JČU-ZF,
KATEDRA KRAJINNÉHO MANAGEMENTU
STAVEBNÍ MATERIÁLY A KONSTRUKCE (STMK)
KÁMEN A KAMENIVO
KÁMEN A KAMENIVO
KÁMEN A KAMENIVO VYUŽITÍ •
Pozemní stavitelství
KÁMEN A KAMENIVO VYUŽITÍ •
Dopravní stavby
KÁMEN A KAMENIVO VYUŽITÍ •
Ostatní
KÁMEN A KAMENIVO SPECIFICKÉ VLASTNOSTI • • • • • • •
Velká hutnost Pevnost v tlaku Odolnost proti povětrnostním vlivům Odolnost proti mikroorganismům Odolnost proti ohni Nízká obrusnost Příznivé architektonické působení
KÁMEN A KAMENIVO TĚŽBA A ÚPRAVA KAMENE • •
Stavební kámen se těží v lomech většinou za pomoci trhavin Bez trhavin se těží kámen pro kamenické a sochařské účely, kde nesmí být trhliny
Stěnový lom
Jámový lom
KÁMEN A KAMENIVO TĚŽBA A ÚPRAVA KAMENE •
Lomařské výrobky – hrubě opracované, nebo neopracované
•
Kamenické výrobky - nejprve hrubě opracované a následně ručně nebo strojně jemně opracované
Úprava povrchu kamene i jeho tvarování jsou závislé na druhu kamene a na účelu jeho použití. Kámen, jehož složení má podobné fyzikální vlastnosti lze leštit. (žula, syenit, mramor, diabas, alabastr) Kámen s nestejnorodým složením se leštit nedá. (pískovec, opuka, trachyt) Hladké plochy a přesné hrany jsou závislé na kvalitě zrn ale i pojícího tmele.
KÁMEN A KAMENIVO Přehled známých používaných hornin a jejich vlastností
KÁMEN A KAMENIVO VÝROBKY Z KAMENE •
Kamenný blok – vzniká přímo v lomu hrubým opracováním
•
Lomový kámen - neupravený (tříděný, netříděný, pro těžký zához) - upravený (dlažba svahů, rigolů, břehů)
Soklové zdivo
Kyklopské zdivo
KÁMEN A KAMENIVO VÝROBKY Z KAMENE •
Dlažební kostky - ručně nebo strojově vyráběné (žula, diorit, čedič, andezit) - tvar krychle nebo hranolu • velké 160x160mm • drobné 60-120mm • mozaikové 40-60mm
•
Krajníky a obrubníky – pro zpevnění okrajů vozovek, zvýšených nástupišť, chodníků
•
Dlažební desky – vyrábějí se v tloušťkách 120 - 200mm
KÁMEN A KAMENIVO VÝROBKY Z KAMENE •
Kopáky • běhoun • vazák
•
Haklíky - čtvercové nebo obdélníkové - probíhají přes dvě nebo více ložných spar
•
Kvádry
KÁMEN A KAMENIVO VÝROBKY Z KAMENE •
Obkladové desky - řežou se v tloušťce 20 - 50mm (i 8mm) - povrch broušený nebo leštěný - obklad fasád, místností, pilířů, parapetní desky, ostění oken
•
Sokolové desky
•
Řemínkové obklady – vznikají štípáním větší desky na hranolky o rozměrech 100 – 150mm a tloušťce 15 – 40mm
KÁMEN A KAMENIVO VÝROBKY Z KAMENE •
Schodišťové stupně - masivní nebo obložené deskami - samonosné nebo nesené - rovné nebo kosé
•
Krytinové desky a břidlice – vyrábějí se ze štípatelného materiálu v tl. 4 – 15mm
KÁMEN A KAMENIVO VÝROBKY Z KAMENE
Břidličná „dlažba“ před gotickým Děkanským kostelem Narození Panny Marie v Klatovech
KÁMEN A KAMENIVO VÝROBKY Z KAMENE
Břidličná „dlažba“ před gotickým Děkanským kostelem Narození Panny Marie v Klatovech
KÁMEN A KAMENIVO VÝROBKY Z KAMENE
Žulové jitrnice - Masarykova ulice, Hluboká nad Vltavou
KÁMEN A KAMENIVO KAMENIVO •
Sypký anorganický materiál přírodního nebo umělého původu, jehož zrna vytvářejí vzájemným opřením nebo zaklíněním pevnou a tlakově odolnou kostru. Ve stavebnictví se používá často jako plnivo v kombinaci s vhodným pojivem. U dopravních staveb kamenivo tvoří zejména konstrukční podkladní vrstvu.
•
Přírodní kamenivo dělíme na těžené a drcené
•
směs drobného a hrubého těženého kameniva se nazývá štěrkopísek
•
směs drobného a hrubého drceného kameniva se nazývá štěrkodrť
•
štěrkopísek se těží v přírodních nalezištích
•
štěrkodrť se vyrábí drcením velkých kusů hornin v drtírnách (součást lomu)
KÁMEN A KAMENIVO KAMENIVO •
VELIKOST ZRN Hranice mezi kamenivem a lomovým kamenem je propad sítem o velikosti čtvercového oka 125mm. Kamenivo hrubé – zrna nad 4mm Kamenivo drobné – zrna 0,125 - 4mm Kamenná moučka (filer) – zrna pod 0,125mm Rozdělení pro silniční stavby: Kamenivo nad 22mm – štěrk Kamenivo pod 22mm – drť Frakce kameniva – charakteristika rozsahu zrnitosti určená dvojicí čtvercových otvorů (0,063; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 8; 16; 32; 63; 125) - dolní mez frakce (velikost oka d) - horní mez frakce (velikost oka D) d/D < 0,5 … široká frakce d/D > nebo = 0,5 … úzká frakce Příklad značení frakcí: 4/16 ; 16/32
KÁMEN A KAMENIVO KAMENIVO čára zrnitosti
Kamenivo dodávané výrobcem může obsahovat část zrn, která svými rozměry do dané frakce nepatří – nazývají se nadsítná a podsítná zrna
KÁMEN A KAMENIVO KAMENIVO •
Rozdělení kameniva dle objemové hmotnosti • těžké – obj. hmotnost > 3000kg/m3 • hutné – obj. hmotnost 2000 – 3000kg/m3 • pórovité – obj. hmotnost < 2000kg/m3 Těžké kamenivo - pro realizaci běžných staveb se nepoužívá - uplatnění u speciálních staveb jako ochrana před zářením - baryt, čedič, magnezit, korund Hutné kamenivo • přírodní hutné kamenivo je nejpoužívanějším kamenivem (malty, betony, zásypy, dopravní stavby, …) •
umělé hutné kamenivo - struskové (odpad při výrobě oceli) - drcené staré betonové dílce – recyklovaný beton
KÁMEN A KAMENIVO KAMENIVO Pórovité kamenivo - k výrobě tepelně izolačních materiálů - napěněná mikrostruktura •
škvára - vznik spalováním tuhých paliv (sloučeniny síry, radioaktivita)
•
popílek - jako odpad tepelných elektráren, skladování je ekologický problém - využití k výrobě pórovitého kameniva
•
expandovaný perlit - při výrobě několikrát zvětšuje svůj objem (50 - 250kg/m3) - pro výrobu lehčených malt
•
Keramzit (Liapor) - výroba ze směsi tavitelných minerálů a hořlavých látek - zakulacená červenohnědá zrna (690 – 900kg/m3)
•
strusková pemza - vznik při zpracování kovových rud
•
cihelná drť - umělé kamenivo - cihlobeton (pro rekonstrukce)
KÁMEN A KAMENIVO KAMENIVO •
Tvar a povrch zrn Tvar zrna ovlivňuje řadu vlastností - zpracovatelnost - zhutnitelnost - celková pevnost Plochá a jehlicová zrna jsou pro stavební praxi nevhodná. K popsání tvarových charakteristik u hrubého kameniva slouží tvarový index Ti Ti = d/t
• • •
stejnorozměrná zrna … Ti < 1,5 nestejnorozměrná zrna … Ti = 1,5 – 3,0 tvarově nevhodná zrna … Ti > 3,0
TĚŽKÁ TECHNIKA V LOMU Caterpillar dampr 797
TĚŽKÁ TECHNIKA V LOMU Caterpillar dampr 797 • • • • • • • • • • • • •
největší vozidlo na světě v dolech v severní Americe a na dálném východě 14m dlouhý, 9m široký a 7 vysoký 24 válců (2x 12ti válcový motor), 117 122 ccm 4x turbo výkon 3400 koní (Škoda Octavia 1,9 TDi - 108 koní) max. rychlost 64km/h 10x brzdný kotouč 106cm v každém předním kole 15x brzdný kotouč v každém zadním kole spotřeba 250l/h nebo 800l/100km (Octavia – 5,0l/100km) Objem nádrže 3200l hmotnost prázdného vozu 262t, plně naloženého 597t pneumatiky Michelin R63 – cena za kus 30 000 $
