Метаморфические горные породы

Метаморфические (видоизменённые) горные породы образовались из изверженных и осадочных горных пород под влиянием высоких температур и давлений в процессе поднятия и опускания земной коры.

К метаморфическим горным породам относятся гнейсы, глинистые сланцы, кварцит, мрамор.

Гнейсы – сланцевые породы, образовавшиеся чаще всего в результате перекристаллизации гранитов при высокой температуре и одноосном давлении. Их минералогический состав – как у гранитов, средняя плотность составляет 2,5-2,6 г/см³, предел прочности при сжатии – 129-300 МПа. Цвета – серый, розовый, красный. Применяют для изготовления облицовочных плит, бутового камня.

Глинистые сланцы – породы, образовавшиеся в результате видоизменения глины под большим давлением. Средняя плотность – 2,7-

2,9 г/см³, предел прочности при сжатии – 60-120 МПа. Цвета – темно-серый, черный, Раскалываются на тонкие пластинки толщиной 3-10 мм. Применяют для изготовления облицовочных и кровельных материалов.

Кварцит – мелкозернистая г. п., образовавшаяся в результате перекристаллизации кремнистых песчаников. Средняя плотность составляет 2,5-2,7 г/см³, предел прочности при сжатии до 400 МПа. Цвета – серый, розовый, желтый, темно-вишневый, малиново-красный и др. Применяют для облицовки зданий, архитектурно-строительных изделий, в виде щебня.

Мрамор – г.п., образовавшаяся в результате перекристаллизации известняков и доломитов при высоких температурах и давлении. Средняя плотность – 2,7-2,8 г/см³, предел прочности при сжатии – 40-170 МПа. Окраска – белая, серая, цветная. Он легко распиливается, шлифуется, полируется. Применяют для изготовления архитектурных изделий, облицовочных плит, в качестве заполнителя для декоративных растворов и бетонов.

 

Добыча и обработка каменных материалов

 

Горные породы для изготовления каменных материалов разрабатывают, в основном, открытым способом в карьерах.

Рыхлые породы – песок, гравий добывают одно- или многоковшовыми экскаваторами и гидромеханизированным способом.

Бутовый камень и щебень получают из горных пород, добываемых взрывным способом.

Дробление щебня выполняют на дробильно- сортировочных установках.

Штучные изделия получают из блоков-полуфабрикатов размером 4-5 м или вырезают из горных массивов камнерезными машинами.

Блоки-полуфабрикаты отделяют от горного массива взрывным, механическими способами, вручную – при помощи клиньев или реактивно-струйным способом, разрезая газовой струей с температурой выше 2500⁰С, получаемой сгоранием керосина в кислороде. Затем их распиливают или раскалывают. Распиловку на плиты выполняют рамными, канатными или дисковыми пилами. Этим способом получают облицовочные плиты, подоконные доски, ступени и др. При помощи раскалывания изготавливают облицовочные плиты, бортовые камни, брусчатку.

Мягкие породы, такие как известняк-ракушечник, туф, применяемые для изготовления стеновые материалов, разрабатывают камнерезными машинами.

Штучные изделия имеют различные фактуры, которые регламентируются стандартами. Их подразделяют на абразивные и скалывания. К абразивным фактурам относя пиленую, обработанную ультразвуком, лощеную и полированную. К фактурам скалывания – «скалу», бугристую, рифленую, точечную и термообработанную.

Пиленая фактура после распиловки камня не подвергается дополнительной обработке или поверхность очищается пескоструйным, химическим(кислотой) или ультразвуковым способами.

Шлифованная фактура образуется при обработке шлифовальными инструментами. Получается равномерно-шероховатая поверхность с небольшими следами, оставшимися после пиления, или без видимых следов обработки – тонкошлифованной фактуры.

Лощеная фактура образуется после доводки шлифованной поверхности мелкозернистым доводочным инструментом. Получается гладкая матовая поверхность.

Полированная фактура образуется после обработки поверхности полировочными порошками – оксидом хрома или железа, порошком пемзы и др.

Фактура «скала» имеет грубый рельеф лицевой поверхности. образуется в результате раскалывания камня с дополнительным околом по периметру лицевой грани.

Бугристая фактура имеет чередование бугров и впадин, получаемых обработкой поверхности шпунтом или узкой скарпелью.

Рифленая фактура с шероховатой поверхностью и параллельными бороздами глубиной до 3 мм получается путем обработки поверхности троянкой или дисковыми пилами.

Бороздчатая фактура с прерывистыми бороздами глубиной до 2-3 мм и шероховатой поверхностью получается при обработке поверхности пластинчатой бучардой и фрезой.

Точечная фактура получается при обработке поверхности крестовой бучардой.

Термообработанная фактура получается в результате нагревания поверхности струей газа с высокой температурой. Происходит скалывание поверхности и ее оплавление.

 

Материалы и изделия из природного камня

Технические требования к материалам и изделиям

 

Важнейшими характеристиками природных каменных материалов являются средняя плотность, прочность при сжатии, истираемость, износ, морозостойкость, водостойкость, теплопроводность.

По средней плотности каменные материалы подразделяют на тяжелые со средней плотностью 1800кг/м³ и более, и легкие, со средней плотностью менее 1800 кг/м³. Тяжелые применяют в дорожном строительстве, для изготовления облицовочных материалов, полов; легкие – для изготовления стеновых материалов, в качестве легких заполнителей для бетонов. По прочности при сжатии они имеют марки 0,4; 0,7; 1; 1,25; 2,5; 3,5; 5,0; 7,5; 10; 12,5; 15; 20; 30; 40; 50; 60; 80; 100, что соответствует пределу прочности породы при сжатии, в МПа, в сухом состоянии. По морозостойкости каменные материалы делят на марки 10; 15; 25; 35; 50; 100; 150; 200; 300; 500, по водостойкости – на группы с коэффициентом размягчения К_р не ниже 0,6; 0,75; 0,9 и 1,0.

Для стеновых материалов важнейшей характеристикой является коэффициент теплопроводности. Он составляет для известняка-ракушечника и вулканического туфа.