UPOTREBA STENA

  • Published on
    24-Apr-2015

  • View
    350

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

<p>TEHNIKA SVOJSTVA STENA Prilikom opisa pojedinih vrsta stena napomenuto je da one, u zavisnosti od strukturno-teksturnih karakteristika, mogu biti koriene u graevinske svrhe. Poto su strukturno-teksturne osobine ve prikazane uz petrografske opise stena na tome se ponovo neemo zadravati -prikazaemo neke druge osobine koje su od znaaja za upotrebljivost stena. Na narednoj tabeli su prikazana tehnika svojstva stena:</p> <p>Tehnika svojstva stena Petrografska Miner. sastav Obradljivost Struktura Tekstura Luenje Fizika Boja MehanikaTehnoloka vrstoa</p> <p>Gustina ilavost Drobljivost Poroznost Plastinost Buivost Vodopropusnost Elastinost Lomljivost Vlanost Lepljivost Bubrenje Elektroprovodljivost Magnetinost Radioaktivnost Topl. osobine</p> <p>OBLIK, VELIINA ZRNA I NAIN VEZIVANJA</p> <p>Fizike i mehanike osobine stenskih masa u mnogome zavise od oblika, veliine, i stepena vezanosti sastojaka. Postoje brojne klasifikacije koje se daju za veliinu zrna, jedna od njih je Heremana i Stinija (Heremann &amp; Stini):</p> <p>Krupnoa zrna mermeri Grubog zrna mm Vrlo krupnozrne Krupnozrne Srednjeg zrna Sitnozrne Finog zrna</p> <p>Magmatske stene preko 15 mm 10 - 15 mm 5 10 mm 3 - 5 mm 2 - 3 mm do 2 mm</p> <p>Sedim. stene i preko 2 - 4 mm 1.25 - 2 mm 0.75 - 1.25 mm 0.25 - 0.75 mm do 0.25 mm 4</p> <p>Oblik zrna takoe utie na vrstinu stenske mase; stena ujednaene krupnoe znatno je kompaktnija od neujednano zrnaste. Zaobljena zrna kod sedimentnih stena slabije su vezana nego uglasta dok ljuspasta zrna srazmerno svom prisutvu umanjuju stabilnost stene. Stepen vezanosti sedimentnih stena zavisi od vrste i koliine cementne mase. Najbolje vezane stene su sa bazalnim ili cementom meuprostora, dok su najslabije vezane one sa dodirnim cementom. Od oblika i veliine zrna zavisi poroznost, zapreminska teina, propustljivost, higroskopsnost, ponaanje na mrazu.</p> <p>BOJA STENA Boja stene je od izvanrednog znaaja ako se stene koriste kao graevinski materijal.</p> <p>Boja jedne magmatske stene zavisi od njenog mineralnog sastava i stepena njene sveine - neka od sekundarnih komponenti (epidot, hlorit, oksidi gvoa) moe intezivno pigmentirati stenu. Graniti su, na primer, uglavnom sive boje ali mogu biti rumeni ako je feldspat u njima crvenkast od oksida gvoa, kao to je sluaj sa granitom Tande u istonoj Srbiji. Kod sedimentnih stena, kao to je ve reeno, boja moe biti nasleena, singenetska ili dijagenetska i epigenetska. Postojanost boje u stenama je razliita, boja je trajnija ako stena nije izloena uticaju atmosferilija. Najnepostojanije su boje koje vode poreklo od organskih materija (crni mermeri koji pod uticajem atmosferilija blede). Postoji i niz minerala u stenama koji se mogu javiti kao primarni, sekundarni pa ak i sporedni, ije prisustvo smanjuje graevinsku vrednost kamena jer tokom vremena izazivaju flekanje stene. To su sulfidi (specijalno pirit), koji na povrini stene stvaraju ute mrlje. GUSTINA STENA Gustina (specifina teina) stene zavisi od specifine teine sastojaka od kojih je ista izgraena, varira od 26-32 kN/m3. Specifina teina se odreuje laboratorijski na usitnjenim uzorcima. Zapreminska gustina meutim, predstavlja teinu jedinice zapremine stene. Ona zavisi od mineralnog sastava ali i od strukturno teksturnih karakteristika kao i stepena ispucalosti stenske mase. Ukoliko je koliina pora u steni vea zapreminska gustina je manja i obrnuto. Ona se odreuje laboratorijski na uzorcima kockastog ili prizmatinog oblika . POROZNOST STENA</p> <p>Ova osobina predstavlja odnos izmeu zapremine upljina u stenskoj masi i njene ukupne zapremine. Budui da neispunjeni prostor u stenskim masama moe biti razliitog porekla, imamo singenetsku ili primarnu i epigenetsku ili sekundarnu poroznost. Primarne upljine u stenama su pukotine luenja, ovalni mehurii u vulkanitima nastali usled zaostalih gasova (mehuraste teksture), dok sekundarne upljine predstavljaju tektonske pukotine, kavernoznost karbonatskih i drugih sedimentnih stena nastala erozijom ili rastvaranjem pojedinih komponenata itd. Pore u stenama mogu biti superkapilarne, kapilarne i subkapilarne. U stenama obine preovlauje jedan tip pora ali moe biti kombinovano i vie njih. Prema irini pore delimo na: superkapilarne sa prenikom preko kapilarne subkapilarne 0,5 mm, 0,5 - 0,0002 mm, ispod 0,0002 mm.</p> <p>Veoma su retke stene koje ve primarno nisu makar i slabo porozne. Kod sveih granita poroznost iznosi ispod 1 a kod peska do preko 40. Pore mogu biti razliitog oblika, cevaste, okrugle, izuvijane,nepravilne itd. Stepen poroznosti se klasifikuje na sledei nain: Makroskopski gledano razlikujemo: grubo porozne stene sa porama upljikave, kavrnozne Prema L. Mariu stene su neporozne sa slabo porozne umereno porozne dosta porozne jako porozne preko manje od 1% od 1 - 2,5% 2,5 - 5% 5 - 20% 20% 1-2 mm veim od 2 mm</p> <p>Poroznost stena je znaajna osobina jer od nje zavisi upijanje, zadravanje i kretanje vode kroz stene, strujanje vazduha i gasova, postojanost stena na mrazu i provodljivost toplote i zvuka. PROPUSTLJIVOST Ova osobina je direktno vezana sa poroznou stena i manifestuje se lakom ili slabijom prohodnou vode ili gasova kroz kapilare u stenama. Stene sa superkapilarnim porama ne zadravaju vodu i ona se u njima kree po zakonima gravitacije to su propustljive ili permeabilne stene. Takvi su ljunak, pesak, drobina, bigar, kavernozni krenjaci, les, jako ispucale magmatske ili metamorfne stene. S druge strane, stene sa kapilarnim ili subkapilarnim porama vodu primaju ali je i zadravaju te ih nazivano nepropustljivim ili impermeabilnim. Takve su svee magmatske stene, jedri krenjaci i dolomiti, gline argiloisti i dr. Poznavanje propustljivosti ima veliki znaaj kod prognoziranja uslova pojavljivanja podzemnih voda, nastajanja klizita i sl. HIGROSKOPNOST To je osobina stene da izvesnu, manju ili veu koliinu vlage moe primiti u kapilare i trajno je zadrati. To je tzv. prirodna vlanost (majdanska vlaga). Popustljive stene nisu higroskopne dok su nepropustljive esto i higroskopsne. Na narednoj tabeli dat je pregled higroskopnosti nekih vanijih stena: graniti krenjaci gline i glinci bazalti peari 1-3% 1-15% 40-60% 1-4% 15-25%</p> <p>Higroskopnost je i uzrok lepljivosti stena (prijanjanje na alat), kao i bubrenja stena koje kod glina moe da povea zapreminu i do 80% (sl. 75).</p> <p>Sl. 75.- Bubrenje glina</p> <p>VRSTINA STENA vrstina stena predstavlja otpor koji stena prua pri dejstvu pritisaka, udara, trenja i sl. Ova je osobina bazirana na stepenu vezanosti mineralnih komponenata odnosno fragmenata stenske mase. Najveom vrstoom odlikuju se homogene i masivne, specijalno ujednaeno-zrnaste stene ili stene iji su sastojci izukrtani (ofitska struktura). Porfirske stene, posebno varijeteti sa mandolastom ili mehurastom teksturom imaju manju vrstinu. Sedimentne stene u pogledu ove osobine pokazuju veliku raznolikost; vrstina je vea kod stena sa bazalnim cementom ili cementom meuprostora a pogotovu ako je cement karbonatski ili silicijski. Kavernoznost karbonatskih kao i kriljavost metamorfnih stena smanjuje vrstinu. Povean sadraj vlage u steni takoe smanjuje vrstinu. Koeficijent omekavanja dobija se na osnovu odnosa vrstine koju pokazuje stena u suvom stanju i vrstine u stanju kada je ista potpuno zasiena vodom. Koeficient 1 odgovara sluaju kada stena pod uticajem vode ne omeka ni malo. ilavost je otpor stene na udar. Za stene koje se pri udaru drobe kaemo da su krte, obrnuto, stene otporne na udar smatramo ilavim. Krte stene imaju neravne i zupaste povrine preloma dok su ilave obino koljkastog preloma. Ova je osobina znaajna za putogradnju.</p> <p>Habanje predstavlja skup promena koje stena trpi prilikom trenja; ova je osobina znaajna pri izboru kamena za putogradnju ili kamena za stepenita. ELASTINOST I PLASTINOST STENA Osobina stene da trpi plastine deformacije i da se po prestanku rada sila vraa u prvobitno stanje naziva se elastinost. Plastinost meutim, predstavlja sposobnost menjanja forme koju materijal zadrava po prestanku dejstva sile koja je deformaciju prouzrokovala. PROVODLJIVOST ZVUKA Brzina prostiranja zvuka kroz stensku masu zavisi od vrste i sklopa kamena. Jedre, neporozne i svee stene bolje provode zvuk nego ispucale i rastresite. Kod ispucalih zvuna provodljivost se poveava ako su kapilare ispunjene vodom. Stene rapavih povrina i visoke poroznosti su priguivai zvuka te se koriste za oblaganje zidova u dvoranama gde je zvuna izolacija neophodna.</p> <p>ELEKTROPROVODLJIVOST Provodljivost elektrine struje zavisi od mineralnog sastava, sklopa, poroznosti, sveine i koliine apsorbovane vode. Elektrina provodljivost raste sa kriljavou, slojevitou, poveanjem koliine vode u njoj i dr. MAGNETINOST Magnetinost stene uslovljena je magnetizmom njenih komponenata. Dijamagnetine stene u magnetnom polju pokazuju</p> <p>odbijajui a paramagnetine privlaei efekat. Ovo svojstvo stena je znaajno pri geofizikim ispitivanjima, specijalno pri istraivanjima leita sa magnetinim mineralima. RADIOAKTIVNOST STENA Radiaktivnou se odlikuju stene koje sadre minerale sa elementima koji emituju radioaktivne zrake. Za graevinsku primenu znaajna je zatitna sposobnost stena od radijacije. Stene su uopte uzev dobri zatitnici od radijacije, stene velike gustine naroito. One se stoga mogu koristiti za izradu ploa za zatitu od radioaktivnog zraenja. TOPLOTNA SVOJSTVA Toplotna provodljivost stena zavisi od mineralnog sastava i sklopa stene. Masivne i ujednaeno zrnaste stene provode toplotu u svim pravcima podjednako, dok kriljave, tabliaste i ploaste bolje provode toplotu du povrina kriljavosti i slojevitosti nego upravno na njih. Porozan i ispucao kamen snanije provodi toplotu ako su kapilari i pukotine ispunjeni vodom. Toplotna provodljivost se meri koeficijentom provodljivosti koji predstavlja koliinu toplote koja kroz stensku masu proe u jedinici vremena. Kao dobri toplotni izolatori, prilikom izgradnje objekata, upotrebljavaju se, bigar, upljikave lave, plovuci i druge jako upljikave stene sa izolovanom poroznou. DEJSTVO VATRE NA STENE Izloene uticaju vatre sve stene trpe izvesne promene, koje su utoliko vee ukoliko je uticaj vatre nagliji i plamen jaeg intenziteta. Pri uticaju toplote koja odgovara temperaturi poara (oko 850 oC) Monomineralne stene su postojanije polimineralnih, sitnozrne i kompaktne od krupnozrnih i poroznih. Karbonati se na oko 900oC razlau na CO2 i CaO. Jako su neotporne stene sa veim sadrajem</p> <p>vulkanskog stakla, te se o svemu ovome takoe mora voditi rauna prilikom upotrebe kamena za oblaganje ili kamena za zastore puteva ispod asvaltne pokrivke. STILJIVOST STENA Stljivost stena je fiziko svojstvo stena da smanjuju zapreminu prilikom dejstva optereenja. Ova je osobina znaajna za prognozu sleganja tla ispod objekata Stiljivost zavisi od sklopa stene, te vrste, dobro vezane stene imaju malu stiljivost, dok se nevezane i delimino plastine stenske mase karakteriu znaajnom stiljivou. Kolina vode u stenama takoe utie na ovu osobinu - stene zasiene vodom se sleu sporije od suvih stena.</p> <p>PRIMENA STENA</p> <p>Primena stena poinje sa Paleolitom - dobom neobraenog ili grubo obraenog kamena i nastavlja se u neolit - doba glaanog kamena koje traje sve do istorijskog doba koje je u razliitim delovima sveta poelo u razliito vreme. Jedini dokazi iz tih davnih vremena koji nam govore o tadanjim civilizacijama izraeni su od kamena (grobnice, hramovi) ili su u kamenu urezani. O egipatskoj civilizaciji svedoe piramide i sfinge kao i hijeroglifski zapisi na kamenu (obelisci) ili na peenoj glini. Pri tome je za graditeljstvo u najstarijim epohama veoma znaajan bio granit iz Asuana. Korienje kamena se nastavlja u drevnoj Grkoj (Klasini period, period Helenske kulture, itd.) ali se pritom koristi uglavnom mermer. Teei ka velikim dimenzijama a pritom i estetskom savrenstvu graevina oni su u mermeru nali manje tvrd i lako obradljiv materijal. Rimljani ve koriste ciglu i malter - rimski cement kako u visokoj gradnji (Arene, Forum romanum), tako i u niskogradnji i mostogradnji (most na Tibru u Rimu je i danas u upotrebi). Na tlu Jugoslavije najstariji podaci potiu iz neolita (pre 5.800 godina) o emu svedoi kultura Lepenskog Vira okarakterisana planskim naseljem, orujem i oruem, nakitom i skulpturama koji prevazilaze okvire nacionalnog naslea. Antiko razdoblje na naem tlu je poznato po intenzivnom korienju kamena za monumentalnu gradnju (Sirmijum, Singidunum, Gamzigrad).</p> <p>U srednjem veku dominira vizantijska kultura koja obilno koristi kamen za crkveno graditeljstvo, pri emu je ve u upotrebi tesan kamen kao to je sluaj u monumentalnim zadubinama Nemanjia: Studenici, Deanima, Mileevi, Graanici, ii, Sopoanima te u kasnijim sakralnim spomenicima tzv. Moravske kole - Ljubostinji, Kaleniu, Ravanici, Manasiji, crkvi Lazarici itd. To su preteno mermer, bigar, bree, peari. Posle pada Srpskog carstva na Kosovu raste uticaj islamske kulkture i grade se damije ali i kameni mostovi - Viegrad, Mostar, Trebinje, zatim hanovi, putevi i dr. Stene se u dananje vreme koriste i kao graevinski materijal, i kao sirovina za proizvodnju graevinskog materijala. Primena kamena se vri: A. U izgradnji - graevinski kamen B. U proizvodnji graevinskog materijala C. U industriji Stene kao graevinski kamen Graevinski kamen moe biti tehniki i arhitektonski. TEHNIKI KAMEN Tehniki kamen moe biti lomljenik, tucanik, mleveni kamen i obraeni kamen; upotrebljava se u hidrogradnji, putogradnji, izgradnji eleznikih pruga, betonskih konstrukcija i za zidanje objekata. Lomljenik je kamen koji se dobija direktno na majdanima posle miniranja; nepravilnog je oblika, nesortiran i koristi se za zidanje kamenih nasipa, ispunu drenanih rovova, podlogu puteva, pa ak i za gradnju u nedostatku obraenog materijala.</p> <p>Tucanik se proizvodi drobljenjem lomljenog kamena. Zavisno od veliine estica upotrebljava se za za izgradnju zastora kod pruga i puteva, kao agregat za beton, teraco ili vetaki kamen. Mleveni kamen se dobija potpunim mainskim usitnjavanjem lomljenog kamena do estica veliine maksimalno 15 mm. To je kamena sitne ili kameno brano. Upotrebljava se kao agregat za asvalterske radove, za izradu maltera i vetakog kamena. Obraen kamen moe biti cepan, kao to je sluaj kod krovnih kriljaca koji se prave od argiloista i srodnih stena, klesan, kao kod kamena obraenog za gradnju kua, puteva, ivinjaka, i dr. i najzad rezan (monoliti), kada se upotrebljava u vidu rezanih (obraenih) blokova, koji se esto koriste kao osnova za izradu skulptura. TEHNIKI KAMEN ZA HIDROGRADNJU Poto kamen korien u hidrogradnji ima stalni ili povremeni kontakt sa vodom (akumulacije, utvrde obala, gatovi, regulacija bujica) mora biti sve i dobrog kvaliteta. Koriste se svee magmatske stene, gnajsevi neizraene kriljavosti, masivni amfiboliti, krenjaci i mermeri, jedri peari itd. TEHNIKI KAMEN ZA PUTOGRADNJU Za putogradnju se koristi sve kamen, kompaktne grae, postojan na mrazu i elastian. Takvi su krenjaci, dolomiti, efuzivi, granitoidi, mermeri, amfiboliti, ljunak, pesak. Za eleznike pruge se koriste uglavnom dijabaz i amfibolit dok je krenjak mnogo manje poeljan. TEHNIKI KAMEN ZA BETONSKE KONSTR...</p>