Натуральний камінь в Донецьку.

Сьогоднішній рівень розвитку каменеобробки дозволяє використовувати камінь в масовому будівництві – як для зовнішньої, так і для внутрішньої обробки будівель. Але у кожного каменю є свої особливості, які пояснюються його фізичними властивостями.
Походження та класифікація гірських порід

Природний камінь — це натуральний будівельний матеріал. Натуральним каменем називають всі гірські породи, що використовуються в будівництві.

Гірськими породами називають природні утворення, що складаються з окремих мінералів і їх асоціацій.
Вивченням складу, походження і фізичних властивостей гірських порід займається наука петрографія. Згідно з її даними, за своїм походженням всі породи поділяються на триосновные групи:

Вивержені (первинні)

Осадові (вторинні)

Метаморфічні (видозмінені)

Вивержені породи утворилися безпосередньо з магми (розплавленої маси переважно силікатного складу), в результаті її охолодження і застигання. В залежності від умов застигання розрізняють глибинні і излившиеся гірські породи.

Глибинні виникли в результаті поступового охолодження магми при високому тиску всередині земної кори. В цих умовах складові магми кристалізувалися, завдяки чому утворилися масивні щільні породи з полнокристаллической структурою: граніти, сієніти, лабрадорити й габро.

Излившиеся породи утворилися в результаті вулканічного виверження магми, яка швидко остигала на поверхні при низькій температурі і тиску. Часу для утворення кристалів було недостатньо, тому породи цієї групи мають приховано або дрібнокристалічної структуру і велику пористість: порфіри, базальти, вулканічні туфи, пеплы і пемзи.

Осадові гірські породи називають вторинними, оскільки вони утворилися в результаті руйнування вивержених порід або з продуктів життєдіяльності рослин і тварин організмів.

Один із способів формування цих гірських порід – хімічні опади, які утворюються в процесі висихання озер і заток. В результаті в осад випадають різні сполуки, які з часом перетворюються в травертин, доломіт. Загальна особливість цих порід – пористість, тріщинуватість, розчинність у воді.

До уламковим осадовим породам ставляться зцементовані відкладення (пісковики, брекчії, конгломерати) і пухкі (піски, глини, гравій та щебінь). Зцементовані відкладення утворилися пухких. Наприклад, пісковик – з кварцового піску з вапняним цементом, брекчія – з зцементованого щебеню, а конгломерат – з гальки. Ще відомі породи органічного походження – вапняки і крейда. Вони утворюються в результаті життєдіяльності тваринних організмів і рослин.

Метаморфічні породи утворилися шляхом перетворення вивержених і осадових гірських порід в новий вид каменю під впливом високої температури, тиску та хімічних процесів. Серед метаморфічних порід розрізняють масивні (зернисті), до яких відносяться мармур, кварцити, а також сланцеватые – гнейси і сланці.

Властивості гірських порід

Декоративність
Важлива властивість гірських порід, що дозволяє використовувати їх в якості облицювального матеріалу, – декоративність. Мається на увазі естетична привабливість природного каменю, в першу чергу його колір і малюнок.

Міцність
Якщо говорити про використання натурального каменю в будівництві, то в цьому сенсі одним з найважливіших його властивостей є міцність, від якої залежить зносостійкість матеріалу. Чим міцніше камінь, тим довше він прослужить.
В залежності від твердості мінералів, що входять до складу гірської породи і значною мірою визначають її властивості, камені умовно діляться на три групи:

міцні – кварцити, граніти, габро;

середньої міцності – мармур, вапняки, травертини;

низької міцності – пухкі вапняк, туфи.

Щільність
Щільність – це маса одиничного об'єму речовини. Від цього показника залежить вага конструкції: чим вище щільність каменю, тим конструкція буде важче. По щільності камені діляться на легкі (щільність до 2200 кг/м3) і важкі (щільність понад 2200 кг/м3). Щільність залежить від пористості породи і мінералів, що входять до її складу.

Пористість
Пористість каменя, який використовується в якості облицювального матеріалу, є однією з найважливіших його характеристик. Від пористості залежить водопоглинання і, відповідно, соле і кислотостійкість. А це основні показники, що впливають на довговічність матеріалу. Крім того, загальна пористість визначає міцність, теплопровідність, поліруемость, оброблюваність, декоративність каменя та інші якісні характеристики.

З підвищенням загальної пористості знижується міцність і обсяг каменю, погіршується його поліруемость, але зменшується вага виробу і поліпшується його здатність до обробки.

Водопоглинання, соле, кислото і морозостійкість
Іншою важливою властивістю гірських порід, пов'язаних з пористістю, є показник водопоглинання. Від нього і від мінерального складу матеріалу залежить кислото - і солестійкість каменю, а також його морозостійкість. Адже при замерзанні вода в порах збільшується в обсязі на 9%, створюючи потужний тиск. Вода, проникаючи в пори матеріалів, залишає на них після висихання концентровані розчини солей. З них починається ріст кристалів, що створюють величезну кристаллизационное тиск. При високому водопоглинанні і низької пористості під цим тиском в матеріалі утворюються тріщини. При високій пористості каменю кристаллизационное тиск розподіляється рівномірно, і нові тріщини не утворюються (яскравий приклад – вапняк). Кислотостійкість – властивість порід і матеріалів реагувати з різними кислотами, руйнуючи або перетворюючи гірські породи. Мармур реагує на кислоти, в тому числі на харчові (лимонна, оцтова).

Мармур, травертини, вапняки і доломіти руйнуються від дії соляної кислоти. Правда, в природі у вільному вигляді він не зустрічається, але в містах, де хлориди використовують для боротьби зі снігом, цей фактор ризику значно зростає.

Все це означає, що в наружной обробці будівель краще використовувати породи, які не руйнуються під впливом несприятливих факторів і довго зберігають свій зовнішній вигляд, граніт і вапняк. Вапняк хороший для цокольних конструкцій. Недаремно у всіх великих містах, розташованих у долинах річок і мають багатовікову історію (Лондон, Париж, Кельн, Москва), багато будинків складені з вапняку. У Москві, до речі, з вапняку складний цоколь стін і веж Московського Кремля. Для цоколя можна використовувати і граніт, але в цьому випадку рух солей піде кладочним швах.
Класифікація порід за ступенем стирання:
Група
стираності

Породи і матеріали

Натуральний знос при інтенсивності человекопотока 1 млн. чол. в рік (мм)

1

Кварцити та породи групи граніту

менше 0,12

2

Базальти, мікрокристалічний мармур

0,12-0,35

3

Пухкі базальти, мармури, пісковики, доломіти

0,35-0,6

4

Мармурованних вапняки, травертини, вапняк,туфи

0,6-1,5

5

Пухкі вапняки

1,5-2,5
Інтенсивність людського потоку:
Об'єкт використання матеріалу

Кількість чоловік в рік

Транспортні артерії (метрополітен, вокзали)

4 млн. осіб

Супермаркети, перехідні зони,переходи, стадіони

1 млн. чоловік

Громадські будівлі (магазини, школи, інститути)

500 тис. осіб

Готелі, театри

200 тис. осіб

Під'їзди багатоповерхівок

100 тис. осіб

Особисті апартаменти

20 тис. осіб

Фактурна обробка поверхні каменю.

Для додання каменю додаткової естетики його піддають різної фактурної обробки, яка може виявити і підкреслити декоративні властивості каменю або, навпаки, затушувати їх. В процесі такої обробки лицьову частину кам'яної плити обробляють різними інструментами, створюючи декоративний рельєф.

Фактура «Скеля». Грубий рельєф каменю виходить в результаті сколювання великих шматків з оброблюваної деталі. Виходить природний скол каменя з перепадами висот рельєфу до 5 – 15см. Ця фактура виконується як механічно, так і вручну.

Точкова фактура. Рівна поверхня з точковими вибоїнами.

Пиляна фактура. Досягається шляхом обробки каменю алмазними дисковими пилами. У підсумку виходить шорстка поверхня з поздовжніми канавами і перепадами висоти до 5 мм.

Термообробка. Під впливом високотемпературної газової струменяповерхню каменю стає шорсткою, зі слідами лущення і добре вираженою структурою. Перепад висот – до 5 мм.

Шліфована фактура. Рівна, злегка шорстка поверхня каменю із слідами обробки абразивним інструментом. Перепад висот – 2 мм. Малюнок, колір і структура каменю проявляються в даному випадку слабо, але загальний фон стає світліше.

Лощена фактура. Гладка матова поверхня без видимих слідів обробки абразивним інструментом, з явно вираженим малюнком каменя.

Полірована фактура каменю. Іноді процес полірування називають ще накаткою глянцю, так як для цієї фактури характерний дзеркальний блиск поверхні. Гладка поверхня каменю чітко відображає деталі предметів. Полірування повністю виявляє і підкреслює природний колір і малюнок каменя.
Застосування гірських порід

Граніти
Граніт (від латинського «гранум» – зерно) – найпоширеніша гірська порода. Має яскраво виражену зернисто-кристалічну структуру і складається в основному з польових шпатів, кварцу, слюди і інших мінералів. За величиною зерен граніти діляться на дрібнозернисті, середньозернисті, грубозернисті. Колірна палітра» граніту надзвичайно багата.

Найчастіше зустрічається сірий граніт різних відтінків – від світлого до темного. Буває також рожевий, помаранчевий, червоний, блакитно-сірий і іноді блакитно-зелений граніт. Виключно рідкісні граніти з блакитним кварцом.
Найбільш цінними в декоративному відношенні вважаються наступні різновиди гранітів: дрібнозернисті світло-сірі з блакитним відтінком, насиченого темно-червоні і зеленувато-блакитні. Граніт добре полірується, зберігаючи дзеркальний блиск поверхні протягом довгого часу, легко піддається теске, що дозволяє створювати різні фактури. Для створення декоративних ефектів деякі різновиди гранітів піддають термічній обробці. Світло-сірі граніти набувають після цього ніжний цукрово-білий відтінок.

Завдяки своїм високим механічним показникам і експлуатаційним властивостям граніт широко застосовується в будівництві цокольних конструкцій, облицювання набережних, фасадів будівель, а також підлоги в місцях з великим людинопотік. Дрібнозернистий граніт використовують в скульптурі (оскільки його структура дозволяє проводити ударну обробку), а грубозернистий – для зведення монументальних споруд. Дуже часто до гранітам відносять сієніти, які відрізняються від гранітів менш вираженою зернистістю і відсутністю кварцу (завдяки цьому вони краще піддаються обробці). Сієніти темніше гранітів: зазвичай вони мають сірий, темно-сірий, сіро-блакитний, темно-рожевий кольори. Застосовуються в будівництві точно так само, як і граніти.

Габро Габро – глибинна зернисто_кристаллическая порода. Має ту ж структуру, що і граніт: дрібно-, середньо - та крупнозернистий. Відрізняється підвищеною в'язкістю і стійкістю до вивітрювання. В габро відсутня кварц, тому камінь легко піддається механічній обробці, дуже добре полірується і довго зберігає блиск поверхні. Габро представлений колірними відтінками від темного сіро-зеленого до чорного. Завдяки деякій прозорості плагіоклазу полірована поверхня каменю набуває добре виражену глибину, що вигідно відрізняє габро від інших гірських порід чорного кольору. Наприклад, від базальту. Досить ефектно виглядає поєднання чорного полірованого і світло-сірого сколеного габро, яке використовують при складанні малюнків і орнаментів. В якості облицювального матеріалу зазвичай застосовують дрібнозернистий зеленувато-чорний і чорний габро.

Габро відмінно переносить морози. Тому його широко використовують для облицювання фасадів, оздоблення громадських будівель, при створенні монументальних споруд, рідше – у приватних интерьрах.
Підлоги з габро в місцях з інтенсивним рухом швидко втрачають полірування.

Лабрадорити Назва цього каменю дав півострів Лабрадор, де він був вперше виявлений. Лабрадорит – глибинна зернисто-кристалічна порода, основними складовими якої є плагіоклаз лабрадор. Виділяють два види лабрадоритів: чорні і сірі. Частіше зустрічаються чорні лабрадорити.
Особливий декоративний ефект надають цьому каменю мерехтливі райдужні плями на поверхні: синьо-зелених, волошкових, золотаво-жовтих, червоних відтінків. Камені в блакитних, синіх і зеленуватих тонах збільшують декоративну цінність породи.

Лабрадорит найчастіше використовується в полірованому вигляді. Камінь володіє високою міцністю та морозостійкістю, що дозволяє з успіхом застосовувати його у зовнішній обробці будівель. Але його використовують і всередині приміщень – для облицювання підлог, цоколів, стін, колон. До речі,чорний лабрадорит використовували при будівництві храму Христа Спасителя в Москві в 1851 році.

Пісковики

Піщаник – осадова порода, що складається з зцементованого піску. До найбільш міцним відносяться кременисті пісковики. Пісковики бувають сірого, зеленого, червоного, жовтого, коричневого та бурого кольорів. Декоративними вважаються дрібно-зернисті червоні, шоколадно-коричневі і зелені різновиди пісковика, які з успіхом використовуються для зовнішнього облицювання. У московських і петербурзьких будівлях, збудованих у XIX – на початку xx ст., добре збереглася облицювання з польського пісковику сіро-зеленого, жовтого і рожевого відтінків. А Соборна площа Московського Кремля облицьованалюберецким піщаником.

Однак піщаник досить пористий матеріал, тому використовувати його для оздоблення елементів, що стикаються з водою, небажано (в першу чергу мова йде про цокольних конструкціях).

Пісковики не піддаються поліровці, тому найпопулярніші фактури пісковика – фактура сколювання, пиляна, іноді шліфована фактура.

Вапняки
Це порода органічного і органо_химического походження, що складається головним чином з кальциту, часто з домішкою кварцу, глинистих і піщаних частинок. Нерідко містить залишки вапняних скелетів викопних організмів. Вапняки мають білий, світло-сірий, жовтуватий, рідше – рожевого кольору. Найбільш цінними в декоративному сенсі вважаються білі вапняки з жовтим і рожевим відтінком.

В залежності від структури вапняк ділиться на щільний, пористий і мармуроподібний. Щільні вапняки використовуються при виготовленні плит для зовнішнього і внутрішнього облицювання.
До них відносяться, зокрема, знамениті мячковскі, коробчеївскі і ковровскі вапняки з яких російські архітектори зводили чудеса білокам'яного зодчества. У групі вапняків зустрічаються і морозостійкі різновиди. Щоб у цьому переконатися, достатньо подивитися на прекрасно збережені будівлі XIII – XIV століть. Серед пористих вапняків теж виділяють кілька різновидів. Наприклад, оолітові вапняки мають грубозернистую структуру з округлими кальцитовими утвореннями. Зазвичай вони застосовуються як будівельний матеріал для стін, рідше – для облицювання фасадів.

Черепашкові вапняки (черепашники) – досить пористі породи, що складаються з раковин молюсків і їх уламків, скріплених вапняним цементом. Деякі види ракушечников вважаються декоративними: наприклад, чисто-білі, рожеві, золотисто-жовті з великим вмістом черепашок.Черепашники легко піддаються обробці ріжучим інструментом, а деякі види можна навіть полірувати (правда, без отримання декоративного блиску). Черепашники широко використовуються в якості будівельного матеріалу для стін, а також для зовнішнього і внутрішнього облицювання будівель.

Мармур Назва «мармур» походить від грецького «мармарос», що значить – блискучий. Ця зернисто-кристалічна порода з'явилася в результаті перекристалізації вапняку і доломіту під впливом високої температури і тиску. Але в будівництві словом «мармур» називають не тільки цей камінь, але і інші породи, схожі на нього. Наприклад, мармуроподібні вапняки і доломіти. У переважній більшості мармур добре піддається обробці будь-якими інструментами, що дозволяє розширити і без того багатий спектр його квітів. Наприклад, поліровка посилює малюнок і колір мармуру, шліфування знижує його яскравість і чіткість, а фактура сколювання абсолютно приховує малюнок, але значно висвітлює загальний фон. Хоча це можна віднести до будь-якого каменю. По декоративних властивостях, можливостям обробки і широті застосування мармур ділять на білий, сірий та кольоровий.

Білий мармур практично не містить домішок, тому він часто неоднорідний, має дрібно - і середньозернисту структуру. Цеймармур легко піддається обробці. Найбільш цінним вважається дрібнозернистий білий мармур, який славиться теплим тоном і тим, що він просвічується. Цей камінь також називають статуарними, оскільки його широко використовують в скульптурі. Білий мармур вважається дуже примхливим, домашнім каменем, що пов'язано з його особливою структурою: він слабо захищений від утворення плям і пожовтіння. Це стосується в першу чергу недорогих сортів. Такий мармур слід з обережністю застосовувати при облицюванні фасадів. Безумовно, його технічні характеристики дозволяють переживати і люті морози, і механічні ушкодження, однак через деякий час він може втратити свою красу і блиск, потьмяніти і покритися жовтими плямами.
Сірий мармур найчастіше неоднорідний має шарувату забарвлення. Характерний малюноксірого мармуру – «хмарний» і «сніжно-пейзажний». Цей вид мармуру легко обробляється і полірується. Його так само як і білий мармур використовують для зовнішнього і внутрішнього облицювання. Серед кольорового мармуру рідкісними вважаються синьо-блакитні різновиди. Всі вони добре піддаються поліровці.

Теплостійкі якості мармуру дозволяють застосовувати цей камінь для зовнішнього облицювання камінів або приміщень, пов'язаних з підвищеною температурою. Коефіцієнт водопоглинання мармуру так само, як у граніту, досить низький, тому його можна використовувати при будівництві басейнів, ванн і фонтанів. Але краще всього обробляти мармуром інтер'єри.

Кварцит Дрібнозернисті породи, які утворилися при перекристалізації кременистих пісковиків і складаються в основному з кварцу. Бувають сірого, рожевого, жовтого, малиново-червоного, темно-вишневого і іноді білого кольорів. Кварцит вважається дуже гарним каменем, особливо малиново-червоні і темно-вишневі його різновиди. Фактура сколювання значно висвітлює загальний фон каменю, чим часто користуються, поєднуючи її з контрастним кольором полірованої фактури.

Кварцит відрізняється дуже високою твердістю і відноситься до труднообрабатываемым матеріалів, проте піддається поліровці дуже високої якості.
Цей камінь застосовують в монументальному мистецтві і при будівництві унікальних архітектурних споруд (наприклад, при спорудженні храму Спаса на Крові). Крім того, протягом багатьох століть кварцит використовувався і як ритуальний камінь: з нього зроблений саркофаг Наполеона, Олександра II, верхня частина Мавзолею Леніна.

Сланець
Ця щільна і тверда гірська порода, що утворилася в основному з сильно ущільнився глини, яка частково перекристаллизовалась під високим одностороннім тиском.

Характерна особливість сланців – здатність розколюватися на тонкі пластини. Кольори – темно-сірий, чорний, сіро-коричневий, червоно-коричневий.
Сланець досить довговічний матеріал, що піддається обробці (розшаровується на тонкі пластини), деякі види можна полірувати. Однак часто сланці використовують взагалі без будь-якої обробки, тому що їх поверхня на місці розколу сама по собі досить декоративна. Сланець використовують у зовнішній і внутрішній облицюванні стін і підлог. Наприклад, підлоги Ісаакіївського собору в Санкт_Петербурге частково зроблені зі сланцю. У Європі їм часто покривають дахи будинків.

Напівдорогоцінне каміння
До їх числа відносяться в основному гірські породи, які ще називають декоративно-виробні камінням: яшма, онікс, опал, малахіт, лазурит. Ці камені зустрічаються набагато рідше і цінуються набагато більше інших. Облицьовувати ними великі ділянки поверхні досить дорого, тому найчастіше напівдорогоцінним камінням обробляють невеликі елементи інтер'єру: деталі колон, підвіконь, ванних кімнат, а також мозаїчні фрагменти.

Одним з найпоширеніших декоративно-виробних каменів вважається онікс (в перекладі з грецької «ніготь»). Онікси мають шарувату або радикально-променисте будова. Бувають білого, світло-жовтого, жовтого, коричневого, темно-бурого, блідо-зеленого кольорів.
У малюнку чергуються смуги різних відтінків. Більшість мармурових ониксов просвічуються, іноді на глибину до 30 – 40 мм. Онікс добре обробляється ріжучими та шліфувальними інструментами і піддається поліровці високої якості. Яскравий приклад використання оніксу в обробці інтер'єру – вітражі на станції метро «Динамо» в Москві.

ЯКІ ПРОБЛЕМИ МОЖУТЬ ВИНИКНУТИ З ОБЛИЦЮВАННЯМ З КАМЕНЮ

Пожовтіння – проблема в першу чергу всіх світлих сортів мармуру. Деякі види мармуру, наприклад «Коелга», можуть жовтіти самі по собі, особливо якщо цьому сприяє зовнішнє середовище (морози, перепади температури). Мармур, на відміну від граніту, вважається дуже примхливим, домашнім каменем, тому його слід з обережністю застосовувати при облицюванні фасадів. У появи жовтого плями може бути й інша, «механічна» причина. Скажімо, якщо під час укладання в бетонну стяжку випадково потрапив якийсь металевий предмет (наприклад, цвях).
Під впливом води і повітря він може почати іржавіти. Цей процес відразу ж позначиться на мармуровій плиті – адже на мармурі добре проступають плями. На жаль, ця ділянка мармурової плити очищення не підлягає. Щоб мармур не пожовтів, його потрібно укладати на білі клейові склади. На кухні мармурове облицьовування потрібно використовувати обережно, особливо якщо робити з мармуру стільницю. Якщо ж все-таки без мармурової стільниці не обійтися, її обов'язково треба захистити гідрофобними хімічними складами. Потускнение загрожує в основному полірованим мраморам, покладених на підлогу.

З плином часу блискуча полірування мармуру стирається, поступаючись місцем тьмяною шорсткості. Мармур схильний до стирання більше, ніж, наприклад, граніт. Щоб мармур не потьмянів, з самого початку можна використовувати шліфований камінь з вощіння.

Тут та ж ситуація, що і з дерев'яною підлогою. Якщо покрити його лаком, то він з часом зітреться, а для відновлення зовнішнього вигляду потрібно зняти старий лак і нанести новий. Якщо ж дерево покрити воском, то в подальшому після нанесення спецзасобів воно легко відновлює свій блиск. Те ж саме і з мармуром.

Потьмянілий полірований мармурова підлога вимагає переполировки, а вощений мармур досить заново покрити спеціальним складом.
Блиск виходить більш глибокий і матовий, не такий дзеркальний, як при поліруванні. Крім того, полірований мармур вбирає воду, а вощіння створює гідрофобну захист.

Сильне ковзання – властивість полірованого граніту, покладеного на ковзання граніту з таким видом обробки дуже високий. Якщо додати до цього такі погодні умови, як дощ або сніг, то ходіння по полірованій поверхні стає травмонебезпечним. Тому на вулиці не рекомендується використовувати полірований граніт без протиковзких смуг, завданих з допомогою корунду або методом термообробки.

ДОГЛЯД ЗА ПРИРОДНИМ КАМЕНЕМ

Зараз існує різні хімічні засоби, що дозволяють довше зберегти натуральний колір і блиск природного каменю. Специальной шпаклевочной массой, подобранной по цвету, можно устранить мельчайшие трещинки и поры на поверхности камня, образующиеся в процессе его механической обработки. Это предохранит облицовку от попадания туда микроорганизмов. В зависимости от области применения камня его обрабатывают водо — или грязеотталкивающим составом. Кроме того, есть средства для постоянного ухода за изделиями из камня. Скажем, мягкие чистящие шампуни для ежедневного ухода и для разового применения (например, для удаления пятен).

Спеціальні поліролі надають блиск полірованим поверхонь, брудозахисні засоби знижують ризик посадити пляму на кам'яне облицювання, різні захисні речовини перешкоджають виникненню подряпин і інших механічних пошкоджень.
Це, звичайно, далеко не всі хімічні сполуки, призначені для догляду за каменем. Насправді їх набагато більше. Телефонуйте за порадою в КП Граніт місто Донецьк