PIATRA NATURALAMaterialul de construcii care a fost folosit din cele mai vechi timpuri, a fost piatra natural. Utilizarea ei era legat de cele mai multe ori de existena acesteia n zone unde s-au executat construcii.Piatra natural prezint o serie de caracteristici favorabile domeniului: durabilitate, rezistene mecanice mari, aspectul exterior al unor pietre etc., caracteristici ce i confer o larg utilizare n industria construciilor.Zcminte de piatr natural existente, au dus la dezvoltarea industriei de extragere i prelucrare a acesteia.Creterea ponderii acestui material la realizarea structurilor construciilor, a condus la dezvoltarea cercetrii n domeniu. Produsele din piatr natural sunt rezultatul exploatrii zcmintelor de la nivelul scoarei terestre, din litosfer.Roci, clasificarea rocilorn condiii variate de temperatur i presiune specifice diferitelor faze de formare a scoarei terestre, elemente chimice diferite au intrat n contact dnd natere la combinaii chimice complexe ce poart denumirea de minerale. Rocile sunt combinaii naturale de minerale. Rar se pot gsi n natur minerale izolate, deoarece acestea conin aproape totdeauna diverse substane strine dispersate n ele, sub form de soluie solid, sau de impuriti.Din punct de vedere al ponderii elementelor chimice n compoziia rocilor, se poate observa c doar nou elemente chimice din compoziia scoarei terestre reprezint 96 % din totalitatea elementelor componente (O2, Si, Al, Fe+Ca+Na+Mg+K+H2), de aceea majoritatea rocilor vor avea n compoziia lor minerale corespunztoare acestor elemente. Ex.: n calcare predomin carbonatul de calciu sub form de calcit etc.Caracteristicile fizico-mecanice ale produselor din piatr natural sunt cele ale rocilor de provenien. La rndul lor toate aceste caracteristici sunt determinate de: modul de formare al rocilor (genez), de structura i textura lor, care formeaz criterii de clasificare a rocilor.Clasificarea dup genez.Dup modul de formare -genez- distingem:

PIATRA NATURALA1. Roci magmatice - au luat natere prin solidificarea lavei vulcanice. Ele se prezint n masive neregulate sau n filoane. Mineralele ce le compun sunt n general cristalizate;2. Roci sedimentare - au luat natere:- prin depunerea materialului rezultat n urma degradrilor mecanice a altor roci preexistente;- prin precipitarea substanelor purtate n soluie de unele ape;- prin depunerea scheletelor minerale a unor organisme vegetale sau animale. Se prezint ca zcminte stratificate;3. Roci metamorfice - au luat natere din transformarea rocilor magmatice sau sedimentare prin aciunea temperaturii i presiunii ridicate din interiorul pmntului.Clasificarea dup structurDup structur, rocile se clasific n:1. Roci cu structura holocristalin - sunt rocile complet cristalizate, mrimea cristalelor depinznd de viteza de rcire a magmei; 2. Roci cu structura hemicristalin - sunt roci parial cristalizate, parial sub form amorf i este caracteristic rocilor formate n apropierea suprafeei scoarei terestre unde viteza de rcire a topiturilor a fost relativ mare;3. Roci cu structura amorf sau vitroas - sunt roci de suprafa, la care viteza mare de rcire nu a permis cristalizarea.Dup mrimea formaiunilor cristaline se pot distinge : feno, micro i criptocristale.

Clasificarea dup texturTextura reprezint modul de aranjare n spaiu a mineralelor componente. Din punct de vedere al texturii distingem:1. Rocile cu textura neorientat sau masiv au minerale sub form grunoas i formeaz roca cu caracteristici similare dup orice direcie (izotropie).2. Roci cu textura stratificat au mineralele (aceleai n toat masa rocii) dispuse n straturi, ceea ce face ca proprietile s difere funcie de unghiul dintre direcia de ncercare i aceste straturi, iar roca s prezinte fenomenul de clivaj (desfacerea n foi - exemplu: unele gresii, mica).3. Roci cu textura istoas sunt formate din straturi de minerale diferite.

PIATRA NATURALARoci magmaticeMagma este un amestec de minerale topite de tipul silicailor i aluminailor i n proporii reduse oxizi ai unor metale i alte impuriti.n aceste condiii principalele componente ale rocilor magmatice vor fi cuarul i feldspatul.Dup locul de formare a rocilor n scoara terestr se pot deosebi:roci intrusive (de adncime, plutonice, abisale);roci filoniene (subvulcanice, hipoabisale);roci efuzive (de suprafa, extrusive).

Rocile intrusive - s-au format la adncimi mari, magma rcindu-se foarte lent i n aceste condiii structura este holocristalin, compact, n care predomin cristale mari (fenocristale cu dimensiuni > 5 mm), iar textura este masiv, neorientat.Granitul fiind roca reprezentativ pentru aceast categorie de roci, acestea mai poart denumirea de roci granitice i sunt alctuite din fenocristale de cuar (dioxid de siliciu), feldspai i mic.Roci nrudite cu granitul sunt: sienitul, dioritul, gabroul i diabazul. Diferena ntre aceste roci este datorat proporiei de cuar ce scade pn la dispariie, locul su fiind luat de diferii silicai de fier, calciu, magneziu.Rocile granitice prezint rezisten mare la compresiune (120 - 140 N/mm2) i la uzur, au o bun comportare la nghe-dezghe repetat i sunt stabile din punct de vedere fizico-chimic. Sunt roci dure, iar n sprtur se disting uor mineralele componente.Culoarea rocilor de tip granitic poate fi: neagr, cenuie, roz, roie cu incluziuni albe, cenuii, negre i verzi.Rezistenele mecanice sunt cu att mai mari cu ct granulaia structural vizibil cu ochiul liber este mai fin, iar coninutul de cuar este mai mare. Rezistenele mecanice se reduc cnd crete coninutul de mic din compoziia mineralogic a rocii.Acest tip de roci se lucreaz foarte greu, se lustruiesc frumos i i pstreaz lustrul.

Se utilizeaz: pentru realizarea de monumente, pavaje, borduri, trepte etc.

PIATRA NATURALA

Roci filoniene - s-au format prin ptrunderea magmei n straturile scoarei terestre prin crpturi produse de micri tectonice sau de alt natur diferit de cea geologic, iar rcirea producndu-se la adncimi mici, a determinat formarea unei structuri compacte, compus dintr-un amestec de cristale de diferite dimensiuni: fenocristale (> 5mm), microcristale (> 1) i criptocristale (< 1), remarcndu-se tendina de dezvoltare a cristalelor pe direcia filonului.

Reprezentativ pentru acest tip de roc este porfirul, iar aceste roci mai poart i denumirea de roci porfirice. Spre deosebire de rocile granitice, la cele porfirice n condiiile aceleiai structuri holocristaline i a texturii neorientate, se poate observa o mas fin cristalizat de feldspai (microcristale i criptocristale) n care apar cristale de cuar sau de mic.

Dup compoziie, prin analogie cu rocile granitice, porfirul poate fi: granitic, sienitic sau dioritic.

Ca i rocile granitice, rocile porfirice prezint densitate i rezistene mecanice mari, sunt stabile din punct de vedere chimic. Sunt roci dure i se lustruiesc frumos.

Culoarea rocilor de tip porfiric poate fi: verde, roie, albastr, nuan albstruie sau cenuie.

Avnd n vedere caracteristicile fizico-mecanice i chimice, aceste roci pot fi utilizate n construcii pentru realizarea de socluri, monumente, dar nu la pavaje, deoarece acesta prin uzur devine lunecos.

PIATRA NATURALARoci efuzive - s-au format prin rcirea magmei la suprafaa scoarei terestre. Rcirea la suprafa avnd loc cu vitez mare i are drept urmare formarea unei structuri hemicristaline (format din cristale mici i minerale amorfe), sau chiar numai o structur amorf.

n funcie de condiiile de formare, rocile efuzive se clasific n:- roci efuzive compacte;- roci efuzive poroase.Rocile efuzive compacte au ca tip reprezentativ bazaltul(mai poart denumirea de roci bazaltice) i au structura hemicristalin fin granulat sau compact sticloas, cu apariii de cristale mari izolate.

Roci nrudite cu bazaltul sunt: andezitul, trahitul, dacitul, fiecare dintre ele cu caracteristici i utilizri specifice.Bazaltul - se prezint ca o roc de culoare negricioas sau neagr. Mineralele principale care l compun sunt: feldspai, oxid de fier, silicai de fier i magneziu etc. Este o roc cu densitate aparent i rezistena la compresiune foarte mare (Rc = 300 ...400 N/mm2). Este un material foarte dur, din care cauz se prelucreaz greu. Prezint stabilitate chimic redus datorit prezenei n structur a mineralelor amorfe, dar se comport bine la aciunea intemperiilor (variaii de umiditate, temperaturi extreme etc.). Se utilizeaz ca piatr de pavaj, la realizarea monumentelor etc.Trahitul - este o roc bazaltic de culoare cafenie n diferite nuane. Structura este vitros-poroas format din feldspai, cuar, mic etc., dar i cu unele cristale mari izolate. Este o roc dur, rezistent, se lucreaz greu i nu se lustruiete. Se utilizeaz: pentru realizarea de socluri, trepte de scri etc.Andezitul - este o roc hemicristalin, ce are n compoziie feldspat i minerale fero-magneziene. Cristalele mari din structura andezitului sunt de feldspai sau magnetit.Andezitul este o roca cu densitate i rezistene mecanice mari. Este un material dur, care se prelucreaz greu, iar culoarea este cenuie nchis spre brun. Se utilizeaz n general pentru realizarea pavajelor.

PIATRA NATURALA

Roci efuzive poroase - sunt roci rezultate fie prin solidificarea magmei la suprafaa scoarei terestre n prezena unei surse de gaz sau vapori de ap (lava, scoria bazaltic, piatra ponce), fie din aglomerarea i cimentarea cenuilor vulcanice splate de ploi, din depozite supraterane (tufuri vulcanice).

Structura acestor roci este n general vitroas i spongioas, cu caracteristici fizico-mecanice i chimice variabile i utilizri n consecin.

Cenuile vulcanice sunt produse rezultate prin solidificarea materialului pulverizat n timpul erupiilor vulcanice i care ca urmare a rcirii rapide prezint structur amorf.

Piatra ponce - este un rezultat al formrii zgurii de deasupra magmei n condiiile degajrii de gaze i vapori, avnd drept consecin crearea unei structuri spongioase i foarte uoare. Prezint rezisten la compresiune redus, se lucreaz uor i se comport bine ca piatr de construcii (material termoizolator).

Lava - este de fapt magma topit, solidificat cu vitez mare n prezena aerului i formnd o structur sticloas. Datorit modului de formare este un material poros, dur i casant i se lucreaz greu.

Tuful vulcanic - este format prin cimentarea cenuilor vulcanice. Este un material cu densitatea aparent mic i uor de prelucrat, cu bune rezistene la intemperii. Se utilizeaz: pentru realizarea de nlocuitori de crmid, agregate concasate pentru betoane etc.

PIATRA NATURALARoci sedimentaren natur, n funcie de modul de formare, distingem trei tipuri de roci sedimentare: 1. Roci detritice rezultate din depuneri de sfrmturi provenite de la roci preexistente. 2. Roci de precipitaie sunt formate prin cristalizri i precipitri din soluii. 3. Roci organogene sunt rezultate prin acumulri de schelete minerale ale unor organisme animale.

Roci detritice - n funcie de modul de formare, se disting dou tipuri:- roci detritice necimentate;- roci detritice cimentate.Roci detritice necimentateSub aciunea factorilor de clim (variaii de temperatur, vnt, umiditate, nghe-dezghe etc.) rocile existente fisureaz, se sfrm, bucile rezultate putnd fi transportate de ape i vnt i s sedimenteze sub aciunea gravitaiei, formnd depozite de roci detritice necimentate (cu granulele nelegate ntre ele).Astfel de roci sunt:- grohotiurile - formate prin desprinderea din masiv de granule coluroase i depunerea la baza masivului.- bolovniurile - formate prin depunerea granulelor transportate de apele curgtoare, ....dezagregare i rotunjirea formelor.n funcie de dimensiunea granulelor, pietrele se numesc:- bolovani (piatr brut) - cu d > 71 mm;- pietri - cu 7,1 mm < d < 71 mm- nisip - cu 0,1 mm < d < 7,1 mm- praf - cu 0,001 mm < d < 0,1 mm- ml - cu d < 0,001 mmUtilizri: materialele cu dimensiuni > 0,1 mm se pot utiliza n stare natural sau dup prelucrri mecanice ca agregate pentru construcii.

PIATRA NATURALARoci detritice cimentate n golurile dintre granulele de roci detritice necimentate, pot s ptrund ape cu diverse substane dizolvate sau n suspensie, care precipitnd pot lega granulele ntre ele, rezultnd roci detritice cimentate.Din aceast categorie de roci fac parte: - brecciile - rezultate prin cimentarea grohotiurilor;- conglomerate - rezultate prin aglomerarea pietriurilor;- gresiile - rezultate prin cimentarea nisipurilor;- loessul - rezultat prin cimentarea prafului;- argilele rezultate prin cimentarea mlurilor;- marnele - rezultate prin cimentarea amestecului de calcar i argil.Utilizri: gresiile i marnele prezint rezistene mecanice ce permit utilizarea lor ca piatr de construcie, dar mai puin durabil. Celelalte roci prezint un grad de cimentare redus i sub aciuni mecanice relativ mici se distrug.Argila se folosete ca liant la construciile slab solicitate, materie prim la fabricarea cimentului i a produselor ceramice.

Rocile sedimentare de precipitaieRocile sedimentare de precipitaie s-au format prin depunerea i cristalizarea unor sruri din apele mrilor i oceanelor i se caracterizeaz prin compoziie mineralogic simpl, fiind alctuite n principal dintr-un mineral care i d denumirea.

PIATRA NATURALADe obicei se ntlnesc sub form de:- sulfai - gips (CaSO4 2H2O) i anhidrit (CaSO4);- carbonai - calcar (CaCO3), dolomit [CaMg (CO3)2], magnezit (MgCO3).Principalele utilizri sunt:- gipsul - la obinerea ipsosului;- calcarul i dolomitul - ca agregat de concasaj i la obinerea altor materiale artificiale (var, ciment);- travertinul - este un calcar care a cuprins, la precipitarea carbonatului de calciu din apele dulci, plante, care prin putrezire au disprut, lsnd n roc pori, alveole etc. Se taie uor, se lefuiete bine, rezist la agenii atmosferici i poate fi folosit sub form de plci de placaj, are aspect de marmur.Rocile sedimentare organogeneRocile sedimentare organogene s-au format prin acumularea scheletelor minerale ale unor specii marine. Astfel s-au format:- calcare cochilifere - rezultat prin depunerea unor cochilii de scoici, melci etc. pe fundul mrilor i oceanelor;- diatomit - roc compact de natur silicioas, rezultat prin depunerea scheletelor de diatomee;- tripoli - roc poroas de natur silicioas, rezultat prin depunerea scheletelor de diatomee.Principalele utilizri sunt:- ca materii prime pentru obinerea unor liani, produse refractare etc.;- realizarea de placaje i detalii de arhitectur (aceste calcare, de obicei moi, se ntresc n timp).

PIATRA NATURALARocile metamorficeTransformarea rocilor preexistente datorit modificrii condiiilor de temperatur i presiune fa de momentul formrii lor, a condus la modificarea structurii i texturii iniiale, rezultnd roci noi, rocile metamorfice.Dac modificrile sunt produse de presiunea mrit, aezarea cristalelor n roci se modific i rocile omogene se transform n roci stratificate sau istoase. Acest tip de metamorfism poart denumirea de metamorfism de presiune.Dac modificrile sunt produse de lava topit ce strbate straturi sedimentare, roca sedimentar se topete i n continuare, rcindu-se lent, ........ o roc cristalin. Acest tip de metamorfism poart denumirea de metamorfism de contact.Rocile metamorfice prin presiune- Gnaisurile - rezult din metamorfoza rocilor magmatice. Au compoziie asemntoare granitului, textura este istoas i au aceleai utilizri.- Micaisturile - conin mic i cuar, se desfac n foi, se utilizeaz puin n construcii.- Cuaritele - rezult prin metamorfoza gresiilor silicioase i se folosesc ca materie prim pentru produse refractare "SILICA" i pentru alte materiale artificiale.- Ardezia - rezult prin metamorfoza argilei, prezint fenomenul de clivaj i poate fi folosit sub form de foi ca material de nvelitori.Roci metamorfice prin contactMarmura - rezult prin metamorfoza calcarelor, are o structur cristalin i rezistene mecanice relativ mari, putnd fi folosit la realizarea de plci ornamentale, trepte de scri, coloane, pardoseli.Exist varieti de culori funcie de impuriti: alb, roie, neagr etc.

PIATRA NATURALAMateriale din piatr natural folosite n construciin funcie de modul de exploatare al pietrei naturale, materialele rezultate se mpart n dou categorii:- produse de balastier - se extrag din depozite naturale de roci sedimentare detritice necimentate;- produse de carier - se obin din masive prin extragere i prelucrare ulterioar.Produse de balastierDepozitele aluvionare de materiale granulare din piatr natural care se gsesc de-a lungul traseelor apelor curgtoare (sau albii prsite) formeaz balastierele.

Depozitele de nisip din dune i de pe litoralurile marine conin materiale de calitate inferioar (fiind impurificate cu praf, argil, cochilii, resturi organice).Extragerea materialului din balastiere se face mecanizat (cu excavatoare i dragline) sub form de balast dup care urmeaz operaiile funcie de condiiile...../ agregate naturale grele / grmad = 1200 kg/m3.Se utilizeaz: ca agregat n mortare i betoane cu liani minerali, ca material de mas la realizarea de straturi rutiere, perne de balast etc.Dup mrimea granulelor deosebim:- bolovani de ru - agregat natural cu dimensiuni 71 - 160 mm i este utilizat n betoane masive (ciclopiene), executarea unor straturi la drumuri, material pentru concasaj;- pietriul - agregat natural cu dimensiuni 7,1 - 71 mm, ce poate fi mprit n mai multe sorturi, astfel:- pietri mrgritar 7,1 - 16 mm / pietri mrunt 16 - 31 mm / pietri mare 31 - 71 mm.- nisipul - agregat natural cu dimensiuni mai mici dect 7,1 mm putnd fi mprit n mai multe sorturi, astfel:- nisip fin 0 - 1 mm / nisip mijlociu 1 - 3,15 mm / nisip grosier 3,15 - 7,1 mm.Partea fin se utilizeaz la prepararea betoanelor cu liani hidrocarbonai i ca strat de protecie la cartoane i pnze bituminate;- balast - amestec natural de nisip i pietri folosit neciuruit la lucrri de drumuri i ciuruit (0 - 31,5 mm i 0 - 71 mm) la realizarea betoanelor de mic rezisten.

PIATRA NATURALAProduse de cariern cariere piatra se prelucreaz sub trei forme:- produse brute (nefasonate) / produse concasate / produse fasonate.Produse brute - se prezint sub form de buci cu forma neregulat, aa cum rezult din exploatarea carierelor sau cu o cioplire uoar cu ciocanul.Din categoria piatr brut fac parte:- piatra brut pentru anrocamente- piatra brut pentru pereuri - piatra brut pentru pavaje Produse concasate (agregat natural sfrmat).Produsele concasate rezult prin mrunirea blocurilor de roc n concasoare (cu ciocane, cu flci sau conice) i mori (cu valuri, cu bile) i separarea prin ciuruire dup dimensiuni, se obin urmtoarele produse concasate:- grupa piatr spart - material granular rezultat dintr-o singur concasare n care raportul dimensiunilor a:b:c este 1:0,5:0,25 i cuprinde:- piatra spart - cu sorturile: 7,1-16; 16-31; 31-71; savura - sort 0 - 8; split - cu sorturile: 8 - 16; 16 - 25; 25 - 40;- piatra spart pentru drumuri - sort: 40 - 63; 63 90.- grupa cribluri - materialul granular concasat i granulat(deci o dubl concasare) astfel nct raportul dimensiunilor este 1:0,66:0,33 i cuprinde:- nisip - sort 0 - 7 pentru betoane i 0 - 3 pentru drumuri;- criblur - cu sorturile: 3 - 8; 8 - 16; 16 - 25.- grupa filere - material granular rezultat prin mcinare n mori cu bile i cu dimensiunea maxim mai mic dect 0,071 mm (la cerere < 0,09 mm). Se obine din roci bazice (calcare, dolomit) i se folosesc n compoziia chiturilor i a mixturilor asfaltice.

PIATRA NATURALAProduse fasonateSe obin prin prelucrarea pietrei brute pn la realizarea unor forme regulate fie numai a uneia din fee, sau a tuturor feelor distingnd urmtoarele produse dup domeniul de utilizare:

Piatr pentru zidrie - cuprinde:- moloanele - piatra de mozaic - piatra de talie - plci pentru placaje i detalii de arhitectur- - bolari

Piatra pentru pardoseli i lucrri de drumuri cuprinde:- dale pentru pardoseli i pavri de alei, trotuare - pavele pentru mbrcmini rutiere de dou tipuri: -normale- respect dimensiunile impuse;-abnorme- nu respect dimensiunile impuse

Pavelele normale, la rndul lor, sunt de dou tipuri:-dobrogean blocuri paralelipipedice de 18x12x13 cm;-transilvnean - cu faa vzut de form ptrat de 17x17x13 cm;-calpuri - au forma aproape cubic i latura de 91 cm;-butise - piese de nchidere la marginea cii;-borduri - blocuri de piatr ce servesc la ncadrarea trotuarelor sau a prii carosabile a drumurilor

PIATRA NATURALAAciuni distructive asupra pietrei naturale de construciePiatra folosit n construcii, este supus aciunii distructive a unor ageni din mediul exterior, cum ar fi:

1. Ageni fiziciDin categoria agenilor distructivi de natur fizic, fac parte:-a. variaiile de temperatur combinate cu aciunea apei i a vntului ce acioneaz asupra pietrei naturale dup mecanismul descris la formarea rocilor sedimentare;-b. nghe-dezgheul produce dezagregri prin mrirea volumului apei (9-10%) din porii pietrei de construcie;-c. aciunile mecanice - uzura, eroziunea, conduc la dezagregarea elementelor de construcie din piatr.

2. Ageni chimiciDin categoria agenilor distructivi de natur chimic, fac parte:-a. apa ncrcat cu sruri provoac exfolieri i eflorescene n reacie cu componenii agregatelor;-b. aerul atmosferic este ncrcat cu CO2 i SO2 rezultate din procese industriale n prezena umiditii, aceste gaze au o aciune acid, care duce la solubilizarea unor componeni ai pietrelor (mai ales calcare) astfel:

CaCO3 +CO2 +H2O --> CaH(CO3)2 solubil SO2 +H2O --> H2SO3 CaCO3 +H2SO3 --> CaHSO3 (solubil) +H2CO3

PIATRA NATURALA3. Ageni biologiciAgenii biologici ce acioneaz asupra elementelor de construcie din piatr se clasific dup cum urmeaz: -a. microorganismele vegetale (licheni, ciuperci) care se pot dezvolta pe un strat subire de pmnt depus pe suprafeele orizontale adpostite ale construciilor, prin descompunere formeaz acizi humici care distrug piatra natural;-b. plantele ce i gsesc loc de cretere pe piatra natural pot provoca distrugerea prin aciune mecanic cnd dezvoltarea se produce n fisurile din piatra de construcie.Msuri de protecie a pietrei naturale de construcie Pentru evitarea distrugerilor n urma aciunilor anterior prezentate se iau urmtoarele msuri:1 - de ordin constructiv - au ca scop protejarea elementelor de construcii odat cu realizarea acestora i se refer la: a. - construciile s nu prezinte suprafee orizontale ce pot nlesni depuneri de argil, praf i care pot fixa plante;b. - se prevd lcrimare care mpiedic scurgerea apei pe faade;c. - la fundaii se prevd hidroizolaii.2 - tratamente de protecie - au ca scop colmatarea porilor deschii ai pietrei mpiedicnd ptrunderea agenilor agresivi i cuprind: a. - vopsirea cu uleiuri sicative - prin oxidarea uleiului n aer rezult o pelicul protectoare;b. - tratarea cu BaCl2 n zonele cu atmosfera bogat n SO2 - rezult un precipitat insolubil, protector superficial; c. - tratarea cu fluai - sruri ale HF n prezena agenilor atmosferici rezult sruri insolubile, protectoare;d. -tratarea cu rini siliconice - rezult suprafee neaderente, bune protectoare.