Utjecaj različitih temperatura na kamen uglavnom se očituje u sljedećim aspektima:
1. Učinak toplinskog širenja i kontrakcije:
- Kamen će se, kao porozan materijal, širiti i skupljati kada se temperatura promijeni. Kada se kamen zagrije, volumen će se proširiti; kada se ohladi, volumen će se smanjiti. Ova promjena volumena će uzrokovati stres unutar kamena. Ako napon premašuje toleranciju kamena, to će uzrokovati pucanje kamena.
2. Unutrašnji pritisak uzrokovan isparavanjem vode:
- Voda u kamenu može ispariti na visokim temperaturama, uzrokujući povećanje unutrašnjeg pritiska, što uzrokuje pucanje kamena, posebno kada ima vode na površini ili unutar kamena.
3. Uticaj mineralnog sastava:
- Mineralni sastav kamena je u različitim stepenima osetljiv na temperaturu. Neki kamenčići će proći kroz fazne promjene ili kemijske reakcije nakon zagrijavanja, što će rezultirati promjenama u strukturi kamena, uzrokujući pucanje i trošenje.
4. Promjene u karakteristikama čvrstoće i deformacije:
- Pod visokim temperaturama, karakteristike čvrstoće i deformacije kamena će se promijeniti. Na primjer, mehanička svojstva mramora se ne mijenjaju mnogo od sobne temperature do visoke temperature od 200 stepeni; ali između 400 i 800 stepeni, njegova vršna čvrstoća, modul elastičnosti i modul deformacije opadaju sa povećanjem temperature, dok se vršna deformacija povećava.
5. Promjene u zapreminskoj gustoći i svojstvima pora:
- Nakon visokotemperaturnog tretmana promijenit će se nasipna gustina i svojstva pora stijena različite litologije. Na primjer, veličina promjene svojstava pora pješčenjaka i škriljaca nakon tretmana na visokim temperaturama varirat će ovisno o vrsti stijene. Škriljac ima više pora zbog sagorevanja organske materije, što dovodi do očiglednijih promena u svojstvima pora.
6. Promjene akustičkih svojstava i dinamičkih elastičnih parametara:
- Kako temperatura raste, koeficijent prigušenja stijene nastavlja da raste, a ostali akustički parametri nastavljaju da se smanjuju. Istovremeno, svi dinamički elastični parametri osim Poissonovog omjera pokazuju opadajući trend, posebno za škriljce koji su teže oštećeni toplinom.
7. Razlike u vatrostalnosti:
- Različito kamenje ima različitu vatrostalnost, a neko će se podvrgnuti hemijskom raspadanju na visokoj temperaturi. Na primjer, gips se raspada na temperaturama iznad 107 stepeni, krečnjak i mermer se raspadaju na temperaturama iznad 910 stepeni, a granit puca na 600 stepeni usled neravnomernog zagrevanja minerala koji ga čine.
Ukratko, temperatura ima mnogo utjecaja na kamen, uključujući promjene u fizičkim svojstvima, smanjenje mehaničkih svojstava i strukturna oštećenja. Ove promjene su od velikog značaja za zaštitu i korištenje kamena.
