Статья: Кирпич, бетон и натуральный камень как основные строительные материалы

Строительные материалы, которые принято называть «каменными», имеют приоритетное применение в строительстве зданий практически всех классов, за исключением, пожалуй, деревянных дачных построек и жилых домов, в основном имеющих небольшой срок службы. Из кирпича, бетона, натурального камня, как по отдельности, так и в различных комбинациях, устраивают фундаменты, возводят капитальные стены и перегородки, строят ограждения и используют их для мощения приусадебных дорожек и подъездных путей.

Каменные материалы подразделяют на природные и искусственные.

К природным материалам относятся в основном горные и осадочные породы (гранит, ракушечник).
К искусственным – кирпич, бетон и другие образцы, выполненные из глины и бетона с использованием всяких добавок (песок, известь, пластификаторы и прочее подобное).

Кирпич

Искусственный строительный материал, самый древний, и до недавнего времени (по историческим, конечно же, меркам) самый распространенный после древесины. Есть несколько классификаций кирпича.

Различают кирпич по материалу

Во-первых, по материалу: различают кирпич глиняный (керамический), силикатный, клинкерный и т.д. Они существенно различаются между собой исходным сырьём.

Керамический кирпич

Для керамического кирпича используют глину с добавлением песка и ряда других добавок. После формовки полученные бруски подвергают обжигу при высокой температуре. Хороший кирпич имеет правильные форму и размеры (как говорят строители – правильную геометрию), ровную поверхность матового оттенка, мелкопористую структуру. При ударе о такой кирпич твёрдым предметом получается характерный чистый звук.

Пережжённый кирпич (как его ещё называют – железняк) имеет стекловидную, спёкшуюся поверхность и почти всегда несколько неправильную форму и размеры; он очень твёрд. Недожжённый, как правило, имеет очень светлую поверхность и малую прочность. Из железняка обычно кладут фундаменты (для кладки стен его не используют), им можно мостить дорожки и проезды. Недожжённый кирпич по инструкции не рекомендуется использовать вообще.

Силикатный кирпич

Силикатный кирпич делают из кварцевого песка и извести. После формовки кирпичные заготовки пропаривают в автоклавах. Такой кирпич обычно дешевле керамического. Часто выпускают различной окраски. Используют как стеновой и облицовочный материал. Для устройства фундаментов применять его запрещено: при повышенной влажности он быстро разрушается.

И глиняный, и силикатный кирпич производят в полнотелым и пустотелом вариантах. Пустотелый кирпич обладает значительно лучшими теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами.

Применяют как стеновой материал в комбинации с полнотелым кирпичом, а в «чистом» виде – для устройства внутренних перегородок в помещениях. Но этот кирпич нельзя использовать для строительства перегородок в помещениях, которые обладают повышенной влажностью, к таковым относятся в первую очередь ванные комнаты и санузлы Несущие конструкции, как правило, возводят только из полнотелого кирпича, но для облицовки используют только пустотелый.

Различают кирпич по назначению

Во-вторых, кирпич различается по назначению: строительный, облицовочный и др.

Строительный кирпич

Строительный (он же рядовой) – используют при возведении стен с дальнейшей отделкой другими материалами.

Так называемый отборный строительный кирпич, обязательно полнотелый, применяют для кладки печей и других строительных элементов, которые подвергаются сильному нагреванию – каминов и дымоходов.

Такой кирпич прекрасно переносит воздействие открытого огня и раскаленных газов.

Облицовочный кирпич

В основном используется фасадный, он же лицевой. Его используют для облицовки цоколя, фасада здания, для кирпичных оград, реже – для мощения дорожек. Производят его различных цветов. Среди облицовочных вариантов различают фактурный (такой кирпич может иметь различную фактуру, например, популярен «рваный камень») и фасонный (с различной конфигурацией – для кладки сложных форм, например, арок).

Для печных работ производят жаропрочный (он же печной, огнеупорный) шамотный, кирпич. Из него выкладывают всю печь или камин целиком, или, для экономии, только их топливники (в таком случае остальную кладку выполняют из отборного полнотелого рядового кирпича).

Различают кирпич по размеру

В-третьих, различают кирпич по размеру. Его стандартные размеры: длина 25 сантиметров при ширине 12 сантиметров, высота — 65 мм. (См. Стандартный размер красного кирпича). Эти размеры определены ГОСТом. Часто выпускают кирпич размерами, производными от стандартного – полуторный (ещё его называют модульным – 250х120х88 мм) и двойной (250х120х138 мм).

Кладку из кирпича обычно выполняют на цементно-песчаном или известково-песчаном растворах (использовать растворы с известью в условиях повышенной влажности нельзя).

Бетон

Бетон – это более популярный строительный материал, представляет собой основную разновидность искусственного камня. Основные составляющие бетона — вяжущее вещество, наполнитель и вода.

Существует довольно сложная классификация бетона по назначению и виду вяжущего вещества, также имеется классификация по структуре и виду заполнителей (Например Геополимерный бетон).

В индивидуальном строительстве получили широкое распространение бетоны, приготовленные на основе цемента. Крупный наполнитель, или просто заполнитель – щебень (представляет собой продукт дробления камня) или гравий, который представляет собой гальку – камень окатанной формы. Также используется и мелкий наполнитель – песок. Большое значение имеет чистота заполнителей, отсутствие в них глины – глина сильно снижает качества бетона, поэтому песок применяют почти всегда промытый.

Тяжелые бетоны (их плотность составляет в среднем 2000-2700 кг на 1 м.куб) применяют для создания несущих конструктивных элементов, таких как фундаменты, перекрытия. Лёгкие и ячеистые (для них заполнителем служат керамзит, туф, аглопорит, шлаки) – при устройстве ограждающих конструкций и как материал для теплоизоляции.

Для элементов крупного размера (например, фундаментов) применяют бетоны с крупным заполнителем. Для перемычек, козырьков и тому подобных элементов – бетоны с мелким заполнителем.

Существенный показатель прочности бетона – его сопротивление сжатию, а важная характеристика бетонной смеси – удобоукладываемость. При индивидуальном строительстве следует предпочесть подвижные бетонные смеси – их более легко укладывать и при этом не требуется обязательного механического уплотнения (вибрирования).

Очень часто предварительно в конструкцию или изделие помещают стальные стержни – арматуру, так получают железобетон. Обычный бетон хорошо противостоит только сжатию, а железобетон – и сжатию и растяжению.

Натуральный камень

В строительном деле широко используют бутовый камень (то есть куски горной породы, имеющие неправильную форму, их размер 15-50 см) и булыжный камень (имеет окатанную форму) – при кладке фундаментов (бутовые и бутобетонные ленточные и столбчатые), стен подземных частей здания и при возведении стен преимущественно нежилых и вспомогательных помещений. Стены из бута-плитняка – прочные и долговечные, но имеют большую теплопроводность, поэтому толщина стены при этом принимается не менее 70 см. В некоторых районах применяют кладку без раствора, с подбором камней из плитняка и дальнейшим оштукатуриванием с обеих сторон.

Посредством распиловки природных массивов получают ракушечник, туф, известняк, доломит, песчаник и т.п. Используют их для кладки стен и перегородок. При этом различают камни рядовые (после кладки стену штукатурят, облицовывают) и лицевые (стены после кладки не облицовывают, не штукатурят). Такие блоки вырабатывают различных размеров.

При подобной распиловке с последующей шлифовкой и полировкой получают и облицовочный материал (из гранитов, мраморов, туфов и других) – в виде плит, полос, шашек. Такой материал широко используется при облицовке фасадов, цоколей, заборов.

Гранит, сланец, шунгит, песчаник (в виде отдельных плиток, а иногда даже крупных постелистых или плитняковых камней) широко используются при мощении дорожек.

Строительство домов из натурального камня

Дома из камня – сочетание многовековых традиций и надежности. Чем они так хороши? Что же это такое: жить за каменной стеной? Каменные дома не требуют никакого ухода за конструкциями, при этом на протяжении многих лет они не теряют своего первоначального вида. Здание не дает усадку, имеет респектабельный внешний вид. Его стены, выполненные из натуральных, экологически чистых материалов, имеют хорошие звукоизоляционные свойства. В отличие от дерева, здание пожаробезопасно, не боится различных жучков-вредителей. Оно основательно, прочно и долговечно.

Конечно, строительство каменных домов крайне дорого. Поэтому часто можно встреть и каменные дома, имеющие различную облицовку, имитирующую этот природный материал.

Виды камня

Для строительства используется несколько видов природных камней:

• гранит;
• сиенит или египетский гранит;
• габбро;
• порфиры;
• кварцит;
• мрамор;
• сланцы;
• травертин;
• доломит;
• брекчия;
• песчаник;
• известняк;
• бут;
• булыжник.

Они отличаются рисунком, цветом, физическими свойствами. Для удобства укладки их формируют. Для того чтобы подчеркнуть текстуру этого природного материала, его поверхность шлифуют.

К сведению. Построить дом можно также из искусственно созданного камня, имитирующего природный. Он значительно дешевле натурального.

Процесс строительства

Проектов таких зданий существует большое множество. Здесь практически нет ограничений на архитектурные формы здания и его элементов, их дизайн.

Само строительство каменного дома имеет свои нюансы.

1. Кладка. Кладка природного камня схожа с кирпичной. Также нужно следить за правильным выполнением перевязки и армировать места пересечения стен. Единственное отличие состоит в том, что придется подбирать камни друг к другу. Поэтому лучше применять элементы с относительно гладкой поверхностью, а самая их красивая часть должна выводиться на фасад дома. Проще всего подбирать части обтесанного или колотого бута. Пустоты между элементами должны быть заполнены раствором, швы отделаны. Для правильной укладки нужен опыт. Выполнить ее самому достаточно сложно.
2. Монтаж фундамента из природного камня. Каменные сооружения нуждаются в мощном фундаменте. Если использовать камень (или его крошку) при заливке фундамента, то получится очень прочная основа здания, которая в дальнейшем не потребует ремонта. Ему не будут страшны температурные перепады и грунтовые воды.
3. Утепление стен. Дом из камня быстро теряет тепло. Поэтому обязательно нужно дополнительное утепление стен. Его толщина и состав рассчитываются при составлении проекта здания.

Как используют камень в экстерьере

Из этого натурального материала выполняют не только дома, но и различные дополнения нему: заборы, дорожки, фонтаны и т.д., выдерживая единый стиль. Как вариант можно использовать не цельный камень, а его крошку и осколки.

Рассмотрим некоторые элементы экстерьера, прекрасно подходящие к такому дому:

1. Наружный забор. Его желательно выложить (или облицевать) тем же материалом, что и построенный дом. Форма забора может быть любая. Под ним устраивается фундамент. Прекрасно смотрится и кованое ограждение.
2. Кованые фонари. Кованые фонари на участке придают дому уютный и романтичный вид ночью.
3. Фруктовые деревья. Фруктовый сад у стен дома из природного камня привносит в экстерьер домашний и уютный оттенок.
4. Каменные дорожки. Для оформления дорожек на участке можно использовать небольшие плоские камни.
5. Бассейн и беседка. Они прекрасно дополнят архитектурный облик дома.
6. Белая отделка дверей и крыльца. Белоснежная отделка дверных и оконных проемов, как и крыльца, прекрасно сочетается с такими стенами. Дополнить картину могут живые растения в кадках или красивые клумбы.

В интерьере дома

Такой материал подходит для любого стиля интерьера. Из него делают: вазы, статуи, подсвечники, светильники, фонтанчики и т.д. Колоритно смотрятся каменные колонны и лестницы.

Часто жители дома из натурального камня заказывают каменные столешницы и подоконники. Их выполняют из мрамора, кварца или оникса. В продаже есть каменные раковины для кухни или ванной. В общую концепцию вписываются и сочетания камня с деревом или железом.

Камин

Традиционной частью таких домов часто становятся камины. Это не только украшение, но и источник тепла. У него часто собираются домочадцы в холодные зимние вечера для чаепитий и бесед.

Каменная печь

Стильно смотрится и большая каменная печь, украшенная изящной кованой решеткой и оформленная поленницей. Интерьер и экстерьер такого здания – место интересных дизайнерских идей и находок. Ничто так не защитит жилище от внешней среды, как камень. Этот натуральный материал не боится ни воды, ни огня. Поэтому каменные дома будут строиться во все времена.

Природный камень в строительстве. Характеристики. Фото. Применение.

Ещё только недавно взяв в негнущиеся пальцы палку, не умея создавать и строить, человек интуитивно понял, что под защитой камня ему будет безопасней, и стал заселять пещеры. И как в наши дни не хватает жилплощади, в те давние времена с ростом численности людей также стало не хватать пещер. И стал человек строить жилище, сначала хлипкое типа шалаша, попробовал хижины на дереве, деревянные дома. Такие убежища часто не спасали от дикого зверя, всё деревянное боялось пожара, да и не везде на Земле было дерево. Потому наряду с деревом стали в строительстве применять камень. Особенно в городе: народу много, дерева на всех не хватало.

Классификация горных пород

А каких только камней нет? Разные по прочности, цвету, твёрдости. Строители нашли применение любым свойствам камня, да и разные свойства нужны в разных элементах здания. Свойства же зависят от происхождения того или иного камня. Геология в зависимости от условий происхождения классифицирует их так:

• — магматические;
• — осадочные (органические и минеральные);
• — метаморфические (преобразованные).

Если вникать глубже, так это всё стадии существования одних и тех же горных пород. Поначалу излилась из вулкана (или была им выброшена) магма (лава), кристаллизовавшаяся и образовавшая камень.

Потом за своё чёрное дело взялись жара и холод, вода и лёд, ветер. Они постепенно разрушали и измельчали камни. Ветры и течения сносили их в более спокойные места, где они аккумулировались, наслаивались и прессовались под действием своего веса и толщ воды. Такая же участь постигала умершие организмы и растения. Так образовывались осадочные породы, а уж от силы давления зависело, остаться им песком и глиной или слежаться почти до твёрдости камня.

Если же в этот процесс вмешивались ещё и очень высокие температуры (хотя бы и опять от действия вулканов), то породы меняли свою структуру, образовывая опять твёрдый камень. Их называют метаморфическими. Таким образом, самыми древними являются магматические горные породы.

Древние камни и молодые дома

Природный камень применяется в жилищном строительстве. Если это касается магматических пород, то не только дома из них, но и облицовку не каждый может себе позволить: большинство этих пород очень твёрдые, и их обработка влетает в копеечку. Поэтому ими часто облицовывают общественные здания? Как-никак там деньги из бюджеьта. Строительное применение природного камня:

• — облицовка цоколей и фасадов зданий, колонн, столбов;
• — обустройство внутренних интерьеров, облицовка каминов и печей;
• — ландшафтный и аквадизайн (водопады, ручьи, фонтаны и т.д.);
• — доля создания малых форм (альпийских горок, скамеек, беседок);
• — мощение дорожек, площадок, террас, лестниц и т.д.

Повсеместно в ландшафтном оформлении используется декоративная крошка разных цветов из природного камня, украшая ею клумбы, дорожки, водоёмы.

Наиболее распространён из магматических пород гранит .

В строительстве желательно использовать мелкозернистый (есть ещё средне- и крупнозернистый) гранит. Он нормально шлифуется, равномерно истирается, устойчив к выветриванию и при нагреве меньше трескается. О прочности, монументальности и элегантности обработанного гранита нам говорят Мавзолей дедушки Ленина в Москве, Александрийский столб и Исаакиевский собор в Санкт-Петербурге. По древнеримской гранитной брусчатке гуляют и поныне. Для внутренней отделки зданий применять гранит не рекомендуется: считается, что он накапливает радиацию. Хотя, всё тщательно проверив, из него делают и подоконники, и каминные доски, и столешницы, и лестницы, и полы дворцов.

Из глубинных магматических пород, подобных граниту, ещё можно назвать сиенит, диорит, габбро и лабрадорит. Более знаком лабрадорит , им облицованы гранитные стены Мавзолея. Остальные из них в облицовке применяются довольно редко, в основном идут на дорожное строительство.

Из излившихся магматических пород наиболее известен базальт . Он обладает большой твёрдостью, но при этом очень хрупок, поэтому применяется в дорожном строительстве. После плавления и последующего остывания, наоборот, становится очень прочным, из него изготавливают трубы, облицовочные материалы и т.п. Ещё из базальта производят базальтовую вату, являющуюся хорошим тепло- и звукоизолятором.

Помимо массивных и твёрдых гранитов и базальтов и похожих на них горных пород в строительстве часто используют рыхлые и лёгкие пемзу и вулканические туфы. Они являются извержёнными продуктами деятельности вулканов.

Пемза вообще уникальный строительный материал. Она пориста, в два раза легче воды, но воду не поглощает, так как поры изолированы друг от друга. А раз не впитывает воду, то морозостойка. При этом является отличным теплоизоляционным материалом. Также пемзу применяют, как абразивное (шлифующее) средство. Из вулканических же туфов выпиливают правильной формы блоки, применяемые для кладки стен. Строения получаются тёплыми, так как туф имеет пористую структуру.

Природные камни, образованные осадочными породами

Осадочные породы по происхождению делят на три группы:

• — обломочные (механические);
• — химические, получающиеся в результате химических реакций;
• — органогенные, обязанные своим происхождением либо отмиранием организмов, лидо продуктами их жизнедеятельности.

Из органогенных осадочных пород в строительстве применяются известняки, мел, диатомиты и трепелы. Основой любого известняка является СаСО3, чаще всего образованный из останков живых организмов, ракушек и хитиновых покровов организмов. Произошедший из раковин известняк часто называют известняком-ракушечником (или ракушняком ).

Если в известняке более 98% СаСО3, то они называются чистыми, более 90% ― мергелистыми, менее 90% ― мергелями. Почему на это стоит обратить внимание? Мергели ― это смесь глины и известняка в разных пропорциях, а основная часть строительного цемента производится из них. Если известняк плотный, он шлифуется и идёт на облицовку стен (правда, блеска добиться практически невозможно), на изготовление подоконников, ступеней, карнизов и т.п. Если известняк-ракушечник или просто известняк пористы, то их распиловкой переводят в штучный камень нужных размеров, после чего из них кладут стены домов (Крым, Молдавия, Кавказ). Москву-то несколько веков назад и окрестили Белокаменной именно потому, что большинство каменных зданий строились из известняка.

В отличие от известняков диатомиты и трепел образовались не из животных организмов, а из панцирей диатомовых водорослей. Трепел более древний, то есть это диатомит, где вышеупомянутые панцири превратились в опал. Наиболее часто применяются диатомит и трепел в качестве теплоизоляционных материалов.

Осадочные породы химического происхождения представлены магнезитами, гипсами, ангидритами и известковыми туфами, выпавшими в виде осадка из углекислых вод, вышедших на поверхность земли. Чаще всего применяется гипс и травертин (осадок углекислых вод). Применение в строительстве гипсов (там они идут под названием алебастр) понятно: они используются там, где нужна твёрдость и быстрота схватывания. Его белый матовый цвет хорошо смотрится в потолочных и настенных панно, хотя он может быть разных оттенков, при этом он хорошо полируется.

Травертин мало чем отличается по свойствам от ракушняка (это тот же самый карбонат кальция СаСО3): легко пилится ножовкой, имеет разные оттенки. Но происхождение другое, в структуре не будет видно ракушек, иногда можно заметит наслоения. Есть ещё одна характерная черта: при разрезе видны пузырьки, которые остались в местах выхода сернистого газа. Отзывы о травертине такие: смотрится богато, узор неповторим, в ванной и бассейне на нём не скользко. Уже одни тол ько эти характеристики заставляют обратить на себя внимание.

О качестве травертина может сказать Колизей, ведь он построен из этого стройматериала.

Другим примером может служить Казанский собор в Санкт-Петербурге.

Природные камни метаморфизованные

Из метаморфических пород строительство в основном использует мраморы, гнейсы, глинистые сланцы и кварциты. Над ними природа поэкспериментировала и придала им новые свойства. Из них в отделке чаще всего применяется мрамор . Это бывший известняк, но под действием огромных давлений и высочайших температур он кристаллизовался. Мрамор бывает самых различных цветов и оттенков, что зависит от попавших в него примесей. Распиловка, шлифовка и полирование мрамора не вызывают трудностей, что вкупе с цветом и эстетичным видом определяет его применение в декорировании и облицовке. Мрамором отделывают полы, лестницы, внутренние стены и подоконники, и т.д. С древних времён его используют и во внешней отделке, но сернистый газ (кислотные дожди) быстро видоизменяет мрамор, вступая с ним в реакцию. В результате мрамор изменяет цвет и теряет блеск, то есть постепенно разрушается.

Гнейсы ― это перекристаллизовавшиеся граниты. Поэтому некоторые характеристики: плотность и прочность ― практически идентичны. Только вот прочность та же, если усилие прилагается перпендикулярно расположению слоёв. Да, гнейсы приобрели сланцеватую структуру, поэтому довольно легко раскалываются вдоль слоёв. В сравнении с гранитами, это облегчает добычу, но благодаря этому усиливается влияние выветривания. Иногда хватает несколько циклов «жара-холод», чтобы началось расслаивание. Из гнейса изготавливают строительный щебень, бут, плиты. Из плит укладываются набережные.

Глинистые сланцы образовались из глин и приобрели твёрдость камня благодаря очень большому давлению. Они не только уплотнились, но и кристаллизовались настолько, что никак не впитывают воду. Сланцеватость даёт возможность раскалывать сланцы на тонкие плиты с ровной поверхностью. Так изготавливают вечный, можно сказать, кровельный материал, называемый природным шифером.

Кварцит – это настолько прочный симбиоз кристаллических зёрен кварца и кремнистого песчаника, что даже непонятно, какая их этих пород была цементирующей. Он очень прочен, выдерживает давление 4000 кг/см 2 . Он трудно обрабатывается, но хорошо поддаётся полировке.

Цвет кварцита может быть белым, серым, жёлтым, тёмно-вишнёвым, малиново-красным (считается самым красивым). Красота этого камня используется в монументальном искусстве. Спас на крови, гробницы Александра Первого и Наполеона, верхушка кремлёвского Мавзолея ― всё это разновидности кварцита.

Преимущества и недостатки природного камня

Огромный плюс ― это долговечность. Яркий пример тому ― древние замки, которыми мы восторгаемся по сей день. Природный камень помимо этого сочетает в себе одновременно монументальность и изящество, строгость и эффектность. Преимуществом является и универсальность использования: кладка, облицовка, дорожное строительство и декорирование (например, устройство фонтанов).

Есть и недостатки. Это большой вес, потому при работе с природным камнем нужно хорошо знать параметры камня, характеристику строящегося объекта и основы сопромата. Кроме этого, каждая партия камней должна быть проверена на радиацию: породы зачастую древние, а периоды полураспада радиоактивных элементов очень велики.

Источник https://z7u.ru/statia-kirpich-beton-i-natyralnyi-kamen-kak-osnovnye-stroitelnye-materialy/

Источник https://kakpostroitdomic.ru/stroitelstvo/bloki/drugie-vidy/doma-iz-kamnya.html

Источник http://www.megastroika.biz/index/prirodnyj_kamen_v_stroitelstve_kharakteristiki_foto_primenenie/0-162