Piaskowiec świętokrzyski

Rejon świętokrzyski jest kolejnym obszarem licznego występowania piaskowca w Polsce. Najbardziej rozpowszechnione są piaskowce szydłowieckie i kunowskie. Ich wiek szacowany jest na kilkaset milionów lat. Eksploatacja piaskowca odbywa się w wielu łomach na obszarach leżących na północny zachód od Gór Świętokrzyskich, a także wzdłuż rzeki Kamiennej od Skarżyska Kamiennej do Ostrowca Świętokrzyskiego, sięgając dalej w kierunku na północny wschód. Najczęściej przybiera barwy szarobiałe bądź czerwone. Jest mniej twardy od dolnośląskich, a łatwość eksploatacji i obróbki czyni z niego powszechnie stosowany materiał kamieniarski. Szerokie zastosowanie znajduje jako materiał okładzinowy lub na elementy profilowane, mniej chętnie jest wykorzystywany do produkcji płyt chodnikowych czy krawężników. Najwcześniej eksploatację piaskowców rozpoczęto w rejonie kunowskim. Już w XVI wieku w Kunowie działały warsztaty kamieniarskie, bazujące na miejscowych złożach. Apogeum działalności kamieniarzy przypada na okres panowania Stanisława Augusta. Stąd też pochodzi wiele rzeźb i ozdób architektonicznych warszawskich Łazienek. Piaskowce kunowskie mają dobre własności techniczne, są łatwe w obróbce, eksploatacji, a przy tym charakteryzują się dość dobrą odpornością na wpływy atmosferyczne. Używane są na progi, schody i ozdobne obramowania okien i drzwi. Regularnie używano je już w budownictwie gotyckim jako materiał na kapitele kolumn, rzeźby, ozdobne elementy fasad. Piaskowce kunowskie mają barwy szare z odcieniem żółtawym, często są też żółte. Patynują się na kolor ciemnoszary z odcieniem brunatnofioletowym. Są przeważnie mrozoodporne. Ich drobne ostrokrawędziste ziarna kwarcu tkwią w spoiwie krzemionkowym, czasem o domieszce ilastej. Wytrzymałość na ściskanie mieści się w przedziale od 82 do 96 MPa, ścieralność od 0,36 do 4,7 cm, gęstość objętościowa od 1,82 do 2,58 g/cm3, zmienna porowatość od 3,0 do 28,2 % i nasiąkliwość od 3,2 do 14,1 % decydują o przydatności surowca w zastosowaniu w ekspozycji zewnętrznej.

-  Piaskowiec z Baranowa (okolice Suchedniowa) jest zwykle jasnoszary lub żółtawy, zwięzły, drobnoziarnisty o spoiwie krzemionkowym.

- Piaskowiec Dolski wydobywany z Dołów Biskupich ma zabarwienie jasnoszare lub żółtawe okraszone rdzawymi plamkami, naciekami pochodzącymi od związków żelaza. Patynę ma ciemnoszarą o odcieniu brunatno-fioletowym. Ziarno ma drobne i ostrokrawę-dziste, złączone spoiwem krzemionkowym.

- Z Góry Bukowskiej pochodzą skały jasnoszare i żółte również z lokalnie występującymi rdzawymi naciekami. Bardzo drobnoziarniste, spoiwo mają krzemionkowe z domieszką ilastego.

- W kamieniołomie Krynki piaskowiec jest jasnoszary, kremowy i biały o jednorodnym, bardzo drobnym uziarnieniu. Ma dużą twardość.

- Szczególnie łatwy w obróbce jest kamień z Nietuliska, który wykorzystuje się do licowania gmachów. Zabarwienie ma biało-szare a jego bardzo drobne ziarna scalone są skąpym spoiwem.

- Kamieniołom Podole daje materiał jasnoszary bądź żółtawy, bardzo drobnoziarnisty o spoiwie krzemionkowym z niewielką domieszką spoiwa ilastego i słabo zaznaczonym uwarstwieniu. Ścieralność ma bardzo dużą. Istotne jest, iż piaskowiec ten tworzy wiele, różniących się miedzy sobą własnościami warstw.

Piaskowce z Nietuliska, Podola spośród piaskowców kunowskich mają gorsze cechy użytkowe i są stosunkowo mało odporne na zamrażanie.

W północnej części Gór Świętokrzyskich występują piaskowce różowe, czerwone i ciemnowiśniowe. Są przeważnie grubo lub średnioziarniste i tworzą grube warstwy. Są twardsze od wymienionych wcześniej. Czerwone lub ciemnowiśniowe piaskowce z Łomów Kopulniak, Tumlin, Sosnowica czy Wąchock są drobno i średnioziarniste, spoiwo mają krzemionkowo-ilaste z domieszką żelazistego.

Piaskowce Szydłowieckie są chyba jedną z najbardziej popularnych i „zasłużonych” odmian tego kamienia. Niegdyś wyrabiano z nich materiały szlifierskie ze względu na ich jednolicie drobne ziarno. Tak powstały żarna, osełki, koła toczydeł i koła młyńskie, które z powodzeniem konkurowały ze swoimi odpowiednikami z Niemiec czy Francji. Możliwość ekspansji otworzyła się przed tym kamieniem wraz z rozbudową kolei w drugiej połowie XIX wieku, a budowa kolei syberyjskiej umożliwiła dostanie się go do Azji Środkowej, Mandżurii i północnych Chin. W Polsce zaś powszechnie używano go przy budowie pomników nagrobnych za czasów Królestwa Kongresowego, co obserwować możemy odwiedzając Powązki.  Piaskowiec ten jest biały lub jasnokremowy, patynując się przybiera kolor szary lub ciemnoszary. Drobnoziarnisty o spoiwie krzemionkowym z domieszką spoiwa ilastego. Łatwo daje się obrabiać ponieważ po wydobyciu staje się bardzo miękki , z czasem dopiero twardniejąc. Wytrzymałość na ściskanie oscyluje w przedziale 25-84 MPa , ścieralność 0,61 do 1,24 cm, gęstość objętościowa 1,91-2,15 g/cm3 , porowatość 20-29%, nasiąkliwość 6-12,5%. Są mrozoodporne.

W okolicach Szydłowca usytuowane są cztery kamieniołomy:

- Kamieniołom Szydłowiec Podkowiński  kamień jest jasnoszary, jasnoszary z odcieniem żółtawym lub żółtawy. Drobnoziarnisty o spoiwie krzemionkowym z nieznaczną domieszką spiowa ilastego

- Szydłowiec Podolszański to miejsce wydobycia drobnoziarnistego piaskowca o zabarwieniu jasnoszarym z odcieniem żółtawym i spoiwie krzemionkowym

- Szydłowiec Pikiel  i tu piaskowiec jest jasnoszary, drobnoziarnisty o krzemionkowym spoiwie

- Piaskowiec z kamieniołomu Szydłowiec-Śmiłów ma barwę jasnoszarą, czasem lekko żółtawą , patynuje się na ciemnoszaro jest drobnoziarnisty ze spoiwem krzemionkowym z okazjonalną domieszką substancji ilastej.

Piaskowców Szydłowieckich i Kunowskich użyto w dużych ilościach do rekonstrukcji elementów architektonicznych powojennej Warszawy. Są to licówki kamienne i cokoły na Nowym Świecie, na rynku Starego Miasta czy detale architektoniczne w Zamku Królewskim.

Marmury, granity, onyksy ... jak klejnoty!

Historia rozwoju należących do największych na świecie "kamiennych dolin" - Valapolicella-Valdadige - położonych w okolicach Werony jest ściśle związana nie tylko z bogatymi zasobami naturalnymi, ale również ze specyficznym duchem tego miejsca. Jest to swoiste DNA, które pozwala od 50 lat łączyć dużą zdolność produkcyjną, doskonałą świadomość jakości materiałów i technik przetwórczych, z wywierającym wrażenie marketingiem i zdolnością do wejścia na międzynarodowe rynki. Widać to wyraźnie na przykładzie zarówno takich inicjatyw, jak Kamienna Galeria i Kamienny Butik prowadzonych przez Antolini Luigi & C. SpA, jak i prywatnych projektów, na przykład Kamienna Wideoteka w Volargne, położona tuż obok laboratorium dbającego o to, by cały lokalny przemysł wydobycia kamienia był źródłem materiału najwyższej jakości.

Przedsiębiorczość bez granic

- wszystkich cechuje tu poczucie swojej roli na drodze do sukcesu rodziny. Najlepszym przykładem takiej postawy jest Luigi Antolini & C.SpA z siedzibą w Sega di Cavaion (Werona). Firma ta uchodzi za lidera w skali europejskiej (nie wspominając o skali światowej). Grupa została założona przez Luigiego Antoliniego, dziś odpowiedzialność za firmę spoczywa na ramionach jego dzieci: Francesco (produkcja i organizacja), Alessandra (praca w administracji i finansach firmy stała się dla niej przeszkodą w ukończeniu studiów lingwistycznych) oraz Alberto (sprzedaż i marketing). "Musiałem dać im więcej przestrzeni do działania z powodu mojego wieku i związanych

z nim niedogodności - mówi założyciel firmy

- zrobili z niej jednak właściwy użytek. Tak musiało się stać". Grupa eksportuje swoje produkty na wszystkie kontynenty, szczególnie do Brazylii, Indii i Południowej Afryki, spotkać je można w każdym zakątku świata. Luigi Antolini używa tu przykładu: "Amerykańscy architekci projektują drapacze chmur w Azji. Do budowy chcą użyć amerykańskich materiałów. My je importujemy, przetwarzamy w naszych zakładach, będących zawsze technologiczną nowością, również w dziedzinie stosowania robotów (maszyny mające więcej niż pięć lat uważamy za przestarzałe). Następnie pakujemy je na statki i wysyłamy do Azji". Kamienie pochodzące z czterech głównych ośrodków produkcji dystrybuowane są między 400 ośrodkami skoncentrowanymi na marmurze i granicie, czymś co Anatolini lubi nazywać swoim "biznesem". W chwili obecnej firma jest również w posiadaniu Eurotrading SpA, z siecią sklepów we Włoszech, w Weronie, Carrarze, i Hiszpanii, kopalniami w Sardynii, Domodossoli, Victorii, Spirito Sante, Brazylii. Zatrudnia wielu pracowników, biura, magazyny i oczywiście kopalnie, działające pod ekskluzywnym szyldem firmy, wspierane są jej finansami i maszynerią. Nie może być jednak inaczej w przypadku firmy oferującej na światowym rynku ponad 500 różnych produktów, od granitów, marmurów, trawertynów i onyksów po produkty kosztujące i 1,5 mln lirów za metr kwadratowy, przeznaczone na wielkie i prestiżowe budowle. Tajemnicą sukcesu firmy jest między innymi korzystanie z usług profesjonalnej ekipy badającej wszelkiego rodzaju materiały w kopalniach na całym świecie. Nic nie umknie jej czujnemu spojrzeniu. Pozostaje tylko praca, którą należy wykonać (nie jest to jednak żaden problem dla firmy posiadającej jedną z najlepszych na świecie struktur produkcyjnych, dobrą do tego stopnia, iż Antolini zwykł mawiać, że „nowe maszyny i rozwiązania testowane są właśnie na nas”) oraz sprzedać gotowe produkty na rynku międzynarodowym. Również tutaj Antolini Luigi & C. SpA jawi się nam jako niesłychanie pomysłowa firma. Jest to wynik wysiłku Alberto Antoliniego, młodego biznesmena z żyłką do handlu. Powołane i wypromowane przez niego Kamienna Galeria i Kamienny Butik istnieją w pełnej zgodzie z intencjami jego brata, siostry i ojca. Projekt pochłonął miliardy lirów - jednak galeria jest unikalnym miejscem na ziemi. Na ponad 4000 metrów kwadratowych zgromadzono próbki szczególnych, wysokiej jakości materiałów z całego świata. Klient może tu nabyć od 50 do 500 metrów kwadratowych absolutnie identycznego produktu. Oglądnąć można tu marmury, granity, onyksy, trawertyny i inne egzotyczne kamienie, wszystkie one przypominają klejnoty, są niczym obrazy stworzone przez naturę, nieporównywalne do żadnych innych. Każdy kamień opatrzony jest informacją o źródle pochodzenia: są tu kamienie włoskie (od doliny Bolonzo, przez Carrarę i Sienę, po Sycylię) i egzotyczne. W wielkiej, pionowej księdze, której kartki zrobione są z kamiennych płyt, znaleźć można ponad 150 różnych próbek. Galeria cały czas się rozrasta. "Czarodzieje" Antoliniego wiedzą na co dzień, jak i gdzie znaleźć nowe i całkowicie unikalne kamienie. Są one następnie obrabiane i wprowadzane na rynek, aby stać się ucztą nie tylko dla architektów, ale także dla wszystkich, którzy mają okazję na nie patrzeć. Od dwóch lat trwa nieprzerwany rozwój. W tym roku powierzchnia galerii została podwojona. Butik w Sega założony został w miejscu związanym z przemysłem kamiennym od 1959 roku. Znajduje się tam wiele rozwiązań artystycznych (formy zwierząt, reprodukcje antycznych rzeźb), onyksów i przezroczystych alabastrów - jednym słowem wiele cennych, artystycznych dzieł natury, cenionych przez koneserów - rodzinę Antolini i ich współpracowników. Dzięki temu galeria jest czymś więcej, niż tylko skutecznym chwytem reklamowym. Firma, jak i sam jej założyciel Luigi Antolini, zasłużyli na wiele nagród. W 1986 roku firma otrzymała Oskara Produktywności Efibanca w związku ze zestawieniami finansowymi  poprzednich dwóch lat. Wybrano ją spośród 161 ubiegających się o tę nagrodę i ogłoszono najlepszą firmą północnego wschodu. Wygrała też główną nagrodę - tytuł najlepszej firmy Włoch. W tyle w wielu sektorach pozostały wielkie międzynarodowe korporacje. Na płaszczyźnie osobistej w 2000 roku Luigi Antolini zyskał uznanie rady Sant Ambrogio za prowadzenie przedsiębiorstwa na rodzimym gruncie. "Syn lokalnych kamieniarzy" - czytamy w oświadczeniu - "kontynuator tradycji. Jako biznesmen zmodernizował i rozwinął starodawne procesy produkcyjne. Jako prawy obywatel wykazał się wielkim zaangażowaniem w sprawy społeczności lokalnej, instytucji i stowarzyszeń zyskując w ten sposób nasz głęboki szacunek". Dzięki tej nagrodzie na jaw wyszedł jego nadzwyczajny wkład w rozwój społeczności lokalnej na płaszczyźnie ekonomicznej, materialnej i moralnej.

Wyraźnie wzruszony Luigi Antolini z satysfakcją przypomina, że zasługa za ostatnią dekadę sukcesów powinna być podzielona również między jego dzieci, dzięki którym spokojnie może patrzeć w przyszłość swojej rodziny i współpracowników. Powiedział też, że jest dumny ze swych korzeni i że swój rozwój zawdzięcza naukom otrzymanym od ojca i w szkole artystycznej, gdzie zgłębił techniczne aspekty swojej pracy.

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