mat kam

Materiały pomocnicze do nauki przedmiotu „Materiały budowlane” na kierunku
„Budownictwo” na Wydziale Inżynierii WAT.
Na prawach rękopisu. Prawa autorskie zastrzeżone. Wyrażam zgodę na
kserowanie wyłącznie na potrzeby studentów Wydziału Inżynierii WAT.
mgr inż. Tadeusz Błażejewicz

Edit by Kasieńka & Burson®

Na potrzeby grupy B8XXS1

NATURALNE MATERIAŁY KAMIENNE

Ze względu na małą nasiąkliwość i wysoką wytrzymałość kamień jest

najtrwalszym materiałem budowlanym. Jego znaczenie w budownictwie spadło
po wynalezieniu betonu, który wyeliminował 2 istotne wady kamienia: trudności
i  pracochłonność  przy  obróbce  oraz  wbudowaniu  kamienia,  a  także  małą
dostępność  i  wysoką  cenę.  Z  budownictwa  drogowego  kamień  został  prawie
wyeliminowany  ze  względu  na  polerowalność  i  wynikający  stąd  spadek
współczynnika tarcia przy dużym natężeniu ruchu. W ostatnich latach w Polsce
nastąpił renesans zastosowania kamienia jako materiału na okładziny elewacji i
ś

cian wewnętrznych oraz posadzki w reprezentacyjnych budynkach

użyteczności  publicznej  (banki,  siedziby  dużych  firm,  hotele  itp.).  Naturalne
materiały kamienne stosuje się w postaci gotowych wyrobów (najczęściej płyt)
oraz  kruszyw.  Wyroby  kamienne  otrzymuje  się  najczęściej  poprzez
mechaniczne urabianie bloków w kamieniołomach (kopalniach odkrywkowych),
łupanie lub pocięcie piłami diamentowymi na mokro oraz obróbkę powierzchni.
W  zależności  od  rodzaju  zastosowanej  obróbki  powierzchni  (udarowa,  ścierna
czy płomieniowa) oraz zastosowanych narzędzi i dokładności obróbki uzyskuje
się  różne  faktury  kamienia:  łupaną,  grotowaną,  groszkowaną,  dłutowaną,
krzesaną,  piłowaną,  szlifowaną,  półpolerowaną,  polerowaną  i  płomieniową.
Rodzaj faktury ma wpływ na wygląd kamienia, na jego trwałość (powierzchnie
polerowane  maja  mniejszą  nasiąkliwość)  oraz  na  współczynnik  tarcia
materiałów posadzkarskich i drogowych.

1. RODZAJE SKAŁ.

Skały ze względu na pochodzenie dzieli się na magmowe (głębinowe i

wylewne), osadowe i przeobrażone (metamorficzne). Skały magmowe powstały
przez  zastygnięcie  roztopionej  skorupy  ziemskiej  (magmy).  Skały  głębinowe,
które  stygły  wolniej  (w  głębi  skorupy  ziemskiej)  są  na  ogół  wyraźnie
krystaliczne  (granit,  sjenit,  dioryt,  gabro).  Skały  wylewne,  które  gwałtownie
zastygły na powierzchni Ziemi są często bezpostaciowe (bazalt) lub o strukturze
porfirowej  (andezyt,  porfir).  Skały  osadowe  powstały  wskutek  osadzania  się
produktów  wietrzenia  innych  skał  (piaskowce),  szczątków  roślin  lub  zwierząt
(wapienie,  trawertyn)  lub  osadów  chemicznych  (gips).  Skały  metamorficzne
powstały  wskutek  oddziaływania  ciśnienia  i  temperatury  na  inne  rodzaje  skał
(marmury  powstałe  z  wapieni,  gnejsy  z  granitów,  kwarcyty  z  piaskowców).
Skały  mogą  składać  się  z  1  minerału  lub  z  mieszaniny  minerałów.  Minerałem
nazywa się substancję o stałym składzie chemicznym i stałych właściwościach,
powstałą  w  przyrodzie.  Minerały  można  rozpoznawać  na  drodze  badań
mikroskopowych  (pod  mikroskopem  mineralogicznym,  umożliwiającym
pomiary  kątów  i  wymiarów  sieci  krystalizacyjnej).  Niektóre  minerały,  w  tym
podstawowe  minerały  skałotwórcze  są  na  tyle  charakterystyczne,  że  można  je
rozpoznać wizualnie oraz na podstawie uproszczonych badań petrograficznych –
na  podstawie  barwy,  połysku,  przełomu,  przezroczystości  i  rodzaju  budowy,
obserwowanej  przez  lupę  na  świeżym  przełomie  skały  (budowa  krystaliczna,
ziarnista,  bezpostaciowa)  oraz  pomiaru  twardości.  Twardość  minerałów  i  skał
określa się według skali Mohsa, w której poszczególnym minerałom przypisano
następujące  stopnie  twardości:  1  –  talk,  2  –  gips,  3  –  kalcyt,  4  –  fluoryt,  5  –
apatyt,  6  –  ortoklaz,  7  –  kwarc,  8  –  topaz,  9  –  korund,  10  –  diament.  Dla
określenia  twardości  należy  spróbować  zarysować  badaną  skałę  minerałem  ze
skali  Mohsa:  minerał  twardszy  od  skały  pozostawi  na  niej  rysę,  a  minerał
bardziej  miękki  barwną  kreskę.  Do  najczęściej  spotykanych  minerałów
skałotwórczych należą:
-

kwarc (SiO

); występuje w postaci ziaren (piasku) lub kryształów (górskich),

o przełomie muszlowym. tłustym połysku, przezroczysty, bezbarwny lub
biały do szarego, o twardości 7; jest jednym z głównych składników
piaskowców, kwarcytów i granitów;

ortoklaz (skaleń potasowy, glinokrzemian potasowy K

O.Al

.6SiO

) o

barwie różowej lub białej, połysku perłowym, doskonałej łupliwości wzdłuż
płaszczyzn kryształów, twardości 6, podatny na wietrzenie; występuje w
granitach barwy różowej;

plagioklaz (skaleń sodowy); barwy szarej, o właściwościach zbliżonych do
ortoklazu (gorszej łupliwości); występuje w granitach barwy szarej,
andezycie i gnejsach);

kalcyt (węglan wapnia); bezbarwny przezroczysty lub dowolnie zabarwiony
nie przezroczysty, krystaliczny lub bezpostaciowy, o twardości 3, cechą
charakterystyczną jest reakcja z 10% kwasem solnym (burzenie się wskutek
wydzielania CO

);

miki

(uwodnione

glinokrzemiany):

muskowit

(mika

potasowa),

białosrebrzysta,  o  doskonałej  łupliwości  na  cienkie  blaszki,  o  połysku
perłowym,  o  twardości  2,5;  biotyt  (mika  sodowa)  brunatna,  czarna  lub
zielona, o twardości 3; hornblenda – barwy czarnej, o łupliwości słupowej i
twardości  5;  miki  występują  w  granitach  i  andezycie,  nadając  im
charakterystyczne czarne cętki).

Skład mineralogiczny skał może się wahać w szerokich granicach, dlatego

dla skał o  tej  samej  nazwie  wygląd  zewnętrzny  i  właściwości mogą  się  bardzo
różnić  (np.:  granit  szary,  czerwony,  czarny).  Właściwości  skał  zależą  od
kamieniołomu  oraz  od  położenia  w  złożu  (od  góry  zalegają  skały  bardziej
zwietrzałe).

Producent

materiałów kamiennych

powinien udostępniać

specyfikację

techniczną

(Certyfikat

złoża)

określającą

właściwości

eksploatowanego kamienia.

2. WŁAŚCIWOŚCI I ZASADY WBUDOWYWANIA MATERIAŁÓW

KAMIENNYCH

Najlepszymi właściwościami technicznymi charakteryzują się skały

magmowe. Mają one najwyższą wytrzymałość na ściskanie (bazalt 160

300

MPa, granit 100

220 MPa), najniższą nasiąkliwość (poniżej 1%, granit poniżej

0,5%), najlepszą mrozoodporność, gęstość od 2400 kg/m

do 3200 kg/m

. Skały

przeobrażone mają właściwości pośrednie pomiędzy osadowymi i magmowymi
(wytrzymałość na ściskanie dla marmuru 80

150 MPa, dla kwarcytu 160

210

MPa).  Najsłabsze  mechanicznie  i  najbardziej  nasiąkliwe  (najmniej  trwałe)  są
skały  osadowe.  Wśród  tych  skał  występuje  największe  zróżnicowanie  właści-
wości, zależne od gęstości pozornej, wad kamienia i rodzaju spoiwa skały (wy-
trzymałość  na  ściskanie  piaskowców  10

150 MPa, wapieni 8

100 MPa,

nasiąkliwość piaskowców 0,3

5%, wapieni 0,3

26%). Kamień należy do

materiałów kruchych

→

stosunek wytrzymałości na rozciąganie do wytrzy-

małości na ściskanie jest rzędu 1/26. Dlatego też płyty kamienne posadzkowe

muszą  być  przyklejone  całopowierzchniowo,  aby  nie  występowały  strefy  nie
podparte  (zwłaszcza  w  narożach),  w  których  występowałyby  w  kamieniu
naprężenia  rozciągające.  Przy  wykonywaniu  posadzek  z  płyt  kamiennych
podkład  musi  być  nie  sprężynujący  oraz  stabilny  wymiarowo  (skurcz  podkła-
dów  betonowych  stabilizuje  się  po  około  4  miesiącach  od  wykonania).  Im
większe wymiary płyt, tym większa musi być sztywność podkładu. Grubość płyt
musi być dobrana do przewidywanych obciążeń posadzki, ale nie mniejsza niż:
-

dla posadzek zewnętrznych z granitu, sjenitu, marmuru, dolomitu lub
wapienia zbitego – 20 mm;

dla posadzek zewnętrznych z piaskowca – 30 mm;

dla posadzek wewnętrznych – jak wyżej; dopuszcza się najmniejszą grubość
płyt 10 mm (za wyjątkiem piaskowca).

Kamień jest dobrym przewodnikiem ciepła i przegrody ścienne zawiera-

jące  warstwy  kamienne  wymagają  ocieplenia.  Kamień  nie  jest  paroprzepu-
szczalny  (zwłaszcza  skały  magmowe),  dlatego  pomieszczenia,  gdzie  płyty  są
przyklejone do ścian całopowierzchniowo (od wewnątrz), wymagają wentylacji.
Na  elewacjach  płyty  kamienne  są  obecnie  mocowane  prawie  wyłącznie  za  po-
mocą różnych systemów kotew nierdzewnych, z pozostawieniem szczeliny wen-
tylacyjnej pod płytą kamienną. Stosowane dawniej mocowanie płyt na zalewkę
z  zaprawy  cementowej  powodowało  gromadzenie  się  pod  kamieniem  dyfun-
dującej przez przegrodę ścienną pary wodnej i odspajanie płyt wskutek zamarza-
nia wody. Odspajaniu się płyt elewacyjnych mocowanych całopowierzchniowo
na  zaprawie  cementowej  sprzyjały  również  ruchy  termiczne  płyt.  Skały  mają
zróżnicowane  współczynniki  rozszerzalności  termicznej  nawet  w  obrębie  tego
samego  rodzaju  skały  (np.:  granity  2

16.10

-6

/K, piaskowce 6

18.10

-6

/K,

marmury 1,5

22.10

-6

/K). Przy zastosowaniu materiałów kamiennych na

zewnątrz  (elewacje)  oraz  na  posadzki  z  ogrzewaniem  podłogowym  należy  na
podstawie  znajomości  współczynnika  rozszerzalności  termicznej  wyliczyć  wy-
dłużenie  cieplne  płyt  oraz  rozstaw  i  szerokość  dylatacji  termicznych.  W
pomieszczeniach  o  stałej  temperaturze,  przy  wymiarach  powierzchni  nie
przekraczających  około  10  metrów  i  przy  zastosowaniu  kamienia  o  niskiej
rozszerzalności  termicznej,  dylatacji  na  ogół  nie  wykonuje  się,  gdyż  dzięki
wysokiej wytrzymałości na ściskanie kamień jest w stanie przenieść powstające
naprężenia  termiczne.  Ponieważ  wyroby  kamienne  jako  materiały  stworzone
siłami  przyrody  mogą  się  w  poszczególnych  partiach  różnić  wyglądem
zewnętrznym,  podczas  zawierania  umowy  na  wykonanie  robót  kamieniarskich
lub  dostawę  wyrobów  celowym  jest  zatwierdzenie  wzorca  wyglądu  zewnę-
trznego. Ewentualne reklamacje na wyroby powinny być złożone przez wbudo-

waniem materiałów kamiennych, ponieważ później trudno jest udowodnić, że na
wystąpienie wad nie miał wpływu sposób wbudowania. Na wady ukryte rekla-
mację można złożyć również w terminach późniejszych. Materiały należy wbu-
dowywać  zgodnie  z  ich  przeznaczeniem  określonym  w  normach.  Kamień  w
murze powinien być ułożony tak, jak leżał w złożu (siły ściskające powinny być
prostopadłe  do  uwarstwień).  Niektóre  rodzaje  kamieni  po  wydobyciu,  przed
wbudowaniem powinny być sezonowane (np.: wapienie lekkie – do roku czasu).
Korzystniejszym  jest  przyklejanie  płyt  kamiennych  na  zaprawach  klejących  do
kamienia,  a  nie  na  tradycyjnych  zaprawach  cementowych  lub  cementowo-
wapiennych.  Należy  stosować  zaprawy  klejące  do  płyt  wielkoformatowych  (o
konsystencji  półpłynnej),  elastyczne,  na  zewnątrz  –  mrozoodporne,  a  dla
kamieni  o  jasnej  barwie  -  zaprawy  klejące  na  bazie  białego  cementu  i  wapna
trasowego,  nie  powodujące  przebarwień  (zaprawa  do  jasnych  kamieni).  Na
zewnątrz  kamień  powinien  być  wbudowany  w  taki  sposób,  aby  z  jego
powierzchni  mogła  odparowywać  wilgoć,  w  przeciwnym  razie  mogą  wystąpić
złuszczenia mrozowe.

3. WADY WEWNĘTRZNE SKAŁ.

Sztych jest to włoskowate, prawie niewidoczne lokalne pęknięcie wyrobu

kamiennego, dyskwalifikujące gotowy wyrób. Płyta kamienna ze sztychem
może rozłamać się przy niewielkim nacisku. Sztychy występują często w
marmurach i wapieniach.

Kawerna jest to jamiste wgłębienie w skale, puste lub wypełnione gliną

lub okruchami skały, często w tym samym kolorze. Mogą one ujawnić się
podczas obróbki lub dopiero po wbudowaniu, pod wpływem działania opadów i
mrozu. Występują dosyć często w piaskowcach.

Przerost jest to warstwa utworzona z innej skały. Szczególnie groźne są

przerosty wypełnione materiałem ilastym, gdyż w tym miejscu wytrzymałość na
zginanie jest bliska zeru. Przerosty są niedopuszczalną wadą w gotowym
elemencie kamiennym. Występują często w granitach i marmurach.

Wtrącenie jest to skupisko utworzone z innej skały (np.: buły krzemienne

w wapieniach).

Zwietrzelina jest to część skały, często o zmienionym wyglądzie, która

wskutek wietrzenia utraciła właściwości typowe dla danej skały.

Plama jest to miejsce w skale nietypowe dla danej skały (np.:

kontrastowej barwy), odróżniające się wzrokowo od jej typowego wygladu
zewnętrznego.

Pęknięcie jest to uszkodzenie struktury kamienia objawiające się głuchym

dźwiękiem przy uderzeniu młotkiem.

4. KOROZJA MATERIAŁÓW KAMIENNYCH.

Kamień ulega korozji pod wpływem czynników fizycznych i

chemicznych.

a) Korozja mrozowa.

Zachodzi  ona  pod  wpływem  zamarzania  wody  w  porach  kamienia.
Zwiększenie objętości wody o 9% podczas zamarzania wywołuje naprężenia
rozciągające  w  powierzchniowej  strefie  kamienia.  Objawem  korozji
mrozowej  jest  głównie  łuszczenie  się  wyrobów  kamiennych.  Tam,  gdzie
woda może wnikać w pęknięcia lub otwory w wyrobach, mogą występować
również  zarysowania.  Aby  wystąpiło  mrozowe  łuszczenie  się  powierzchni
kamienia,  pory  muszą  być  wypełnione  wodą  w  co  najmniej  80%.  Dlatego
najbardziej  podatne  na  zniszczenia  mrozowe  są  skały  o  podwyższonej
nasiąkliwości  i  drobnoziarnistej  strukturze.  Skały  polerowane  są  mniej
nasiąkliwe,  bo  woda  je  słabiej  zwilża.  Obniżenie  nasiąkliwości  i  poprawę
mrozoodporności  można  uzyskać  poprzez  hydrofobizację  powierzchni
wyrobów kamiennych żywicami silikonowymi. Zastosowane środki impreg-
nujące  muszą  być  paroprzepuszczalne.  Zabieg  taki  stosuje  się  często  w
przypadku elewacji z piaskowców, jest on skuteczny na okres od 4 do 10 lat.

b) Korozja termiczna.

Zachodzi  ona  w  skałach  złożonych  z  kilku  minerałów,  różniących  się
współczynnikami  rozszerzalności  termicznej  (np.:  w  granitach).  Przy  zmia-
nach temperatury otoczenia (szczególnie dużych na powierzchniach nasłone-
cznionych)  kryształy  poszczególnych  minerałów  rozszerzają  się  w  różnym
stopniu,  a  na  powierzchniach  ich  styku  występują  naprężenia  ścinające.  Po
pewnym  czasie,  wskutek  zmęczenia  materiału  obciążanego  cyklicznie  tem-
peraturą,  dochodzi  do  odspojeń  na  płaszczyznach  kryształów,  widocznych
na  polerowanych  powierzchniach  w  postaci  siateczki  powierzchniowych

mikropęknięć, a następnie do osypywania się kryształów z powierzchniowej
warstwy kamienia. Skały złożone z różnych minerałów są podatne na
korozję termiczną tym bardziej, im większe są kryształy lub ziarna oraz im
większe są różnice współczynników rozszerzalności termicznej.

c) Korozja pod wpływem soli.

Jeżeli  woda  w  porach  kamienia  zawiera  sole  (np.:  z  gruntu),  to  w  strefach
odparowywania wody na powierzchni elementów w porach kamienia odkła-
dają  się  sole.  Zmiana  stopnia  uwodnienia  tych  soli  oraz  zamarzanie  wody
utrzymywanej  w  porach  przez  hygroskopijne  sole  powoduje  powierzchnio-
we łuszczenie się wyrobów, podobne jak przy korozji mrozowej.

d) Korozja chemiczna.

Skały wapienne ulegają korozji pod wpływem kwasów (kwaśne deszcze –
SO

, wody gruntowe kwaśne, dwutlenek węgla), Wskutek reakcji powstają

sole lepiej rozpuszczalne w wodzie i objawem korozji są ubytki materiału.

e) Korozja mikrobiologiczna.

Glony  i  porosty  oraz  niektóre  bakterie  powodują  korozję  wydzielając  jako
efekt  przemiany  materii  wodę  i  związki  siarki  lub  azotu  –  korozyjne  w
stosunku do kamienia. Objawem korozji są powierzchniowe wżery i ubytki
całopowierzchniowe. Glony i porosty należy usuwać za pomocą mycia wodą
pod ciśnieniem, a po oczyszczeniu na powierzchnię kamienia należy nanieść
biocydy,  po  czym  zhydrofobizować  powierzchnię.  Na  niektórych  skałach
powstaje  patyna,  to  jest  powierzchniowy  nalot produktów  wietrzenia skały,
która  uszczelnia  kamień  i  zwiększa  jego  trwałość  oraz  nadaje  szlachetny
wygląd. Patyny nie należy z kamienia usuwać. Należy odróżniać patynę od
nawarstwień  sadzy  i  brudu,  które  zawierają  kwaśne  związki  siarki  i  są  dla
kamienia szkodliwe.

5. NORMOWANIE WŁAŚCIWOŚCI KAMIENIA.

Norma PN-84/B-01080 „Kamień dla budownictwa i drogownictwa” dzieli

kamień według kierunków zastosowania i określa poziom wymagań dla
właściwości dla poszczególnych zastosowań. Norma przewiduje następujące
kierunki zastosowań:
-

kamień do produkcji elementów murowych;

kamień do produkcji płyt wykładzin pionowych, wewnętrznych i
zewnętrznych;

kamień do produkcji płyt posadzkowych oraz stopni schodów lub okładzin
stopni, wewnętrznych i zewnętrznych;

kamień do produkcji podokienników, wewnętrznych i zewnętrznych;

kamień do produkcji elementów drogowych;

kamień do produkcji kruszyw i mączek.

Dla kamienia stosowanego na zewnątrz norma wymaga dobrej lub bardzo

dobrej (elementy poziome) mrozoodporności (powyżej 21 cykli zamrażania).

Dla materiałów posadzkarskich norma wymaga wytrzymałości na

zginanie co najmniej średniej (powyżej 12 MPa), ścieralności nie większej niż
ś

rednia (nie więcej niż 7,5 mm na tarczy Boehmego) i wytrzymałości na

ciskanie co najmniej średniej (powyżej 61 MPa). Dla materiałów kamiennych

przewidzianych  do  stosowania  na  zewnątrz  właściwości  bada  się  w  stanie
nasycenia kamienia wodą. Dla płyt posadzkowych i stopni schodów ważne jest
również, aby współczynnik tarcia na mokro i na sucho był odpowiednio wysoki,
gdyż  inaczej  posadzki  takie  groziłyby  poślizgiem.  Norma  PN-B-11200  :1996
„Bloki,  formaki,  płyty  surowe”  podaje  wymagania  dotyczące  wyglądu  zew-
nętrznego  i  cech  geometrycznych  półfabrykatów  kamiennych  przeznaczonych
do dalszej przeróbki.  Wyroby gotowe, np.: płyty kamienne nie powinny wyka-
zywać wad, których nie dopuszcza ta norma dla prefabrykatów przeznaczonych
do wyrobu płyt. Ze względu na ilość wad norma ta dzieli kamień na 3 odmiany
(dawniej  nazywane  gatunkami):  odmianę  1  o  najmniejszej  ilości  wad  wyglądu
zewnętrznego, odmianę 2, oraz i odmianę 3 o największej ilości wad.

Każdy rodzaj elementów kamiennych o określonym przeznaczeniu

posiadał własną normę przedmiotową / w roku 2006 normy te zostały
przeniesione do zbioru norm archiwalnych /:

PN-B-11202 : 1996 „Płyty posadzkowe zewnętrzne i wewnętrzne”;

PN-B-11203 : 1997 „Płyty do okładzin pionowych zewnętrznych i wew-
nętrznych”;

PN-B-11205 : 1996 „Stopnie monolityczne i okładzina stopni”;

PN-B-11204 : 1996 „Płyty cokołowe zewnętrzne”.

Największe wymagania stawia się materiałom kamiennym na schody

zewnętrzne  (trochę  niższe  na  wewnętrzne).  Wymagania  maleją  w  kolejności:
posadzki  zewnętrzne  –  posadzki  wewnętrzne  –  podokienniki  –  okładziny
pionowe  zewnętrzne  –  okładziny  pionowe  wewnętrzne.  W  zamówieniu,  a
następnie  w dokumentach dopuszczających do obrotu  (w  deklaracji  zgodności)

oraz  na  fakturze  powinno  być  podane  przeznaczenie  i  rodzaj  materiałów
kamiennych  według  odpowiedniej  normy,  gdyż  inaczej  nie  będzie  podstaw  do
ewentualnej  reklamacji,  nawet  przy  oczywistych  wadach  kamienia.  Polskie
normy  dotyczą  tylko  materiałów  kamiennych  z  granitu,  sjenitu,  marmuru,
dolomitu, piaskowca i wapieni zbitych.

W  przypadku  kamieni  importowanych,  z  innego  rodzaju  skał,  powinny  one
odpowiadać normom PN-EN lub mieć wydana Aprobatę Techniczną. W roku
2005  do  zbioru  Polskich  Norm      wprowadzono  normę  PN-EN  12057:  2005
„Wyroby z kamienia naturalnego. Płyty modułowe. Wymagania.”, dotyczącą
płyt na posadzki,  schody, okładziny i wykończenia sufitów oraz normę PN-
EN  1469:  2005  „Wyroby  z  kamienia  naturalnego.  Płyty  okładzinowe.
Wymagania.”,  dotyczącą  płyt  z  kamienia  naturalnego  na  okładziny  i
wykończenia  sufitów.  Normy  krajowe  sprzeczne  z  w/w  normami
europejskimi  powinny  być  wycofane  do sierpnia 2006r.  W/w  normy  PN-EN
nie  określają  wymagań  dla  płyt  dla  poszczególnych  kierunków  zastosowań
ani  nie  podają  warunków  wbudowania  płyt.  Zobowiązują  one  do
deklarowania  poziomu następujących podstawowych cech technicznych płyt:

- wyglądu zewnętrznego / barwa, użylenie, tekstura /;

- wytrzymałości na zginanie ;

- nasiąkliwości ;

- reakcji na ogień ;

- gęstości pozornej i porowatości otwartej ;

- mrozoodporności / gdy jest wymagana /;

odporności na ścieranie.

6. CHARAKTERYSTYKA KRAJOWYCH MATERIAŁÓW

KAMIENNYCH.

a) Skały magmowe.

Granit  –  skała  głębinowa,  drobno  lub  grubokrystaliczna,  złożona  z  ziaren
kwarcu i kryształów skaleni (ortoklazu lub plagioklazu) oraz kryształów miki
ciemnej  barwy,  dającej  charakterystyczne cętki.  Barwa  skały  jest  zależna  od
barwy  skalenia,  może  być  szara,  różowa,  czarna.  Skała  ma  dużą
wytrzymałość  i  twardość,  dobrą  łupliwość,  daje  się  polerować,  ma  niską
nasiąkliwość. Lepsze właściwości techniczne i większą trwałość mają granity

drobnokrystaliczne (mniej ozdobne). W Polsce wydobywany na Dolnym
Ś

ląsku (Strzegom, Sobótka, Strzelin) – granit barwy szarej, przerabiany na

krawężniki, kostkę brukową, płyty chodnikowe, licówkę filarów mostowych,
rzadziej  na  płyty  okładzinowe.  Odpady  przerabiane  są  na  wysokiej  jakości
kruszywo do betonów, najmniej nasiąkliwe (N < 1,2%). Granity kolorowe są
do Polski importowane, najczęściej ze Skandynawi, Ukrainy, Egiptu i Włoch
(mogą  mieć  one  zróżnicowane  właściwości,  w  tym  podwyższoną
nasiąkliwość  i  współczynnik  rozszerzalności  termicznej).  Granity  należą  do
skał o stosunkowo wysokiej promieniotwórczości naturalnej.

Sjenit  –  średniokrystaliczny,  o  składzie  mineralogicznym  i  właściwościach
zbliżonych  do  granitu  (zawiera  mało  ziaren  kwarcu).  Barwy  szarej  (pstrej:
czarny  w  liczne  białe  plamki).  Mniej  ozdobny  od  granitu,  trudniej  się
poleruje, mniej rozpowszechniony. Ma stosunkowo niski współczynnik tarcia
na mokro. W Polsce wydobywany w Górach Sowich (okolice Przedborowa).
Stosowany  do  okładzin  cokołów,  na  chodniki,  posadzki,  duże  ilości
przerabiane są na kruszywo.

Resztę kazał samemu doczytać…

Andezyt  –  skała  wylewna  o  budowie  porfirowej  (w  szarej  bezpostaciowej
masie  skalnej  z  plagioklazu  duże  czarne  kryształy  słupowe  hornblendy).
Właściwościami  technicznymi  zbliżona  do  granitu,  łatwo  się  obrabia,  lecz
słabo  poleruje.  Przerabiana  na  kruszywo  do  betonu  oraz  płyty  cokołowe,
posadzkowe i okładzinowe.

Bazalt – skała wylewna barwy ciemnoszarej lub czarnej z odcieniem bru-
natnym, struktura najczęściej bezpostaciowa. Z krajowych skał ma najwyższą
gęstość (około 3000 kg/m

), najwyższą wytrzymałość (do 300 MPa), niską

nasiąkliwość, bardzo dużą trwałość, jest kwasoodporna. Trudna w obróbce ze
względu  na  dużą  twardość,  dobrze  się  poleruje  (dlatego  wycofano  z
budownictwa  drogowego  kostkę  brukową  bazaltową).  Bazalt  może
wykazywać  zgorzel słoneczną (badanie  wg  PN-EN  1367-3  : 2002).  Wada ta
polega na tym, że w okresie od kilku miesięcy do kilkunastu od wydobycia ze
złoża,  na  powierzchni  skały  (np.:  ziaren  kruszywa)  mogą  pojawić  się
szarobiałe  plamy  w  kształcie  gwiazdy.  Wokół  plamek  o  średnicy  kilku  mm
tworzą się następnie promieniste włoskowate spękania, spada wytrzymałość i
skała  rozpada  się.  Wykrywanie  zgorzeli  polega  na  gotowaniu  próbki

kruszywa  przez  36  godzin  i  ocenie  wizualnej  powierzchni  ziaren  lub
zmierzeniu  procentowego  ubytku  masy  wskutek  rozkruszenia  się  ziaren.  Ze
względu na nieefektowną barwę bazalt jest przerabiany na kruszywa (głównie
do  betonów  asfaltowych  drogowych),  na  wełnę  mineralną  (płyty
termoizolacyjne)  oraz  na  leiznę  bazaltową,  z  której  odlewane  są  płytki
podłogowe  na  posadzki  przemysłowe  (o  najwyższej  wytrzymałości  spośród
płytek) oraz płytki wykładzinowe i rury kwasoodporne.

b) Skały przeobrażone.

Marmur – skała drobnokrystaliczna, przeobrażona z wapieni, złożona z
kalcytu (CaCO

). Przy braku domieszek skała barwy białej, lekko

przeświecającej,  w  zależności  od  występujących  domieszek  mogą
występować  prawie  wszystkie  barwy.  Barwa  często  niejednolita,  w  ozdobne
smugi,  użylenia  i  przewarstwienia.  Skała  miękka,  łatwa  w  obróbce,  bardzo
dobrze  się  poleruje.  Skała  nieodporna  na  kwasy  (atmosferę  przemysłową,
kwaśne  deszcze)  –  efektem  korozji  kwasowej  są  ubytki  materiału.  Nie
powinna  być  stosowna  na  zewnątrz  (ze  względu  na  skażenie  środowiska
rzeźby  marmurowe  są  przenoszone  do  muzeów  i  zastępowane  kopiami  z
materiałów  bardziej  trwałych).  Ze  względu  na  często  występujące  sztychy
oraz  małą  wytrzymałość  w  miejscach  przewarstwień  unika  się  stosowania
płyt  marmurowych  jako  okładzin  stopni  schodów  (lepszy  do  tego  celu  jest
granit).  Ze  względu  na  znaczną  ścieralność,  posadzki  i  schody  marmurowe
ulegają  w  czasie  eksploatacji  powolnemu  wytarciu.  Ze  względu  na  jasną
barwę  kamienia  do  przyklejania  płyt  należy  stosować  zaprawy  klejące  nie
powodujące  przebarwień.  Marmur  stosuje  się  głównie  w  postaci  płyt  na
okładziny  ścian,  podokienniki,  rzadziej  posadzki  oraz  na  rzeźby  i  detale
architektoniczne. Odpady marmuru są przerabiane na grysy do lastryko. Złoża
skały  o  charakterystycznym  wyglądzie  mają  własne  fantazyjne  nazwy
handlowe.  W  Polsce  wydobywany  jest  marmur  „Biała  Marianna”  i  „Zielona
Marianna”  w  okolicach  Stronia  Śląskiego.  Większość  marmurów  jest
importowana, głównie z Włoch, Hiszpanii i Egiptu.
Kwarcyt  –  skała  przeobrażona  z  piaskowców,  o  budowie  drobnoziarnistej,
zbudowana  z  krystalicznie  zrośniętych  lub  scementowanych  lepiszczem
krzemionkowym  ziaren  kwarcu,  zawierająca  powyżej  98%  krzemionki  –
kwasoodporna.  Bardzo  twarda,  bardzo  trudna  w  obróbce,  nie  poleruje  się.
Barwa  szara,  różowa,  wiśniowa.  Stosowany  głównie  na  materiały  drogowe
(kostka  brukowa),  na  elementy  łupane  do  licowania  ścian  i  na  kruszywa.  W
Polsce wydobywany w Górach Świętokrzyskich i na Podkarpaciu.

c) Skały osadowe.
Piaskowce – zbudowane są z ziaren piasku związanych lepiszczem, przełom

skały  jest  ziarnisty,  barwa  od  białej  poprzez  żółcienie  do  czerwonej,  często
występują odcienie kremowo-żółte (żółcieni żelazowych). Właściwości skały
zależą  od  uziarnienia  (drobnoziarniste  do  0,5  mm,  gruboziarniste  do  2  mm),
od  zwartości  budowy  (od  stopnia  sprasowania,  tj.  gęstości  pozornej)  i  od
rodzaju  oraz  ilości  lepiszcza.  Najbardziej  wytrzymałe  piaskowce  mają
lepiszcze  krzemionkowe  (są  często  drobnoziarniste,  białej  barwy  –  np.:  z
Osielca  k/Suchej  lub  Bolesławca  Dolnośląskiego).  Słabsze  są  piaskowce  o
lepiszczu wapiennym (właściwościami mechanicznymi zbliżone do wapieni),
a  najgorsze  o  lepiszczu  ilastym.  Jako  domieszka  do  w/w  spoiw  występuje
często spoiwo żelaziste, nadające barwę; występują również spoiwa mieszane.
Trwałość  kamienia  jest  bardzo  zróżnicowana  i  zależy  przede  wszystkim  od
nasiąkliwości  i  gęstości  pozornej  (świadczącej  o  porowatości).  Piaskowce  o
większej  trwałości  mają  gęstość  pozorną  nie  niższą  niż  około  2600  kg/m

nasiąkliwość  poniżej  1,5%;  ich  wytrzymałość  na  ściskanie  jest  rzędu  100
MPa.  W  Polsce  najbardziej  rozpowszechnione  są  najgorszej  jakości  piasko-
wce  z  okolic  Szydłowca  barwy  kremowej  lub  szarobiałej,  drobnoziarniste.
Mają  one  gęstość  około  2100  kg/m

, wytrzymałość na ściskanie około 30

MPa, wysoką nasiąkliwość 7

9% i dużą ścieralność (0,96 cm). Ze względu

na  dużą  nasiąkliwość  i  ścieralność  nie  powinny  być  stosowane  na  posadzki,
schody,  cokoły  i  części  przyziemne  budynków.  Najbardziej  ozdobnym  i  o
dużej  trwałości  krajowym  piaskowcem  jest  wiśniowej  barwy  Kopulak  z
okolic Suchedniowa. Bardzo pożądanym zabiegiem dla elewacji z piaskowca
jest  hydrofobizacja,  która  chroni  również  w  pewnym  stopniu  przed
brudzeniem  się  elewacji.  Impregnat  hydrofobizujący  powinien  być
paroprzepuszczalny  i  nie  może  być  silnie  alkaliczny,  gdyż  piaskowce  nie  są
odporne na działanie alkalii.

Wapienie  zbite  –  nieprawidłowo  nazywane  marmurami  kieleckimi.  W
odróżnieniu od marmurów nie są one krystaliczne i dlatego są nieodporne na
wpływy  atmosferyczne.  Zbudowane  są  również  z  kalcytu  i  mają  wygląd
zewnętrzny,  właściwości  mechaniczne,  sposób  obróbki  i  zastosowanie
podobne  jak  marmury.  Mogą  być  one  stosowane  wyłącznie  we  wnętrzu
budynków,  na  okładziny  ścian,  podokienniki,  kominki,  rzeźby,  blaty
łazienkowe, rzadziej na posadzki. Najbardziej charakterystyczne z nich to:
-

„Bolechowice” – brązowy, z ciemniejszymi owalnymi plamkami i białymi
ż

yłkami;

Morawica – jasnobeżowy do kawowego, z delikatnym użyleniem;

Zygmuntówka – brązowo różowy, z widocznym rysunkiem zlepionych
otoczaków, przypominający wyglądem salceson;

Dębnik – barwy czarnej, z białymi żyłkami kalcytu.

Wapienie lekkie – są to skały silnie porowate, zbudowane z węglanu wapnia,
bezpostaciowe, barwy białej, o gęstości około 1200

1600 kg/m

, o

nasiąkliwości około 15%

40%. Występują w rejonie Pińczowa i Kazimierza

Dolnego.  Świeżo  po  wydobyciu  są  bardzo  miękkie,  można  je  obrabiać
narzędziami  do  drewna.  Wymagają  sezonowania  przez  około  rok,  podczas
którego  wysychają  i  twardnieją.  Stosuje  się  je  lokalnie  do  budowy  ścian
budynków  jednorodzinnych  i  gospodarczych,  rzadko  jako  płyty  elewacyjne.
Część skał przerabiana jest na kruszywo lekkie do betonów lekkich.

Trawertyn  –  jest  to  odmiana  wapienia,  która  powstała  w  wyniku  wytrącania
się  z  wody  węglanu  wapnia,  który  osiadł  na  łodygach  roślin  wodnych  i
stworzył  charakterystyczną,  porowatą  i  pełną  kawern  strukturę  skały.  Barwa
skały  jest  najczęściej  kremowa,  z  jaśniejszymi  i  ciemniejszymi  naciekami.
Trawertyn  daje  się  polerować,  stosowany  jest  na  okładziny  ścian  dworców,
przejść podziemnych itp.

Dolomit  –  jest  skałą  o  właściwościach  technicznych  zbliżonych  do  wapieni,
bardziej  twardą.  Właściwości  zależą  od  porowatości,  która  może  być
zróżnicowana.  Skała  składa  się  z  węglanu  wapniowo-magnezowego,  jest
barwy  szarej  do  kremowej,  o  mało  efektownym  wyglądzie.  Przerabiana
głównie  na  kruszywo  do  betonów  asfaltowych  (jako  skała  o  charakterze
zasadowym dobrze łączy się z asfaltem o charakterze lekko kwasowym).

Alabaster  –  jest  krystaliczną  odmianą  gipsu.  Skała  jest  miękka,  łatwa  w
obróbce, bardzo dobrze się poleruje. Skała jest barwy białej do kremowej lub
złocistej,  z  dekoracyjnymi  ciemniejszymi  żyłkami,  przeświecająca,  o  bardzo
dużych  walorach  dekoracyjnych.  Stosowana  jest  jako  okładzina  ścian  w
reprezentacyjnych wnętrzach.

Azbest – jest to krzemian magnezowy, minerał o budowie włóknistej. Grubość
pojedynczego włókna jest rzędu 0,1

m – jest ono widoczne dopiero pod

mikroskopem.  Gołym  okiem  widoczne  są  wiązki  włókien  tego  materiału,
złożone  z  kilkuset  włókienek  elementarnych.  Włókna  azbestu  są  elastyczne,
można je prząść tworząc nici i tkaniny. Są one odporne na alkalia i na słabe
kwasy.  Są  niepalne  i  mają  wysoka  odporność  termiczną.  Wytrzymałość  na
zerwanie  włókien  jest  rzędu  80  MPa.  Pod  względem  technicznym  włókna
azbestowe  stanowiły

znakomite

zbrojenie

wyrobów

spoiwach

cementowych  oraz  zabezpieczenie  konstrukcji  stalowych  przed  pożarem.
Bardzo  lekkie  włókna  azbestu  z  prądami  powietrza  mogą  się  przemieszczać
na  duże  odległości,  nie  są  zatrzymywane  w  naturalnych  filtrach  dróg
oddechowych  i  z  powietrzem  trafiają  do  płuc  wbijając  się  w  nabłonek
pęcherzyków  płucnych.  Nie  ma  mechanizmu  ani  sposobu  usunięcia  włókien
azbestowych  z  pęcherzyków  płucnych.  Poprzez  mechaniczne  drażnienie
włókna te mogą powodować pylicę lub raka płuc (międzybłoniaka opłucnej).
Azbest  występuje  w  kilku  odmianach:  najczęściej  stosowany  był  azbest
chryzotylowy (biały), o cieńszych, elastycznych włóknach w formie rureczek.
Znacznie  bardziej  szkodliwy  jest  azbest  krokidolitowy  (niebieski),  o
grubszych,  pełnych,  sztywnych  włóknach.  Od  roku  1997  stosowanie
wyrobów zawierających azbest jest ustawowo zakazane (Dz. U. nr 101/1997).
Niektóre  złoża  dolomitów  zawierają  domieszkę  azbestu,  a  stosowane  w
postaci  tłucznia  na  drogi  szutrowe  lub  podbudowy  torowisk  mogą
powodować skażenie środowiska naturalnego azbestem.