NATURALNE MAT. KAMIENNE
Są otrzymywane w wyniku sztucznego rozdzielenia (obróbki) skał lub rozdrobnienia powodowanego przez procesy naturalne (wietrzenie). Podział ze względu na ich powstawanie:
Magmowe - powstały w wyniku zastygnięcia płynnej magmy wewnątrz skorupy ziemskiej (skały głębinowe - granit, sjenit) lub na powierzchni (skały wylewne - bazalt, porfir)
Osadowe - powstały w skutek osadzania się na powierzchni Ziemi lub na dnie zbiorników wodnych produktów wietrzenia skał magmowych, cząstek zwierzęcych i roślinnych
-pochodzenia mechanicznego - piaskowce, piaski, żwiry, iły, gliny
-pochodzenia organicznego - wapień, dolomit
-pochodzenia chemicznego - gips
metamorficzne - (przeobrażeniowe) powstały ze skał magmowych lub osadowych, które w wyniku ruchów górotwórczych dostały się w głąb Ziemi i tam pod wpływem ciśnienia i wysokiej temp. uległy przeobrażeniu zmieniając pierwotną budowę i skład mineralogiczny (marmur, kwarcyt, łupki, gnejsy)
BUDOWĘ SKAŁ charakteryzuje struktura, skład mineralogiczny i tekstura
Struktura - sposób wykształcenia, wielkość, forma oraz wzajemne powiązanie minerałów skałotwórczych. Podstawą podziału struktur jest wielkość kryształów występujących minerałów: gruboziarnista (średnica ziaren ponad 5mm), średnioziarnista (<1mm), skrytoziarnista (<0,1mm). Powiązanie kryształów może być różne - najpowszechniej spotykana struktura porfirowa (pojedyncze rozrzucone kryształy w bezpostaciowej jednolitej masie skalnej)
Tekstura - określa przestrzenne rozmieszczenie minerałów (bezładne, kierunkowe, zwarte, porowate lub uporządkowane - kuliste, warstwowe)
Minerały - (pierwiastki lub zw. chem. o ustalonych własnościach, powstałe w skorupie ziemskiej) występujące w skale danego typu powszechnie i mające decydujące znaczenie dla technicznych cech skały, nazywamy głównymi minerałami skałotwórczymi (kwarc, skaleń, mika, kalcyt)
CHARAKTERYSTYKA PODSTAWOWYCH SKAŁ:
Magmowe głębinowe - minerały podstawowe: skalenie, kwarc, mika. Struktura ziarnista (od drobno do gruboziarn.) lub porfirowa, tekstura bezładna lub zwarta. Właściwości techniczne: duża szczelność, wytrzym. na ściskanie, twardość, mała nasiąkliwość, mrozoodporność, Właściwości plastyczne: ciekawe różnorodne barwy i faktury
Magmowe wylewne - główne składniki: skalenie, amfibole, olwin. Struktura skrytoziarnista lub drobnoziarnista, tekstura bezładna lub zwarta. Cechy podobne do skał magmowych głębinowych
Osadowe pochodzenia mechanicznego - skały luźne - niespojone okruchy skalne powstałe w wyniku wietrzenia (piaski, żwiry)
Skały zwarte - nawarstwione lużne mat. Zlepione lepiszczem (piaskowce, zlepieńce), głównymi składnikami piaskowca są: ziarna kwarcu z domieszkami miki czy skalenia, lepiszcze może być krzemionkowe, wapienne, ilaste
Iły i gline - składające się z bardzo drobnych cząstek skalnych
Osadowe poch. organicznego - główne minerały: kalcyt, węglan wapnia i dolomit. Struktura ziarnista, tekstura warstwowa lub bezładna. Właściwości techniczne: różne w zależności od pochodzenia skały. Właściwości plastyczne: duża gama barw i faktur, duża podatność na polerowanie i rzeźbienie
Osadowe poch. chem. - powstałe z roztworów przesyconych soli rozpuszczonych w wodzie. W większości skały monomineralne (gips). Struktura krystaliczne lub zbita
Przeobrażeniowe - najważniejsze dla budownictwa - marmury są przeobrażonymi wapieniami, gnejsy powstają ze skał magmowych, kwarcyty z piaskowca. Struktura krystaliczne, tekstura łupkowa lub masywna
ZAKRES PRZYDATNOŚCI KAMIENI NAT. W BUDOWN.
Cechy przydatne: twardość, duża wytrz. na ściskanie, mała nasiąkliwość i ścieralność, mrozoodporność, niepalność, trwałość barwy i kształtu
W stosunku do Rc inne wytrzymałości: Rr=1/26Rc, Rg=1/6Rc, Rt=1/13Rc
Obecnie stosuje się kamień w postaci: płyt okładzinowych elewacji, cokołów, ścian, słupów, schodów, posadzek w budynkach reprezentacyjnych, kruszywa (podstawowy wypełniacz betonów i zapraw)
KAMIEŃ DO CELÓW BUDOWLANYCH:
Wydobywa się go w kamieniołomach (bloki). Bloki dzieli się a następnie obrabia: 1) łupanie (podział większych odłamków na części za pomocą młotów i klinów), inaczej płytowanie, przynajmniej jedna powierzchnia ma być zbliżona do płaszczyzny, 2) obróbka półczysta - nadanie faktury (prążkowej, groszkowej, itp.) 3) szlifowanie - połysk
Najczęściej spotyka się kamień łamany (mury, fundamenty, drogi), formaki (wznoszone mury, kostka drogowa), płyty przetarte surowe (elewacja, okładziny), ciosy (elementy konstrukcyjne, dekoracyjne), gotowe elementy znormalizowane
KOROZJA I OCHRONA MAT. KAMIENNYCH:
Z czasem kamień niszczeje (wpływy zewnętrzne i atmosferyczne). Najmniej odporne są skały porowate (wapienne, piaskowce o lepiszczu wapiennym), najodporniejsze są zwięzłe skały magmowe (granit, sjenit). Czynniki niszczące: fizyczne (mechaniczne), chemiczne (niszcząca działalność wody), biologiczne (rośliny). Nasilają się w środowisku wilgotnym.
Woda deszczowa (kwaśne deszcze) niszczy szczególnie wapień i piaskowce o lepiszczu wapiennym (w reakcji otrzymujemy rozpuszczony siarczan wapnia). Prowadzi to do osłabienia struktury kamienia. Zabezpieczenie kamieni polega na uszczelnieniu i utwardzeniu jego powierzchni (fluatowanie, krzemianowanie)