Для получения профилированных изделий (ступеней, поясков, карнизов и т. п.) на камнеобрабатывающих заводах применяют камнефрезерные и универсальные профилирующие машины.
Шлифуют и полируют на шлифовально-полировальных станках с вращающимися дисками, которые перемещают по поверхности изделия. Шлифуют с применением зернового абразива: корунда, карборунда или мелких пылевидных алмазов, которые увеличивают производительность оборудования. После шлифования камень имеет гладкую матовую поверхность. Для придания камню блестящей гладкой поверхности его полируют войлочными полировальными дисками с использованием мастик и тонких полирующих порошков из оксидов металлов (хрома, олова, железа и др.) или нитрата олова.
Абразивная обработка создает следующие фактуры: пиленую – с тонкими штрихами и бороздками глубиной до 2 мм; шлифованную – равномерно шероховатую с глубиной рельефа до 0,5 мм; лощеную – гладкую бархатисто-матовую с выявленным рисунком камня; зеркальную – гладкую с зеркальным блеском.
Термическая обработка каменной породы основана на воздействии струи газа с высокой температурой (в результате сжигания бензина в воздушной струе) на поверхность этой породы. При обработке камня бензовоздушным термоотбойником он нагревается неравномерно, и возникающие термические напряжения вызывают скалывание верхнего слоя. С помощью термической обработки можно оплавить поверхностный слой камня, при этом получают своеобразную "глазурованную" фактуру; кроме того, изменяют естественный цвет горной породы.
Во время транспортирования и хранения природных каменных материалов и изделий не допускается их механическое повреждение, загрязнение и увлажнение. Нельзя перевозить облицовочные плиты и другие изделия навалом и сбрасывать при разгрузке с транспортных средств.
При транспортировании и хранении пиленые и тесаные облицовочные плиты устанавливают на ребро с прокладками, а полированные укладывают в специальные контейнеры, лицевой стороной внутрь, прокладывая между ними бумагу. Архитектурные детали и подоконники перевозят в решетчатой таре.
Облицовочные изделия из природного камня рекомендуется хранить в закрытых складах или под навесом по отдельным видам, а блоки для распиливания и бортовые камни – на открытых спланированных площадках уложенными на деревянные подкладки. На складе должен быть обеспечен отвод воды.
В ряде случаев весьма эффективно применение в общественных и жилых зданиях облицовочных материалов из природного камня. Высокая долговечность этих облицовок обеспечивает незначительный уровень затрат на эксплуатацию – в 5–8 раз меньше, чем при отделке зданий цветными растворами и бетонами, а также керамическими плитками.
При выборе камня следует учитывать наличие местных ресурсов. Местный камень, особенно светлых тонов, может найти широкое применение для облицовки стен и изготовления отдельных архитектурных деталей фасадов зданий.
Применение привозного облицовочного материала должно быть экономически оправдано, поэтому использовать его следует в тех частях зданий и сооружений, где он не может быть заменен другими материалами.
Применять природный камень следует в ограниченных объемах для цокольных частей фасадов, находящихся в пределах хорошей видимости, и внутренних облицовок, где декоративные требования имеют решающее значение. Выбирая камень, следует помнить, что под влиянием атмосферных воздействий светлые пористые породы (известняки) быстро запыляются и теряют свой цвет, становясь грязно-серыми; граниты, габбро, лабрадориты и другие темноокрашенные породы с ударными фактурами запыляются, теряют насыщенность цветового тона и несколько осветляются.
Для наружных облицовок можно применять все виды твердых и средней твердости пород камня, обладающие достаточной прочностью и атмосферостойкостью.
Для внутренних облицовок определяющими показателями при выборе камня служат его декоративные свойства и сопротивление истиранию.
Для облицовки внутренних стен, пилястров, столбов обычно применяют светлые и цветные мраморы и травертин, для плинтусов – темные мраморы, лабрадорит, для полов и ступеней – мраморизованные известняки, лабрадорит, габбро, для поручней – мрамор, гранит, для подоконников – мрамор.
Для внутренних облицовок вертикальных поверхностей, как правило, принимается зеркальная (полированная) фактура лицевой поверхности камня, для полов и ступеней – лощеная и шлифованная. В зеркальных фактурах наиболее полно выявляется цвет и рисунок камня, что вызывает необходимость подбора плит с учетом характера рисунка каждой плиты. Это относится к некоторым разновидностям мраморов, обладающих извилисто-полосчатым или пятнистым рисунком или отличающихся по цвету в пределах одного месторождения.
Плиты для создания общего рисунка и цветовых переходов в данной плоскости облицовки следует подбирать на стендах в заводских условиях с маркировкой плит.
Мраморы однотонные, со слабыми прожилками, мелкой сеткой жилок или равномерно пятнистые не требуют подбора и широко применяются для облицовки больших плоскостей.
Фактура лицевой поверхности природного камня выбирается в зависимости от архитектурных требований, предъявляемых к облицовке, декоративных качеств породы, ее структуры и физико-механических свойств, определяющих техническую возможность получения той или другой фактуры.
Полированная (зеркальная) фактура позволяет не только предельно выявить насыщенность цветового тона, глубину цвета и рисунка камня, но и обнаруживает все его дефекты. Поэтому применение полированных элементов облицовки следует рекомендовать главным образом для цокольной части здания.
Шлифованная фактура на твердых породах резко снижает насыщенность цветового тона, значительно повышает светлоту камня. Гладкие шлифованные фактуры целесообразны для однородных мелко– и среднезернистых серых гранитов (отсутствует цветовой тон и рисунок). Они мало подвержены загрязнению, хорошо очищаются дождевыми водами, индустриальны в изготовлении и отличаются невысокой стоимостью по сравнению с полированными фактурами.
В наружных облицовках в декоративных целях широко применяют скрытокристаллические породы средней твердости (известняки и туфы), а также белые мраморы со шлифованными фактурами. Использование полированных мраморов для фасадов не рекомендуется, так как в климатических условиях большей части территории России полировка их быстро утрачивается.
Кованые фактуры (бороздчатые и точечные) рекомендуются для малодекоративных твердых пород камня. Наковкой раздробляются кристаллы на поверхности, что в значительной степени гасит природный цвет камня.
Бугристые фактуры лучше выявляют цвет и кристаллическое строение гранитов, так как раздробление кристаллов на поверхности происходит только в местах удара инструментом. На породах средней твердости (плотные известняки, песчаники, артикский туф) следы инструмента менее заметны, что повышает декоративность фактуры.
Фактура скалы получается при обработке гранитов с помощью ударного инструмента. При этом сохраняются кристаллы в поверхностном слое, отсутствуют следы инструмента, фактура отличается красивым рельефом с сильной светотенью, придающей поверхности особую декоративность. Фактура скалы хорошо выявляет цвет и строение камня.
Выбор облицовочного камня, фактуры лицевой поверхности и их сочетания проверяют на натурных образцах и фрагментах.
7.3. Инструменты, приспособления, механизмы и инвентарь для облицовочных работ
Контрольный и рабочий инструмент. В набор контрольного инструмента входят:
1) стальная или деревянная линейка для контроля ровности поверхности камня; стальной угольник с длиной рабочей стороны до 0,5 м для проверки прямоугольности смежных граней;
2) трубчатый (водяной) уровень для нивелирования в недоступных местах; весок для провешивания поверхностей;
3) уровень для выверки горизонтальных и вертикальных поверхностей;
4) порядовка для контроля причальным шнуром правильности положения горизонтальных швов;
5) пеньковый, крученый причальный шнур диаметром 2–3 мм или шнур из тонкой стальной проволоки для проверки ровности плоскости облицовки, линии шва и фиксации на стене мест расположения гнезд для крепления.
Контрольный шаблон из оцинкованной листовой стали или жести для проверки точности исполнения профильной части элемента.
Стальной метр (или рулетку ) длиной 1,0–2,0 м используют для проверки линейных размеров элемента и определения положения шва замером от репера. Установку элементов облицовки в проектное положение контролируют с помощью отвеса, шнура, линейки и уровня.
Для сверления, развертывания и зенкования отверстий в изделиях из камня, в бетоне и кирпиче предназначена пневматическая сверлильная машина .
Для пробивки отверстий в камне и бетоне, распазовки плит служит электромолоток .
Приспособления для подъема и установки элементов облицовки. При подъеме и установке в проектное положение облицовочных элементов применяют захваты.
Стержневые захваты представляют собой два круглых стержня диаметром 20–35 мм, вводимых в пробуренные или просверленные под углом 60° отверстия. В проушины стержней или кольца, продетые в них, пропускают трос или цепь от подъемника.
Их применяют при подъеме деталей карниза, пояса и других элементов значительной длины.
Для захвата камня с краев используют захватные крючья . В местах упора крючьев вырубают углубления. Захватные крючья применяют только для перемещения и погрузки камней на складах или при установке отдельно стоящих элементов.
Для перемещения и погрузки камней на складах пользуются захватными клещами. Для установки элементов облицовки их не применяют, так как они способны удерживать груз только при полном натяжении подъемного троса.
Для подъема тяжелых облицовочных элементов толщиной более 100 мм и массивных деталей используют захват "волчья лапа", представляющий собой обратный составной клин с вкладышем, который вводится в отверстия на верхней постели камня в виде хвоста ласточки.
В тяжелых элементах используют два и более захвата с глубиной заделки 50– 200 мм.
Для подъема легких камней иногда применяют рычажный захват , представляющий собой две изогнутые стальные полосы, в проушины которых вставлено кольцо. Такой захват требует углубления в камне в виде хвоста ласточки.
Плиты, детали и камни массой более 50 кг устанавливают в проектное положение с помощью подъемных механизмов и захватов Стальные тросы без специальных захватов или другие приспособления, вызывающие повреждения кромок элементов облицовки, не применяют.
Для подъема и установки облицовочных плит, укладываемых на подкладки, используют брезентовую ленту, пеньковые канаты, стальные тросы и сжимы.
Контейнеры применяют для подъема мелких деталей облицовки.
Облицовочный камень в пределах этажа перемещают на ручных двухосных тележках или специальных грузовых тележках с рычажной подъемной платформой. Для транспортирования облицовочных плит массой до 300 кг к месту обработки и подъема на каретку станка для резки гранита и мрамора используют ручную тележку-подъемник на четырех обрезиненных колесах.
7.4. Наружные облицовочные работы
Наружные работы включают облицовку цоколя, поля стены, дверных и оконных проемов, наружных лестниц, крылец, площадок, колонн и пилястр. К ним относится также установка карнизов, элементов ограждений, ступеней, бортового камня, парапетов набережных и др.
Фасады зданий можно облицовывать одновременно с возведением стен или по готовой стене. Последний способ более трудоемок и менее производителен.
В каркасных зданиях с поэтажным опиранием облицовки на бортовые конструкции облицовку можно выполнять на нескольких этажах одновременно.
Облицовочные работы целесообразно вести при положительной температуре. Зимой облицовку выполняют в тепляках, или с применением растворов со специальными добавками, твердеющих при отрицательной температуре. Можно также использовать электропрогрев при напряжении тока в сети не более 36 В.
Конструкция облицовки вертикальных поверхностей должна исключать проникание влаги через соединения камня.
Растворы для заполнения зазора между облицовываемой плоскостью и облицовочными элементами не должны содержать растворимых солей, которые образуют высолы на поверхности облицовки. Поэтому следует использовать растворы на пуццолановом цементе и промытом песке с добавкой пластификатора (мылонафта, петролатума и др.). Водоцементное отношение раствора не должно превышать 0,4–0,5.
Стальные детали облицовываемых конструкций, как и стальные крепления элементов облицовки, необходимо защищать от коррозии.
В процессе производства работ проверяют правильность и надежность крепления элементов облицовки.
Плиты и детали наружной облицовки, кроме облицовки на относе, устанавливают на цементном растворе, элементы облицовки из белого мрамора – на растворе из белого цемента.
Для увеличения прочности сцепления элементов облицовки с раствором тыльные стороны их тщательно очищают и промывают.
Чтобы не происходило смещения камня, пазухи между плитами и облицовываемой поверхностью заполняют раствором слоями в несколько приемов. При этом первую заливку делают пластичным раствором на высоту 10 см.
Толщина швов облицовки зависит от фактуры лицевой поверхности камня и обычно принимается для зеркальной и лощеной фактур равной 1,5 ± 0,5 мм, для шлифованной, точечной, бороздчатой и бугристой – 5 + 1 мм, для скалы – 10 + 2 мм. При лицевой кладке из пиленых камней толщина шва составляет не более 10 мм.
При высоте гранитной облицовки гладких поверхностей более 3 м плиты и детали устанавливают с прокладкой рольного свинца в горизонтальных швах.
Элементы с зеркальной и лощеной фактурами соединяют насухо, пришлифовывая кромки, или устанавливают на прокладки из рольного свинца.
Элементы облицовки с другими фактурами при толщине горизонтальных швов более 4 мм устанавливают на слой раствора, толщина которого регулируется прокладками или деревянными клиньями. Вертикальные швы перед заполнением пазух раствором конопатят на глубину 15–20 мм. Конопатку и клинья удаляют после затвердения раствора. Окончательную отделку швов облицовки с зеркальной или лощеной фактурой и соединением насухо производят, заполняя их мастикой на натуральной олифе, со свинцовой прокладкой – расчеканкой заподлицо с поверхностью облицовки.
Швы облицовки с другими фактурами заполняют раствором и расшивают.
Для защиты облицовки от коррозии и образования высолов верхним граням выступающих гранитных элементов (пояскам, карнизам) придают уклон наружу, который обеспечивает сток воды. Уширения верхней плоскости гранитных карнизов и цоколя перекрывают плитой, верхние плоскости карнизов и поясков из известняка и туфа покрывают оцинкованной сталью.
Повреждения на гранитных зеркальных поверхностях устраняют шеллачной или карбинольной мастиками, а на мраморных – цветной карбинольной или канифольной.
После окончания отделки элементы с зеркальной фактурой промывают водой с помощью щеток и протирают чистыми тряпками. Поверхность облицовок со шлифованной, точечной, бороздчатой фактурой и фактурой скалы очищают пескоструйными аппаратами.
В горизонтальных рядах камни устанавливают от краев к середине. Каждый ряд начинают с установки угловых камней, через которые натягивают контрольный шнур для проверки горизонтальности швов.
Горизонтальность установки 1-го ряда облицовки проверяют нивелиром, правильность положения последующих рядов – шнуром, уровнем и отвесом, отметки горизонтальных швов – по реперам, правильность положения каждого шва – стальной мерной лентой.
Установка цоколя. Его облицовывают плитами из твердых пород с высокой механической прочностью и атмосферостойкостью – кварцитов, гранитов, лабрадоритов, габбро. Иногда цоколи зданий облицовывают плитами из известняка.
По характеру облицовки различают массивные и облицованные цоколи.
Массивный цоколь выполняют из штучного камня вперевязку с кладкой стены. При этом применяют колотый камень, тесаные плиты, карнизный или кордонный камень.
Облицованный цоколь бывает простым – из одной плиты или составным – с кордонным камнем над плитой. Облицовывают цоколь плитами толщиной 40–100 мм одновременно с кладкой или по готовой стене. Кордону цоколя придают форму, обеспечивающую быстрый водосброс.
Простой цоколь представляет собой плиту со скосом. Облицовку начинают с установки угловых камней на выступе фундамента, кладку стены ведут после установки облицовки на высоту ряда.
Перед началом работ определяют точное соответствие длины камней длине облицовываемого цоколя. Выступающие неровности срубают, а впадины заполняют раствором.
При облицовке цоколя известняком внутреннюю поверхность камня предохраняют от влаги изоляционными прокладками или обмазывают жидким тестом из гидрофобного цемента слоем 10–15 мм.
При использовании для облицовки твердых пород промазывают швы с тыльной стороны камня водонепроницаемым раствором.
После наружной конопатки или промазки швов заполняют раствором пазухи между облицовкой и стеной фундамента.
Цоколь облицовывают следующим образом. Шнуром на высоте 1-го устанавливаемого ряда намечают наружную поверхность облицовки. Поверхности стен промывают струей воды. Размечают и сверлят отверстия в стене пневматической или электрической сверлильной машиной. Глубина отверстий в стене не менее 100 мм, диаметр зависит от величины загнутого конца, но должен составлять не менее трех диаметров крюка.
Плиты цоколя устанавливают по готовой стене на крюках, закрепленных в гнездах деревянными пробками (впоследствии удаляемыми) или стальными клиньями, которые забивают ударами молотка. Вертикальное положение плит облицовки регулируют деревянными клиньями (6).
При облицовке цоколя одновременно с кладкой камни устанавливают на раствор густой консистенции толщиной слоя 10–15 мм. Кладку стены ведут вплотную к камню. Крепление вводят после того, как кладка стены выложена на высоту установленного ряда.
Промежуточные камни устанавливают после того, как раствор, на котором уложены угловые камни, достаточно затвердеет. Установку камней ведут от углов к середине, с обоих концов одновременно. Последний, "замковый", камень подгоняют по месту.
Плиты цоколя крепят к кладке стены крюками по 2 шт. на плиту сверху, а между собой – штырями и скобами.
Сложный цоколь. Гладкую часть цоколя облицовывают плитами толщиной 40–100 мм. Плиты укрепляют крюками по 2 на каждый элемент. При высоте плит более 1000 мм в вертикальные швы для усиления связи со стеной и удобства монтажа камней устанавливают комбинированные крюки со штырями или простые, по одному на каждый камень.
Смежные элементы кордонного камня цоколя в вертикальных швах соединяют штырями, заливая их раствором после окончательной установки.
Кордонный камень связывают двумя крюками со стеной и двумя штырями с плитой облицовки цоколя.
Когда стену выше цоколя не облицовывают, камни кордона крепят к стене комбинированными крюками, расположенными в вертикальных швах.