Каменные изделия правильной геометрической формы

Стеновые блоки и камни – штучные каменные материалы правильной геометрической формы (обычно в форме параллелепипеда), изготовленные из известняков, туфов и других горных пород. Масса камней составляет до 40–45 кг. Они применяются для кладки наружных и внутренних стен и перегородок. Основные размеры стеновых камней: 390х190х188; 490х240х188; 390х190х288 мм [35]. Каждый такой камень заменяет в кладке 8–12 кирпичей. Блоки отличаются от камней большими размерами и массой (не менее 0,1 м³ и 100 кг соответственно). По способу изготовления их делят на колотые, тесаные и пиленые (рис. 31).

Рис. 31. Блоки:
а – колотый; б – тесаный; в – пиленый

Для каменных пород, разрабатываемых на штучный камень, на первое место выдвигается требование блочности. Массив породы должен иметь минимальное количество трещин, в противном случае, при большой трещиноватости породы, она может разрабатываться только на дробленый камень. Применение камней и блоков уменьшает затраты труда, позволяет перейти к индустриальным методам строительства. Стены из природного камня не требуют наружной штукатурки и облицовки. Однако при перевозке камня на расстояния свыше 300 км эффективность этого материала из-за значительных транспортных расходов резко падает. Поэтому его применяют вблизи промышленных месторождений.

Вместе с тем в районах, обладающих запасами природного камня и имеющих эксплуатируемые месторождения, штучный камень является наиболее дешевым строительным материалом для основных конструктивных элементов малоэтажных жилых зданий, сооружений для отдыха и построек хозяйственного назначения. Во многих случаях его рассматривают как основной строительный материал для стен. Он применяется для возведения несущих и самонесущих наружных и внутренних стен зданий, подвалов, перегородок, фундаментов. В современном строительстве даже применяются каменные покрытия промышленных, гражданских, сельскохозяйственных и других зданий в виде тонкостенных сводов двоякой кривизны.

Камни, используемые для возведения стен, обладают самой разнообразной окраской: белой, сероватой, желтоватой, розовой – у известняков; желтой, оранжевой, розовой, красной, фиолетовой, светло-коричневой – у туфов; красной, желтой, светло-коричневой – у песчаников и т.д. Общий колорит застройки определяется при восприятии ее издали, его создает цвет больших стеновых плоскостей. Вблизи воспринимаются соотношения цветового и фактурного решения поля стены и других элементов здания.

Для производства стеновых каменных материалов пригодны породы с прочностью от 20 до 40 МПа, водопоглощением не более 30 % по массе и морозостойкостью не менее 25 циклов. Плотность стенового камня для наружных стен должна быть не более 2100 кг/м³, а для фундаментов, стен подвалов и внутренних стен – не более 2300 кг/м³. Наиболее экономичными для возведения наружных стен являются легкие породы камня с плотностью от 1000 до 1600 кг/м³, обеспечивающие наименьшую массу стены и наилучшее сопротивление ее теплопередаче.

Облицовочные каменные материалы – это широкая номенклатура плит, плиток, фасонных и профильных элементов облицовки для наружной и внутренней отделки стен, для облицовки колонн, цоколей, порталов, проступей и подступенников лестниц, для покрытия полов и площадок, для плинтусов, карнизов, подоконников и т.д. Высокие декоративные качества природного камня, его способность длительное время противостоять отрицательным воздействиям окружающей среды ставят его вне конкуренции по сравнению с другими облицовочными материалами. Использование камня для наружных облицовок в истории архитектуры нашей страны можно проследить на примерах построек Москвы и Петербурга, являвшихся основными центрами гражданского строительства в России.

Облицовочный камень играет немалую роль в архитектурной композиции зданий. Облицовка природным камнем в определенной мере способствует индивидуализации здания, сооружаемого из стандартных элементов, за счет неповторяемости цветовых оттенков и текстуры различных пород камня из разных месторождений. Выбор породы камня для декоративной отделки, фактуры его поверхности и размеров определяется в первую очередь архитектурной композицией сооружения. При выборе пород камня, соответствующих архитектонике сооружения, учитывают возможности художественного выражения в облицовке различных конструктивных частей здания. Лаконичность современных архитектурных форм, сдержанность деталировки привели к тому, что основным элементом облицовки стали плоские плиты, лицевая поверхность которых может иметь самую разнообразную фактуру – от груборельефной колотой (фактура скалы) до зеркальной полированной. Выбор фактурной поверхности определяется тем, как трактуется облицовываемый элемент – монолитным или расчлененным. Фактуры с гладким рельефом позволяют создать монолитную нерасчлененную плоскость. Груборельефные фактуры всегда выявляют сложные стены из отдельных блоков. Архитектурная трактовка облицовок с грубой фактурой создает впечатление массивной каменной кладки.

Плиты для наружной облицовки зданий изготавливают, как правило, из твердых пород (гранита, габбро, кварцита, сиенита и др.), а также из мрамора, известняка, туфа. Исходные породы не должны содержать глинистых примесей, а после обработки должны иметь красивый внешний вид и высокую атмосферостойкость. Кроме того, имеется еще целый ряд требований, которые учитываются в зависимости от условий службы камня. Для тех частей здания, которые в наибольшей степени подвергаются воздействию атмосферных осадков или механическим воздействиям (цоколи, карнизы, лестницы, парапеты и т.д.), используются преимущественно силикатные каменные породы с плотностью более 2500 кг/м³. Поэтому для цокольной части здания наиболее подходящими являются: гранит, сиенит, песчаник, габбро, лабрадорит. Использование для этих целей известняка нерационально, так как он быстро, часто по истечении всего нескольких лет службы теряет свои декоративные качества: изменяется цвет, происходят поверхностные разрушения, их загрязнения и покрытие пятнами и подтеками.

Для облицовки поля стены подходят многие виды пород камня, за исключением цветного мрамора и гипса. Наиболее часто применяют известняк, серый и белый мрамор, доломит, травертин, песчаник, туф. Облицовочные стеновые плиты имеют меньшую толщину по сравнению с цокольными (8–40 и 40–60 мм соответственно). Массовое производство экономичных тонких плит налажено благодаря высокопроизводительным распиловочным станкам с алмазными режущими инструментами и другим новейшим оборудованием.

Цвет и текстура различных пород камня влияют на восприятие архитектурного сооружения. Здания из темных габбро, гранита, диорита и других подобных пород выглядят наиболее монументальными, иногда даже мрачными и неприступными по сравнению с сооружениями из светлых известняков, мраморов и травертинов. Светлый полированный мрамор, просвечивающий на углах и в тонких деталях, может способствовать созданию впечатления легкости и воздушности сооружения. Декоративные сочетания каменных пород различных цветовых оттенков придают зданиям праздничность и нарядность.

Наряду с облицовкой фасадов зданий природным камнем применяется и облицовка отдельных элементов – цоколей, стилобатов, наружных лестниц, порталов, отдельных плоскостей стен. Такое использование камня позволяет получать интересные сочетания фактуры и цвета различных строительных материалов: камня и бетона, камня и штукатурки, камня и древесины и т.п. В русской архитектуре издавна существует традиционное сочетание деталей из белого известняка с кирпичной кладкой стен (церковь Покрова Богородицы в Филях, колокольня Новодевичьего монастыря, рис. 32). Такой прием применяется и в современных зданиях.

Рис. 32. Церковь Покрова в Филях (слева) и колокольня

Новодевичьего монастыря (справа)

Красиво сочетание светлого камня с металлом. Наиболее распространено тонкое нюансовое сочетание белого камня с деталями из золотистого анодированного алюминия. При этой отделке на стенах здания возникает игра света. Камень получает золотистую подсветку благодаря бликам от металла, что придает зданию праздничный характер. Это сочетание материалов использовано в отделке фасадов Кремлевского Дворца съездов, Олимпийского спортивного комплекса, кинотеатра «Звездный» в Москве.

Сочетание природного камня со стеклом придает особую напряженность композиции, основанную на резком контрасте прочного камня и хрупкого стекла. Такую облицовку имеет дом Центросоюза в Москве (арх. Ле Корбюзье) – большие остекленные витражи и глухие плоскости стен из красно-фиолетового артикского туфа. Глазурованная керамическая блестящая плитка ярких цветов хорошо сочетается с белым известняком. Мягкость цветовых тонов и благородство текстуры камня смягчают холодность глазурованной керамики (здание театра зверей им. Дурова, гостиница «Молодежная», Москва).

В СССР применение природного камня в интерьерах получило широкое развитие с 30-х годов прошлого века, когда началось строительство Московского метрополитена. На облицовку станций было израсходовано огромное количество мрамора, гранита, кварцита, лабрадорита, родонита, известняка и других пород камня [36]. Наиболее широкое применение нашел мрамор, которым облицовано более 300 тыс. м² поверхности стен и колонн. Великолепие «подземных дворцов» обязано, в основном, природному камню. Разнообразие примененных пород позволило создать богатую, но достаточно сдержанную по тональности цветовую гамму интерьеров.

Мрамор, гранит и другие породы придают торжественность интерьерам, особенно если облицовочным плитам придана блестящая зеркальная фактура. Однако не для всякого интерьера эти породы подходят. Здесь нужно принимать во внимание и характер архитектуры, и назначение здания. Торжественный и холодный полированный мрамор в больших количествах более подходит для интерьеров очень крупных общественных сооружений, таких как Дворец съездов в Кремле, центральных оперных театров и тому подобное, и менее приемлем для заводских дворцов культуры, молодежных дворцов и административных зданий. Здесь более органично вписывается гамма теплая, сдержанная, фактура матовая, характерные для травертина, доломита, известняка-ракушечника. Именно эти породы начали широко применять в 70-е годы прошлого века для интерьеров общественных зданий.

В интерьерах, для которых не нужна особая торжественность, мрамором, гранитом, лабрадоритом и другими богатыми породами камня облицовывают отдельные элементы, на которых желательно сфокусировать внимание наблюдателя. «Холодный» белый мрамор может сделаться нежным, теплым, бархатистым, если ему придать фактуру скальную или матовую. Разноцветный полированный гранит, темные габбро и лабрадорит, придающие интерьеру торжественность и монументальность, если они применены в большом количестве, вполне уместны для невысокого цоколя стены, для облицовки декоративного бассейна, камина или дверного портала.

Полы из цельных плит гранита также наиболее уместны для обширных и многолюдных интерьеров метрополитена, а полы из цельных плит мрамора – для театров и дворцов. Для менее значительных интерьеров хороший декоративный эффект могут дать составные плиты из мрамора. Они составляются из мелких плиток и обломков, образующих иногда сложный узор. Узорчатые каменные полы известны в архитектуре давно. Появление каменной мозаики относят за много веков до новой эры. Мозаичные полы были известны в Древнем Египте, Греции, Риме. Их изготовляли из мелких камешков, вдавленных в виде узора в цветной известковый раствор, или из мелких кубиков, пригнанных плотно друг к другу.

На декоративно-художественные качества каменных облицовок в интерьерах, где наиболее широко используются цветные камни, значительное влияние оказывают правильный подбор цвета и рисунка отдельных каменных плит, сочетание различных фактур или мозаичный подбор каменной облицовки. Интересный эффект получается, когда рисунок тонких плит цветного камня смотрится на просвет. Такой эффект использован при оформлении освещения станции метро «Динамо» в Москве.

В интерьерах с помощью подборки пород камня, фактуры и цвета облицовочных плит может быть подчеркнута тектоника сооружения, противопоставлены друг другу несомые и несущие части здания путем облицовки последних более темным камнем. Иногда колонны облицовывают более светлым камнем, а стены – темным. В этом случае нарушается тектоника, так как при помощи цвета более весомыми становятся перегородки – второстепенный конструктивный элемент, но архитектурно подчеркивается величина пространства, так как светлые колонны в нем зрительно как бы растворяются [37].

Камень для интерьеров имеет более богатый ассортимент пород, чем для наружной облицовки. Здесь важнейшим критерием является декоративность. В интерьерах могут использоваться нестойкие к агрессивным воздействиям цветные мраморы и другие породы, так как в этом случае камень наименее подвержен отрицательным воздействиям.