Kamienne okładziny elewacyjne

Elewacje z kamieni naturalnych kształtują architekturę obiektu, a ponadto spełniają funkcje związane z wymaganiami fizyki budowli.  W związku z tym, kamień stosowany na okładziny zewnętrzne powinien być materiałem odpornym na wpływy atmosferyczne, charakteryzować się różnorodnością kolorów i struktury oraz spełniać odpowiednie wymagania wytrzymałościowe. Kamień naturalny jest jednym z najstarszych materiałów budowlanych, ze względu na wysoką wytrzymałość i trwałość był stosowany jako materiał konstrukcyjny, posiada również duże walory dekoracyjne, dlatego jest często stosowany jako element elewacji budynku. Historycznie rzecz biorąc funkcje kamienia uległy zmianie. Elementy kamienne blokowe i wielkowymiarowe (belki i słupy) zostały zastąpione przez cienkie okładziny na elementach żelbetowych, ceglanych i innych materiałach konstrukcyjnych i wypełniających. Zmiana funkcji kamienia  w budownictwie spowodowana jest głównie względami ekonomicznymi, konstrukcyjno-wytrzymałościowymi oraz możliwościami wykonawczymi. Nowoczesne elewacje z kamienia zdobią budowle o charakterze reprezenta-cyjnym,  stosowane często jako okładziny budynków wysokich  położonych w dużych aglomera-cjach miejskich. Kamienne płyty elewacyjne  są narażone na działanie promieni słonecznych,cykle przemarzania parcia i ssania wiatru oraz na czynniki chemiczne związane z zanieczyszczeniem powietrza (np. kwaśne deszcze, zapylenie). Dlatego zgodnie

z zaleceniami [2] dobierając kamień na elewację należy odpowie-dzieć na następujące pytania:

Jakie funkcje użytkowe ma spełniać kamień w konstrukcji budynku?

Jak zachowa się materiał kamienny pod wpływem niszczących czynników atmosferycznych i użytkowych?

Jak duża jest nasiąkliwość kamienia?

Czy i jak patynuje się kamień?

Jakie są parametry techniczne materiału?

Jaka jest bloczność złoża, czyli jak duże płyty można wykonywać z danej odmiany kamienia? 

O doborze materiału kamiennego

 W kraju znajdują się rozległe złoża kamienne. Obok skał magmowych takich jak granit, sjenit, bazalt występuje szereg wapieni zbitych, marmurów, piaskowców, dolomitów, lekkich porfirów, andezytów, diabazów, melafirów itp. (porównaj tabl. 1). Szeroką ofertę wzbogaca bogaty asortyment kamienia importowanego z krajów europejskich i innych kontynentów. Zagadnienie właściwego doboru kamienia opiera się na dokładnym poznaniu jego właściwości technicznych. Orientacyjne parametry fizyko-mechaniczne wybranych skał ze złóż krajowych stosowanych do produkcji płyt elewacyjnych  zestawiono w tabl. 1.

Skały magmowe dzięki swej mrozoodporności, zwięzłości, twardości i dużej odporności na działanie wody dają możliwość szerokiego stosowania w budownictwie.

Najbardziej podatne na niszczące działanie atmosfery są wapienie (porównaj rys. 1) i piaskowce o lepiszczu ilastym i wapiennym, dlatego nie powinno stosować się ich na zewnętrzne elementy budynku.

Rys. 1. Przykład porównania starej spatynowanej elewacji z wapienia zbitego (z lewej strony) z nową okładziną z polerowanego wapienia (z prawej). Piaskowce o lepiszczu kwarcytowym i krzemionkowym mają średnią wytrzymałość na ściskanie, są zwięzłe i odporne na działanie wody, dzięki czemu stosuje się je także na elementy konstrukcyjne budynku. Marmury pod wpływem czynników atmosferycznych tracą połysk, jak również charakteryzują się dużym współczynnikiem rozszerzalności cieplnej, cechy te praktycznie dyskwalifikują je jako elementy zewnętrzne budynków. Fragment okładziny wykonanej z marmuru Dębnik  pierwotnie całkowicie czarna, polerowana powierzchnia płyt po dwóch latach oddziaływań czynników atmosferycznych. Problem najdogodniejszych rozwiązań konstrukcyjnych polega na ich dostosowaniu do rodzaju materiału, jaki ma być użyty do montażu elewacji. Przy stosowaniu kamienia miękkiego i porowatego należy unikać dużej ilości akcentów architektonicznych, szczególnie poziomych i bogatego profilowania  (zwłaszcza w okręgach przemysłowych). Przy wykonywaniu elewacji wysunięcie podokienników, okapów, gzymsów itp. powinno być tak wykonane, aby spływająca woda nie tworzyła plam i zacieków na licu ściany. Przykład elewacji z piaskowca narażonej na ciągłe zawilgocenie przez źle rozwiązane odwodnienie tarasu. Płyty okładziny obramowania tarasu wykonanego z piaskowca Kopulak narażone na ciągłe działanie wilgoci pokryte naciekami i zielonym nalotem organicznym. Faktura kamienia powinna być odpowiednio dobrana do jego rodzaju i właściwości, jak również zaprawa do spoinowania. Na cokoły nie należy stosować kamieni miękkich o nasiąkliwości większej niż 2 procent, ponieważ ulegają one szybko zawilgoceniu, zabrudzeniu i występują na nich wykwity. Również nie należy stosować kamieni o różnej porowatości na jednej płaszczyźnie, ponieważ prowadzi to do szybkiego niszczenia materiału bardziej porowatego. Kamień na elewacji powinien zawsze zajmować położenie zgodne ze swoim położeniem w złożu, gdyż porowatość, a co za tym idzie zdolność kapilarnego przepływu wody zmienia się w zależności od kierunku uwarstwienia kamienia. Zastosowanie kamienia na elewacji w położeniu prostopadłym lub ukośnym do jego położenia w złożu może prowadzić do ścinania, uszkodzeń, a nawet odpadania części elementów. Możliwości zastosowania poszczególnych rodzajów skał na elementach budynku podaje tabl. 2.

W polskich warunkach ekonomicznych, ze względu na duży koszt elewacji kamiennych podstawowym czynnikiem doboru materiału jest jego cena. Duże znaczenie ma również atrakcyjny wygląd oferowanych materiałów okładzinowych. Dobór kamienia powinien opierać się jednak również na ocenie jego parametrów użytkowych. Cechy danego rodzaju kamienia powinny być opisane w aprobatach technicznych lub świadectwach dostarczanych przez producentów i importerów. Niestety część oferowanych materiałów kamiennych nie posiada tego rodzaju dokumentów. Na dodatek zdarzają się przypadki sprowadzania kamienia ze świadectwami jakości opracowanymi na podstawie próbek o lepszych parametrach pobranych z innego pokładu złoża (np. z innej głębokości).  W takich sytuacjach inwestor powinien opierać się na własnej wiedzy lub wykonać badania kontrolne kamienia oraz wystrzegać się kupowania materiałów o „okazyjnie” niskich cenach.

Przy opracowywaniu artykułu wykorzystano: 

[1] PN-84/B-01080 Kamień dla budownictwa i drogownictwa

[2] Fasaden Bekleidung Bautechnische Informaction Naturwerkstein. DNV.1.5. Wűrzburg 1993.

[3] Materiały informacyjne przedstawicieli handlowych producentów

• « poprz.
• nast. »