NEVERJETNA PALETA BARV IN VZORCEV
Površen pregled sestave kamnin pojasnjuje lastnosti posameznih vrst
kamnin. Kamnine sestavljajo minerali. To so trdne homogene anorganske
snovi s stalno kemično sestavo. Najpogostejši elementi, ki sestavljajo
minerale, so aluminij, kalcij, kalij, magnezij, mangan, natrij, ogljik,
silicij, železo in drugi.
Minerali oziroma njihovi elementi določajo kamninam lastnosti, kot so barva, trdota in teža. V kamninah so minerali, primesi in veziva med seboj pomešani, kamnina pa ima barvo tistega elementa, ki v njej prevladuje. Kamnine, ki vsebujejo veliko silicija, aluminija in kalija, so svetle barve, kamnine, bogate z manganom, magnezijem in železom, pa so temne. Kalcij daje kamnini belo barvo, železo in mangan rumeno, rdečo, rjavo, vijoličasto in celo črno, magnezij sivo, klor in krom pa zeleno. Primesi, ki se pojavljata v kamnini, sta bitumen, ki jo obarva temno sivo in črno, ter glina, ki daje kamnini rumeno barvo. Veziva, ki jih vsebujejo predvsem sedimentne kamnine, so apnenčeva (kamnini dajejo belo in sivo barvo), laporasta (kamnino rjavkasto obarvajo) in glinasta (ki dajejo rumeno barvo).
Po geološkem izvoru delimo kamnine na tri glavne skupine: magmatske, sedimentne in metamorfne.
Magmatske kamnine
Magmatske kamnine so nastale s prodiranjem magme skozi razpoke na površje. Pod vplivom velikih pritiskov so minerali tekoče magme kristalizirali in s tem dali kamninam značilno zrnato ali kristalasto strukturo. Če se je magma strdila že v zemeljski skorji, so nastale globočine (granit, sienit, diorit, tonalit, gabro), za katere je značilna zrnasta struktura. Kjer je magma naglo prodrla na površje in se tam strdila, pa so nastale predornine (vulkanske kamnine, kot so porfir, trahit, andezit, bazalt, diabaz, lava), za katere je značilna porfirsko steklasta struktura.
Sedimentne kamnine
Mehanski sedimenti so nastali z usedanjem (sedimentacijo) delcev prvotnih (magmatskih) kamnin, ki so se jim primešali novi minerali. Če je voda te delce odlagala prosto, so nastali nevezani sedimenti (gramoz, prod, pesek, glina), če pa so se tem delcem primešale rudnine, so se sprijeli v vezane sedimente (breča, konglomerat, peščenjak, glinenci, lapor). Posebno skupino vezanih sedimentov sestavljajo tufski sedimenti (tufi), ki so nastajali z odlaganjem vulkanskega prahu v okolici vulkanov.
Nekatere sedimentne kamnine lahko nastanejo tudi pod vplivom kemičnih procesov. To so na primer sadra, mavec ali gips, anhidrit, siga …
Biokemični sedimenti so nastali s poapnenjem (kalcifikacijo) in usedanjem ostankov organizmov (živali, rastlin) ter ob nekaterih kemičnih procesih. Večina biokemičnih sedimentov je iz trdih delov organizmov (fosilov), kot so lupine školjk, okostja, korale ali rastline. Taka sedimenta sta apnenec in kreda.
Nekateri biokemični sedimenti pa so nastali še pod vplivom kemičnih procesov z izločanjem mineralov iz vodnih raztopin. Taka sta dolomit in lehnjak.
Metamorfne kamnine
Metamorfne kamnine so nastale iz magmatskih in sedimentnih ob stiku z lavo, ki je v globinah prodirala v razpoke. Pod vplivom visokih temperatur in pritiskov so se kamnine prekristalizirale. S tem so dobile značilno kristalno strukturo.
Pod vplivom temperature so nastale kompaktne metamorfne kamnine (marmor, serpentin in kvarcit), pod vplivom pritiskov pa skrilave metamorfne kamnine (gnajs, ardezija).
ALI JE KAJ TRDEN MOST?
Nadaljevanje seveda poznamo: kakor kamen, skala … V tem poglavju bomo poskušali osvetliti nekatere bistvene lastnosti, ki so pomembne pri izbiri kamna.
Trdnost
Trdnost je odpornost kamnine proti delovanju sile, ki nanjo pritiska. Glede na sile, ki delujejo na kamen, ločimo tlačno in upogibno trdnost ter odpornost proti zlomu.
Tlačno trdnost kamnine izražamo v kilogramih na kvadratni centimeter (kg/cm2). Največjo obremenitev, ki jo kamnina še prenese, računamo v kilogramih pritiska na kvadratni centimeter ploskve, ki nanj deluje. Za primer navajam nekaj velikosti pritiska, ki ga posamezne kamnine še prenesejo:
– peščenjaki 500–1800 kg/cm2,
– apnenci in marmorji 600–2000 kg/cm2,
– graniti 1500–2700 kg/cm2,
– dioriti 200–2700 kg/cm2,
– bazalt 2500–3500 kg/cm2.
Med kamninami na slovenskem območju je najtrša pohorski tonalit (granodiorit).
Upogibna trdnost kamnine je njena odpornost proti upogibu oziroma zlomu. Nevarnosti zloma so izpostavljene predvsem kamnite preklade, nosilne konzole in masivne vpete stopnice. Pomembno je, da je kamnina, ki je obremenjena na upogib, brez napak.
Trdota in odpornost proti obrabi
Pojem trdota označuje odpornost kamnin proti obrabi. Trdota je odvisna od trdote mineralov in njihove strukture. Stopnjo trdote kamnin določamo v razponu od 1 do 10 po Mohsovi lestvici, pri čemer večje številke pomenijo večjo trdoto. Za primer navajam štiri skupine, v katere so razdeljene kamnine po stopnji odpornosti proti drgnjenju in rezanju:
Obrabnost je zelo pomemben pojem pri izbiri kamnin za pohodne površine. Koeficient obrusa se določa s preizkusnim brušenjem površine. Nizek koeficient pomeni visoko stopnjo obrabnosti, visok koeficient pa nizko stopnjo obrabnosti (pri peščenjakih denimo 5,3 milimetra, pri kompaktnih apnencih 4,8, pri granitu pa 0,7 milimetra).
Vodovpojnost
Vsaka kamnina ima v naravi neko količino vlage in ta ni škodljiva. Škodljiva pa je vlažnost, ki jo kamnina pridobi ob uporabi zaradi svoje poroznosti. Kamnina z nizko stopnjo poroznosti ima okoli 1 odstotek vlažnosti. Vodovpojnost je značilna predvsem za kamnine s srednjo in veliko poroznostjo. Taki materiali so zato manj odporni proti zmrzovanju in s tem manj obstojni.
POVZETEK
Magmatske kamnine (med katerimi so graniti in porfirji) sodijo med trdnejše in obstojnejše kamnine z nizko vpojnostjo in nizko obrabnostjo. Zato se zunanje površine in prostori z visoko frekventnostjo tlakujejo z granitom ali porfirjem.
Sedimentne kamnine (med njimi so apnenec, breča in peščenjak) imajo številne vzorce, saj so v njih nanosi in ostanki kamnov, školjk, peska … Zaradi teh lastnosti se nam zdijo lepše in zato primernejše za notranje obloge, dodatke k opremi in dekoracijo.
Metamorfne kamnine (med njimi sta marmor in kvarcit), ki so pravzaprav prekristalizirane magmatske in sedimentne kamnine, pa so ohranile videz prvotnih. Načeloma so obstojnejše od sedimentnih, a manj od magmatskih.
Nadaljevanje prihodnjič.
Jožica Curk, u. d. i. a.
Minerali oziroma njihovi elementi določajo kamninam lastnosti, kot so barva, trdota in teža. V kamninah so minerali, primesi in veziva med seboj pomešani, kamnina pa ima barvo tistega elementa, ki v njej prevladuje. Kamnine, ki vsebujejo veliko silicija, aluminija in kalija, so svetle barve, kamnine, bogate z manganom, magnezijem in železom, pa so temne. Kalcij daje kamnini belo barvo, železo in mangan rumeno, rdečo, rjavo, vijoličasto in celo črno, magnezij sivo, klor in krom pa zeleno. Primesi, ki se pojavljata v kamnini, sta bitumen, ki jo obarva temno sivo in črno, ter glina, ki daje kamnini rumeno barvo. Veziva, ki jih vsebujejo predvsem sedimentne kamnine, so apnenčeva (kamnini dajejo belo in sivo barvo), laporasta (kamnino rjavkasto obarvajo) in glinasta (ki dajejo rumeno barvo).
Po geološkem izvoru delimo kamnine na tri glavne skupine: magmatske, sedimentne in metamorfne.
Magmatske kamnine
Magmatske kamnine so nastale s prodiranjem magme skozi razpoke na površje. Pod vplivom velikih pritiskov so minerali tekoče magme kristalizirali in s tem dali kamninam značilno zrnato ali kristalasto strukturo. Če se je magma strdila že v zemeljski skorji, so nastale globočine (granit, sienit, diorit, tonalit, gabro), za katere je značilna zrnasta struktura. Kjer je magma naglo prodrla na površje in se tam strdila, pa so nastale predornine (vulkanske kamnine, kot so porfir, trahit, andezit, bazalt, diabaz, lava), za katere je značilna porfirsko steklasta struktura.
Sedimentne kamnine
Mehanski sedimenti so nastali z usedanjem (sedimentacijo) delcev prvotnih (magmatskih) kamnin, ki so se jim primešali novi minerali. Če je voda te delce odlagala prosto, so nastali nevezani sedimenti (gramoz, prod, pesek, glina), če pa so se tem delcem primešale rudnine, so se sprijeli v vezane sedimente (breča, konglomerat, peščenjak, glinenci, lapor). Posebno skupino vezanih sedimentov sestavljajo tufski sedimenti (tufi), ki so nastajali z odlaganjem vulkanskega prahu v okolici vulkanov.
Nekatere sedimentne kamnine lahko nastanejo tudi pod vplivom kemičnih procesov. To so na primer sadra, mavec ali gips, anhidrit, siga …
Biokemični sedimenti so nastali s poapnenjem (kalcifikacijo) in usedanjem ostankov organizmov (živali, rastlin) ter ob nekaterih kemičnih procesih. Večina biokemičnih sedimentov je iz trdih delov organizmov (fosilov), kot so lupine školjk, okostja, korale ali rastline. Taka sedimenta sta apnenec in kreda.
Nekateri biokemični sedimenti pa so nastali še pod vplivom kemičnih procesov z izločanjem mineralov iz vodnih raztopin. Taka sta dolomit in lehnjak.
Metamorfne kamnine
Metamorfne kamnine so nastale iz magmatskih in sedimentnih ob stiku z lavo, ki je v globinah prodirala v razpoke. Pod vplivom visokih temperatur in pritiskov so se kamnine prekristalizirale. S tem so dobile značilno kristalno strukturo.
Pod vplivom temperature so nastale kompaktne metamorfne kamnine (marmor, serpentin in kvarcit), pod vplivom pritiskov pa skrilave metamorfne kamnine (gnajs, ardezija).
ALI JE KAJ TRDEN MOST?
Nadaljevanje seveda poznamo: kakor kamen, skala … V tem poglavju bomo poskušali osvetliti nekatere bistvene lastnosti, ki so pomembne pri izbiri kamna.
Trdnost
Trdnost je odpornost kamnine proti delovanju sile, ki nanjo pritiska. Glede na sile, ki delujejo na kamen, ločimo tlačno in upogibno trdnost ter odpornost proti zlomu.
Tlačno trdnost kamnine izražamo v kilogramih na kvadratni centimeter (kg/cm2). Največjo obremenitev, ki jo kamnina še prenese, računamo v kilogramih pritiska na kvadratni centimeter ploskve, ki nanj deluje. Za primer navajam nekaj velikosti pritiska, ki ga posamezne kamnine še prenesejo:
– peščenjaki 500–1800 kg/cm2,
– apnenci in marmorji 600–2000 kg/cm2,
– graniti 1500–2700 kg/cm2,
– dioriti 200–2700 kg/cm2,
– bazalt 2500–3500 kg/cm2.
Med kamninami na slovenskem območju je najtrša pohorski tonalit (granodiorit).
Upogibna trdnost kamnine je njena odpornost proti upogibu oziroma zlomu. Nevarnosti zloma so izpostavljene predvsem kamnite preklade, nosilne konzole in masivne vpete stopnice. Pomembno je, da je kamnina, ki je obremenjena na upogib, brez napak.
Trdota in odpornost proti obrabi
Pojem trdota označuje odpornost kamnin proti obrabi. Trdota je odvisna od trdote mineralov in njihove strukture. Stopnjo trdote kamnin določamo v razponu od 1 do 10 po Mohsovi lestvici, pri čemer večje številke pomenijo večjo trdoto. Za primer navajam štiri skupine, v katere so razdeljene kamnine po stopnji odpornosti proti drgnjenju in rezanju:
Obrabnost je zelo pomemben pojem pri izbiri kamnin za pohodne površine. Koeficient obrusa se določa s preizkusnim brušenjem površine. Nizek koeficient pomeni visoko stopnjo obrabnosti, visok koeficient pa nizko stopnjo obrabnosti (pri peščenjakih denimo 5,3 milimetra, pri kompaktnih apnencih 4,8, pri granitu pa 0,7 milimetra).
Vodovpojnost
Vsaka kamnina ima v naravi neko količino vlage in ta ni škodljiva. Škodljiva pa je vlažnost, ki jo kamnina pridobi ob uporabi zaradi svoje poroznosti. Kamnina z nizko stopnjo poroznosti ima okoli 1 odstotek vlažnosti. Vodovpojnost je značilna predvsem za kamnine s srednjo in veliko poroznostjo. Taki materiali so zato manj odporni proti zmrzovanju in s tem manj obstojni.
POVZETEK
Magmatske kamnine (med katerimi so graniti in porfirji) sodijo med trdnejše in obstojnejše kamnine z nizko vpojnostjo in nizko obrabnostjo. Zato se zunanje površine in prostori z visoko frekventnostjo tlakujejo z granitom ali porfirjem.
Sedimentne kamnine (med njimi so apnenec, breča in peščenjak) imajo številne vzorce, saj so v njih nanosi in ostanki kamnov, školjk, peska … Zaradi teh lastnosti se nam zdijo lepše in zato primernejše za notranje obloge, dodatke k opremi in dekoracijo.
Metamorfne kamnine (med njimi sta marmor in kvarcit), ki so pravzaprav prekristalizirane magmatske in sedimentne kamnine, pa so ohranile videz prvotnih. Načeloma so obstojnejše od sedimentnih, a manj od magmatskih.
Nadaljevanje prihodnjič.
Jožica Curk, u. d. i. a.
