Книги / Rumyantsev_B_M_i_dr_Sistemy_izolyatsii_stroitelnykh_konstruktsiy_2016
.pdfНаружная облицовка фасадов, выполненная с воздушным вентиляционным зазором (на некотором расстоянии от стены), имеет теплозащитные функции. Эффективность теплозащиты в этом случае повышается при осуществлении вентиляции теплым воздухом свободного пространства между стеной и облицовочными плитами. Кроме того, данный тип отделки применим практически к любому типу зданий, что позволяет существенно повысить эффективность процесса и скрыть множество неровностей стен, всевозможных отклонений и других дефектов.
Для наружной облицовки зданий применяют различные материалы:
•плиты из природных каменных материалов, керамики, керамогранита, цементно-песчаного раствора, фиброцемента, стекла и др.;
•кирпичи и камни облицовочные;
•панели (сайдинг) из пластика или металла.
Облицовочные материалы из природного камня
Облицовочные плиты из природного камня широко применяются в строительстве, что обусловлено такими их свойствами, как прочность, атмосферостойкость, долговечность. Декоративные качества натурального камня позволяют создавать оригинальные фасады зданий. В зависимости от архитектурных задач выбирают породу камня, фактуру его поверхности, размер облицовки.
Виды облицовочных плит из природного камня
Плиты из природного камня, применяемые для облицовки фасадов (модульные плиты), представляют собой унифицированные изделия квадратной или прямоугольной формы с соотношением сторон 1:1,5 и 1:2, кратные модульному размеру 300 или 305 мм (12 дюймов). В табл. 2.18 представлены типоразмеры фасадных облицовочных плит [35].
Внешний вид фасада определяет также фактурная обработка камня. Облицовочные плиты могут иметь различные виды фактуры лицевой поверхности. К основным видам относятся:
• полированная — с зеркальным блеском, полным выявлением цвета, рисунка и структуры камня, с четким отражением предметов без следов обработки при предыдущей операции;
270
Таблица 2.18
Типоразмеры фасадных облицовочных плит из натурального камня
Тип облицовочных плит |
|
Размеры, мм |
|
|
длина |
ширина |
толщина |
||
|
||||
|
300 |
300 |
|
|
|
305 |
305 |
|
|
|
300 |
450 |
|
|
Модульные |
300 |
600 |
8—20 |
|
|
305 |
610 |
|
|
|
600 |
600 |
|
610610
•лощеная — гладкая матовая, без следов обработки предыдущей операции, с полным выявлением рисунка камня;
•шлифованная: грубошлифованная — равномерно шероховатая со следами обработки обдирочным шлифовальным инструментом, с высотой микрорельефа до 630 мкм; среднешлифованная — равномерно шероховатая со следами обработки среднешлифовальным инструментом, с высотой микрорельефа до 2,5 мкм; тонкошлифованная — равномерно шероховатая со следами обработки тонкошлифовальным инструментом, с высотой микрорельефа до 1,25 мкм;
•пиленая — неравномерно шероховатая с высотой неровностей рельефа до 2,0 мм;
•точечная (бучардованная) — равномерно шероховатая с неровностями рельефа высотой до 5 мм;
•рифленая («вельвет») — с непрерывными параллельными бороздами, направленными вертикально, горизонтально или по диагонали, с высотой рельефа до 5 мм и расстоянием между соседними бороздами 4—6 мм;
•бороздчатая (кованая) — неравномерно шероховатая, образованная мелкими параллельными прерывистыми бороздами с высотой рельефа до 2,0 мм;
•бугристая — рельефная с равномерным чередованием бугров и впадин, с высотой рельефа до 10 мм при расстоянии между соседними буграми 20—40 мм;
271
•скальная — рельефная, с чередованием плоскостей скола, образующих общее повышение рельефа к центральной части плит; используется для толстомерных плит;
•термообработанная — крупношероховатая со следами чешуйчатого шелушения и отслаивания от поверхности лещадных частиц размером до 30 мм и высотой рельефа до 10 мм;
•гидроударная (акваджет) — матовая, равномерно шероховатая, с выявлением структуры, цвета и рисунка камня, с высотой рельефа до 5 мм;
•«античная» (только для пород карбонатного состава) — со следами искусственного старения («ложное выветривание»: углубление или выпирание и сглаживание прожилков, твердых или мягких включений, завальцованность углов и т.п.);
•пескоструйная — равномерно шероховатая, с высотой рельефа до 2 мм;
•волнистая — рельефная, с параллельным чередованием сглаженных бугров и впадин, расположенных волнистыми грядами, с высотой рельефа до 15 мм;
•слоистая (колотая) — рельефная, иногда слабо волнистая, сохраняющая рисунок и рельеф межслоевой плоскости.
Классификация горных пород
В качестве облицовочных материалов используют горные породы различного происхождения. В соответствии с геологической классификацией горные породы делятся на 3 группы: магматические, осадочные
иметаморфические.
•Магматические горные породы образовались в результате охлаждения и затвердевания магмы. В зависимости от условий образования делятся на 2 группы: глубинные и излившиеся.
1. Глубинные горные породы образовались при медленном остывании магмы в глубине земной коры под давлением верхних слоев. Они имеют
зернисто-кристаллическую структуру, высокую плотность (2,6— 3,0 г/ см3), прочность (100—300 МПа), морозостойкость, малое водопоглощение (< 1 %), хорошо поддаются обработке.
К магматическим глубинным породам относятся:
•гранит (от лат. «гранум» — зерно) — состоит из кварца, полевого шпата (ортоклаза), слюды; может иметь серую, черную, красную, розо-
272
вую, даже зеленоватую окраску; легко шлифуется, имеет красивую текстуру;
•сиенит — горная порода, близкая к граниту по свойствам и внешнему виду; основное отличие — отсутствие в его составе кварца;
•габбро — состоит из темного полевого шпата (плагиоклаза), желе- зисто-магнезиальных минералов (роговой обманки, авгита); имеет черную, зеленовато-черную окраску;
•лабрадорит — разновидность габбровых пород серого или черного цвета; имеет иризирующие кристаллы полевого шпата с ярким синим, голубым и зеленым отливом;
•пироксенит — ультраосновная горная порода, состоящая из одного или нескольких пироксенов (Mg- и Fe-содержащих породообразующих минералов подкласса цепочечных силикатов); имеет полнокристаллическую и крупнозернистую структуру и темную, зеленовато-серую и черную окраску; обладает высокой плотностью и прочностью.
2. Излившиеся горные породы образовались в результате излияния магмы, ее охлаждения и застывания в приповерхностных слоях и на поверхности земли. В зависимости от условий охлаждения делятся на плотные и пористые.
Плотные излившиеся породы образовались в приповерхностных слоях земли (до 200 км) при медленном остывании магмы. Имеют стекловатую или мелкозернистую порфировую структуру (с вкраплением крупных кристаллов). К этой группе пород относятся:
•базальт (от эфиоп. «базал» — «кипящий», «рожденный в огненной купели вулкана») — состоит из полевых шпатов (плагиоклазов) с небольшим количеством вулканического стекла, почти не содержит кремнезема; имеет скрытно-кристаллическую структуру и темно-серую, поч-
ти черную окраску; обладает высокой прочностью (до 500 МПа), плотностью (2,8—3,0 г/см3), высокой стойкостью к истиранию и твердостью; весьма сложен в обработке;
•кварцевый порфир — состоит из кварца и полевого шпата (плагиоклаза), имеет порфировую структуру с вкраплениями ортоклаза, флюидальную, иногда полосчатую текстуру и бурую, красно-бурую или се-
ро-зеленую окраску; обладает высокой прочностью на сжатие (140— 270 МПа) и плотностью 2,67 г/см3;
•диабаз — состоит из полевого шпата (анортита) и железисто-маг-
незиальных минералов (авгита); имеет темно-серую или зелено-черную окраску, высокую прочность (180—260 МПа), плотность (2,8—3,0 г/см3);
273
•андезит — состоит в основном из полевого шпата (плагиоклаза) и темноокрашенных минералов (роговой обманки, авгита и биотита); имеет цвет от зеленовато-серого до черного; обладает высокой прочностью (до 240 МПа) и высокой кислотостойкостью;
•фельзитовый туф (фельзит, фельзитовый порфир) — природный гидровулканический камень мелкозернистой структуры, имеющий однородную смесь кварцевых порфиров и ортофиров; обладает множеством цветов и оттенков (желтых, голубых, бежевых, кремовых, зеленых
ит.д.).
Пористые излившиеся породы образовались на поверхности земли при быстром охлаждении лавы. При извержении часть лавы выбрасывалась в мелкораздробленном состоянии и, подвергаясь быстрому охлаждению, падала в виде мелких частиц и кусков различных размеров. К ним относятся: вулканические туфы, образовавшиеся в результате уплотнения и сцементирования вулканических пеплов; имеют розовофиолетовый цвет; обладают высокой пористостью (40—70 %), высокой морозостойкостью, прочностью 8—20 МПа, плотностью 0,75—1,4 г/см3; легко обрабатываются.
•Осадочные горные породы образовались на поверхности земли двумя путями: 1) в результате разрушения магматических горных пород под действием воды, ветра, температуры; 2) за счет постепенного осаждения органических и неорганических материалов на дно океанов, рек, морей, озер.
В зависимости от условий образования осадочные горные породы делятся на 3 группы:
1) обломочные (механические осадки) — твердые осадки разрушенных магматических горных пород, перенесенных водами и ветром. По структуре различают:
•рыхлые — гравий, глина, песок;
•сцементированные — песчаники, брекчии;
2) химические осадки — образовались в результате осаждения водных солевых растворов. К ним относятся:
•карбонатные породы — известняки, доломиты, мергели, травер-
тин;
•сульфатные породы — гипс, ангидрит;
•аллитовые породы — бокситы;
274
3) органогенные породы — образовались из останков животных и растений. Для получения облицовочных материалов наибольшее распространение из этой группы получил известняк-ракушечник.
• Метаморфические горные породы образовались в толще земной коры преобразованием магматических и осадочных горных пород под влиянием высоких температур и давления. К основным горным породам этой группы относятся:
–мрамор — образовался путем перекристаллизации известняков и
доломитов; имеет зернисто-кристаллическое строение, высокую прочность (до 300 МПа), плотность (2,8 г/см3), хорошо поддается обработке, легко полируется;
–гнейсы — по составу сходны с гранитом; образовались из кварцево-
пылеватых пород и имеют сланцевое строение; обладают высокой прочностью (до 200 МПа), плотностью (2,6 г/см3);
–кварцит — образовался путем перекристаллизации песчаников; обладает высокой прочностью (300—400 МПа), плотностью (2,6 г/см3), кислотостойкостью; имеет красноватый белый, красный, фиолетовый, темно-вишневый цвет; сложен в обработке;
–амфиболит — горная порода, главной составной частью которой служат роговая обманка и плагиоклаз; имеет среднезернистую структуру, серовато-зеленый цвет (до черно-зеленого).
Физико-механические показатели горных пород, применяемых для производства облицовочных изделий
В соответствии с ГОСТ 9479—2011 [34] горные породы должны быть оценены по физико-механическим, радиационным, декоративным показателям и минералого-петрографической характеристике.
Физико-механические показатели некоторых горных пород, применяемых для производства облицовочных изделий, представлены в табл. 2.19.
Технические требования к плитам из натурального камня [66] приведены в табл. 2.20.
275
276
|
|
|
|
|
Таблица 2.19 |
Физико-механические показатели горных пород |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Значение показателя |
|
||
|
|
|
|
|
|
Горная порода |
Средняя |
Водопо- |
|
Предел прочности |
Снижение прочности |
|
при сжатии породы |
при сжатии породы |
|||
плотность, |
глощение, %, |
|
|||
|
|
в сухом состоянии, |
при водонасыщении, |
||
|
кг/м3, не менее |
не более |
|
||
|
|
МПа, не менее |
%, не более |
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Прочные породы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гранит, сиенит, кварцевый пор- |
2500 |
0,75 |
|
100 |
25 |
фир, кварцит |
|
|
|
|
|
|
Среднепрочные породы |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Лабрадорит, диабаз, диорит, сие- |
2500 |
0,75 |
|
70 |
25 |
нит, порфирит, гнейс, габбро, пи- |
|
|
|
|
|
роксенит, плотный базальт, амфи- |
|
|
|
|
|
болит, кварцевый песчаник |
|
|
|
|
|
Андезит, трахит, липарит, кри- |
Не нормируется |
|
60 |
30 |
|
сталлический сланец |
|
|
|
|
|
Мрамор, полирующийся доломит, |
2600 |
0,75 |
|
50 |
30 |
мраморный оникс, полирующий- |
|
|
|
|
|
ся травертин, конгломерат, брек- |
|
|
|
|
|
чия, серпентинит |
|
|
|
|
|
|
Низкопрочные породы |
|
|
||
|
|
|
|
||
Пористый базальт, фельзитовый |
Не нормируется |
|
40 |
30 |
|
туф, песчаник |
|
|
|
|
|
277
Плотный известняк, плотный не- |
Не нормируется |
25 |
35 |
полирующийся доломит, неполи- |
|
|
|
рующийся травертин, известня- |
|
|
|
ковый песчаник |
|
|
|
Пористые известняк и доломит, |
Не нормируется |
10 |
35 |
известняк-ракушечник, туф вул- |
|
|
|
канический (кроме фельзитового) |
|
|
|
Гипсовый камень, ангидрит |
Не нормируется |
15 |
35 |
|
|
|
|
|
Таблица 2.20 |
|
Технические требования к плитам из натурального камня |
||
|
|
|
Показатель |
Значение показателя |
|
Предел прочности при сжатии в сухом состоянии, МПа, не менее |
120 |
|
|
|
|
Твердость лицевой поверхности плит по шкале Мооса, не менее |
6—7 |
|
|
|
|
Водопоглощение, %, не более |
0,75 |
|
Морозостойкость, циклы, не менее |
50 |
|
|
|
|
Снижение прочности при сжатии в водонасыщенном состоянии, %, не более |
25 |
|
|
|
|
Термическая стойкость, °С, не менее |
125 |
|
Предельные отклонения размеров плит, %: |
|
|
|
|
|
по длине и ширине |
±1,0 |
|
|
|
|
разнотолщинность одной плиты, мм, не более |
1,0 |
|
отклонение формы плиты от прямоугольной (косоугольность), мм, не более |
2,0 |
|
|
|
|
отклонение лицевой поверхности от плоскостности, мм, не более |
2,0 |
|
|
|
|
искривление граней, мм, не более |
1,5 |
|
|
|
|
Облицовочные плиты из керамогранита
Керамогранит — искусственный отделочный материал, сырьем для производства которого служат беложгущиеся глины и каолины, кварцевый песок, плавни (полевые шпаты и пегматиты). Керамогранит производится методом полусухого прессования сырьевой смеси в формах при давлении 400—500 кг/см2 с последующим обжигом при температуре 1200—1300 °C. При этой температуре внутри материала происходит реструктуризация компонентов, и они образуют остеклованный монолит. Затем происходит процесс калибровки плитки — ректификация, при которой кромка изделия обрезается с помощью алмазных кругов.
Керамогранит обладает высокой механической прочностью, твердостью и износостойкостью, устойчивостью к перепадам температур, морозостойкостью. Кроме того, он стоек к воздействию кислот и щелочей, что позволяет очищать поверхность от загрязнения различными растворителями. Керамогранит имеет низкое водопоглощение (менее 0,05 %) и низкую водоудерживающую способность. Укладка плит на цементнопесчаный раствор может вызвать отслоение, поэтому монтаж керамогранитных плит осуществляется на специальные клеевые составы или с помощью металлоконструкций. Используется в отделке фасадов как частных жилых домов, так и административных зданий (рис. 2.7).
Рис. 2.7. Отделка фасадов плитками из керамогранита производства завода «Уральский гранит»
В связи с тем, что керамогранит является сравнительно новым материалом (производство начато в конце 90-х гг. XX столетия), специальный стандарт на него не разработан, поэтому требования к плиткам из керамогранита предъявляются такие же, как и к плиткам керамическим для полов в соответствии с ГОСТ 6787—2001 [33], а методы испытаний проводятся в соответствии с ГОСТ 27180—2001 [13] и EN ISO 10545 (части 1—17).
278
Основные технические характеристики керамогранита, производимого в России в соответствии с ТУ 5752-001-56380351—2007 [68], представлены с табл. 2.21.
Таблица 2.21
Технические характеристики керамогранита
|
Требования |
Характеристики |
|
|
керамического |
||
|
ГОСТ 6787—2001, |
||
Показатель |
гранита |
||
ТУ 5752-001- |
|||
|
«Уральский |
||
|
56380351—2007 |
||
|
гранит» |
||
|
|
||
Размеры |
|
|
|
(длина×ширина), мм |
300×300, 600×600 |
300×300, 600×600 |
|
толщина, мм |
|
8—10 |
|
Водопоглощение, % |
0,5 |
0,05 |
|
Прочность на изгиб, МПа |
35 |
46 |
|
Твердость по шкале Мооса |
Не менее 6 |
6-7 |
|
Морозостойкость, число циклов, не менее |
150 |
200 |
|
Стойкость к истиранию, г/мм2 |
0,18 |
0,05 |
|
Устойчивость к образованию пятен |
2-й класс |
4-й класс* |
|
(класс, не ниже) |
|
|
|
Химическая стойкость к воздействию |
UB |
UB** |
|
средств бытовой химии, категория, не |
|
|
|
ниже |
|
|
|
Химическая стойкость к воздействию |
ULB/UHB |
ULB/UHB** |
|
кислот и щелочей низкой и высокой кон- |
|
|
|
центрации, категория, не ниже |
|
|
* Классы устойчивости к образованию пятен определяются в соответствии с EN ISO 10545-14 [71]. Класс 4 соответствует возможности очистки вручную при помощи очищающего вещества слабой концентрации.
**Химическая стойкость определяется в соответствии с EN ISO 10545-13 [70]: L, H — низкая и высокая концентрации испытательных растворов хлорида аммония, гипохлорита натрия, соляной, лимонной, молочной кислот, гидроксида калия; UB — видимые эффекты по обрезанным краям плитки при использовании испытательных растворов хлорида аммония или гипохлорита натрия; ULB — видимые эффекты по обрезанным краям плитки при использовании концентрированных испытательных растворов (L); UHB — видимые эффекты по обрезанным краям плитки при использовании высококонцентрированных испытательных растворов (H).
279