Некоторые люди склонны думать, что каждый работающий с камнем должен знать, какие существуют тесты для природных камней, что они означают и как можно истолковать результаты тестирования. Но чаще всего ситуация выглядит примерно так: архитектор спрашивает у продавца результаты проверки выбранного камня. Продавец (который совершенно не имеет понятия, что это такое), отвечает: “Конечно, вот они!“, и достает фотокопию с множеством печатей и цифр, которые выглядят вполне официально. Архитектор (он также возможно не имеет понятия об этом, но не может себе позволить выглядеть глупо, спрашивая, что они значат) бросает на них взгляд, ничего не понимая, но под впечатлением от обилия печатей и цифр, говорит: “Хорошо, давайте теперь обсудим график поставок ”.
Такова, примерно, реальность, несмотря на сотни конференций, статей, технологических центров и лабораторий, которые должны заниматься этим вопросом. Цель этой статьи – еще одна попытка разъяснить некоторые основные положения относительно тестирования природного камня. Мы попытались представить упомянутые здесь методы не с академической точки зрения (иначе читатель их просто проигнорирует), а таким образом, чтобы после чтения этой статьи он имел, по крайней мере, общее представление по этой теме. Однако лишь читатель может судить, насколько мы достигли поставленной в этой статье цели.
Первая проблема, с которой сталкиваются при изучении лабораторных данных проверки натурального камня, это используемые методы. Метод представляет собой не более чем описание того, как проводится тест. Например, в принятых в Испании методах тестирования по системе U.N.E. определены все условия для проведения теста (тип контрольного образца, количество проверяемых образцов, используемое оборудование, температурный и влажностный режимы и др.), при которых получаются наиболее точные характеристики камня. Другими словами, предлагается “линейка” для измерения каждой характеристики.
Существующее положение с методами иногда приводит к тому, что качество одного и того же камня, имеющего коммерческую ценность, проверяется в каждой из стран, согласно ее методам, и тем самым создаются дополнительные расходы и путаница. Возможно, здесь кроется одна из причин, почему продавцы камня испытывают дефицит технической информации о предлагаемой ими потребителям продукции. Такой дефицит информации может привести к выбору других материалов, к которым прилагается больше технической документации. Однако в Европе появилась новая тенденция, которая, будем надеяться, устранит указанный дефицит коренным образом через несколько лет: политика стандартизации методов в Европейском Союзе.
В целом, развитие этой политики в Европейском Союзе имеет следующие цели:
- Обязать компании иметь тесты для различных камней, имеющих коммерческую ценность, которые могли бы позволить потребителям выбирать камни по физическим характеристикам в соответствии с тем, для каких целей они будут использоваться.
- Унифицировать методы, используемые в европейских странах, с целью облегчения оценки результатов тестирования на всей территории Европейского Союза, что даст возможность делать сравнения. Это означает, что “линейка” будет только одна – та, которая соответствует европейскому уровню.
Тестирование природного камня имеет в своей основе следующие цели:
1. Описание механических характеристик природного камня.
2. Определение пригодности камня для конкретного использования.
3. Петрографическое описание природного камня: изменчивость.
Эти тесты определяют пригодность камня для использования в местах с интенсивным движением, включая чистящие машины для пола и тележки. Основными являются три следующих теста:
• Сопротивление сжатию.
Сопротивление контрольного образца материала, который должен разбиться при сжимающей нагрузке.
• Сопротивление при изгибе.
Сопротивление контрольного образца материала, который должен разрушиться при изгибе.
• Сопротивление ударам.
Высота, с которой стальной шар должен упасть так, чтобы проверяемый образец, помещенный на пол, разбился.
Однако имеется проблема с этими тестами, в основном, со всеми, независимо от типа. Результат теста без каких-либо контрольных значений не говорит ни о чем, потому что для определения качества материала необходимо сделать сравнения.
Некоторые организации, такие как комиссия по присуждению премии Avis Technique Frances, анализируют эти результаты согласно классификации UPEC, которая делит все материалы на четыре группы, обозначаемые цифрами, а пригодность каждого материала для конкретного применения обозначается буквами. Так, цифра, которая стоит рядом с буквой Р, согласно этой классификации обозначает степень пригодности каждого материала для каждого типа использования в отношении нагрузок. Таким образом, материал, имеющий обозначение Р4, был бы идеальным в отношении сопротивляемости к нагрузкам для всех видов полов, а продукт Р3 подошел бы для мест с умеренным движением, Р2 - для пешеходного движения и т.д.
Следует напомнить, что если даже материал, из которого сделана укладка, такой как гранитная и мраморная плитка, имеет походящие для этого характеристики относительно устойчивости к определенному типу движения, но сама укладка не отвечает предъявляемым к ней техническим требованиям, то в результате плитка может разрушиться.
Абразивный тест определяет степень износа при трении, которое испытывает поверхность материала, подвергающаяся нагрузкам при пешеходных и транспортных нагрузках. Существуют разные формы измерения абразивного износа, хотя обычно используется устройство, которое в конце теста определяет уменьшение количества материала или высоты поверхности.
Проблема оценки результатов решается во многих принятых методах определением некоторых минимальных параметров износа материала, который при испытании выполняет роль пола в предполагаемом месте. Например, в тесте на износ, проводимом с помощью дискового метода (PNE 127-020 **), параметры, которым должен соответствовать используемый камень для различных типов полов, следующие:
Полы с нормальным режимом движения: индекс минимального износа равен 23 мм.
Полы с интенсивным движением: индекс минимального износа равен 21 мм.
Полы в промышленных помещениях: индекс минимального износа равен 28 мм.
В упомянутой французской классификации UPEC параметр, обозначаемый буквой U, должен иметь значения от 2 до 4, которые показывают пригодность для различных типов пола.
Результат теста материала на водопоглощение является одной из характеристик, относительно которой имеется наибольшая разница во мнениях, и это вытекает из того факта, что поглощение воды материалом зависит от времени поглощения и температуры воды. Поглощение воды материалом очень важно для определения легкости очистки частиц грязи, обычно проникающих в материал вместе с водой, и чем меньше показатель поглощения, тем меньше грязи проникает внутрь камня.
Однако метод измерения водопоглощения сходен в различных странах: сухой тестируемый образец взвешивается и помещается в контейнер с водой при стандартной температуре, где находится определенное время, затем вынимается из воды и взвешивается снова; полученная разница в весе, выраженная в процентах, и есть показатель, который используется для измерения водопоглощения.
Этот параметр также очень важен для определения пригодности материала в качестве облицовки, так как при высокой степени водопоглощения вода, впитавшаяся в поверхность камня, в холодном климате может замерзнуть и в конце концов поверхность разрушится.
Стойкость материала к химическим продуктам, обычно кислотам, имеет целью установить пригодность материала для использования в ситуациях, когда он подвергается воздействию агрессивных продуктов в различных местах, начиная от кухни и до промышленных площадей.
Можно согласиться, что такие характеристики являются основными и их вполне достаточно для описания механических свойств камня при условии, что камень будет применяться для обычных целей.
Имеется группа специальных тестов, которые проводятся в тех случаях, когда предполагается, что камень будет использоваться для особых целей и тесты в таких случаях проводятся только для конкретных проектов.
Кроме перечисленных ниже тестов существует большое количество других специальных тестов, предназначенных для особых случаев, но в этой статье мы не будем их рассматривать, так как это было бы довольно утомительно.
Измеряется потеря веса при изменении температуры, одновременно наблюдают за изменениями при нагреве и воздействии солнечного света.
Высокая термостойкость является необходимым условием для использования камня на открытых пространствах.
Как и в предыдущем тесте, низкая потеря веса является необходимым условием для возможности использования камня на открытых пространствах.
Хотя в настоящее время использование таких тестов очень ограничено, однако очевидно, что очень важно учитывать этот коэффициент при проектировании, так как в противном случае могут возникнуть многочисленные проблемы с укладкой, которые повлекут за собой финансовые потери.
Определение электрической сопротивляемости материала из камня проводится по стандартной схеме: материал подсоединяется к электрической сети и измеряется сопротивление.
Эта характеристика становится все более важной для использования камня в условиях, где высока вероятность образования статических зарядов: в компьютерных центрах, банках, операционных, высоко компьютеризованных офисах и т.д.
Петрографические тесты описывают минеральный состав камня, как его основные компоненты, так и его кристаллическую структуру.
Рентгеновский анализ дает дополнительные возможности для определения минерального состава природного камня.
Химический анализ позволяет определить основные элементы, из которых состоит камень.
Сегодня эти тесты используются мало, потому что они требуют хорошего знания геологии и их использование ограничивается теми, кто специализируется на изучении камня. Несмотря на то, что в основном практическое использование этих тестов кажется ограниченным, на основании результатов этих тестов можно судить о способности камня к изменчивости. Согласно концепции изменчивости, камень может выдерживать воздействия физической среды, в которой он был найден, без ухудшения его качеств. Определение изменчивости является важным параметром, даже хотя он и мало используется в отрасли камня.
Например, когда не учитываются эти параметры, из-за высокого уровня изменчивости камня могут возникнуть проблемы со стенами зданий.