Песчаники
Песчаники — осадочная порода, сложенная из зерен кварца, скрепленных естественным цементом. Твердость песчаника и его прочность зависят от рода этого цемента. Наиболее прочные — с кремнистым цементом (твердость по шкале — около 6); менее прочные — с известковым и железистым цементом (твердость по шкале — около 4). Песчаники с гипсовым или глинистым цементом для облицовочных и строительных работ непригодны совсем.
Цвет песчаников обычно темно-серый; известны также желтоватые, красные, бурые и даже белые.
Предел прочности на сжатие—от 300 до 1000 кг/см2.
Монолитность: средняя величина блоков в известных месторождениях песчаника около 1,0 м3.
Применение. Камень песчаник применяется наряду с известняком в наружных облицовках в виде сплошной облицовки или частичной отделки в комбинации с кирпичной кладкой и штукатуркой.
Своеобразие строения некоторых песчаников — слабая связь прочных зерен между собой — требует осторожности при выборе профиля для деталей облицовки. При изготовлении рустованных камней, элементов карниза и т. д. камню следует придавать сглаженный профиль.
Песчаники, конгломераты, брекчии — эти породы образовались из рыхлых отложений разрушившихся горных пород в результате цементации их различными веществами.
Состав
Песчаник состоит в основном из зерен песка (в большинстве случаев кварцевого), скрепленных цементирующим веществом. Иногда в нем встречаются зерна полевого шпата, слюды и других минералов.
Если в состав цементированных обломочных пород входят крупные куски (гравий или щебень), то таким породам даются названия: конгломерата (при округлых кусках) и брекчии (при остроугольных кусках).
Цементирующие вещества в песчаниках, а также в конгломератах и брекчиях весьма разнообразны, в соответствии с чем различают:
- а) известковые песчаники, сцементированные углекислым кальцием (СаСО3);
- б) кремнистые, сцементированные безводным или водным кремнеземом (SiO2 или SiO2″nH2O);
- в) железистые — сцементированные водными окислами железа;
- г) глинистые и мергелистые — скрепленные глинистым или мергелистым веществами; эти породы легко разрушаются при попеременном насыщении водой и высыхании, при замерзании и оттаивании.
Свойства песчаников
Свойства песчаников конгломератов и брекчий зависят от их состава и строения. Цвет их определяется цветом цементирующего вещества; известковые и кремнистые песчаники, конгломераты и брекчии почти белого цвета, мергелистые—серого, железистые—желтого или буровато-красного. При чистом кремнистом цементе поверхность излома песчаника имеет стеклянный блеск, при других или смешанных цементах — матовый.
Из перечисленных выше цементированных пород чаще всего встречаются и применяются в строительстве следующие песчаники.
Известковые песчаники
Известковые песчаники — по строительным свойствам в общем сходны с обыкновенными известняками. Поэтому их испытывают и применяют так же, как и плотные известняки. Однако наличие кварцевых зерен делает песчаники труднообрабатываемыми. Как и в известняках, вредными примесями в песчаниках являются глина и серный колчедан.
Кремнистые песчаники
Кремнистые песчаники большей частью весьма стойки. Прочность же их, как и других песчаников, может быть весьма различной, так как зависит не только от качества, но и от содержания природного цемента (от характера пористости породы).
Некоторые песчаники сцементированы слабо (легко ломаются рукой), другие же обладают прочностью на сжатие, приближающейся к прочности плотных изверженных пород (свыше 1 000 кг[см2). Однако высокая твердость таких песчаников (до 7 по шкале твердости) делает их обработку очень трудной.
Железистые песчаники
Железистые песчаники обладают различной прочностью и стойкостью. Наличие кремнеземистого цемента улучшает свойства таких песчаников, а примесь глины резко ухудшает их. Чаще всего встречаются сравнительно пористые железистые песчаники невысокой прочности и стойкости.
Песчаники широко распространены, но меньше, чем известняки.
Большинство песчаников относится к плотным, тяжелым и сильно теплопроводным каменным материалам. Поэтому они применяются для кладки фундаментов, стен неотапливаемых зданий, облицовки зданий, ступеней, тротуаров и т. п.
Сланцы
Слюдистые сланцы — метаморфическая горная порода, состоящая из мельчайших зерен кварца и слюды, обладает характерной особенностью раскалываться на тонкие плитки («сланцеватость»)
Цвет — темный до черного; имеются разновидности зеленоватого цвета с рисунком.
Размер плит обычно 0,5—1,0 м2; отдельные плиты — до 3,0 м2.
Применение. Сланцы, раскалывающиеся на тонкую плитку (4—8 мм), применяются для кровли, а состоящие из более толстых плит идут для изготовления подоконников, ступеней, перегородок и пола.
Вследствие расслаивания сланца не допускается использование его в виде штучного камня. Сланец в большинстве случаев не принимает полировки и применяется с естественной или лощеной фактурой, последняя достаточно полно выявляет оттенки его окраски и рисунок.
Известковые туфы
— продукт выпадения углекислого кальция из минеральных источников; строение — ноздреватое, пористое. Туфы известкового состава с более или менее правильным расположением пор называются травертинами. Цвет травертинов белый и светло-серый.
— фото Травертина
Месторождения травертина в блоках незначительного размера известны в районе Кисловодска; используется для наружных и внутренних облицовок; в наружных облицовках может применяться только на хорошо защищенных участках. Тонко шлифованная поверхность травертина напоминает по виду старое изъеденное дерево.
Предел прочности на сжатие — от 300 до 900 кг/см2.
Вулканические туфы
— горная порода, образовавшаяся в результате затвердения пористых вулканических масс или рыхлых продуктов извержения.
Разрабатывается мощное месторождение вулканического артикского туфа розовато-серого цвета (Армения).
Твердость артикского туфа по шкале Мооса — около 2—3.
Предел прочности на сжатие — от 40 до 200 кг/см2.
Монолитность: блоки достигают 10 м3 и более.
Применение. Туф обычно применяется для кладки стен без дополнительной облицовки.
Артикский туф применен в облицовке здания Днепрогэса, в Москве — в облицовке зданий; использован также при отделке наружного павильона станции «Павелецкая» московского метрополитена. Особенно широко распространен в строительстве Армении, где известны постройки, выполненные из туфа еще в IV—V вв. н. э.
Туф применяется только с ударными и шлифованными фактурами, так как полировки он не принимает. Хорошие теплотехнические свойства делают его ценным камнем для кладки стен.
Помимо наиболее распространенного артикского туфа, в Армении и Грузии имеются другие туфы. Особенно декоративен болнисский туф (ст. Бопниси, Грузинской ) с рисунком, напоминающим разводы орехового дерева; из этого туфа сложены стены Сионского собора в Тбилиси (IX в.).