Материалы и изделия из природного камня реферат

Обновлено: 05.07.2024

Природный камень наряду с древесиной был первым строительным материалом, используемым человеком. Из глубины веков пришли памятники архитектуры, возведенные из природного камня: одно из древнейших сооружений Стоунхендж в Англии, пирамиды в Египте, храмы Древней Греции. Средневековые замки и храмы, построенные из природного камня, можно найти в каждой стране.

Прикрепленные файлы: 1 файл

LEX_1.doc

ПРИРОДНЫЕ КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

Природными каменными материалами называются материалы и изделия, получаемые механической обработкой (дроблением, раскалыванием, распиливанием и т.п.) горных пород.

Природный камень, применяемый непосредственно как строительный материал, привлекает своей декоративностью и долговечностью.

Пористые камни, такие, как ракушечник или вулканический туф, очень эффективны как местный материал для возведения стен, вместо кирпича и других искусственных стеновых материалов, так как энергозатраты на их добычу несравнимо меньше, чем обжиг кирпича или изготовление бетонных панелей и блоков ( с учётом производства цемента и арматуры).

Также природные каменные материалы играют роль сырья: его применяют в керамики, при изготовлении стекла, при производстве портландцемента и других вяжущих. Огромное количество песка, гравия и щебня используется для приготовления бетонов и растворов как заполнителя.

Знакомство с природными каменными материалами целесообразно начинать с изучения свойств основных горных пород и минералов.

Горная порода – это природный минеральный агрегат, состоящий из одного минерала (мономинеральная порода) или из нескольких минералов ( полиминеральная порода)

Минерал (от лат. minera – руда) - это физически и химически однородное вещество, образовавшееся вследствие сложных физико-механических процессов на поверхности и в глубинах земли.

В природе найдено более 3 тыс. минералов, но лишь немногие из них образуют крупные скопления; такие минералы называют породообразующими.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИРОДНЫХ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

Для того, чтобы легче разобраться в многообразии горных пород и выявить причины в различии их свойств, целесообразно воспользоваться классификацией горных пород, в основу которой положено их происхождение (генезис). Принципы такой классификации были предложены еще М.В. Ломоносовым, а в современном виде она была доработана российскими учёными Ф.Р. Левинсоном-Лессингом, А.П. Карпинским и др.

Генетическая классификация горных пород учитывает условия их образования, которые предопределяют строение и, следовательно, свойства пород. Природные каменные материалы по происхождению подразделяются на три группы.

Природный камень как строительный материал известен с глубокой древности. Он служил основным строительным материалом еще первобытному человеку. Высокая механическая прочность и долговечность позволяли использовать его в качестве стенового материала в строительстве различных сооружений, а красивая окраска и богатая текстура обусловили его применение для архитектурного оформления уникальных сооружений, храмов, дворцов.

Содержание работы

Введение…………………………………………………………………………3
1.Общие сведения……………………………………………………………….4
2. Горные породы и породообразующие минералы…………………………..5
3. Важнейшие изверженные породы…………………………………………. 8
4. Важнейшие осадочные породы…………………………………………….11
5. Важнейшие метаморфические породы………………………………….….17
6. Материалы и изделия из природного камня………………………….……18
7. Добыча и обработка каменных материалов…………………………….….19
Заключение…………………………………………………………. 20
Список использованной литературы………………………….……………. 22

Файлы: 1 файл

5fan_ru_Природные каменные материалы.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ГРОЗНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА

Выполнил: студент ГГНТУ группы ТГВ-13 Кибишев Б.А.

2. Горные породы и породообразующие минералы…………………………..5

3. Важнейшие изверженные породы…………………………………………. 8

4. Важнейшие осадочные породы…………………………………………….11

5. Важнейшие метаморфические породы………………………………….….17

6. Материалы и изделия из природного камня………………………….……18

7. Добыча и обработка каменных материалов…………………………….….19

Список использованной литературы………………………….……………. 22

1. Общие сведения

Природные каменные материалы – материалы, получаемые механической обработкой или без специальной обработки горных пород.

Горные породы – значительные по объему скопления различных минералов в земной коре, образовавшиеся под влиянием одинаковых условий.

Минерал – природное тело, одинаковое по химическому составу, строению и химическом свойствам, образующееся в результате физико-химических процессов, происходящих в земной коре.

Введение……………………………………………………………………….. 2
Краткая историческая справка………………………………………………. 3
Применение ПКМ сегодня……………………………………………………. 4
Характеристика материала.…………………………………………………. 6
Эмоциональное восприятие материала в среде..…………………………… 9

Строительство — одна из главных отраслей экономики страны.
Одновременно с индустриальным городским строительством развивается малоэтажное, в том числе индивидуальное.
Дизайнер работает на стыке художественной и технической сфер, придавая техническим конструкциям эстетическое совершенство. Таким образом, проектирование предметно-пространственной среды в целом требует заострения внимания на отдельных её компонентах: интерьер, экстерьер, городское пространство, ландшафт и в частности материалы.
Все здания и инженерные сооружения возводятся из строительных материалов, поэтому правильный их выбор, умение оценить их качество, степень сохранности, обеспечить нормальные условия эксплуатации конструкций из этих материалов — все это необходимо для архитекторов и дизайнеров.
В данном реферате рассмотрено использование такого строительного материала, как природный камень. Области применения его очень широки. Как и всякий строительный материал, природные каменные материалы должны удовлетворять ряду требований.
Сооружения и изделия изкамня проходят через всю историю цивилизации, донося до нас частицы жизни минувших поколений. Жилища и крепости, замки и храмы, мостовые и пирамиды, посуда и жертвенники, монеты и статуи, мозаики и барельефы, — все это каменные скрижали, на которых сохраняется история. Камень сыграл большую роль не только в утилитарной, но и в духовной жизни человечества. Создавая из камня произведения искусства, древние мастера обращались к вечности. Стремясь запечатлеть в камне свои представления о прекрасном, они одушевляли неживую материю.
Камень ассоциируется не только с надежностью убежища, теплом и уютом домашнего очага, но и с возвышенной умиротворенностью храма и совершенством произведения искусства.
Натуральный камень всегда использовался как строительный и отделочный материал благодаря своим уникальным свойствам: прочности, долговечности, стойкости к воздействиям окружающей среды и бесконечному разнообразию декоративных свойств. Вряд ли какой другой материал может похвастать таким разнообразием структуры, цвета, узора. Ведь каждый кусок камня имеет свою неповторимую индивидуальность, а в умелых руках мастеров становится настоящим произведением искусства.

2.
КРАТКАЯ ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

3.
ПРИМЕНЕНИЕ ПКМ СЕГОДНЯ

Строительное применение природного камня:
1) Природный камень, применяемый непосредственно как строительный материал, привлекает своей декоративностью и долговечностью.
Пористые камни, такие, как ракушечник или вулканический туф, очень эффективны как местный материал для возведения стен, вместо кирпича и других искусственных стеновых материалов, так как энергозатраты на их добычу несравнимо меньше, чем обжигкирпича или изготовление бетонных панелей и блоков ( с учётом производства цемента и арматуры).
2)Природные каменные материалы играют роль сырья: его применяют в керамики, при
изготовлении стекла, при производстве портландцемента и других вяжущих. Огромное количество песка, гравия и щебня используется для приготовления бетонов и растворов как заполнителя.
3)Природный камень – лучший материал для мощения дорог. Брусчатка является, пожалуй, древнейшим дорожно-строительным материалом, который широко используется для мощения дорог, тротуаров, площадей и площадок.
4)Высокая стойкость природных каменных материалов делает их незаменимыми для гидротехнических сооружений, дорожного и мостового строительства и во многих других случаях, когда необходимо обеспечить высокую долговечность сооружения.
5)ПКМ широко используют в экстерьере. Им облицовывают цоколи и фасады зданий.
На фасаде выигрышно будут смотреться каменные наличники, как лаконичные классические, так и с затейливым узором в стиле деревянного зодчества. Горизонтальный пояс из натурального камня не только украсит дом, но и создаст дополнительное поэтажное членение. Традиционно используется камень и на фронтонах: из него создают декоративные карнизы, медальоны, барельефы.
Натуральный камень превосходно смотрится в архитектурном оформлении парадного входа. Колонны, столбы, ступени, перила, балясины, изготовленные из камня, придадут дому торжественность и элегантность.
6)Использование ПКМ в интерьере. Во внутренней отделке комнат натуральный камень придаст особую атмосферу и неповторимый вид. В интерьере применяют напольную и настенную плитку, различные бордюры и декоративные элементы. Из камня делают различные детали интерьера: подоконники, карнизы, плинтусы, перила, столешницы для мебели, журнальные столики, барные стойки, живописные мозаичные панно и мраморную
сантехнику.
Также этот материал выбирается для изготовления шкатулок, ваз, пепельниц, письменных принадлежностей, подсвечников и других вещей.
Камень прекрасно подходит для облицовки каминов и печей. Им облицовывают бассейны, а так же строят турецкие бани.
7)ПКМ активно используют в ландшафтном и Аква дизайне. Это мощение террас и лестниц. Это водопады, ручьи, фонтаны. Повсеместно в ландшафтном оформлении используется декоративная крошка разных цветов из природного камня, украшая ею клумбы, дорожки, водоёмы. Камень подходит и для создания малых форм: альпийских горок, скамеек, беседок. Сооружают искусственные скалы, рокарии (декоративный сад с элементами из камней, сооружаемый на плоскости или на террасах), альпинарии (каменистая горка или холм с растениями, со специально оборудованным дренажом), подпорные стенки, заборы и ограждения из камня.
Природный камень в ландшафте выполняет декоративные и опорные функции, он имеет способность нести разные по силе нагрузки. Камни делят пространство, расставляют акценты, подчеркивают достоинства данной территории.
5.
ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛА

Природными каменными материалами называются материалы и изделия, получаемые механической обработкой (дроблением, раскалыванием, распиливанием и т.п.) горных пород.
Горные породы – значительные по объему скопления различных минералов в земной коре, образовавшиеся под влиянием одинаковых условий. В отличие от минерала порода характеризуется значительным объемом, строением и формой залегания.
Классификация горных пород:
Магматические породы (первичные)

Массивные:
глубинные: граниты, сиениты, диориты, габбро;
излившиеся: порфиры, андезиты, трахиты, диабазы, базальты.
Излившиеся пористые:
рыхлые: вулканические пеплы, пемзы и др.; цементированные: вулканические туфы, трассы, туфовая лава.
Осадочные породы (вторичные)

Механические отложения:
рыхлые: пески, гравий, глины, природный щебень.
цементированные: песчаники, конгломераты, брекчии.
Химические осадки:некоторые виды известняков, известняковые туфы, магнезиты, доломиты, гипс, ангидрит. Органогенные отложения:
мел, большинство известняков, трепелы, диатомиты, опоки.
Метаморфические (видоизмененные) породы

Измененные изверженные породы:
гнейсы (из гранитов).
Измененные осадочные породы:
глинистые сланцы (из глин), мраморы (из известняков), кварциты (из песчаников).

Текстура горных пород: плотная, сланцевая, полосчатая, ячеистая.
По твердости горные породы: твердые, средние, мягкие.
Минерал – природное тело, одинаковое по химическому составу, строению и химическом свойствам, образующееся в результате физико-химических процессов, происходящих в земной коре.
Свойства минералов оцениваются, в основном, по следующим показателям:
Твердость, прочность, плотность, химический состав, оптические свойства, тепловые свойства, электрические свойства, магнитные свойства, кристаллографические очертания, цвет, блеск, излом, спайность.
6
Цвет минералов - весьма изменчив, тем не менее минералы делятся на светлые (кварц, полевые шпаты) и темноокрашенные (оливин, пироксены и амфиболы).
Блеск минералов бывает различный: металлический (пирит), стеклянный (кварц), перламутровый (мусковит), шелковистый (волокнистый гипс), жирный (тальк), матовый, восковый.
Излом -это вид поверхности у осколков минерала.
Различают излом: раковистый (кварц,), землистый (мел), зернистый (мрамор), крючковатый и занозистый и т. п.
Спайность -это способность некоторых минералов раскалываться при ударе по определенным направлениям и давать на поверхности раскола гладкие плоскости, называемые плоскостями спайности.
Различают спайность:
1) весьма совершенную (у слюды), когда минерал расщепляется на тонкие пленки.
2) совершенную (у полевых шпатов, кальцита), когда осколки ограничены правильными плоскостями.
3) несовершенную (у кварца), когда при раскалывании получаются неровные поверхности. Спайность может проявляться по одномунаправлению (слюда), по двум (полевые шпаты) и по трем направлением (кальцит, каменная соль).
Твердость -это способность минерала оказывать сопротивление царапанию.
Для диагностики минералов используется относительная шкала твердости Мооса, где 10 минералов (тальк, гипс, кальцит, флюорит, апатит, ортоклаз, кварц, топаз, корунд и алмаз), расположены в порядке возрастания твердости, так, что каждый последующий минерал оставляет царапину на предыдущем.
Выветриваемость -это подверженность минералов (а также и горных пород) изменениям под действием разнообразных атмосферных факторов.

При выборе породы для осуществления архитектурной задумки руководствуются физико-химическими и декоративными свойствами натурального камня. Дизайнер может выбрать любую фактуру лицевой поверхности обработанного камня:
- шлифованная - легка неровная поверхность со следами обработки абразивным инструментом;
- полированная - глянцевая поверхность с зеркальным блеском;
- колотый камень - фактура, имитирующая естественный скол камня с перепадом рельефа до 200 мм;
- бучардированная (точечная) - поверхность со следами разрушения (выколами) от ударов
бучардой (металлический молоток, применяемый для обработки камня);
- пиленая - шероховатая плоскость с продольными канавками глубиной до 5 мм.
Методы добычи природных каменных материалов: взрывной, карьерный, подземный, механизированный.
Основные свойства природного камня: высокая прочность, долговечность, водостойкость, водонепроницаемость, морозостойкость, твердость, экологичность, эстетичность, надежность.
8.ЭМОЦИОНАЛЬНОЕ ВОСПРИЯТИЕ МАТЕРИАЛА В СРЕДЕ

Именно в качестве декоративно-отделочного материала камень великолепно вписывается в современные направления дизайна интерьера. Тенденция роста использования натуральных материалов в оформлении интерьера не случайна. Известно, что здоровье человека зависит от того, что он видит вокругсебя: красивая, гармоничная среда способна поднять настроение, снять стресс.
Один из способов применения ПКМ-это облицовка каминов.
Камины уже давно перестали быть только утилитарным атрибутом жилища. В современной квартире или загородном доме камины - это, в первую очередь, эстетика, красивая картинка, наполняющая домашним теплом и уютом все помещение.
Камины являются одними из первых изобретений человечества, которые на протяжении многих столетий не переставали преображаться по своей форме и содержанию. Мастерам Средних веков удалось сложить утонченную культуру отделки каминного фасада, а в ХХ веке камин уже стал самым настоящим символом роскоши.

Современные камины бывают самых разных видов и сегодня очень популярной стала облицовка камина натуральным камнем. Такое изделие может принадлежать к одному стилю, так же как и сочетать в себе сразу несколько, ведь в наше время каминные порталы продолжают оставаться все тем же символом престижа. К тому же, такой элемент интерьера станет не просто замечательным украшением жилища, но естественным и, что более важно, экологически безопасным источником тепла. Современные камины создаются для того, чтобы хорошо просушивать помещение, улучшать циркуляцию воздуха, а наряду с этим повышать ваш престиж и увеличивать цену вашего дома. Так или иначе, но каминный портал – это уникальный источник тепла и вдохновенья.

Следует заметить, что только правильно подобранный материал облицовки камина из натурального камня может помочь согреть дом, а также аккумулировать тепло при горении дров.
В качестве облицовочного материала чаще всего используется мрамор, гранит, оникс и травертин. Наиболее распространенным в этом плане является мрамор, поскольку мраморные камины, так же как и мраморные порталы очень просты в поддержке чистоты. Гранит считается одним из лучших материалов для облицовки благодаря разнообразию своих оттенков и вариантов узора.Оникс относится к более дорогим натуральным камням, однако именно ему приписывают лечебные свойства.

В процессе эксплуатации каменные материалы в конструкциях и сооружениях могут подвергаться медленному разрушению. Этот процесс по аналогии с разрушением горных пород на земной поверхности называется выветриванием.
Каменные материалы могут разрушаться в результате физико-химических процессов их взаимодействия с окружающей средой, а также под воздействием различных растительных организмов. Основная причина разрушения камня — воздействие воды, которая проникает в трещины и поры камня, а затем, замерзая там и увеличиваясь в объеме, разрушает его. Кроме того, резкое изменение температуры приводит к появлению на поверхности камня микротрещин, которые становятся очагами разрушения. Различные микроорганизмы и растения, поселяясь в трещинах камня, выделяют органические кислоты, которые в свою очередь разрушают камень. Различные газы, присутствующие в воздухе, например углекислый газ, интенсивно разрушают поверхность известняков и мраморов. Скорость разрушения природного каменного материала зависит от структуры, плотности, качества поверхности, химического состава породообразующих минералов и других характеристик камня, а также от интенсивности внешних воздействий на материал.
Для предохранения природных каменных материалов в конструкциях зданий и сооружений от выветривания следует выполнять определенные мероприятия — конструктивные или химические. Конструктивные мероприятия обеспечивают правильный и быстрый сток воды с поверхности камня, а также получение за счет шлифования и полирования плотной и гладкой лицевой поверхности.
Химические мероприятия предусматривают пропитку поверхности пористого камня специальными составами, которые уплотняют поверхность и предохраняют ее от проникания влаги. Среди существующих способов химической защиты каменных материалов наиболее эффективно флюатирование, т. е. пропитка поверхностного слоя пористых известняков флюатамн — растворами солей К ремнефтористоводородной кислоты. Флюаты реагируют С кальцитом СаСОз, образуя на поверхности камня нерастворимые соединения, которые заполняют все поры по перхностного слоя, препятствуя прониканию влаги в материал, и тем самым повышают стойкость его к воздействию внешней среды.
С целью повысить долговечность облицовок из природных каменных материалов рекомендуется покрывать и пропитывать их гидрофобизующими (водоотталкивающими) составами, например раствором ГКЖ-94 или ГКЖ-Ю, а также применять пленкообразующие полимерные материалы, препятствующие проникновению влаги в поры каменной облицовки.

2. При изготовлении стальных изделий расплавленную сталь разливают по изложницам. Вынутые из них стальные слитки подвергают обработки давлением. Обработка давлением основана высоких пластических свойствах стали, при этом изменяется не только форма стального слитка, но и его свойства. Существует следующие способы обработки стальных слитков давлением: прокатка, волочение, ковка, штамповка и прессование.

Прокатка – наиболее распространенный способ изготовления профилированных стальных изделий. При прокатке стальной слиток пропускают между вращающимися валками прокатного стана, в результате чего заготовка обжимается, вытягивается и в зависимости от профиля прокатных валков приобретает заданную форму (профиль). Прокатывают сталь в холодном состоянии. Сортамент стали горячего проката – сталь круглая, квадратная, полосовая, уголковая равнобокая и неравнобокая, швеллеры, двутавровые балки, шпунтовые сваи, трубы. Арматурная сталь периодического профиля и др.

А)сталь листовая б) равнобокий уголок и неравнобокий в) швеллер г) двутавр д) тавр

Прокатную угловую сталь выпускают в виде равнобоких и неравнобоких уголков с шириной полок 20 – 250 мм; швеллеры – высотой 50-400мм при ширине полки 32-115мм; двутавры - как обыкновенные, так и широкополочные. Высота обыкновенных двутавров 100 – 700 мм, широкополочных – до 1000 мм. Отношение ширины полок к высоте колеблется от 1 : 2 (при малой высоте) до 1 : 3 (при большой высоте).

Прокатную сталь квадратного сечения, а также полосовую сталь используют в строительстве для различных целей. Круглую сталь в основном употребляют в качестве арматуры для железобетона.

Прокатная листовая сталь имеет ряд разновидностей: прокатная толстолистовая шириной 600-3800 и толщиной 4-160 мм; прокатная тонколистовая шириной 600-1400 и толщиной 0.5-4 мм; листовая кровельная, в том числе оцинкованная. Шириной 510-1500 и толщиной 0.5-2 мм, а также листовая волнистая и рифленая.

Прокатную сталь для шпунтованных свай выпускают разнообразных профилей; ее применяют для гидротехнического строительства.

Стальные трубы цельнотянутые и сварные диаметром 50-1620 мм используют для магистральных газо- и нефтепроводов, водоснабжения, отопления и других целей.

Стальная арматура является важнейшей составной частью железобетона и призвана надежно работать вместе с бетоном течение всего срока службы изделия или конструкции. Арматуру располагают главным образом в тех местах изделия или конструкции, которые подвергаются растягивающим усилиям, и она должна воспринимать эти усилия.

Чугунные изделия. В современном гражданском, промышленном, сельскохозяйственном и транспортном строительстве широко используют чугунные изделия. Среди них в первую очередь следует назвать санитарно-технические изделия и оборудование, например отопительные радиаторы, ванны, мойки, вентили. Чугунные трубы применяют для стояков санитарно-технических кабин, канализационных сетей, для отвода промышленных вод и т.д.

Чугунные литые изделия изготовляет различными способами, среди которых наиболее простым является литье в формы. Прогрессивные способы литья чугуна – под давлением и центробежный. Из серого чугуна путем отливки получают элементы строительных конструкций, работающих на сжатие: колонны, опорные подушки, арки, своды, тюбинги метрополитена, плиты для полов промышленных зданий и т.п. его используют для литья печных приборов (топочные дверцы, задвижки, колосники, решетки), а также архитектурно-художественных изделий.

Читайте также: