Визначення технічних характеристик кам’яних матеріалів

До основних технічних характеристик природних кам’яних матеріалів відносяться їх фізичні, механічні, хімічні, технологічні та експлуатаційні властивості. Особливості випробувань природних кам’яних матеріалів регламентовані відповідними нормативними документами:

· ДСТУ Б А.1.1-20-94 ССНБ. Крейда природна, мука вапнякова і доломітова. Терміни і визначення

ДСТУ Б А.1.1-32-94 ССНБ. Вироби будівельного призначення із природного каменю. Терміни і визначення

· ДСТУ Б А.1.1-55-94 ССНБ. Природні піски для виробництва будівельних матеріалів. Терміни і визначення

· ДСТУ Б А.1.1-56-94 ССНБ. Гірські породи для виробництва нерудних будівельних матеріалів. Терміни і визначення

· ДСТУ Б В.2.7-27-95 Будівельні матеріали. пісок із вапняків-черепашників для будівельних робіт. Технічні умови

· ДСТУ Б В.2.7-32-95 Будівельні матеріали. пісок щільний природний для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій і робіт. Технічні умови

· ДСТУ Б В.2.7-34-2001 Будівельні матеріали. Щебінь для будівельних робіт із скельних гірських порід та відходів сухого магнітного збагачення залізистих кварцитів гірничозбагачувальних комбінатів і шахт України. Технічні умови

· ДСТУ Б В.2.7-37-95 Будівельні матеріали. Плити та вироби із природного каменю. Технічні умови

· ДСТУ Б В.2.7-59-97 Будівельні матеріали. Блоки із природного каменю для виробництва облицювальних виробів. Загальні технічні умови

· ДСТУ Б В.2.7-71-98 Будівельні матеріали. Щебінь і гравій із щільних гірських порід і відходів промислового виробництва для будівельних робіт. Методи фізико-механічних випробувань

· ДСТУ Б В.2.7-72-98 Будівельні матеріали. Щебінь і гравій із щільних гірських порід і відходів промислового виробництва для будівельних робіт. Методи хімічного аналізу

· ДСТУ Б В.2.7-75-98 Будівельні матеріали. Щебінь та гравій щільні природні для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій та робіт. Технічні умови

· ДСТУ Б В.2.7-76-98 Будівельні матеріали. Пісок для будівельних робіт із відсівів подрібнення скельних гірських порід гірничо-збагачувальних комбінатів України. Технічні умови

Фізичні властивості: істинна, середня насипна щільність, відносна густина, пористість, міжзернова пустотність, водопоглинання, вологість, морозостійкість, теплопровідність, теплоємність, теплове розширення, вогнетривкість, тріщинуватість.

Тріщинуватість – ступінь розвитку в природному камені тріщин – визначають візуально або спеціальними інструментальними методами дефектоскопії (ультразвуковим і сейсмічним). Візуально виявляють і вимірюють довжину діагональних тріщин, що проглядаються на двох суміжних гранях кам’яного блока, і тонких хвилястих тріщин. Для визначення внутрішніх дефектів породи найчастіше використовують ультразвуковий метод.

Механічні властивості: міцність на стиск і розтяг, ударна міцність, твердість, стиранність, здатності до подрібнення.

Механічні властивості природного каменю визначають на п’яти зразках циліндричної або кубічної форми, які мають діаметр або довжину ребра 50 мм (для низькоміцних порід 100 мм). Визначення границі міцності на згин не є обов’язковим для гірських порід і виконується при необхідності. Прилади: преси, випробувальні машини.

Твердість природніх кам’яних матеріалів визначають за допомогою шкали Мооса (найпростіший метод) або різними приладами. Наприклад, мікротвердомір ПМТ-3, випробовувальна машина УМ-5. Твердість дозволяє оцінити здатність гірської породи до оброблюваності.

Ударна міцність визначається за допомогою копра Педжа на трьох зразках-циліндрах висотою і діаметром 25 мм.

Стираність визначають за допомогою круга стирання на п’яти зразках-кубиках з ребром 40…50 мм або циліндрів з діаметром і висотою 40…50 мм.

Для щебеню і гравію марку вихідної породи орієнтовно можна визначити за показником здатності до подрібнення (подрібнювальності).

Технологічні властивості: технологічність (технологічними вважаються будівельні матеріали, для виготовлення яких можна використовувати різноманітні технологічні прийоми або методи);

полірувальність – це здатність матеріалу сприймати обробку тонкими абразивними матеріалами (полірування). При цьому створюється гладенька блискуча поверхня й найяскравіше виявляються декоративні властивості матеріалу. Найчастіше поліруванню піддаються природні кам'яні матеріали, застосовувані для облицювання (мармур, граніт, кварцит тощо). Для оцінки якості полірованої поверхні декоративного каменю використовують показник відбивної здатності, який визначають за допомогою прилада блискоміра НИИКС-БМ-3 на трьох відполірованих зразках-плитках з поверхнею 300х300 мм. Показник відбивної здатності беруть у відсотках від еталону;

подрібнюваність характеризує здатність матеріалу дрібнитися внаслідок механічної дії переважно ударних навантажень, утворюючи зернистий матеріал у вигляді щебеню та піску;

оброблюваність – це узагальнене поняття, що характеризує здатність матеріалу піддаватися обробці різними інструментами (розколювання, ударна обробка поверхні, тесання тощо), внаслідок якої майже повністю зберігається структура й властивості вихідного матеріалу;

розпилюваність– це здатність будівельних матеріалів сприймати пиляння без істотного порушення структури. Хорошу розпилюваність мають м'які гірські породи.

Експлуатаційні властивості: атмосферостійкість – це здатність матеріалу чинити опір руйнуванню під дією атмосферних факторів: нагрівання (вдень) та охолодження (вночі); змочування та висушування; дії пилу, газів, які містяться в атмосфері, тощо;

повітростійкість – це складовий елемент атмосферостійкості; здатність матеріалу витримувати багаторазове гігроскопічне зволоження й висушування, при яких не спостерігається деформацій, втрати міцності, не знижується несуча здатність матеріалу;

біостійкість – це здатність матеріалу чинити опір руйнуванню під впливом біологічних процесів, які можуть виникати під час експлуатації споруд. Деякі кам’яні матеріали руйнуються лишайниками;

корозійна стійкість – це узагальнене поняття стійкості матеріалу щодо руйнування або погіршення якості від спільної дії різних факторів і процесів (атмосферні фактори, хімічні та електрохімічні процеси, біологічне руйнування, забрудненість тощо);

довговічність – це здатність матеріалу служити довгий час у конкретних кліматичних і виробничих умовах у встановленому режимі експлуатації без втрати експлуатаційних якостей. Довговічність оцінюють допустимим строком служби;

ремонтопридатність – це властивість виробу сприймати ремонт і налагодження, внаслідок яких відновлюється й зберігається його технічна характеристика (якість виробу);

схоронність – це здатність матеріалу не втрачати якісних показників протягом і після строків зберігання й транспортування, установлених технічною документацією. Оцінюється періодом зберігання до виникнення несправності;

гігієнічність характеризує здатність матеріалу сприймати багатократне очищення, миття робочої поверхні, не знижуючи своїх якостей;

транспортабельність – це здатність матеріалу чи виробу без спеціальної тари та упаковки переносити завантажування, транспортування й розвантажування без порушень структурної цілісності, появи тріщин, відколів тощо.

Спеціальні властивості: декоративність характеризується спеціальними естетичними властивостями будівельних облицювальних матеріалів, такими як колір, блиск, рисунок, фактура тощо, які зберігаються тривалий час у процесі експлуатації;

звукопоглинання – це здатність матеріалу поглинати звукові хвилі, що падають на нього. Звукопоглинальні матеріали характеризуються великою пористістю з переважанням сполучених та розгалужених пор і призначені для зниження шуму в приміщеннях;

звукопроникність — це здатність матеріалу пропускати звукові хвилі;

газопроникність – здатність пропускати гази крізь пори й тріщини матеріалу;

радіаційна непроникність – це здатність будівельного матеріалу бути захистом від радіоактивних впливів.