4.6. Использование отходов камнеобработки

В процессе добычи и обработки горных пород для получения природных каменных материалов (отделочных и стеновых) в карьерах и камнеобрабатывающих заводах образуется много отходов. Количе­ство их достигает до 80 % от объема разрабатываемой породы. Эти отходы можно использовать в самых разнообразных целях.

Мелкие фракции (5...20 мм) отходов декоративных пород (в осо­бенности мрамора) используют при получении декоративных бетонов для отделки лицевых поверхностей стеновых панелей и мозаичных бетонов для покрытий полов, лестниц, подоконников.

Из более крупных отходов совместно с мелкими фракциями на цементных и полимерных вяжущих получают декоративные плиты для настилки полов.

Используют два метода изготовления плит:

• формование отдельных плит с последующим шлифованием их поверхности;

• формование крупных блоков из отходов и связующего и после­дующая распиловка этих блоков на плиты.

При производстве таких плит очень важно, чтобы износостойкость связующего и декоративного камня были возможно близкими; в противном случае возможна быстрая потеря эксплуатационных качеств плиты вследствие неравномерного износа. Для достижения равномер­ности износа наполняют полимерное связующее тонким порошком из той же породы, а цементное вяжущее модифицируют полимерными добавками.

Для повышения выхода кондиционных блоков и плит из трещино­ватых пород используют пропитку таких пород полимерным связую­щим и склейка распадающихся плит с использованием полимерных или стеклянных армирующих сеток.

4.7. Коррозия природного камня и меры защиты от нее

Непременным условием длительной службы каменных материалов в сооружениях является правильный их выбор с учетом эксплуатаци­онной среды, химико-минералогического состава и структуры матери- шт. Однако даже самые прочные породы, из которых выполнен материал, под механическими и химическими воздействиями атмос­ферных факторов и различных микроорганизмов разрушаются. Этот процесс по аналогии с разрушением металлов называют коррозией.

Основной причиной коррозии каменных материалов в строитель­ных конструкциях является физико-химическое воздействие воды. Это воздействие проявляется в растворяющей способности воды, особенно если она содержит растворенные газы (С0₂, S0₂ и др.); в замерзании воды в порах и трещинах, сопровождающемся появлением в материале больших внутренних напряжений. Кроме того, резкое изменение тем­пературы приводит к появлению на поверхности камня, особенно из полиминеральных пород, микротрещин, которые становятся очагами разрушения. Различные микроорганизмы и растения (мхи, лишайни­ки) , поселяясь в порах и трещинах камня, извлекают для своего питания щелочные соли и выделяют органические кислоты, вызывающие био­логическое разрушение камня.

Следовательно, стойкость каменных материалов против коррозии тем выше, чем они плотнее (меньше пористость) и чем меньше их растворимость. Поэтому все мероприятия по защите каменных мате­риалов от коррозии направлены на предохранение их от воздействия воды и на повышение поверхностной плотности. Эти меры могут быть конструктивными и физико-химическими.

Конструктивная защита от увлажнения осуществляется путем уст­ройства надлежащих стоков воды, придания каменным материалам гладкой полированной поверхности и такой формы, при которых вода, попадающая на них, не задерживается и не проникает внутрь материала.

Физико-химические мероприятии заключаются в создании на лице­вой поверхности камня плотного водонепроницаемого слоя или ее гидрофобизации. Одним из способов повышения поверхностной плот­ности является флюапшрование, при котором карбонатные породы пропитывают солями кремнефтористоводородной кислоты (флюата- ми), например флюатами магния. В результате происходящей реакции:

2СаС0₃ + MgSiF₆ = 2CaF₂ + Si0₂ + 2С0₂1

в поверхностных порах камня выделяются практически не растворимые в воде фториды кальция, магния и кремнезем. Это уменьшает пори­стость и водопоглощение поверхностного слоя и несколько препятст­вует загрязнению облицовки пылью. Некарбонатные пористые породы «предварительно обрабатывают водными растворами кальциевых солей,

• например хлористым кальцием, а после просушки — содой, а затем [флюатом.

р Уплотнить поверхность камня можно также последовательной про- питкой растворимым стеклом и хлористым кальцием, в результате взаимодействия которых образуются нерастворимые силикат кальция

и кремнекислота, закрывающие поры. Эта же цель достигается при последовательной пропитке поверхности камня спиртовым раствором калийного мыла и уксуснокислого алюминия. В этом случае на повер­хности камня образуется нерастворимая пленка соли жирной кислоты.

Гидрофобизация, т. е. пропитка пористого каменного материала гиброфобными (водоотталкивающими) составами, препятствующими проникновению влаги в материал, также повышает их стойкость против выветривания. Хорошие результаты дает пропитка кремнийорганиче- скими жидкостями и другими полимерными материалами, а также растворами парафина, стеарина или металлических мыл (алюминие­вого, цинкового и др.) в легкоиспаряющихся органических раствори­телях (бензине, лаковом керосине и т. д.).

Контрольные вопросы

1. Расскажите об использовании природных каменных материалов в строительстве. 2. Как классифицируют горные породы? 3. Чем различаются между собой горная порода , и минерал? 4. Что вы знаете о магматических породах? 5. Как образовались осадочные породы? Расскажите об осадочных породах механического происхождения. 6. Какая органогенная осадочная порода является одной из главных пород, применяемых в строительстве? Расскажите об ее составе и свойствах. 7. Чем отличается мрамор от известняка? 8. Как получают строительные изделия (например, стеновые камни) из ; мягких пород (туфа, ракушечника и т. п.)? 9. Расскажите о преимуществах алмазной распиловки камня. 10. Какие пути используются дтм получения изделий из отходов камнеобработки? 11. В чем заключается коррозия изделий из природного камня и как повышают стойкость горных пород?