Steen 1e college Utrecht maart 2009
HKU
Steen 1e college steen HKU Utrecht
HKU
Materialen Vandaag: Steen • • • • • •
Introductie Classificatie Eigenschappen Steenproducten Afwerkingen Steensoorten
Materialen Steen Duurzaam en eeuwig www.centrumnatuursteen.nl www.joostdevree.nl
Materialen Steen Welke steensoorten ken je? Wat weet je van steen? Wat zijn kenmerkende verschillen, in verschijningsvorm en toepassing?
Materialen Classificatie van gesteente: - Mineralogie, een indeling op basis van de chemische samenstelling. - Petrologie, een indeling vanuit de wijze van ontstaan van gesteenten
Materialen Gesteente: Meestal opgebouwd uit kristallen. Deze kristallen worden mineralen genoemd. Een mineraal is een stof die in homogene vaste vorm in de vrije natuur voorkomt. Zijn mineralen bijzonder??
Materialen
Edelsteen: Zeldzaam mineraal
Amethist
Topaas
Edelsteen: Zeldzaam mineraal Robijn
Aquamarijn
Smaragd Diamant
Saffier
Materialen Gesteente: In de door ons gebruikte natuursteen komen de volgende mineralen veelvuldig voor: Silicaten (oa granieten): - Kaliveldspaat - Kaliglimmer (mica) - Kwarts - Kaoliniet Carbonaten (oa kalkstenen zoals marmer) - Dolomiet - Aragoniet - Ankeriet
Materialen
Materialen Classificatie, uitgaande van het geologisch vormingsproces (petrologie) - Stollingsgesteenten (95 % van de aardkorst) - Sedimentaire gesteenten (5 % van de aardkorst) - Metamorfe gesteenten
Materialen Stollingsgesteenten Vorming van de aardkorst, afkoelen van magma, scheiding van de elementen. Silicaten kwamen als het ware bovendrijven. - uitvloeiinggesteenten (of vulkanisch of extrusiegesteenten) - ganggesteenten - dieptegesteenten (plutonieten of intrusiegesteenten) Benaderd vanuit de chemie zijn het vergelijkbare gesteenten: 50 % veldspaat (60 % aardkorst), 17 % glimmers (mica), 12 % kwarts
Materialen Uitvloeiingsgesteenten vulkanisch of extrusiegesteenten. Glasachtig van structuur. Soms door gassen poreus. Snel afgekoeld, nooit kristallen. Geen chemische verbindingen, geen mineralen. Puimsteen: lichte vorm van lava basaltlava
Basalt
Orgelpijpen
Materialen ganggesteenten Op minder grote diepte ontstaan, kleiner kristallen in amorfe ondergrond: porfieren (porfirische graniet of granitische porfier)
Loebejuener
Italiaans
Romano
Materialen Dieptegesteenten (plutonieten of intrusiegesteenten): op grote diepte ontstaan door langzame afkoeling. Grote duidelijke kristallen. Structuur is grof kistallijn granieten Labrador blue
multicolor red
Giallo veneziano
Materialen Afzettingsgesteenten Stollingsgesteenten vallen uiteen. Door erosie (wind, water en ijs) worden de deeltjes verplaatst en vormen sedimenten. Door diagenese (lage graad van metamorfose zonder druk en/of hoge temperatuur) verandert het sediment in steen. We onderscheiden - Klastische sedimenten - Biochemische of organogene sedimenten - Chemische sedimenten
Materialen Afzettingsgesteenten Sedimentaire gesteenten zijn de fineerlaag van het aardoppervlak! 75 % van de aarde is bedekt met afzettingsgesteente (terwijl dit gesteente slechts 5 % uitmaakt van de aardkorst). Sommigen hebben een typische gelaagde structuur. Fossielen zijn er soms in te vinden.
Materialen Klastische sedimenten Klastisch = vergruisd. Losse korrels zoals zand, grind en leem (klei). Gebonden materiaal als zandsteen. Het zand is gebonden door kalk, leem of kiezel. Zandsteen
IJzer in zandsteen Zandsteen uit Egypte
Materialen Bentheimer zandsteen
Materialen Biochemische of organogene sedimenten Periodieke bezinking van plantaardige of dierlijke resten in stilstaand water. Steenkool en (sommige)kalkstenen zijn hierdoor ontstaan. Belgisch hardsteen en mergel zijn goede voorbeelden kalksteensoorten
Materialen Chemische sedimenten Zouten en gipsen en andere chemische omzettingen. Sommige niet kristallijne marmers zijn gevormd uit chemische sedimenten. Kalksteen travertijn, onyx en gipssteen albast
Materialen Metamorfe gesteenten Door beweging van de tektonische platen worden stollings- en afzettingsgesteenten ‘begraven’. Ze ondergaan een structuur verandering onder invloed van druk en/of temperatuur (rekristallisatie). Nieuwe mineralen en texturen ontstaan. Eigenschappen zijn wezenlijk anders.
Materialen Door druk gevormde metamorfe gesteenten Uit graniet ontstaat gneis. Herkenbaar door de voorkeursrichting van kristallen. Gneis uit graniet
Materialen Door temperatuur gevormde metamorfe gesteente Door hitte kan zandsteen smelten en bij stollen kwartsiet vormen Kwartsiet Silver Shine
Materialen Door temperatuur en druk gevormde metamorfe gesteente Kalksteen veranderd in marmer. Dit marmer is altijd kristallijn Marmer Carrara
Materialen Door zeer hoge druk en temperatuur gevormde metamorfe gesteente Uit klei ontstaat Schist (o.a. leisteen)
Materialen Nieuwe gesteenten: vulkanisch gesteente - tufsteen.
Materialen Wanneer is een steen geschikt voor de architectuur? - Voldoende beschikbaar - Materiaal moet bereikbaar zijn - Afmetingen van de blokken moet groot genoeg zijn - Materiaal moet af te werken zijn (polijsten of thermisch/ mechanische behandeling) - Blokken moeten vrij zijn van ‘defecten’ - Materiaal moet unieke karakteristieken hebben
Materialen Eigenschappen: Zichtbaar: Kleur Patroon Korrel (structuur) Meetbaar: Hardheid Poreusheid Vorstgevoeligheid
Materialen (zichtbare) eigenschappen - Kleur de eerste en opvallendste eigenschap. Bij een steen benoem je over het algemeen de achtergrond kleur. Stattuario Classico: wit marmer
Materialen (zichtbare) eigenschappen - Patroon af- of aanwezigheid van aders. Afwezig: homogeen. Geen patroon is aanwezig, de steen is uniform in alle richtingen. Aanwezigheid: methode van zagen bepaald het uiterlijk!
Materialen (zichtbare) eigenschappen - Korrel (structuur) grote van korrel of kristal, schilferig, compactheid etc Sterk afhankelijk van het type steen. Korrel voor marmer is anders vergeleken korrel voor graniet. Korrel zegt e.e.a. over mechanische en fysische eigenschappen. Fijne korrel bij marmer geeft een hogere bestandheid tegen druk en een hogere sterkte aan. Aan de andere kant is dit materiaal moeilijker te bewerken. coquina: gesteente met fossiele schelpen
Materialen Standaard steen producten: - Ongevormde blokken - Gevormde blokken - Platen - Strips (voor tegels) - Behakte stenen - Metselblokken
Materialen Standaard steen producten: - Gevormde blokken - Ongevormde blokken - Platen - strips
Materialen Standaard steen producten:
Materialen
Materialen Standaard steen producten: - Gevormde blokken - Ongevormde blokken - Platen - strips
Materialen Steensoorten: Stollingsgesteenten • Graniet • Labrador graniet • Basalt(lava) • Porfier Afzettingsgesteenten • Kalksteen • Travertin • Hardsteen • Zandsteen • Mergel • Onyx
Metamorfe gesteenten • Gneis • Kwartsiet • Cristallijn marmer • Schist (Leisteen) • Serpentino Vulkanisch gesteente • Tufsteen
Materialen Graniet: Vormen: stollingsgesteente (plutoniet) en metamorf gesteente (dan wordt het gneiss genoemd) Mineralen zijn zichtbaar als karakteristieke korrels (GrainsGraniet). Mineralen zijn veldspaat, micasoorten en kwarts. Meer dan 500 granietsoorten zijn geregistreerd. Niet poreus, slijtvast, polijstbaar, maar kan niet fijn worden gebeiteld.
Granieten
Materialen Graniet: Soort: Kleur: Kenmerken: Eigenschappen: Toepassing:
Stollingsgesteente, dieptegesteente (plutoniet) diverse kleuren door verschillende veldspaten grote kristallen, glimmerblaadjes zeer hard, moeilijk maar mooi te polijsten bouw en siersteen
Materialen Labrador Graniet: Soort: Kleur: Kenmerken: Eigenschappen: Toepassing:
Stollingsgesteente, dieptegesteente Donkergroen of blauwgrijs paarlemoerachtige glimmerblaadjes tot 10 mm Dicht, hard, te polijsten bouw en siersteen
Materialen Graniet (gneis): Soort: Kleur: Kenmerken: Eigenschappen: Toepassing:
Gneis
Metamorf gesteente uit graniet diverse kleuren door verschillende veldspaten gericht gelaagde structuur zeer hard, moeilijk maar mooi te polijsten bouw en siersteen
Materialen Travertin Kalksteen gevormd door neerslag van kalk uit warmwaterbronnen. De open en onregelmatig poriën worden gevormd door takjes, blaadjes en ander organisch materiaal wat later verteert.
Materialen Travertin Soort: Kleur: Kenmerken: Eigenschappen: Toepassing:
Afzettingsgesteente, biochemisch (kalksteen) witgeel tot bruingeel langgerekte grote poriën, duidelijke gelaagdheid ondanks poreusheid goed te polijsten decoratieve toepassingen
Materialen Travertin
Materialen Marmer Kalksteen, onder invloed van druk en temperatuur gemetamorfoseerd tot een kristallijne steensoort. Fossielen zijn verdwenen. Breukvast, mooi te polijsten. Vele soorten met prachtige aderingen en schakeringen
Materialen Marmer Soort: Kleur: Kenmerken: Eigenschappen: Toepassing:
Metamorf gesteente uit kalksteen wit, witgrijs, tot gevarieerd suikerbroodachtig, duidelijke kristallen goed te polijsten decoratieve toepassing, wand, vloer, trap, etc
Materialen Kwartsiet Soort: Kleur: Kenmerken: Eigenschappen: Toepassing:
Metamorf gesteente uit zandsteen grijsblauw, soms bruin gelaagd, glinstering door kwarts. Metamorfose van zandsteen stroef materiaal (antislip!) vloeren en trappen, binnen en buiten
Materialen Schist (o.a. leisteen) Metamorf gesteente uit klei en modder. Sterk gelaagd (schist komt uit het grieks en betekent ‘dat wat men kan splijten’). Leisteen komt voor in tegels met een dikte van 3 tot 9 mm of platen van 20 – 40 mm.
Materialen Leisteen Soort: Kleur: Kenmerken: Eigenschappen: Toepassing:
Metamorf gesteente uit klei door druk donkergrijs, bruinte tinten komen voor al of niet fijn gelaagd, zijkanten soms brokkelig stroef materiaal (antislip!) dakbedekking, siervrloeren
Materialen Leisteen
Materialen Hardsteen (bijnaam: petit granit) Soort: Kleur: Kenmerken: Eigenschappen: Toepassing:
Afzettingsgesteente, biochemisch (kalksteen) blauwzwart scherpe breuk, glinsterende delen, fossielen zeer dicht, gelaagde structuur, onaangename geur bij breuk bouwsteen, bekledingsmateriaal
Materialen Serpentino: Soort: Kleur: Kenmerken: Eigenschappen: Toepassing:
Vulkanisch gesteente Donkergroen tot zwart parelmoerachtig bij polijsten. Gestreept en gevlekt brandwerend en grotere buigsterkte bouwsteen, vrijdragende traptreden, gevel/ wandbekleding
Materialen Tufsteen (meer dan 5000 soorten): Soort: Kleur: Kenmerken: Eigenschappen: Toepassing:
vulkanisch gesteente vuilgeel gespikkeld grove structuur, donkere stukjes stollingsgesteente niet polijstbaar bouwsteen bij restauratie als vervanging van zandsteen
