Основы производства

Сырьё. Для производства материалов из природного камня используют горные породы, состоящие из одного природного минерала.

Краткая характеристика некоторых горных пород, используемых для производства материалов.

Изверженные породы весьма разнообразны по физико-химическим показателям. Если магма застывает на глубине и ее составные части успевают закристаллизоваться, то при этом образуются так называемые глубинные (интрузивные) породы (гранит). Если в результате вулканической деятельности магма вырывается на поверхность, в зону значительно более низких температур, ее компоненты не имеют времени для кристаллизации и, застывая, образуют породы со скрыто- и мелкокристаллическими структурами (эффузивные) (базальты).

Осадочные породы сформировались в результате преобразования продуктов разрушения изверженных пород, морских и континентальных осадков в виде отдельных пластов и слоёв на земной поверхности и вблизи нее. Наиболее распространённый вид осадочных пород – песчаник, представляющих собой чаще всего зерна кварца, сцементированные в природе. Используется в качестве облицовки подпорных стенок, цоколей зданий. Среди осадочных пород химического образования наиболее распространен гипсовый камень. Его основное применение – отделка внутренних помещений. Также к осадочным породам относится травертин. Травертин имеет характерную ноздреватую макроструктуру, применяется для внутренней и наружной отделке. Очень редким отделочным  (а также поделочным) камнем является полупрозрачный мраморный оникс, запасы которого ограничены. Доломит – разновидность осадочных пород, которую называют известковым доломитом, обладает своеобразной декоративностью, используется как для наружной, так и для внутренней отделки. Известняк – продукт жизнедеятельности животных и растительных организмов. Известняки – ракушечники состоят из раковин моллюсков. Известняки могут быть и химического происхождения – в результате осаждения кальцита из растворов. Представителями таких известняков являются известковые туфы.

Видоизмененные (метаморфические) породы образуются в толще земной коры в результате более или менее глубокого преобразования изверженных или осадочных горных пород при действии высоких температур и давления, а также возможных химических реакций. По структуре их различают на массивные, или зернистые (мрамор, кварцит), и сланцеватые (гнейсы, сланцы).

 

Основы технологии

Блоки камня, полученные на карьере, поступают на камнеобрабатывающие предприятия для переработки. В зависимости от характера используемого инструмента различают три основных вида обработки: резание, шлифование и скалывание. Каждый из этих видов, в свою очередь, делится на две стадии: придание камню формы и размеров выпускаемого изделия и обработку фактурную. Для этого лицевой поверхности изделия придают заданную степень рельефа.

 

Номенклатура

Номенклатура материалов из природного камня включает блоки, камни, плиты, архитектурно-строительные изделия (плоскостные и профильные), в том числе специального назначения: гидротехнических сооружений и мостов, для дорожного строительства.

Блоки объёмом менее 0,1 м³ для кладки фундаментов и стен, в зависимости от технологии обработки, выпускают колотые, тёсаные, пилёные.

Камни размерами 390х190х188, 490х240х188, 390х190х288 мм аналогичны по назначению блокам.

Плиты шириной до1200 мм, длиной не менее ширины и толщиной от5 до 40 мм используют для наружной и внутренней облицовки.

Архитектурно-строительные изделия служат для наружной и внутренней облицовки, устройства лестниц, парапетов площадок, ограждений.

Балясина – невысокий фигурный столбик – элемент ограждения лестниц, террас, балконов, изготавливают в основном из мрамора.

Порталы – профильные изделия для обрамления дверных проёмов, выполняемые из гранита, габбро, лабрадорита.

Деталь карниза – профильное изделие в виде декоративного выступа на верхней части наружной облицовки поля стены, защищающего её от стекающей с кровли воды.

Деталь пояса – горизонтальный выступающий элемент наружной облицовки, отделяющий цокольную часть от вышележащей стены.

Декоративный шар – профильное изделие сферической формы. Используют при оформлении фасадов зданий, фонтанов, набережных, в ландшафтной архитектуре. Изготавливают их обычно из гранита.

К материалам специального назначения относят бутовый камень (куски неправильной формы), щебень, брусчатка в форме бруска, плиты для тротуаров.

 

Эстетические характеристики

Богатство расцветок природных каменных материалов объясняется тем, что 85% минералов окрашено природой. Так, 40% минералов зелёные, 20% - красные и коричневые, 7% - чёрные, 5% - синие, 3% - фиолетовые и пурпурные.

Природные камни разделяют на одноцветные, например песчаник или белый мрамор, и многоцветные – из различно окрашенных породообразующих минералов.

Одноцветные и многоцветные природные камни разделяются на ахроматические и хроматические. Для ахроматических природных каменных материалов один из критериев декоративности – светлота.

Ахроматические твёрдые природные камни более декоративны, чем ахроматические, но встречаются в природе гораздо реже. Например, из многих видов гранита около 75% относятся к серым и лишь 25% - к красным и красноватым.

По характеру обработки фактуры природного камня делят на две основные группы : абразивные (пилёная, грубо- и тонкошлифованная, лощёная, полированная) и ударные («скала», крупно- и мелкобугристая, крупно- и мелкорифлёная, бороздчатая, точёная или кованая).

Пилёная фактура характеризуется сравнительно ровной с тонкими штрихами поверхностью и высотой рельефа до 3 мм.

Грубошлифованная фактура отличается высотой рельефа 0,2 – 0,5мм, повышенным светорассеянием, имеет следы обрабатывающего инструмента.

Тонкошлифованная фактура – гладкая бархатистая.

Лощёная фактура представляет собой последнюю грань шлифования и имеет слабый блеск.

Полированная фактура получается на конечной стадии абразивной обработки и характеризуется зеркальным блеском. При этом предельно выявляются цветовой тон и текстура камня.

 

Текстура природных каменных материалов связана с неоднородностью их структуры, которая, в свою очередь, определяется условиями образования горной породы.

Эстетические характеристики природных каменных материалов позволяют архитектору найти практически любое декоративное решение. Природный камень может быть и фоном, на котором должны выделяться другие архитектурные или скульптурные элементы. В этом случае предпочтительна матовая фактура материала.

Эстетические свойства природных каменных материалов связаны также с оценкой их размеров и возможных дефектов внешнего вида.

 

Области применения

В архитектурно-строительной практике природные каменные материалы используют как конструкционные (блоки для фундаментов, стен), конструкционно-отделочные (плиты для пола, лестниц), отделочные ( плиты, профильные изделия для наружной и внутренней облицовки).

Блоки из природного камня для фундаментов и кладки наружных стен применяются, как правило, как местный материал для двух-, трёх- и пятиэтажных  жилых и общественных и промышленных зданий.

Блоки для кладки стен из песчаника светло-коричневые, жёлтые, красные; из известняка – серые, светло-серые, желтые, розовые; из туфа – красные, фиолетовые, светло-коричневые, розовые, оранжевые. Эти цвета, причём различных оттенков, оказывают большое влияние на эстетическую выразительность зданий и сооружений.

Отделочные материалы из природного камня для наружной и внутренней облицовки отличаются прежде всего более высокой долговечностью по сравнению с другими материалами аналогичного назначения.

Обычно восприятие природных каменных материалов в интерьере связывают с ощущением торжественности, чистоты и даже холода (при лощёной и полированной фактурах).

С экологической точки зрения горные породы, и прежде всего твёрдые (гранит и др.), требуют предварительных исследований, позволяющих определить количество природных газообразных радионуклидов (радон), большая концентрация которых небезопасна для здоровья человека.