1
Politechnika Gdańska
Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska
Katedra Podstaw Budownictwa i Inżynierii Materiałowej
MATERIA
MATERIA
Ł
Ł
Y BUDOWLANE
Y BUDOWLANE
WYROBY KAMIENNE
WYROBY KAMIENNE
PLANSZE DYDAKTYCZNE
PLANSZE DYDAKTYCZNE
Waldemar Affelt
Gdańsk, 2009/2010
OBRÓBKA KAMIENIA – proces nadawania blokom
kamiennym żądanych kształtów przy użyciu narzędzi
ręcznych (udarowa, ścierna), mechanicznych i maszyn
obróbczych (traki, piły tarczowe, frezarki, szlifierki).
PRZERÓBKA MATERIAŁÓW KAMIENNYCH obejmuje
rozdrobnienie kamieni, segregację na frakcje oraz
wzbogacenie i uszlachetnienie końcowego wyrobu.
KAMIEŃ ŁAMANY – nieregularne odłamki skalne o
powierzchniach naturalnego przełomu skalnego i ostrych
krawędziach: sześć grup (20-800 mm), cztery klasy (I-IV)
zaleznie od cech fizycznych i mechanicznych, trzy
odmiany: B – do budowy murów i fundamentów, I – do
budowy dróg i budowli inżynierskich, K – do przerobu na
kruszywo.
SKAŁY DAJĄCE SIĘ POLEROWAĆ:
GRANIT - skała magmowa głębinowa; główne składniki:
kwarc, skalenie potasowe, kwaśny plagioklaz oraz łyszczyki;
ogrodzenia, okładziny, cokoły, krawężniki i obrzeża,
architektura ogrodowa.
SJENIT - skała bardzo dekoracyjna, ma właściwości
podobne jak granit.
BAZALT - skała magmowa wylewna; główne składniki:
plagioklaz zasadowy, piroksen, oliwiny i tlenki żelaza;
bazalty są stosowane jako materiał drogowy i budowlany
(kruszywa łamane) oraz do wytwarzania płytek, kształtek
i rur bazaltowych (tzw. leizny bazaltowej), a także
do układania nawierzchni.
2
Skały niedające się polerować:
PORFIR - o drobnoziarnistej strukturze z dużymi ziarnami,
twarda i bardzo wytrzymała; ogrodzenia, cokoły,
nawierzchnie, ogrody skalne i wykończenia oczek wodnych.
PIASKOWIEC - skała osadowa okruchowa; główne składniki:
ziarna kwarcu spojone lepiszczem (krzemionkowym, ilastym,
węglanowym, żelazistym lub mieszanym):
- twarde odporne na wietrzenie; wszelkie elementy
ogrodowe;
- miękkie; okładziny i elementy ozdobne.
KWARCYT - skała metamorficzna, składająca się
z piaskowców i kwarcytów osadowych; fundamenty, cokoły,
krawężniki i obrzeża, skalniaki, oczka wodne.
ŁUPEK NATURALNY – ogrody, tarasy, pokrycie dachowe.
BADANIA KAMIENIA BUDOWLANEGO
Badania laboratoryjne:
• Gęstość objętościowa:
magmowe 2,45-2,85; osadowe 1,35-3,0 g/cm
2
• Nasiąkliwość wagowa (zanurzenie na gł. 3 mm):
magmowe 0,5-2,5%, osadowe 2,5-30%
• Wytrzymałość na ściskanie:
magmowe 50-120 MPa, osadowe 20-80 MPa
• Ścieralność na tarczy Boehmego: 0,25-1 cm
• Mrozoodporność (-20
0
C, 25 cykli):
klasa I – 25; II – 25; III – 21, IV – 10
Cechy zewnętrzne: równomierność rozmieszczenia ziarn;
powierzchnia użyleń i smug; obecność porów i kawern;
faktura i barwa powierzchni; podatność na rdzewienie.
Elementy murowe z kamienia
naturalnego (PN-EN 771-
6:2002) są to wyroby o grubości
80 mm lub większej, które
stosuje się w konstrukcjach
murowych nośnych i nienośnych,
wewnętrznych i zewnętrznych.
3
Wymiary elementu murowego z
kamienia naturalnego powinny być
podane przez producenta w mm
w następującej kolejności:
- długość l,
- szerokość w,
- wysokość h.
Szczegółowy opis metod badań oraz
liczby próbek do ich przeprowadzenia
w PN-EN 771-6:2001.
Elementy murowe kamienne produkuje się ze skał
magmowych, osadowych i metamorficznych i wyróżnia:
- kamień łupany, czyli element murowy o kształcie
prostopadłościanu lub innym, o zróżnicowanych
wymiarach, powierzchni licowej nierównej lub obrobionej,
- kamień łupany prostopadłościenny, o kształcie
prostopadłościanu, którego wymiary są deklarowane przez
producenta,
- element murowy o kształcie regularnym, który ma
kształt prostopadłościanu,
- element murowy o kształcie specjalnym, którego bryła
nie jest prostopadłościanem,
- element murowy uzupełniający, którego kształt
umożliwia uzupełnienie geometrii muru,
- kamień wymiarowy (element gotowy), którego wymiary
wszystkich powierzchni są zgodne z wymiarami
deklarowanymi.
WYROBY KAMIENNE OBJĘTE
NORMALIZACJĄ:
- Konglomeraty kamienne,
- Brukowiec,
- Bloki, formaki, płyty surowe,
- Podokienniki zewnętrzne,
- Podokienniki wewnętrzne,
- Płyty do okładzin pionowych
zewnętrznych i wewnętrznych,
- Płyty cokołowe zewnętrzne,
4
-Płyty posadzkowe z odpadów
kamiennych,
- Kamień łamany,
- Płyty z konglomeratów kamiennych,
- Krawężniki uliczne, mostowe i
drogowe,
- Podbudowa i nawierzchnia z tłucznia
kamiennego.
Materiały kamienne - Metody pomiaru
cech geometrycznych i właściwości
fizycznych wyrobów z kamienia
Kamień łamany
- nieregularne odłamki skalne o powierzchniach
naturalnego przełamu skalnego i ostrych krawędziach
(PN-B-11210:1996).
Wyróżnia się trzy odmiany kamienia łamanego w
zależności od jego przeznaczenia:
- B do budowy murów i fundamentów,
- I (lub J) do budowy dróg i budowli inżynierskich,
- K do przerobu na kruszywo.
W zależności od właściwości technicznych skały,
wyróżnia się cztery klasy kamienia łamanego;
kamień łamany klasy III i IV nie znajduje
zastosowania przy budowie dróg i obiektów
inżynierskich.
W zależności od wymiaru zasadniczego bryły,
kamień łamany dzieli się na sześć grup:
- grupa I – 20-250 mm,
- grupa II – 250-500 mm,
- grupa III – 20-500 mm,
- grupa IV – 500-800 mm,
- grupa V – 250-800 mm,
- grupa VI – 20-800 mm .
Dopuszcza się zawartość do 5 % brył
większych i do 5 % brył mniejszych od
określonych w poszczególnych grupach
kamienia łamanego.
5
Płyty kamienne do okładzin pionowych
z granitów, sjenitów, marmurów, wapieni,
trawertynów i piaskowców, którymi licuje się
ściany zewnętrzne i wewnętrzne (układ
warstwowy i warstwowo wiązany).
Płyty mają fakturę powierzchni licowej:
- piłowaną,
- szlifowaną,
- polerowaną.
Wymiary płyt kamiennych do licowania ścian
są różne ale znormalizowane.
W zależności od przeznaczenia i wymagań
technicznych wyróżnia się dwie grupy płyt:
- Pz – płyty okładzinowe zewnętrzne,
- Pw – płyty okładzinowe wewnętrzne.
Ze względu na fakturę powierzchni (zależną od
zastosowanego materiału kamiennego) rozróżnia
się odmiany:
- łupaną (łup),
- grotowaną (grt),
- płomieniowaną (pło),
- piłowaną (pił),
- piaskowaną (psk),
- szlifowaną (szl),
- polerowaną (pol),
- groszkowaną (grk).
Obróbka ręczna kamienia - faktury
• Łupanie (a) - granit
• Krzesanie (b) – wapień
• Grotowanie (c) -
piaskowiec
• Gradzinowanie (d) -
wapień
• Groszkowanie (e) - granit
• Dłutowanie (b) –
piaskowiec
• Rustyka (f)
• Ornament (g) + narzędzie
6
Bloki, formaki i płyty surowe
(PN-B-11200:1996) to bryły kamienia
naturalnego określonej wielkości,
uzyskane w wyniku urabiania złoża
skalnego lub obróbki nieregularnych
brył.
Są one bezpośrednio stosowane w
budownictwie i przy produkcji
kamiennych elementów budowlanych.
Wyróżnia się następujące rodzaje bloków, formaków
i płyt surowych ze względu na rodzaj skały:
- granitowe (G),
- sjenitowe (S),
- granodiorytowe (Gr),
- gabrowe (Gb),
- serpentynitowe (Sr),
- marmurowe (M),
- z wapieni zbitych (Wz),
- z wapieni lekkich (W),
- z trawertynów lub do nich podobnych (T),
- z dolomitów (D),
- z piaskowca (P),
- z tufu (F).
Bloki:
- regularne o kształcie zbliżonym do
prostopadłościanu,
- nieregularne o dowolnym kształcie, o
wymiarach liniowych powyżej 200 mm
- płyty surowe grubości nie większej niż 200
mm, powstałe w wyniku piłowania
bloków.
Objętość bloków granitowych i bloków nie
powinna być mniejsza niż:
- z piaskowca 0,5 m³,
- z wapieni lekkich – nie mniejsza niż 0,4 m³,
- z pozostałych zaś skał – minimum 0,25 m³.
7
Płyty:
Powierzchnie surowych płyt granitowych nie powinny być
mniejsze niż 0,3 m², płyt granodiorytowych,
serpentynitowych, piaskowcowych i z wapieni lekkich –
minimum 0,15 m².
Z piaskowca i wapieni lekkich produkowane są płyty grubości
30-200 mm co 10 mm, natomiast w przypadku pozostałych
rodzajów skał, o grubości 20-200 mm co 10 mm.
Grubość płyt z piaskowców i wapieni lekkich nie powinna być
mniejsza niż 30 mm.
W zależności od dopuszczalnych różnic długości
przeciwległych boków i dopuszczalnych odchyłek grubości
płyt surowych rozróżnia się trzy klasy bloków i płyt surowych:
I, II, III.
Kamienne podokienniki zewnętrzne
(PN-B-11201:1996) - w zależności od użytego
materiału kamiennego wyróżnia się trzy rodzaje
podokienników :
- granitowe (G),
- sjenitowe (S),
- piaskowcowe (P).
Powierzchnie widoczne podokienników powinny
mieć fakturę szlifowaną, powierzchnie spodnie zaś
są surowe, uzyskane przez przepiłowanie.
Dopuszcza się podział podokienników na dwie lub
trzy części, które nie powinny być krótsze niż 500
mm.
Ze względu na wymiar długości rozróżnia się
dwanaście typów podokienników oznaczonych
cyframi rzymskimi od I do XII.
W zależności od grubości podokienników rozróżnia
się w każdym z typów dwie odmiany: a i b.
Wymagania stawiane materiałom kamiennym
stosowanym do produkcji podokienników
zewnętrznych są następujące:
- nasiąkliwość zwykła – nie więcej niż 5,0 %,
- mrozoodporność – co najmniej 25 cykli bez
uszkodzeń,
- wytrzymałość na ściskanie po badaniu
mrozoodporności – co najmniej 25 MPa.