Чешуйчатая эрозия, питтинг

Рассматриваемые здесь дефекты, в отличие от ранее описанной сахаристой эрозии, представляют собой формы макроструктурных изменений морфологии поверхности камня, связанных с его частичной или избирательной дезинтеграцией. Основные виды макроструктурной поверхностной эрозии:

  1. Шелушение (чешуйчатая эрозия) – крупношероховатая поверхность со слабым отслаиванием плоских лещадных частиц размером от 0,5 до 20 мм. Выветривание имеет избирательный характер в зависимости от пористости и поверхностной твердости на различных участках породы. Причины возникновения – дезинтеграция породы на отдельные участки поверхности камня в результате:
  • температурного воздействия,
  • абразивного воздействия,
  • кристаллизации солей,
  • выщелачивания,
  • нарушения целостности структуры из-за технологического брака.
  1. Питтинг – точечные углубления («оспины») глубиной до 1-2 мм. Выветривание имеет избирательный характер. Причины возникновения – выкрашивание наиболее слабых компонентов породы вследствие причин, указанных в п. 1. Кроме того (на породах карбонатного состава) — результат действия биодеструкторов.
  2. Альвеолы – относительно мелкие ячеистые (луночные) углубления диаметром от 2 до 20 мм и более. Выветривание имеет избирательный характер. Причины возникновения – развитие, концентрация и смыкание питтинговой и чешуйчатой эрозии. Развитие внутренних высолов (кристалллизация солей).

Шелушение (чешуйчатая эрозия) проявляется в виде отслаивания от поверхности лещадных частиц, в результате чего она приобретает крупношероховатую фактуру.

Питтинг — разновидность поверхностной эрозии в виде точечного выкрашивания, приводящего к образованию углублений – « оспин ». Оба вида эрозии часто проявляются совместно и имеют, в основном, общие причины образования. В отличие от сахаристого выветривания, обычно полностью покрывающего поверхность облицовки, чешуйчатая эрозия и питтинг возникают и локализуются, как правило, неравномерно, на её отдельных участках. Концентрация этих дефектов на поверхности может быть самой разной — от редких единичных проявлений до многочисленных плотно расположенных щербин и альвеол, которые, смыкаясь образуют сотовую структуру, а иногда превращаются в сплошные поверхностные «язвенные» полости с общей площадью до 2 тыс. см2 и более. На полированной поверхности первая стадия образования этих форм выветривания имеет вид шагрени. Если рассматриваемые дефекты проявляются на зеркальной поверхности, полированная фактура в этих местах полностью исчезает, цвет камня бледнеет.

Рассматриваемые виды эрозии присущи практически всем видам камня и проявляются как в наружной, так и внутренней облицовке. Причины образования этих дефектов могут быть самыми разными, обусловленными процессами физического и химического выветривания, которые обычно протекают совместно.

Наиболее часто подобные дефекты встречаются на гранитных Цоколях и порталах зданий. Наблюдения свидетельствуют о том, что большую роль здесь играет температурное воздействие на камень: в летнее время его поверхность может разогреться до + 50-70 °С, в то время как зимой она охлаждается до -20 °С и более. Гранит полиминеральная порода (как и большинство изверженных пород), причём его породообразующие минералы (кварц, полевые шпаты, слюды и т. д.) имеют разные коэффициенты температурного расширения, которые могут превосходить друг друга почти в 20 раз; при температурном воздействии на камень это приводит к возникновению в наружном слое породы достаточно высоких межкристаллических и внутрикристаллических напряжений. Минералы, обладающие хорошей спаянностью (полевые шпаты, роговая обманка и др.), под действием сжимающих и растягивающих напряжений могут скалываться по плоскостям спайности, а кварц пронизывается тонкими трещинами, по который идёт дальнейшее разрушение. Результатом этих процессов является появление и развитие микротрещинноватости в поверхностном слое с последующим выкрашиванием отдельных минералов. Этот процесс активизирует вода, проникающая в образовавшиеся микрополости гранита и обуславливающая гидрорасклинивающий эффект при отрицательных температурах. Процесс шелушения гранитов при их нагреве может происходить и внутри помещений, например, на деталях каминов (температура разогрева каминных порталов может достигать +400-500 °С). В связи с этим, предпочтение при устройстве каминов следует отдавать мраморам: у пород карбонатного состава процессы диссоциации протекают при более высоких температурах.

Другой вид физического выветривания камня, приводящий к возникновению поверхностной эрозии — бомбардировка вертикальной поверхности облицовки абразивными частицами (песком, мелким щебнем и т.п.), увлекаемыми ветром, либо разбрасываемыми мобильной снегоочистительной техникой, работающей на тротуарах. С большой скоростью и силой ударяясь о поверхность гранита, мелкие частицы способны с течением времени образовывать выбоины в его наиболее слабых местах с концентрацией «мягких» минералов. У гранитов к таким минералам следует отнести слюды, хлорит, апатит, флюорит и др. И если у хлорита микротвёрдость составляет 50 кг/мм², у биотита — 100 кг/мм², и у флюорита — 180 кг/мм², то у полевых шпатов она лежит в пределах 800-900 кг/мм², а у кварца — 1200-1300 кг/мм². Содержание в породе низкотвёрдых минералов делают её уязвимой по отношению к тепловым и абразивным внешним воздействиям (естественно, эти процессы дополняются климатическими и атмосферными факторами). Состав породы, содержащей минералы с резко отличающейся твёрдостью (до 10 раз и более) характерен не только для гранитов: например, у основных эффузивов (базальтов, долеритов) продуктами замещения пироксена являются бастит, хлорит, актинолит — минералы с невысокой твёрдостью.

На гранитных цоколях некоторых зданий, возведённых до 1960-х годов, одной из причин образования чешуйчатой и питтинговой эрозии являлся техногенный фактор: в поверхностном слое деталей при их обработке возникала сетка микротрещин, что в дальнейшем делало камень предрасположенным к развитию рассматриваемых форм выветривания.

На песчаниках образование питтинга и альвеол часто связывают со слабой межзерновой когезией породы, ведущей к выкрашиванию зёрен кварца на наиболее ослабленных участках.

На малопористых известняках с развитой микротрещиноватостью шелушение может быть вызвано кристаллизацией гипса в поверхностных трещинах (процесс замещения кальцита гипсом под действием атмосферных факторов). Кристаллики гипса, образовавшиеся в трещинах поверхностного слоя и не имеющие свободного пространства для размещения своего объёма (большего, чем у кристаллов кальцита), по мере роста отслаивают частицы камня в форме чешуек. Так в плотном известняке происходит шелушение поверхности, иногда на поверхности возникают альвеолы и глубокие каверны, заполненные чешуйками и мучнистой массой, как конечный результат «работы» гипса.

Питтинговое выветривание некоторых видов камня иногда переходит в своеобразные и даже «экзотические» формы, обусловленные особенностями строения породы. Так, популярный на мировом рынке мраморизованный органогенный известняк «россо верона» (Италия) имеет компактное узелковое строение, с узлами, сформированными окаменелыми остатками морской фауны (аммонитами); узлы сцементированы кальцитом и окружены известковым мергелем. Со временем под действием дождей глинистая связка вымывается, обнажая на камне многочисленные альвеолы, каверны (сотовая структура) или «язвенные» полости.

На рисунке в качестве примера приведен фрагмент тротуара, вымощенного плитами упомянутого известняка. В Вероне и её ок рестностях, согласно древней традиции, принято мостить пешеходные зоны плитами известняка «россо верона» толщиной 10-15 см. Несмотря на быстрое вымывание глинистого материала и приобретение сотовой структуры, камень прекрасно сохраняется и имеет низкую истираемость благодаря износостойкости его прочных узловых элементов. Не менее устойчиво ведёт себя этот известняк и на вертикальных наружных облицовках, примером чего могут служить элементы фасада и колонны Палаццо Дукале в Мантове (Италия).

Следует отметить, что аналогичными эксплуатационными свойствами, обусловленными «армирующей» ролью прочных включений морской фауны, обладает и ряд других известняков, встречающихся в районе г. Вероны («россо тренто», россо дель сарка» и др.), а также некоторые известняки из месторождений Грузии (Салиэтское, Молитское).

Образование чешуйчатой эрозии, питтинга и альвеол на плитах пола (как мрамора, так и гранита) обычно вызывается иными причинами, а именно — отложениями солей под поверхностными синтетическими плёнками. Следует отметить, что в последнее время в практику обработки камня широко внедрились методы пропитки поверхности плит полимерными составами с целью упрочнения материала и усиления его цвета. Иногда синтетические плёнки образуются при обработке поверхности камня полировальниками на синтетической связке — в результате износа связки. Во всех этих случаях вода, мигрирующая в камень из цемента стяжки и несущая растворимые соли, сталкивается с препятствием в виде синтетической пропитки и откладывает под ней кристаллы солей, которые, имея объём, значительно превышающий объём пор, прорывают плёнку, взрывая поверхность альвеолами и «кратерами».

Такое явление наблюдалось, в частности, на плитах пола в фойе филиала Малого театра в Москве (материал плит — итальянский мрамор «брекча перниче»). После настилки полов при реставрации помещения полы интенсивно промывались водой. Через несколько дней на отдельных участках пола проявилась эрозия в виде питтинга и альвеол. Дериватограммы карбонатного материала показали наличие здесь структурно связанной воды, что свидетельствует о присутствии гидрокарбоната кальция Ca(HCO3)2, приуроченного к выходам трещин на поверхность плит.

Помимо кристаллического гидрокарбоната кальция роль «взрывных» реагентов, прорывающих синтетическую плёнку, могут играть различные соли и щёлочи, выносимые водой из цементного раствора стяжки (карбонатно-натриевые, сульфатнонатриевые и др.). Аналогичная картина наблюдается и на половых покрытиях из гранита и других видов камня.

Шелушения, питтинг и альвеолы — распространённые дефекты не только на покрытиях пола, но и на фасадах зданий. Как и в предыдущем случае, основная причина их возникновения — кристаллизация солей в поверхностном слое облицовки. Источниками образования альвеол и каверн (особенно на породах карбонатного состава) могут стать также внутренние высолы.

Свежие комментарии

Нет комментариев для просмотра.
Категории
Select the fields to be shown. Others will be hidden. Drag and drop to rearrange the order.
  • Image
  • SKU
  • Rating
  • Price
  • Stock
  • Availability
  • Add to cart
  • Description
  • Content
  • Weight
  • Dimensions
  • Additional information
Click outside to hide the comparison bar
Compare
Что вы ищете?
Пожалуйста, введите слово, которое вы хотите найти, и нажмите «Enter».