Kamienie budowlane

Artykuł na: 9-16 minut

Stan surowy zamknięty

Skały magmowe powstały w wyniku zakrzepnięcia albo krystalizacji magmy w głębi skorupy ziemskiej (skały głębinowe) lub na powierzchni ziemi (skały wylewne).

Skały osadowe powstały wskutek osadzania się okruchów mineralnych (produktów wietrzenia skał magmowych), organicznych (wapiennych lub krzemionkowych skorupek organizmów zwierzęcych i roślinnych) lub chemicznych (wytrąconych z roztworu wodnego) w wodzie albo na powierzchni ziemi.

Skały metamorficzne (przeobrażone) powstały w wyniku przekształcenia (zmiany pierwotnej budowy i składu mineralnego) skał magmowych lub osadowych wskutek zmiany warunków fizykochemicznych (temperatura, ciśnienie).

Struktura skały może być:

ziarnista (grubo-, średnio- lub drobnoziarnista) – widoczne ziarna o równej lub różnej wielkości,

krystaliczna, stanowiąca odpowiednik ziarnistej w odniesieniu do skał jednomineralnych (np. marmur),

zbita – rozróżnienie kryształów jest możliwe tylko pod mikroskopem,

porfirowa – pojedyncze kryształy rozrzucone w cieście skalnym,

szklista – skała bez kryształów.

Tekstura określa przestrzenne rozmieszczenie składników w skale i stopień wypełnienia przez nie przestrzeni. Może być:

bezładna (bezkierunkowa),

kierunkowa (np. warstwowa, łupkowa, kulista),

zwarta,

porowata,

migdałowcowa – pory wypełnione wtórnie obcymi substancjami.

SKAŁY NAJCZĘŚCIEJ STOSOWANE W BUDOWNICTWIE
GRUPA	TYP SKAŁY ZE WZGLĘDU NA POCHODZENIE	RODZAJ SKAŁY	SKŁAD	ZASTOSOWANIE
MAGMOWE	głębinowe	granit	kwarc, skalenie, biotyt	fundamenty, ściany budynków niemieszkalnych, ogrodzenia i murki oporowe, okładziny zewnętrzne i wewnętrzne, cokoły, elementy małej architektury, elementy wykończenia wnętrz
MAGMOWE	wylewne	sjenit	ortoklaz, piagioklaz, biotyt, piroksen	fundamenty, ściany budynków niemieszkalnych, ogrodzenia i murki oporowe, okładziny zewnętrzne i wewnętrzne, cokoły, posadzki
OSADOWE	okruchowe	piaskowiec	kwarc, skalenie	fundamenty, cokoły (piaskowiec twardy i średnio twardy),ściany budynków niemieszkalnych, ogrodzenia i murki oporowe, okładziny zewnętrzne i wewnętrzne, elementy małej architektury, elementy wykończenia wnętrz
	pochodzenia organicznego	wapień	kalcyt	fundamenty, cokoły (wapień twardy),ściany budynków niemieszkalnych, ogrodzenia i murki oporowe, okładziny zewnętrzne i wewnętrzne
	pochodzenia organicznego	dolomit	węglan wapnia, węglan magnezu	ściany budynków niemieszkalnych, cokoły, okładziny zewnętrzne i wewnętrzne
	pochodzenia chemicznego	wapień olitowy	kalcyt	fundamenty, cokoły (wapień twardy),ściany budynków niemieszkalnych, ogrodzenia i murki oporowe, okładziny zewnętrzne i wewnętrzne
		alabaster i anhydryt	gips	produkcja farb, szkła, zapraw, wyrób ornamentów
		trawertyn	kalcyt	okładziny
METAMORFICZNE	–	marmur	kalcyt	okładziny, elementy wykończenia wnętrz, produkcja kruszyw (odpady)
		kwarcyt	kwarc	fundamenty, ogrodzenia i murki oporowe, cokoły
		serpentynit	serpentyn	wyrób płytek podłogowych i lastryko, okładziny
		łupek	–	krycie dachów

Budowa skały, jej struktura i tekstura mają wpływ na:

wytrzymałość na ściskanie,

gęstość objętościową,

nasiąkliwość,

mrozoodporność,

twardość,

obrabialność,

polerowność.

Od tych cech zależy zakres stosowania kamienia danego rodzaju w budownictwie.

Skały magmowe są twardsze, mają większą wytrzymałość i mniejszą nasiąkliwość, ale są trudne w obróbce. Skały osadowe są bardziej nasiąkliwe i mają mniejszą wytrzymałość, ale dają się łatwiej obrabiać.

Nasiąkliwość jest to maksymalna ilość wody (w procentach), która może przeniknąć w głąb próbki badanej zgodnie z PN – zależy od stopnia porowatości skały.

Mrozoodporność jest to liczba cykli zamrażania i odmrażania (od temperatury -20°C do +18°C), jaką kamień wytrzymuje bez widocznych oznak zniszczenia – 25 cykli przyjmuje się za mrozoodporność całkowitą.

Obrabialność oznacza podatność skały litej na nadawanie określonego kształtu i wykończenia powierzchni.

Polerowność oznacza podatność na uzyskiwanie połysku przy wygładzaniu powierzchni.

Kamienie naturalne, zależnie od sposobu pozyskania surowca i stopnia jego rozdrobnienia występują w postaci kruszyw budowlanych (patrz kruszywa) lub surowców kamieniarskich, wykorzystywanych głównie do prac wykończeniowych.

Zależnie od wielkości, kształtu i rodzaju obróbki surowce kamieniarskie występują w postaci:

kamień łamany, pochodzący z urobku złóż skalnych lub dużych głazów narzutowych. Może być niesortowany, sortowany lub sortowany przycinany. Kamień niesortowany obejmuje wszystkie okruchy skalne o wymiarach 10-40 cm. Kamień sortowany obejmuje okruchy o bardziej regularnych kształtach: wymiarach w dwóch kierunkach 15-35 cm, a w trzecim kierunku – 20-30 cm i dwóch płaszczyznach w przybliżeniu równoległych. Kamień sortowany przycinany ma kształt zbliżony do wieloboku i wymiary płaszczyzny licowej 20-60 cm;

kamień łupany warstwowo otrzymuje się przez odspajanie ze złoża skalnego zgodnie z ułożeniem warstw. Ma dwie powierzchnie w przybliżeniu płaskie i równoległe i w przybliżeniu prostoliniowe krawędzie. Wymiary wahają się w granicach: szerokość większa od 15 cm, wysokość 10-15 cm, długość 20-40 cm;

kamień rzędowy (łupany kostkowo) ma kształt zbliżony do prostopadłościennej kostki i następujące wymiary: szerokość 20-30 cm, wysokość przynajmniej 15 cm, długość przynajmniej 20 cm;

ciosy kamienne są to bloki o w miarę regularnym kształcie poddane wstępnej obróbce kamieniarskiej;

płyty kamienne uzyskane w wyniku przecinania piłami bloków kamiennych na plastry o określonej grubości. Mogą mieć boczne krawędzie nieobrobione lub przycięte na określony wymiar.

Własności kamieni naturalnych są bardzo zróżnicowane nawet w obrębie tego samego rodzaju i zależą głównie od miejsca pochodzenia surowca.

Najczęściej wykorzystywane kamienie naturalne

Marmur naturalny zaliczany jest do kamieni średnio twardych, trwałych, ale o wysokiej nasiąkliwości. Cecha ta sprawia, że marmury łatwo ulegają zaplamieniu np. kawą, herbatą i sokami. Dlatego co kilka lat należy zabezpieczać jego powierzchnię specjalnymi impregnatami. Można go wycierać tylko wilgotnymi szmatkami, używając bardzo delikatnych detergentów, z jak najmniejszą zawartością barwników, lub preparatów do marmuru (np. mleczkami).

Drobne uszkodzenia, rysy naprawia się szlifując powierzchnię kamienia. Ubytki można uzupełniać kolorowymi żywicami syntetycznymi. Podobne własności i wygląd mają wapienie zbite pochodzenia krajowego, nazywane również w potocznym języku marmurami.

Marmur, z uwagi na cechy dekoracyjne i łatwość obróbki, należy do najczęściej używanych materiałów kamiennych w architekturze wnętrz. Można go stosować na okładziny elewacyjne, cokoły pomników i rzeźby. Doskonale nadaje się na parapety okienne, kominki i płyty posadzkowe. Złoża marmuru występują w Polsce na obszarze Dolnego Śląska, np. marmur Zielona Marianna.

Granit jest kamieniem twardym, o niskiej ścieralności i nasiąkliwości. Charakteryzuje się dużą odpornością na wpływy atmosferyczne, dlatego najczęściej używany jest do wykończeń na zewnątrz domu. Z granitu wykonywane są także elementy schodów i okładziny podłogowe. Te same materiały stosowane są na wykładziny parapetów i poręczy ze względu na podatność na obróbkę i odporność na uderzenia. W Polsce granity występują w Tatrach i na obszarach Dolnego Śląska. Dostępne są w kolorze szarym lub jasnoniebieskim.

Trawertyn jest skałą wapienną, występującą w różnych częściach świata, najczęściej w krajach o ciepłym lub umiarkowanym klimacie. W zależności od miejsca występowania obserwujemy duże zróżnicowanie ze względu na strukturę oraz barwę tego kamienia (od białego przez beżowe, żółte, czerwone do ciemnego brązu). Trawertyn jest skałą mało nasiąkliwą – charakteryzującą się jednak słabą wytrzymałością na ściskanie (20-60 MPa). Stosowany jest w formie płyt okładzinowych, na ściany, parapety. W Polsce trawertyn wydobywa się w Działoszynie koło Wielunia.

Piaskowiec jest zwięzłą skałą osadową, należy do grupy skał okruchowych. Piaskowce należą do najbardziej rozpowszechnionych skał na ziemi. W Polsce występują m.in. w Karpatach, Górach Świętokrzyskich oraz Sudetach. Piaskowce wykorzystywane są w przemyśle materiałów budowlanych jako materiał na okładziny elewacyjne.

Alabaster jest zbitą odmianą gipsu. Ma niewielką twardość i daje się łatwo szlifować i polerować. Z alabastru wykonuje się drobne elementy dekoracyjne we wnętrzach.

Kamienie sztuczne

W budownictwie wykorzystuje się głównie kamienie sztuczne w formie gotowych płyt wytwarzanych w wyniku połączenia drobnych odpadów kamiennych lub mączki spoiwem żywicznym. Wyroby te znane są pod nazwą konglomeratu lub aglomeratu i imitują różne rodzaje kamienia naturalnego. Ich właściwości mechaniczne są zbliżone do kamienia naturalnego – a nawet je przewyższają.

W budownictwie kamień sztuczny stosuje się na: