Steen 1e college Utrecht maart 2009 HKU
Steen 1e college steen HKU Utrecht HKU
Vandaag: Steen Introductie Classificatie Eigenschappen Steenproducten Afwerkingen Steensoorten
Steen Duurzaam en eeuwig www.centrumnatuursteen.nl www.joostdevree.nl
Steen Welke steensoorten ken je? Wat weet je van steen? Wat zijn kenmerkende verschillen, in verschijningsvorm en toepassing?
Classificatie van gesteente: - Mineralogie, een indeling op basis van de chemische samenstelling. - Petrologie, een indeling vanuit de wijze van ontstaan van gesteenten
Gesteente: Meestal opgebouwd uit kristallen. Deze kristallen worden mineralen genoemd. Een mineraal is een stof die in homogene vaste vorm in de vrije natuur voorkomt. Zijn mineralen bijzonder??
Edelsteen: Zeldzaam mineraal
Amethist Topaas Edelsteen: Zeldzaam mineraal Robijn Aquamarijn Smaragd Diamant Saffier
Gesteente: In de door ons gebruikte natuursteen komen de volgende mineralen veelvuldig voor: Silicaten (oa granieten): - Kaliveldspaat - Kaliglimmer (mica) - Kwarts - Kaoliniet Carbonaten (oa kalkstenen zoals marmer) - Dolomiet - Aragoniet - Ankeriet
Classificatie, uitgaande van het geologisch vormingsproces (petrologie) - Stollingsgesteenten (95 % van de aardkorst) - Sedimentaire gesteenten (5 % van de aardkorst) - Metamorfe gesteenten Materialen
Stollingsgesteenten Vorming van de aardkorst, afkoelen van magma, scheiding van de elementen. Silicaten kwamen als het ware bovendrijven. - uitvloeiinggesteenten (of vulkanisch of extrusiegesteenten) - ganggesteenten - dieptegesteenten (plutonieten of intrusiegesteenten) Benaderd vanuit de chemie zijn het vergelijkbare gesteenten: 50 % veldspaat (60 % aardkorst), 17 % glimmers (mica), 12 % kwarts
Uitvloeiingsgesteenten vulkanisch of extrusiegesteenten. Glasachtig van structuur. Soms door gassen poreus. Snel afgekoeld, nooit kristallen. Geen chemische verbindingen, geen mineralen. Puimsteen: lichte vorm van lava basaltlava Basalt Orgelpijpen
ganggesteenten Op minder grote diepte ontstaan, kleiner kristallen in amorfe ondergrond: porfieren (porfirische graniet of granitische porfier) Loebejuener Italiaans Romano
Dieptegesteenten (plutonieten of intrusiegesteenten): op grote diepte ontstaan door langzame afkoeling. Grote duidelijke kristallen. Structuur is grof kistallijn granieten Labrador blue multicolor red Giallo veneziano
Afzettingsgesteenten Stollingsgesteenten vallen uiteen. Door erosie (wind, water en ijs) worden de deeltjes verplaatst en vormen sedimenten. Door diagenese (lage graad van metamorfose zonder druk en/of hoge temperatuur) verandert het sediment in steen. We onderscheiden - Klastische sedimenten - Biochemische of organogene sedimenten - Chemische sedimenten
Afzettingsgesteenten Sedimentaire gesteenten zijn de fineerlaag van het aardoppervlak! 75 % van de aarde is bedekt met afzettingsgesteente (terwijl dit gesteente slechts 5 % uitmaakt van de aardkorst). Sommigen hebben een typische gelaagde structuur. Fossielen zijn er soms in te vinden.
Klastische sedimenten Klastisch = vergruisd. Losse korrels zoals zand, grind en leem (klei). Gebonden materiaal als zandsteen. Het zand is gebonden door kalk, leem of kiezel. Zandsteen IJzer in zandsteen Zandsteen uit Egypte
Bentheimer zandsteen Materialen
Biochemische of organogene sedimenten Periodieke bezinking van plantaardige of dierlijke resten in stilstaand water. Steenkool en (sommige)kalkstenen zijn hierdoor ontstaan. Belgisch hardsteen en mergel zijn goede voorbeelden kalksteensoorten
Chemische sedimenten Zouten en gipsen en andere chemische omzettingen. Sommige niet kristallijne marmers zijn gevormd uit chemische sedimenten. Kalksteen travertijn, onyx en gipssteen albast
Metamorfe gesteenten Door beweging van de tektonische platen worden stollings- en afzettingsgesteenten begraven. Ze ondergaan een structuur verandering onder invloed van druk en/of temperatuur (rekristallisatie). Nieuwe mineralen en texturen ontstaan. Eigenschappen zijn wezenlijk anders.
Door druk gevormde metamorfe gesteenten Uit graniet ontstaat gneis. Herkenbaar door de voorkeursrichting van kristallen. Gneis uit graniet
Door temperatuur gevormde metamorfe gesteente Materialen Door hitte kan zandsteen smelten en bij stollen kwartsiet vormen Kwartsiet Silver Shine
Door temperatuur en druk gevormde metamorfe gesteente Kalksteen veranderd in marmer. Dit marmer is altijd kristallijn Marmer Carrara
Uit klei ontstaat Schist (o.a. leisteen) Materialen Door zeer hoge druk en temperatuur gevormde metamorfe gesteente
Nieuwe gesteenten: vulkanisch gesteente - tufsteen.
Wanneer is een steen geschikt voor de architectuur? - Voldoende beschikbaar - Materiaal moet bereikbaar zijn - Afmetingen van de blokken moet groot genoeg zijn Materialen - Materiaal moet af te werken zijn (polijsten of thermisch/ mechanische behandeling) - Blokken moeten vrij zijn van defecten - Materiaal moet unieke karakteristieken hebben
Eigenschappen: Zichtbaar: Kleur Patroon Korrel (structuur) Meetbaar: Hardheid Poreusheid Vorstgevoeligheid
(zichtbare) eigenschappen - Kleur de eerste en opvallendste eigenschap. Bij een steen benoem je over het algemeen de achtergrond kleur. Stattuario Classico: wit marmer
(zichtbare) eigenschappen Materialen - Patroon af- of aanwezigheid van aders. Afwezig: homogeen. Geen patroon is aanwezig, de steen is uniform in alle richtingen. Aanwezigheid: methode van zagen bepaald het uiterlijk!
(zichtbare) eigenschappen Materialen - Korrel (structuur) grote van korrel of kristal, schilferig, compactheid etc Sterk afhankelijk van het type steen. Korrel voor marmer is anders vergeleken korrel voor graniet. Korrel zegt e.e.a. over mechanische en fysische eigenschappen. Fijne korrel bij marmer geeft een hogere bestandheid tegen druk en een hogere sterkte aan. Aan de andere kant is dit materiaal moeilijker te bewerken. coquina: gesteente met fossiele schelpen
Standaard steen producten: - Ongevormde blokken - Gevormde blokken - Platen - Strips (voor tegels) - Behakte stenen - Metselblokken
Standaard steen producten: - Gevormde blokken - Ongevormde blokken - Platen - strips
Standaard steen producten: Materialen
Standaard steen producten: - Gevormde blokken - Ongevormde blokken - Platen - strips
Steensoorten: Stollingsgesteenten Graniet Labrador graniet Basalt(lava) Porfier Afzettingsgesteenten Kalksteen Travertin Hardsteen Zandsteen Mergel Onyx Metamorfe gesteenten Gneis Kwartsiet Cristallijn marmer Schist (Leisteen) Serpentino Vulkanisch gesteente Tufsteen
Granieten Graniet: Vormen: stollingsgesteente (plutoniet) en metamorf gesteente (dan wordt het gneiss genoemd) Mineralen zijn zichtbaar als karakteristieke korrels (Grains Graniet). Mineralen zijn veldspaat, micasoorten en kwarts. Meer dan 500 granietsoorten zijn geregistreerd. Niet poreus, slijtvast, polijstbaar, maar kan niet fijn worden gebeiteld.
Graniet: Soort: Stollingsgesteente, dieptegesteente (plutoniet) Kleur: diverse kleuren door verschillende veldspaten Kenmerken: grote kristallen, glimmerblaadjes Eigenschappen: zeer hard, moeilijk maar mooi te polijsten Toepassing: bouw en siersteen
Labrador Graniet: Soort: Stollingsgesteente, dieptegesteente Kleur: Donkergroen of blauwgrijs Kenmerken: paarlemoerachtige glimmerblaadjes tot 10 mm Eigenschappen: Dicht, hard, te polijsten Toepassing: bouw en siersteen
Graniet (gneis): Soort: Metamorf gesteente uit graniet Kleur: diverse kleuren door verschillende veldspaten Kenmerken: gericht gelaagde structuur Eigenschappen: zeer hard, moeilijk maar mooi te polijsten Toepassing: bouw en siersteen Gneis
Travertin Kalksteen gevormd door neerslag van kalk uit warmwaterbronnen. De open en onregelmatig poriën worden gevormd door takjes, blaadjes en ander organisch materiaal wat later verteert.
Travertin Soort: Afzettingsgesteente, biochemisch (kalksteen) Kleur: witgeel tot bruingeel Kenmerken: langgerekte grote poriën, duidelijke gelaagdheid Eigenschappen: ondanks poreusheid goed te polijsten Toepassing: decoratieve toepassingen
Travertin Materialen
Marmer Kalksteen, onder invloed van druk en temperatuur gemetamorfoseerd tot een kristallijne steensoort. Fossielen zijn verdwenen. Breukvast, mooi te polijsten. Vele soorten met prachtige aderingen en schakeringen
Marmer Soort: Metamorf gesteente uit kalksteen Kleur: wit, witgrijs, tot gevarieerd Kenmerken: suikerbroodachtig, duidelijke kristallen Eigenschappen: goed te polijsten Toepassing: decoratieve toepassing, wand, vloer, trap, etc
Kwartsiet Soort: Metamorf gesteente uit zandsteen Kleur: grijsblauw, soms bruin Kenmerken: gelaagd, glinstering door kwarts. Metamorfose van zandsteen Eigenschappen: stroef materiaal (antislip!) Toepassing: vloeren en trappen, binnen en buiten
Schist (o.a. leisteen) Metamorf gesteente uit klei en modder. Sterk gelaagd (schist komt uit het grieks en betekent dat wat men kan splijten ). Leisteen komt voor in tegels met een dikte van 3 tot 9 mm of platen van 20 40 mm.
Leisteen Soort: Metamorf gesteente uit klei door druk Kleur: donkergrijs, bruinte tinten komen voor Kenmerken: al of niet fijn gelaagd, zijkanten soms brokkelig Eigenschappen: stroef materiaal (antislip!) Toepassing: dakbedekking, siervrloeren
Leisteen Materialen
Hardsteen (bijnaam: petit granit) Soort: Afzettingsgesteente, biochemisch (kalksteen) Kleur: blauwzwart Kenmerken: scherpe breuk, glinsterende delen, fossielen Eigenschappen: zeer dicht, gelaagde structuur, onaangename geur bij breuk Toepassing: bouwsteen, bekledingsmateriaal
Serpentino: Soort: Vulkanisch gesteente Kleur: Donkergroen tot zwart Kenmerken: parelmoerachtig bij polijsten. Gestreept en gevlekt Eigenschappen: brandwerend en grotere buigsterkte Toepassing: bouwsteen, vrijdragende traptreden, gevel/ wandbekleding
Tufsteen (meer dan 5000 soorten): Soort: vulkanisch gesteente Kleur: vuilgeel gespikkeld Kenmerken: grove structuur, donkere stukjes stollingsgesteente Eigenschappen: niet polijstbaar Toepassing: bouwsteen bij restauratie als vervanging van zandsteen