+7 (495) 645-30-07

Производство

Современное производство компании ALPARY, оснащенное высокотехнологичным импортным оборудованием, позволяет производить изделия высочайшего качества и любой сложности.

Узнать больше

Важнейшие свойства камня – традиции мрамора и других камней

Любой натуральный камень – это «горная порода, природное образование, состоящее из отдельных минералов и их ассоциаций».

Изучением состава, происхождения и физических свойств горных пород занимается петрография. Согласно ей все породы по происхождению длятся на три основные группы:

Изверженные («первичные» породы) — образовались непосредственно из магмы – расплавленной массы преимущественно силикатного состава, в результате ее охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различаются глубинные и излившиеся.

Глубинные возникли в результате постепенного остывания магмы при высоком давлении внутри земной коры. В этих условиях составляющие магмы кристаллизовались, благодаря чему образовались массивные плотные породы с полнокристаллической структурой: гранит, сиенит, лабрадорит и габбро.

Излившиеся образовались в результате вулканического извержения магмы, которая быстро остывала на поверхности при низкой температуре и давлении. Недостаточно было времени для образования кристаллов, поэтому породы этой группы имеют скрыто или мелко кристаллическую структуру с обилием аморфного стекла с большой пористостью: порфиры, базальты, травертин, вулканические туфы, пеплы и пемзы.

Гранит

Гранит (от латинского granum, зерно) — самая распространенная горная порода. Гранит имеет ярко выраженную зернисто-кристаллическую структуру и состоит в основном из полевых шпатов, кварца, слюды и других минералов.

По величине зерен различается 3 структуры гранита: мелкозернистые, среднезернистые, крупнозернистые.Цвет гранита может быть самым разным. Чаще всего можно встретить серый гранит, от светлого до темного с разными оттенками, есть также розовый, оранжевый, красный, голубовато-серый и иногда голубовато-зеленый гранит. Исключительно редок гранит с голубым кварцем. В декоративном отношении наиболее ценными являются мелкозернистые светло-серые с голубым оттенком, насыщенно темно-красные и зеленовато-голубые разновидности гранитов.

Осадочные (или «вторичные» породы) — называются вторичными, так как образовались в результате разрушения изверженных пород или из продуктов жизнедеятельности растений и животных организмов.

Они могут быть в виде химических осадков, которые образуются в процессе высыхания озер и заливов, когда в осадок выпадают различные соединения. Со временем они превращаются в известняковые туфы, доломит. Общая особенность этих пород – пористость, трещиноватость, растворяемость в воде.

Бывают также обломочные осадочные породы. К ним относятся сцементированные песчаники, брекчии, конгломераты и рыхлые: пески, глины, гравий и щебень. Сцементированные отложения образовались из рыхлых в результате природного скрепления, цементирования. Например, песчаник – из кварцевого песка с известковым цементом, брекчия – из сцементированного щебня, а конгломерат – из гальки.
Еще известны породы органического происхождения, это известняки и мел. Они образуются в результате жизнедеятельности животных организмов и растений.

Песчаник

Для геологов и петрографов — обломочная порода, состоящая из сцементировавшегося песка. Бывают серого, зеленого, красного, желтого, коричневого и бурого цвета. Наиболее прочными считаются кремнистые песчаники.

В основном песчаники не способны приобретать полированную фактуру, поэтому для них обычно используют фактуру скалывания или пиленую, а иногда – шлифованную. Песчаники хорошо поддаются теске и алмазной обработке.

Декоративными считаются мелкозернистые красные, шоколадно-коричневые и зеленые разновидности песчаника, которые с успехом используются для наружной облицовки. В московских и петербургских памятниках архитектуры, построенных в XIX и начале XX века, хорошо сохранились облицовки из польского песчаника серо-зеленого, желтого и розового оттенков. Успенская площадь Кремля облицована люберецким песчаником.

Песчаник — довольно пористый материал, поэтому использовать его для отделки элементов, соприкасающихся с водой, нежелательно. Не рекомендуется также использовать его на цокольных конструкциях.

Метаморфические (видоизмененные породы) — образовались путем превращения изверженных и осадочных горных пород в новый вид камня под воздействием высокой температуры, давления и химических процессов. Среди метаморфических пород различают массивные (зернистые), к ним относятся мрамор и кварцит, а также сланцеватые – гнейсы и сланцы.

Мрамор

Традиции мрамора уходят корнями в далекое прошлое — название «мрамор» произошло от греческого marmaros, блестящий. Это зернисто-кристаллическая порода, которая образовалась в недрах Земли в результате перекристаллизации известняка и доломита под воздействием высоких температур и давления. В строительстве мрамором традиционно называют не только этот камень, но и другие плотные переходные карбонатные породы. Это, прежде всего, мраморовидные или мраморизованые известняки и доломиты.

Кварцит

Это мелкозернистые породы, которые образовались при перекристаллизации кремнистых песчаников и состоят в основном из кварца. Кварцит бывает серого, розового, желтого, малиново-красного, темно-вишневого и иногда белого цветов.

Кварцит считается высокодекоративным камнем, особенно малиново-красный и темно-вишневый. Фактура «скала» значительно осветляет общий фон этого камня, чем часто пользуются, совмещая такие изделия с контрастными по цвету полированными.
Кварцит имеет очень высокую твердость и относится к труднообрабатываемым материалам, но принимает полировку очень высокого качества.

Часто применяется при строительстве уникальных сооружений. Был использован при строительстве храма «Спас на крови». На протяжении столетий использовался и как ритуальный камень. Из него выполнены саркофаги Наполеона и Александра II, верхняя часть мавзолея Ленина.

Сланец

Плотная и твердая горная порода, которая образовалась из сильно уплотнившейся глины, частично перекристаллизовавшейся под высоким и односторонним давлением (сверху вниз, например). Характеризуется ориентированным расположением породообразующих минералов и способностью раскалываться на тонкие пластины. Цвет сланцев чаще всего темно-серый, черный, серо-коричневый, красно-коричневый.
Сланец — долговечный материал, он поддается обработке (расслаивается на тонкие пластины), некоторые виды принимают и полировку. Однако чаще его используют вообще без обработки, так как поверхность раскола очень декоративна.
Сланец используют и в наружной, и во внутренней облицовке. Этот камень широко применялся в известных архитектурных памятниках (полы Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге частично сделаны из сланца).

Полудрагоценные камни

К ним можно относятся, в основном горные породы, получившие название «декоративно-поделочные камни». Это яшма, оникс, опал, малахит, лазурит. Встречаются они гораздо реже обычного камня и ценятся больше. Однако облицовывать ими большие участки дорого, поэтому чаще всего этими камнями отделывают небольшие элементы: детали колонн, подоконников, ванных комнат…

Одним из самых распространенных декоративно-поделочных камней считается оникс («ноготь» в переводе с греческого). Оникс имеtт слоистое или радикально-лучистое строение. Цвет оникса — белый, светло-желтый, желтый, коричневый, темно-бурый, бледно-зеленый. Рисунок полосчатый — чередование полос разных оттенков. Большинство мраморных ониксов просвечиваются, иногда на глубину 30…40 мм. Оникс хорошо обрабатывается режущими и шлифовальными инструментами и принимает полировку высокого качества.


Фактурная обработка поверхности камня

Для придания особенной эстетики, камень издревле подвергают фактурной обработке. Она может выявить и подчеркнуть декоративные свойства камня, или наоборот, затушевать его отличительные особенности. Лицевая поверхность изделия обрабатывается — и создается разный декоративный рельеф.

Основные фактуры достаточно жестко определены – в России — ГОСТом 23342-91 «Изделия архитектурно-строительные из природного камня. ТУ». Новые и современные иногда даже не имеют установившегося названия на русском…

  • Неравномерно шероховатая, с высотой неровностей рельефа до 2 мм. Фактура первичной распиловки, со следами алмазных канатов и дисков, дроби и штрипсовых пил. Поверхность камня со следами от воздействия дроби имеет рисунок продольных канавок с перепадом высоты до 5 мм.
  • Пиленая фактура
  • Шлифованная фактура Ровная, слегка шероховатая поверхность камня, со следами обработки абразивным инструментом (!!!). Допустим перепад высот рельефа (царапины, круги от шарошек) до 0.50 мм. Рисунок, цвет и структура камня проявляются слабо, осветляется общий фон.
  • Лощеная (гладкая матовая) поверхность камня без видимых следов обработки абразивным инструментом, но при этом — с явно и полностью выраженным рисунком камня;
  • Полированная фактура (полировка)
    Для этой фактуры характерен зеркальный блеск поверхности, которая достаточно четко отражает детали предметов. Полировка полностью выявляет природный цвет и рисунок камня. Полированная поверхность должна быть без следов обработки предыдущей операции;
  • «Скала» («закол», «скол»)
    Грубый рельеф камня получается в результате скалывания больших кусков с обрабатываемой детали. Получается естественный скол камня с перепадами высот рельефа иногда и до 200 мм. Эта фактура выполняется механически или вручную (вручную получается классическая «скала с носиком»);
  • Термообработка («огневка»)
    Шероховатая поверхность со следами шелушения камня от воздействия высокотемпературной газовой струи, с хорошо выраженной структурой камня. Перепад высот до 5 мм. Цвет камня как правило выявлен примерно так же, как для шлифовки;
  • Антика (старение, состаренная фактура)
    Результат обработки камня абразивными щетками. Слабые места и составляющие «выедаются», проявляется цвет, ямки и трещинки приобретают «зализанные» края. Сегодня существуют технологии состаривания и для мрамора и для гранитов. Наиболее эффектна такая обработка для камней с венами и неоднородностями;
  • Бугристая фактура
    Поверхность имеет равномерный перепад бугров и впадин высотой до 50мм, причем следы обработки малозаметны;
  • Рифленая фактура
    С помощью алмазных дисков нарезается равномерно-шероховатая поверхность с непрерывными параллельными канавками-бороздами глубиной до 3 мм. Иногда лицевая поверхность при такой обработке приобретает выраженную волнистость по толщине;
  • Борозчатая фактура
    Равномерно шероховатый характер рельефа с параллельными бороздами. Перепад рельефа получается в 2..3 мм;
  • Точечная (бучардованная) фактура
    - равномерно шероховатая с высотой неровностей рельефа до 5 мм;
  • Обработка ультразвуком или водной струей под давлением
    - шероховатая, «вымытая» поверхность с выявленным цветом и рисунком камня;

В последнее время используют современную смешанную технику создания фактур, например «термообработка + обработка щетками», «нанесение рисунка с последующим его кислотным травлением», «пескоструйная обработка с частичной защитой поверхности для создания рисунка или узора», «плазменное выжигание»…


Важнейшие свойства камня

Твердость

Важнейшее из свойств облицовочного (строительного) камня. От твердости зависит износостойкость камня. Чем тверже материал, тем дольше он послужит – особенно, в качестве напольного покрытия.

Твердость – это способность минералов противостоять проникновению в них других, более твердых тел, например прочерчивание одного минерала другим более твердым, а также вообще способность чертиться и резаться разными предметами.

В зависимости от твердости минералов, входящих в состав горной породы, определяющих в значительной степени ее свойства, камни условно делятся на три группы:
- Высокопрочные или твердые (кварцит, гранит, габбро, порфир).
- Средней твердости (мрамор, известняк, туф, доломит).
- Мягкие (рыхлые известняки, травертин).

Плотность

Плотность любого вещества – это масса единичного объема этого вещества. Камня в том числе. От плотности зависит вес изделия или облицовки. Плотность камня зависит от его минералогического вещественного состава и пористости породы.

По плотности камни делят на:
-легкие (с плотностью до 2.20 г/куб.м)
-и тяжелые (с плотностью более 2.20 г/куб.м).

Пористость

Пористость также является одной из важнейших качественных характеристик камня, это основной показатель долговечности изделия из него. От пористости зависит водопоглощение, соле- и кислотостойкость. А именно они влияют на долговечность материала. Кроме этого, общая пористость определяет прочностные и упругие параметры, теплопроводность, полируемость, обрабатываемость, декоративность, сцепление камня с различными вяжущими и другие качественные показатели.

С повышением общей пористости снижаются прочностные характеристики, объемная масса, ухудшается полируемость материала, но также уменьшается вес изделия, улучшается обрабатываемость камня.

Горные породы по пористости (Ро) делят на:
-низкопористые (Ро<5%) – кварциты, гнейсы, габбро, мрамор,
-среднепористые (5%<Ро<20%) – граниты,
-высокопористые (20%<Ро<40%) – базальты, известняки,
-и породы весьма высокой пористости (Ро>40%) – травертины.

Полируемость

Также важное качество пород и материалов, зависящее от пористости. Полируемость – это «предельный блеск» материала. Полировка поверхностей камня увеличивает долговечность изделия, раскрывает декоративные свойства породы. Большая долговечность полированной поверхности достигается за счет меньшего сцепления частиц воды с поверхностью, что уменьшает водопоглощение изделия. Каждая порода и материал характеризуются предельным блеском, после достижения которого качества полированной фактуры в процессе обработки не улучшается.

Классификация по полируемости:
-Отличная = 170..200 единиц
-Полнокристаллические мрамора, мелкозернистые граниты, кварциты
-Хорошая = 140…170 единиц
-Граниты, мраморизованные известняки
-Средняя = 70…140 единиц
-Базальты, известняки, доломиты
-Плохая = менее 70 единиц
-Туфы, рыхлые известняки

При этом 200 единиц — это предельный блеск стекла, эталон.

Водопоглощение, соле-, кислото- и морозостойкость

Важным свойством пород, связанным с пористостью является показатель водопоглощения. От него в совокупности с минеральным составом зависит кислото- и солестойкость камня. А количественное отношение водопоглощения к объему пор и трещин напрямую влияет на показатели морозостойкости, т.к. вода в порах при замерзании увеличивает свой объем на 9%, создавая мощное кристаллизационное давление.

Та же вода, всегда несущая растворы солей, проникая в поры материалов, после высыхания оставляет в них концентрированные растворы этих солей, из которых начинается рост кристаллов, создавая огромное кристаллизационное давление. При высоком водопоглощении и низкой пористости под этим давлением начинается образование трещин в материале. А вот в случае обилия пор кристаллизационное давление разгружается в существующих порах без образования новых трещин (например, известняк).

Кислотостойкость — свойство пород и материалов реагировать с различными кислотами, с разрушением или преобразованием пород. С кислотами реагируют только карбонатные породы (мрамора и известняки). При контакте с серной, фосфорной и азотной кислотой они образуют нерастворимые минералы, которые создают плотную водонепроницаемую защитную пленку на экстерьерных конструкциях.

Мраморы, травертины, известняки и доломиты разрушаются от действия соляной кислоты, которая очень редка в природе в свободном виде, но в городах применяющих хлориды для таяния снегов этот фактор очень сильно увеличивается.

Следовательно:
Для экстерьерных конструкций лучше использовать породы, которые не разрушаются под воздействием неблагоприятных факторов и долго сохраняют внешний вид (гранит, травертин, доломит, известняк). Известняк и травертин хороши на цокольных конструкциях, которые связаны с движением поверхностных вод, переносящих соли. Во всех древних крупных мегаполисах в долинах рек (Лондон, Париж, Кельн, Москва) все цоколи зданий сложены из известняка. В Москве, кроме того, из известняка сложен цоколь стен и башен Московского Кремля.

Для цоколя, естественно, можно использовать гранит, но в этом случае движение солей идет по кладочным швам. В старинных зданиях Санкт-Петербурга гранитные глыбы цоколей крепились безрастворно — механическим способом, проливкой свинца…

Истираемость

Проступи лестниц, полы, площадки подвергаются истиранию. Поэтому горные породы и материалы, применяемые в облицовке истирающихся конструкций, делят на 5 групп — в зависимости от «абсолютных значений истираемости на связном абразиве и натурного износа от интенсивности людского потока».

Классификация пород по истираемости сделана на предположении «о прохождении по полам из этих пород человекопотока в 1 миллион человек за год» и она следующая:

1я группа
Кварциты и породы типа гранита – износ менее 0.12 мм в год,

2я группа
Плотные базальты, плотные песчаники, микрокристаллический мрамор – износ 0.12…0.35 мм за год,

3я группа
Рыхлые базальты и мрамор, песчаники, доломиты – потеряют по толщине от 0.35 до 0.60 мм в год,

4я группа
Мраморизованные известняки (т.е. многие цветные мраморы), травертины, известняки и туфы – износятся на 0.60…1.50 мм за год,

5я группа
Рыхлые известняки и иные породы, которые утратят в среднем не менее, чем 1.50…2.50 мм за год…

Для информации приведем также среднестатистическую интенсивность людского потока в год:
-Транспортные артерии (метрополитен, вокзалы) = 4 млн. человек
-Супермаркеты, переходные зоны, переходы, стадионы = 1 млн. человек
-Общественные здания (магазины, школы, институты) = 500 тыс. человек
-Гостиницы, театры = 200 тыс. человек
-Подъезды многоэтажных зданий = 100 тыс. человек
-Личные апартаменты = 20 тыс. человек
И если, например, уложить травертин на пол станции метро, его износ составит до 4 мм в год. А доломит (известняк), уложенный в шоу-руме или в зале магазиназа год будет истираться за год на 0.3 мм. Лестница из мрамора в личных апартаментах будет «терять» до 0.02 мм в год и, теоретически, прослужит хозяевам 500 лет.

Показатель линейного термического расширения

В зависимости от своей структуры, камни — при изменениях температур — ведут себя неодинаково. Если породы мономинеральны (состоят из одного минерала, как кварциты, габбро, мрамора, известняки, травертины), — расширение всех зерен породы будет одинаковым и между ними не будут образовываться температурные трещины.
Если порода полиминеральна (гранит, базальт, цветной мрамор), то минералы, слагающие их, расширяются по-разному, иногда разрывая связи между собой с образованием трещин.

Долговечность

Долговечность характеризует стойкость материла против действия различных разрушающих его факторов, основными из которых следует считать морозное, кислотное, солевое и механическое выветривание, попеременное высушивание и увлажнение. Чем недолговечнее материал, тем более комфортные условия для него должны быть созданы (например, внутри помещения, а не снаружи, на стене, а не на полу).

По долговечности облицовочные материалы разделяются на 4 класса:
Весьма долговечные
мелкозернистые граниты, кварциты, базальты.

Долговечные
средне- и крупнозернистые граниты, габбро, порфиры, плотные песчаники, туфы, травертины, известняки.

Относительно долговечные
андезиты, белые классические мраморы, песчаники, пористые известняки, мраморизованные известняки.

Недолговечные
некоторые цветные мраморы и мраморизованные известняки, природные брекчии.

Описание типов природного камня – занятие неблагодарное и зачастую интересное только «лицам с геологическим образованием». Любая «краткая информация» неизбежно сводится к употреблению таких красивых и загадочных слов, как «метаморфическое, осадочное, изверженное происхождение», «ортоклаз и плагиоклаз», «гидрохимический или пирогенный пути».



Новые поступления: Смотреть весь каталог камня

Новые объекты в галерее: Смотреть все объекты