Плотные изверженные породы из-за сложности их обработки применяют только в тех конструкциях, где необходимы высокая прочность, стойкость, малая истираемость, а в отдельных случаях — способность легко полироваться и декоративные свойства.
Породы для облицовки применяют главным образом в виде плит и камней для наружных облицовок цоколей и фасадов монументальных зданий, опор мостов,набережных, гидротехнических сооружений (некоторые части плотин, шлюзов и т. п.), а также для дорожных одежд.
Породы для наружной облицовки стен зданий должны быть атмосферостойкими, не иметь трещин, обладать красивой и не изменяющейся окраской и не содержать глинистых и других вредных примесей. При наличии примесей серного колчедана на поверхности породы могут появляться ржавые пятна, и иногда порода растрескивается.
Механизированные способы обработки камня позволяют существенно снизить стоимость облицовки, особенно из осадочных пород, легче добываемых и обрабатываемых.
Изделия из природного камня: а — тесаные плиты; б — пиленые плиты.
По методу изготовления плиты для облицовки делятся на:
Распиливание блоков позволяет сравнительно легко получить плиты небольшой толщины с правильными плоскостями, а это упрощает дальнейшую обработку плиты (окантовку на фрезерных станках и получение, ест нужно, заданной фактуры наружной поверхности).
Пиленые плиты более атмосферостойки, так как удары при теске плит выкалывают или дробят кристаллы, создавая микротрещины, являющиеся очагами будущего разрушения.
Кроме плит и камней для облицовки, изготовляют также различные фасонные изделия, иногда сложной формы (наличники,пояски, колонны, подоконники, ступени и т. п.). Такие детали обрабатывают на специальных профилирующих станках.
Каждому виду камня соответствует определенная фактура наружной поверхности, обеспечивающая максимальную сохранность и высокие декоративные качества облицовки
Для зернистокристаллических пород это:
Ударные фактуры (получистая и чистая теска), при получении которых кристаллы дробятся, сильно ухудшают декоративные свойства цветных пород, придавая поверхности общий серый тон и маскируя рисунок камня.
Для красных гранитов чаще всего применяют фактуру скалы или же зеркальную (полированную), а для серых-бороздчатые или бугристые фактуры, реже полированные. Мелкозернистые граниты, габбро и лабрадориты, также мраморы обычно требует зеркальной фактуры, известняка и гладкой (чистая теска) или пиленой, песчаники бугристой.
Разработан индустриальный способ облицовки. Облицовка кладки производится крупными панелями, изготовляемыми на заводах заранее и устанавливаемыми с помощью кранов. Эти панели состоят из наружного облицовочного слоя в виде каменных плит или профилированных каменных изделий и железобетонной основы. Облицовочный слой делается, по возможности, тонким, так как основа панели состоит из прочного железобетона. Это позволяет сократить расход ценного камня в 2—4 раза.
Современные методы резания камня (пиление и фрезерование) в сочетании с заводским изготовлением крупных панелей позволяют резко уменьшить трудоемкость и стоимость облицовки и улучшить ее качество.
Для наружной облицовки применяют граниты, габбро и другие тяжелые изверженные породы, а также погодостойкие известняки (с прочностью не ниже 200 кг/см2), доломиты, песчаники и туфы.
Цокольные плиты, а также изделия для выступающих открытых частей сооружений (карнизы, пояски и др.), подвергающихся особенно сильному атмосферному воздействию, следует изготовлять из наиболее стойких пород. Камни для цоколей и выступающих частей сооружений нужно обязательно испытывать на морозостойкость.
Готовые изделия не должны иметь даже волосных трещин и резко выделяющихся включений. Форма этих изделий должна быть такой, чтобы на них не задерживалась вода от дождя и тающего снега.
Толщина тесаных и колотых цокольных плит доходит до 30—40 см, а тесаных плит для облицовки стен — до 10 см. Пиленые же плиты делаются более тонкими: для наружных облицовок — от 4 до 8 см, а для внутренних — от 2 до 5 см. В последнем случае применяют мраморы и мраморовидные известняки, ангидрит, гипс и др.
В гидротехнических сооружениях (плотины, шлюзы, набережные и т. п.) материалы постоянно подвергаются действию воды, смен температур и мороза. Особенно неблагоприятны условия службы материала в зоне переменного уровня воды, так как вследствие капиллярного подсоса воды в камне при замерзании образуются ледяные скопления, вызывающие значительные внутренние напряжения.
Каменные материалы, предназначенные для службы в неблагоприятных условиях должны быть испытаны на морозостойкость, водостойкость и на влияние веществ, растворенных в воде (особенно в морской).
Так как в разных частях гидротехнических сооружений условия работы камня различны, то естественно, что и требования к камням меняются.
Например, защитную облицовку бутовой или бетонной кладки, находящуюся все время под водой, можно изготовлять из любых пород, имеющих прочность на сжатие (марку) не менее 600 кг/'см2 и степень морозостойкости не менее 25 или 50 циклов (в зависимости от климатических условий и класса сооружений). Защитная же облицовка в зоне переменного уровня воды в сооружениях I класса, работающих в суровых климатических условиях и при частых колебаниях уровня воды (например, 1—2 раза в сутки), должна иметь степень морозостойкости не менее 100, а иногда и 150 циклов.
Для защитных облицовок не следует применять пористые или размягчающиеся в воде породы (глинистые песчаники, мергелистые известняки и т. п.). Из песчаников следует использовать, главным образом, кремнистые.
Наилучшими материалами для защитных облицовок являются плотные изверженные пароды. Обычно такие породы, имеющие водопоглощение менее 1 % и прочность более 1000 кг/см2, обладают степенью морозостойкости не менее 100 циклов.
К качеству камней, используемых в других частях гидротехнических сооружений, эксплуатируемых в более легких условиях, требования понижаются (например, для отсыпей, заполнений, набросок и т. п.). В этих случаях можно применять не только изверженные, но и осадочные породы, имеющие в отдельных случаях марки 100—300 (кг/см2), с коэффициентом размягчения не ниже 0,70—0,75.
