Liivakivi: teke, omadused ja kasutus ehituses

Liivakivi: teke, omadused, kasutus ehituses — avasta ilmastikukindel, vastupidav ja mitmekülgne ehitusmaterjal, tootmine, omadused ja praktilised kasutusvõimalused.

Liivakivi on settekivim. See on kivim, mis koosneb tihenenud liivast. Liiv koosneb väikestest kivimite ja mineraalide (näiteks kvarts ja maasik) teradest. Need on kõige levinumad mineraalid maakoores.

Ilmastikukindlat liivakivi kasutatakse paljudes riikides ehitamiseks. See võib olla kõva kivim. Näiteks võib kõvast liivakivist valmistada sillutuskiviplaate.

Liivakivi muudetakse kuumutamise ja surve abil kvartsiidiks. See juhtub, kui kivimeid surutakse ja kuumutatakse mäeaheliku all.

Teke ja moodustumine

Liivakivi tekib peamiselt sadestumise kaudu meres, järvedes ja jõesängides. Liivekihtide peale ladestuvad täiendavad setted, mis aja jooksul survestavad alumisi kihte (kompaktsioon) ning mineraalne või räniline vaheaine liimib terad kokku (sementatsioon). Liivatera läbimõõt jääb tavaliselt vahemikku 0,0625–2 mm, mis eristab liivakatest peenemat siltist ja jämedamat konglomeraadist.

Omadused

• Struktuur ja koostis: liivakivi koosneb peamiselt kvartsiteradest, kuid sisaldada võivad ka feldspaat, liiva-suurusega katkised kivimiosad ja rutile, glaukoonit või orgaanilised osakesed. Kivimite teraid liidab kokku tsement, mis võib olla ränidioksiidiline (kvartsiline), süsihappekaltsiumiline (kaltsiit) või rauaoksiidiline — see mõjutab kivimi tugevust ja värvust.
• Värv: ulatub valgest ja hallist kollaka, pruunika kuni punase ja roheka toonini — värvuse määrab peamiselt tsement ja raua sisaldus.
• Tihedus ja poorosus: tihedus jääb tavaliselt 2000–2800 kg/m³ vahele; poorosus võib olla väga erinev (mõned protsendid kuni 30% või enam), mis mõjutab veeimavust ja külmakindlust.
• Mehaaniline tugevus: liivakivide survetugevus varieerub oluliselt (väärtused võivad olla ligikaudu 20–200 MPa sõltuvalt liimist ja tekstuurist). Kõvad, hästi tsementeeritud liivakivid on sobivad kandvateks konstruktsioonielementideks, pehmemad tüübid pigem dekoratiivseks või mitte-kandvaks kasutuseks.
• Kõvenemine metamorfismi mõjul: tugev surve ja kõrge temperatuur võivad liivakivi metamorfiseeruda kvartsiks (kvartsiidiks), mille struktuur muutub väga tihedaks ja murduvaks terava säraga pinnaks.

Kasutus ehituses

Liivakivi on olnud traditsiooniline ehitusmaterjal sajandeid, eriti kohtades, kus seda on kohalikult saadaval. Ehituses kasutatakse seda mitmel viisil:

• Fassaadikivid ja klombid: vastupidavad, esteetilised kivid seina- ja klombitöödeks.
• Plaadistamine ja sillutis: kõvad liivakivid sobivad välis- ja siseplaatimiseks, kõnniteede ja terrasside sillutuseks.
• Rõht- ja vertikaalne kandetöö: hästi tsementeeritud liivakivid võivad kanda suuri koormusi, kuid enne kasutamist tuleb kontrollida survetugevust ja külmakindlust.
• Sisekujundus ja dekoratiivsed elemendid: aknalaudade, sambade, skulptuuride ja aktsendi elementide valmistamiseks; töödeldav ja lihvitav pind annab mõnel tüübil kena viimistluse.
• Killustik ja täitematerjal: purustatud liivakivi kasutatakse teede alus- ja tihenduskihtides, samuti drenaažis.

Valik ja töötlus ehituses

Valides liivakivi ehitusprojekti jaoks, tuleks arvestada:

• poorsust ja veeimavust — kõrge veeimavus suurendab külma- ja soolakahjustuse riski;
• sementatsiooni tüüpi — kaltsiitstsement võib olla tundlik hapetele ja ilmastikumõjudele, kvartsiline tsement annab tavaliselt parema ilmastikukindluse;
• värvi ja vaike omadusi — koordineerida arhitektuurilise lahendusega;
• testide tulemusi (survetugevus, külmakindlus, friability) enne suuremahulist kasutust.

Tavapärased töötlused on lõikamine, lihvimine, poleerimine ja vajadusel veekindluse parandamiseks pinnatöötlus (impregneerijad, tihendajad). Oluline on järgida tootja soovitusi, kuna mõni liivakivi võib hapetes lahustuda (kaltsiitrikas) ja nõuda sobivaid ühendmaterjale.

Hooldus ja vastupidavus

Liivakivi eluiga sõltub suursti koostisest ja keskkonnatingimustest. Hea hooldus ja õige paigaldus pikendavad kivi eluiga:

• regulaarselt eemaldada mustus ja taimkatte jäägid;
• kasutada sobivaid puhastusvahendeid — vältida tugevaid happeid, eriti kaltsiitsetel liivakividel;
• vajadusel tihendada pind impregneerijaga, et vähendada veeimavust;
• külmadel ja soolastel aladel valida külmakindlaid tüüpe või kasutada kaitsemeetmeid.

Keskkond ja kaevandamine

Liivakivi kaevandamine mõjutab maastikku, vett ja elurikkust. Tänapäeval pööratakse üha rohkem tähelepanu kaevandamise planeerimisele, taastamisele (rehabilitatsioon) ja kohaliku materjali kasutamisele, et vähendada transpordist tingitud CO2-heidet. Taastuvate materjalide ja ringluse suurendamine aitab vähendada uute kivimite kaevandamise mõju.

Kokkuvõte: liivakivi on mitmekülgne settekivim, mille kasutusväärtus ehituses sõltub tema mineraalsest koostisest, tsementeeritusest ja poorosusest. Õige valik, töötlemine ja hooldus tagavad hea vastupidavuse ning kauni väljanägemise pikka aega.

Otsing