Природные каменные материалы

В строительстве применяются каменные материалы из осадочных, изверженных и метаморфических пород (табл. 1).

Наибольшее применение в строительстве имеют в качестве бутового и штучного камня известняк плотный, песчаник и ракушечник, а в качестве заполнителя для бетона — гранит.

Известняк плотный — прочность приближенно определяется по объемному весу и водопоглощению (табл. 2). Степень морозостойкости зависит от наличия прослойков (чаще глинистых, реже углистых), трещиноватости и включений пирита и глины. При коэффициенте размягчения менее 0,6, а также при содержании глины более 3—5% известняк обычно неморозостоек.

Песчаник состоит из кварцевых зерен, сцементированных природным цементом (в отдельных случаях из зерен полевого шпата — т. н. аркозовый песчаник). Прочность и стойкость зависят от вида цемента и его расположения между зернами песка. Лучшие песчаники — кремнистый и известняковый (особенно при кристаллическом цементе). Малой стойкостью обладают глинистый (желтый цвет), аркозовый и в ряде случаев железистый (желтый, бурый и красный цвет) песчаники. При дроблении кремнистого песчаника образуется большое количество лещадки; такой щебень плохо поддается укладке при строительстве дорог.

Ракушечник состоит из раковин морских животных, сцементированных магнезиальными солями и глиной. Наиболее плотную разновидность — «пильные известняки» образуют перетертые в порошок и сцементированные известковыми солями раковины. Структура — от крупнопористой (в отдельных случаях ноздреватой) до мелкопористой. Свойства ракушечника меняются в зависимости от структуры и степени его плотности. Коэффициент размягчения — от 0,70 до 0,85; водопоглощение — от 30 до 1,5%. Крупнопористый ракушечник обладает значительной воздухопроницаемостью. Марки ракушечника по прочности 4, 7, 10, 15, 25, 35 и 50.

Камни из ракушечника изготовляют размерами 490х240х190 и 390х190х190 мм. Для дополнительных (перевязочных) камней допускаются и другие размеры. Камни применяются для кладки стен и перегородок в зданиях с относительной влажностью воздуха не более 60%. Плотный ракушечник применяют для фундаментов и цоколей.

Камень бутовый

Камень бутовый (куски породы неправильной формы) изготовляется преимущественно из осадочных пород — известняков, доломитов, песчаников (табл. 3).

Лучший камень — плитняковый, постелистый. Камень из известняков применяют подсохшим, после вылеживания в карьере в течение лета или зимы. В камне не должно быть следов выветривания, прослойков глины и мергеля, крупных включений колчедана, а также трещин и расслоений. Хороший камень при ударе молотком издает звонкий звук; глухой звук свидетельствует о наличии в камне глинистых прослойков и трещин.

В зданиях и сооружениях II и III классов применяется камень с пределом прочности при сжатии соответственно 100—150 и 200—300 кГ/см2; в зданиях I класса — не менее 1000 кГ/см2. Степень морозостойкости в районах с умеренной зимой для зданий I класса 35—50 циклов, II класса—25—35 циклов, III класса — 15—25 циклов. Коэффициент размягчения камня: в зданиях и сооружениях I класса не менее 0,9; II и III классов — для фундаментов в водонасыщенных грунтах — не менее 0,9, для фундаментов в сухих и влажных грунтах, а также для цоколей — не менее 0,75 (для кладки внутренней части цоколя в зданиях III класса допускается 0,65).

Партии камня, предназначенного для кладки, должны содержать не менее 70% кусков весом от 20 до 40 кГ. Вес кусков мелкого камня должен быть не менее 5 кГ.

Дорожные материалы

Методы испытаний каменных материалов для дорожного строительства приведены в ГОСТ 8269—56.

Брусчатка (ОСТ 3529) изготовляется из камня изверженных пород; предел прочности при сжатии — не менее 1000 кГ/см2, водопоглощение — не более 1%, сопротивление удару при испытании на лабораторном копре — не менее 12 ударов, износ в стандартном барабане — не более 25%. Изготовляют брусчатку путем раскалывания камня с последующей теской, лицевой поверхности. Размеры брусчатки: толщина (высота) 90—100, 110—130 и 140—160 мм, ширина 120—150 мм, длина 150—300 мм. Брусчатку применяют для устройства мостовых на участках с интенсивным движением и большими подъемами.

Камень булыжный добывается из валунных месторождений; применяют для мощения дорог и укрепления откосов, а также для устройства оснований под дорожные покрытия (табл. 4).

Шашка для мощения изготовляется из камня изверженных пород; предел прочности при сжатии— не менее 800 кГ/см3, водопоглощение — не более 1,5%, сопротивление удару при испытании на лабораторном копре — не менее 10 ударов. Шашку получают путем грубой околки камня на станках. Различают шашку мозаиковую (ОСТ 3575), по форме близкую к кубу (табл. 5), и шашку осколочную, по форме близкую к многоугольной призме (табл. 6) или усеченной пирамиде (колотый камень).

Шашку применяют для устройства мостовых (мозаиковая шашка), мостовых и дорожных оснований, подзоров и «версты», а также для укрепления откосов.

Камни бортовые изготовляются из тех же пород, что и брусчатка Степень морозостойкости — не менее 50 циклов. Получают камни путем раскола породы с последующей теской. Различают камни прямоугольного (рядовые и въездные) и криволинейного очертания в плане. Размеры камней: толщина (высота) 200 и 300 мм, ширина 150—200 мм, длина 700—2000 мм. Применяют камни бортовые для отделения проезжих частей дорог и улиц от тротуаров и рельсовых путей.

Плиты тротуарные изготовляют из каменных пород, имеющих предел прочности при сжатии — не менее 500 кГ/см2, коэффициент истирания — не менее 15, степень морозостойкости не менее 25 циклов. Получают плиты путем распиловки и окантовки породы на станках (пиленые плиты) или путем околки сланцев, плитных известняков и песчаников (плитняковые плиты). Плиты делаются квадратной формы. Размеры плит: сторона квадрата 500 мм, толщина 50—70 мм (пиленые плиты) и 50—100 мм (плитняковые плиты), ширина выровненной части боковой грани соответственно 20—30 и 30—50 мм. Применяют плиты для устройства тротуаров на улицах и внутри жилых кварталов.

Щебень для дорожных работ подразделяется по крупности на: очень крупный (75—150 мм), крупный (50—75 мм), средний (35—50 мм), мелкий (25—35 мм), очень мелкий — клинец (15—25 мм) и высевки (менее 5 мм); содержание зерен крупнее указанных размеров не должно превышать 5%, мельче — 10%. Различают щебень природный, получаемый дроблением изверженных пород, известняков, песчаников, сланцевых пород и валунного камня, и искусственный (металлургические шлаки стойкие против распада и не имеющие стекловидного строения) с прочностью исходных пород 1000, 800, 600, 400 и менее 400 кГ/см2 (марки соответственно 1, 2, 3, 4 и 5). Количество лещадки не более 15%.

Песок для дорожных работ подразделяется на: крупный, содержащий более 50% зерен крупнее 1 мм; средний — более 50% зерен крупнее 0,5 мм; мелкий — более 40% зерен крупнее 0,25 мм и менее 10% частиц мельче 0,15 мм. Крупный и средний песок применяется для песчано-глинистых смесей и для устройства оснований в зоне избыточного и умеренного увлажнения. Коэффициент фильтрации песка для дренажных работ должен быть не менее 5 м в сутки. В песке для асфальтобетона ограничивают содержание глинистых примесей (до 3% по весу).