. Дуже багато хто починає розуміти ефективність такого рішення. Система магазинів "Гран-прі МКК", що входять до складу "МКК-Холдинг", щорічно збільшує продажі подібних покриттів на 50-70%.
Окремо варто зупинитися на радіоактивність природного каменю. Існує думка, що вапняки і мармур мають знижений радіоактивний фон, а граніти - підвищений. Почасти це так. Дійсно, деякі види кварцу і деякі види польового шпату бувають з підвищеним, щодо повітря, фоном. Як правило, ці мінерали містяться в рожевих і червоних гранітах, однак навіть у них фон не вище, ніж у більшості порід дерева, не кажучи вже про синтетичних матеріалах і смолах. Чомусь за радянських часів радіаційний фон каменю потрапив в ГОСТи. У сучасному світі в жодній країні світу, включаючи Японію, немає будь-яких обмежень щодо застосування виробів з природного каменю. На Токівському родовищі граніту в Дніпропетровській області в селах споконвіку живуть люди; колодязі, з яких вони п'ють воду, вирубані в граніті, радіаційний фон його перевищує ГОСТи в кілька разів, і при цьому не спостерігається скільки-небудь підвищеної статистики онкологічних захворювань.
Для запобігання негативним наслідкам і забезпечення надійності і довговічності каменя архітекторам і будівельникам необхідно дотримуватися наступних основних рекомендацій:
Природний камінь - самий довговічний будівельний матеріал. У тому випадку, якщо був правильно зроблений первинний вибір, він завжди живе довше, ніж спорудження. Першими це зрозуміли римські імператори. Як само собою зрозуміле, вважалося повторне використання мармурових і гранітних деталей після руйнування храмів і палаців - дуже часто абсолютно без будь-яких доробок. А що ж ми?
І ми не гірші за римлян, ми теж використовували камінь цокольній частині храму Христа Спасителя на будівництві метро і готелю "Москва", а будь-який московський будівельник розповість, куди сьогодні йде граніт після реставрації та капітального ремонту сталінських будинків і мостів. Однак наші сучасні архітектори в переважній більшості люди скромні - їх не хвилює, чи буде використаний гранітний цоколь щойно зведеного нічного клубу на будівництві II черги 14-го кільця навколо Москви в 2435 році, їм достатньо, щоб все було нормально в найближчі 10-50 років. І цього легко добитися, дотримуючись наших рекомендацій.
В.Ю. ФЕДОРИН, В.В. ДУРОВ,
ВАТ «МКК-Холдинг»
Джерело :. "Будівельний експерт", № 24