Горные породы в зависимости от условий образования подразделяются на три группы:
В результате механического воздействиях и обработки, из них получают каменные материалы и изделия.
В природном камне, который используют для отделки зданий, важны такие показатели: предел прочности, объемная масса, морозостойкость, водопоглощение, пористость, размягчаемость, истираемость, твердость, растворимость, сопротивление удару и щелочестойкость.
Изверженные горные породы образовались из магмы, осадочные горные породы образовались в результате физического, химического и органического разрушения, выветривания изверженных пород, а также из продуктов жизнедеятельности растительных и животных организмов.
Преобразованные горные породы образуются в результате воздействия высокой температуры, давления и химических процессов. Они имеют красивый цвет, рисунок, воспринимают обработку, которая придает им декоративный вид, и по своим физико-механическим свойствам пригодны для использования при облицовке зданий и сооружений.
В зависимости от происхождения и состава горных пород, физико-механических показателей, способа изготовления, обработки, назначения и декоративных особенностей, материалы и изделия из природного камня применяют в разных сферах строительства. Так, для облицовки зданий и сооружений наиболее часто используют граниты, диориты, сиениты, габбро, порфиры, ладориты, вулканические туфы.
Для горных пород установлены следующие марки:
| по пределам прочности при сжатии (МПа) | |||||||||||||||
| 0,47 | 1,0 | 2,5 | 3,5 | 5,0 | 7,5 | 10 | 12,5 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 80 | 100 |
| по морозостойкости (Мрз) | |||||||||
| 10 | 15 | 25 | 35 | 50 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
| по водостойкости (Кразм) | |||
| 0,60 | 0,70 | 0,90 | 1,00 |
| по объемной массе (кг/м3) | |||
| Тяжелые (более 1 800) | Легкие (1 800 и менее) | ||
Основными показателями камня является фактура лицевой поверхности камня, рисунок, цвет, структура горной породы. Камень, используемый в качестве материала для отделки зданий и сооружений, называется облицовочным. Он предназначен обеспечить не только долговечность зданий и сооружений, но и их архитектурную выразительность, поэтому должен обладать не только высокими прочностными характеристиками и длительным сроком службы, но и своими декоративными качествами, такими, как, например, рисунок и расцветка.
Облицовочный камень классифицируют по четырем основным признакам:
По степени декоративности облицовочный камень подразделяют на:
Термин «структура камня» подразумевает строение камня, обусловленное формой, величиной и количественным соотношением слагающих породу минералов.
К структурным признакам относятся: степень кристаллизации, форма и размеры зерен минералов, равномерно-зернистость.
Структура камня подразделяется на:
В зависимости от величины зерен различают структуры крупнозернистые, среднезернистые и мелкозернистые.
Поэтому, граниты, кварциты, диориты, сиениты, габбро, лабрадориты, базальты и другие, относятся к твердым камням.
Структура у них может быть крупнозернистая, среднезернистая и мелкозернистая с размером зерен более 10 мм, от 10 до 2 мм и менее 2 мм.
Мраморы, мраморизированные известняки, плотные песчаники, доломиты, плотные туфы и т.п. относятся к камням средней твердости и мягким. Структура у них может быть крупнозернистой, среднезернистой и мелкозернистой с размером зерен более 1 мм, от 1 мм до 0,25 и менее 0,25 мм.
Термин «текстура камня» подразумевает пространственное расположение составных частей горной породы в ее объемах. К текстурным признакам относят равномерность расположения зерен минералов и наличие пустот.
Долговечность камня и качество изготовленных из него облицовочных материалов зависит от физических и механических свойств горных пород.
Физические свойства камня определяют возможность его применения для облицовки зданий, сооружений и других поверхностей.
К ним относятся:
Пористость — степень заполнения объема камня порами. Она определяется как процентное соотношение объема пор ко всему объему камня.
Трещиноватость — показатель наличия трещин в камне.
Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать в порах воду. Определяется как процентное отношение массы образца камня, насыщенного водой, к массе его в абсолютно сухом состоянии.
Прочность — способность камня сопротивляться разрушению под действием внешних нагрузок. За предел прочности материала принимается напряжение, соответствующее нагрузке, при которой происходит разрушение материала.
Хрупкость — свойство материала под действием внешних сил разрушаться сразу, не обнаруживая значительных деформаций.
Твердость — способность камня оказывать сопротивление проникновению в него более твердых тел.
Долговечность камня — определяется сохранением его первоначальных строительных и эстетических свойств в зависимости от срока эксплуатации.
По долговечности камни подразделяют на четыре группы:
Как показывает анализ, потеря внешнего вида камня с течением времени проявляется в изменении первоначального цвета (обычное выцветание) у некоторых видов цветных мраморов, туфов, амазонитовых гранитов, появлении разнообразных пятен на поверхности (у известняков, доломитов, травертинов, реже мраморов), и утрате полированной фактуры у мраморов, и мраморовидных известняков (поверхность камня становится «песчанистой»).
