Свойства, физические и потребительские характеристики натурального камня (мрамора, травертина, известняка)

Самые древние, самые культовые, самые легендарные и самые впечатляющие сооружения человечества построены из камня. Пирамиды египтян и ацтеков, Стоунхедж, Великая Китайская стена, Тадж-Махал...
Развитие технологий камнеобработки способствовало активному использованию натурального камня в массовом строительстве для внешней и внутренней отделки.
Прежде всего популярность натурального камня как строительного материала определяется его относительной доступностью, а также физическими и потребительскими характеристиками.

Прочность
В строительстве прочность используемого материала является одним из важнейших свойств. Натуральный камень является наиболее прочным из природных материалов и наиболее износостойким. Чем выше прочность, тем дольше срок службы камня. Существует условное деление пород на три группы по степени прочности: высокой прочности - гранит, габбро, кварцит; средней прочности - мрамор, известняк, травертин; низкой прочности - туф, рыхлый известняк.
Прочность камня является определяющим показателем при выборе породы для конкретных функциональных целей.

Плотность
Плотность – масса единичного объема вещества, единица измерения в системе СИ - килограмм/кубический метр.
Обычно по плотности камни подразделяют на легкие (плотность до 2200 кг/м3) и тяжелые (более 2200 кг/м3). От плотности зависит масса камня, а следовательно, вес используемых каменных элементов. Чем выше плотность, тем тяжелее отдельные элементы и конструкция в целом. По весу эталонного образца можно определить плотность породы экспериментальным путем.

Пористость
Наличие в породе воздушных пор, их размер, количество, расположение. Пористость напрямую влияет на плотность камня. Как правило, чем выше пористость, тем меньше плотность и вес камня. С другой стороны, с увеличением пористости улучшается способность камня к обработке (но ухудшается полируемость). Пористость влияет на водопоглощение, соле- и кислотостойкость. Для ряда пород пористость бывает неравномерной, то есть в массиве камня могут соседствовать участки с высокой и низкой пористостью. Это обусловлено сложными геологическими процессами, происходившими при формировании породы.

Теплопроводность
Теплопроводность камня зависит от плотности и пористости камня. Обычно более пористые и менее плотные породы являются более теплопроводными. Характеристики теплопроводности особенно важны для случаев применения камня для внутренней отделки, например, при устройстве теплых полов или облицовке каминов.

Водопоглощение и морозостойкость
Показатель водопоглощения определяет способность камня к впитыванию воды и водных растворов. От показателя водопоглощения прямо зависит морозостойкость. При замерзании вода увеличивается в объеме. При ее нахождении в порах камня образуется дополнительное внутреннее давление, способное привести к образованию трещин и разрушению породы. Важно учитывать морозостойкость при использовании камня в наружной отделке, а также при создании из камня различных архитектурных элементов - лестниц, баллюстрад, колонн и т.п.

Солестойкость
Соли могут проникать внутрь камня вместе с водой и оседать после высыхания внутри пор в виде концентрированных растворов, способствующих росту кристаллов. При возникновении кристаллизационных структур создается значительное внутреннее давление, способствующее разрушению камня. При высокой пористости кристаллизационное давление распределяется равномерно и солестойкость пород обычно высокая. При низкой или неравномерной пористости кристаллизационное давление опасно, особенно при высоком водопоглощении.
Характеристики солестойкости необходимо учитывать при использовании камня для внутренней отделки в качестве столешниц, подоконников, рабочих поверхностей в кухнях и подсобных помещениях, а также для внешней отделки (особенно в городских условиях).

Кислотостойкость
Кислотостойкость – показатель способности породы взаимодействовать с различными кислотами. Лимонная, уксусная кислота достаточно активно применяются в быту в процессе приготовления пищи, ряд кислот используется в качестве очищающих и дезинфицирующих средств. Во внешней среде, особенно в городах, также образуется ряд достаточно активных кислот. Частое соприкосновение с кислотами камня с низкой кислотостойкостью способно быстро привести к разрушению не только поверхности, но и всего массива породы.
Этот показатель важен для камней, применяемых при внутренней отделке для поверхностей, соприкасающихся с пищевыми продуктами, а также при внешней отделке.

Декоративность
Условная характеристика, определяющая богатство цвета, рисунка, фактуры породы, ее эстетическую привлекательность. Для разных функциональных целей могут быть разные критерии определения наиболее значимых декоративных признаков.

Обрабатываемость и полируемость
Характеристики, определяющие степень податливости камня обработке и сложность придания поверхности камня полированного вида. Следует учитывать эти показатели при выборе породы для сложных точеных изделий или полированных поверхностей.

Износостойкость и истираемость
Износостойкость определяет способность породы выдерживать различные нагрузки. Для камня, используемого для отделки полов, лестниц и других поверхностей, подвергающихся воздействию трения, важным показателем является истираемость. Истираемость измеряется в мм толщины камня, стираемого при прохождении 1 миллиона людей за год.

Классификация пород по степени истираемости

Группа	Породы	Износ (мм) при интенсивности человекопотока 1 млн.чел. в год
1	Кварциты и породы группы гранита	менее 0.12
2	Базальты, микрокристаллический мрамор	0,12-0,35
3	Рыхлые базальты, мрамор. Песчаники, доломиты	0,35-0,6
4	Мраморизованные известняки, травертины, известняки, туфы	0,6-1,5
5	Рыхлые известняки	1,5-2,5

Примерная интенсивность людского потока

Объект использования материала	Кол-во чел.в год
Транспортные артерии (метрополитен, вокзалы)	4 млн.
Супермаркеты, переходные зоны, стадионы	1 млн.
Общественные здания (магазины, школы, институты)	500 тыс.
Гостиницы, театры	200 тыс.
Подъезды многоэтажек	100 тыс.
Личные апартаменты	20 тыс.

Смотрите также:

Свойства мрамора  
Происхождение, добыча, плотность и истираемость, цвета и оттенки, декоративные возможности, области применения.

Свойства известняка  
Классификация по происхождению, структурным признакам, строению и характеру зернистости

Свойства травертина  
Численные показатели различных характеристик натурального травертина.

Следующая страница: Свойства мрамора