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

ścian 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 (SiO2); 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 K2O.Al2O3.6SiO2) 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 CO2);

- 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/m3 do 3200 kg/m3. 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 właściwości,

zależne od gęstości pozornej, wad kamienia i rodzaju spoiwa skały (wytrzymałość

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 wytrzymałości

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 podkładów

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 zawierające

warstwy kamienne wymagają ocieplenia. Kamień nie jest paroprzepuszczalny

(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 pomocą

różnych systemów kotew nierdzewnych, z pozostawieniem szczeliny wentylacyjnej

pod płytą kamienną. Stosowane dawniej mocowanie płyt na zalewkę

z zaprawy cementowej powodowało gromadzenie się pod kamieniem dyfundującej

przez przegrodę ścienną pary wodnej i odspajanie płyt wskutek zamarzania

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 wydłużenie

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 zewnętrznego.

Ewentualne reklamacje na wyroby powinny być złożone przez wbudowaniem

materiałów kamiennych, ponieważ później trudno jest udowodnić, że na

wystąpienie wad nie miał wpływu sposób wbudowania. Na wady ukryte reklamację

można złożyć również w terminach późniejszych. Materiały należy wbudowywać

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 cementowowapiennych.

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 impregnujące

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 zmianach

temperatury otoczenia (szczególnie dużych na powierzchniach nasłonecznionych)

kryształy poszczególnych minerałów rozszerzają się w różnym

stopniu, a na powierzchniach ich styku występują naprężenia ścinające. Po

pewnym czasie, wskutek zmęczenia materiału obciążanego cyklicznie temperaturą,

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 odkładają

się sole. Zmiana stopnia uwodnienia tych soli oraz zamarzanie wody

utrzymywanej w porach przez hygroskopijne sole powoduje powierzchniowe

łuszczenie się wyrobów, podobne jak przy korozji mrozowej.

d) Korozja chemiczna.

Skały wapienne ulegają korozji pod wpływem kwasów (kwaśne deszcze -

SO3, 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

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

ściskanie 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 zewnętrznego

i cech geometrycznych półfabrykatów kamiennych przeznaczonych

do dalszej przeróbki. Wyroby gotowe, np.: płyty kamienne nie powinny wykazywać

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 wewnętrznych”;

- 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 PNEN

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

Śląsku (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 brunatnym,

struktura najczęściej bezpostaciowa. Z krajowych skał ma najwyższą

gęstość (około 3000 kg/m3), 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 (CaCO3). 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/m3 i

nasiąkliwość poniżej 1,5%; ich wytrzymałość na ściskanie jest rzędu 100

MPa. W Polsce najbardziej rozpowszechnione są najgorszej jakości piaskowce

z okolic Szydłowca barwy kremowej lub szarobiałej, drobnoziarniste.

Mają one gęstość około 2100 kg/m3, 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

żyłkami;

- 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/m3, 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 na 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.

---