Лекция (2 часа) Общие сведения. Алмаз, камнесамоцветное и пьезооптическое сырье

Вопрос 5. Природные строительные и отделочные камни

Строительные камни представляют обширную группу нерудных полезных ископаемых, занимающих по объемам потребления одно из первых мест в строительном производстве. Являясь инертными материалами, они включают пильные (стеновые) и облицовочные камни и наряду с песками и песчано-гравийными смесями составляют главный комплекс природных строительных материалов, используемых в естественном состоянии без применения термохимической обработки.

Природными строительными камнями являются магматические, метаморфические и осадочные горные породы различного состава В большинстве случаев минеральный состав горных пород не имеет существенного значения, определяющими являются физико-механические свойства пород. В наибольших количествах используются карбонатные породы, граниты и сходные с ними горные породы. Реже используют габброиды, базальтоиды, песчаники.
Инертные строительные материалы, получаемые при переработке строительных камней используют в качестве заполнителей тяжелых бетонов.
Применение в качестве строительных камней зависит от их физических и технологических свойств. Наиболее важными являются прочность и долговечность, зависящие от минерального состава породы, структурно-текстурных особенностей, трещиноватости, пористости и др. Наиболее стойкими породами являются: кварциты, граниты, сиениты, диориты. Карбонатные породы - известняки, доломиты и мраморы, несмотря на относительно невысокое сопротивление истиранию, характеризуются прочностью на сжатие и применяются для внутренней и наружной отделки зданий. Мелкозернистые породы обычно более прочны, чем крупнозернистые. Для оценки пригодности породы в качестве строительного камня проводится комплекс специальных лабораторных испытаний, включающий определение объемной массы, плотности, пористости, водопоглощения, морозоустойчивости, прочности на сжатие, растяжение, изгиб, абразивной истираемости, вязкости и др. В зависимости от применения дополнительно изучают обрабатываемость, вязкость, огнеупорность, полируемость, устойчивость окраски и др.
Строительные камни применяются в следующем виде:
Бутовый камень (бут)- камень неправильной формы размером 140 мм, используется для кладки фундаментов, при возведении массивных сооружений (плотин, дамб и др.).
Штучные камни – изделия правильной геометрической формы с обработанными поверхностями, используются как бордюрные камни, брусчатка для дорожных покрытий, архитектурно-отделочные детали, ступени, цокольные и облицовочные изделия, валы и жернова – промышленные изделия.
Пильные камни – блоки стандартного размера вырезаются дисковыми фрезами непосредственно в массиве горной породы и используются в качестве стенового материала.
Щебень – наиболее массовый продукт, используемый в качестве заполнителя бетона и асфальто-бетона, для отсыпки железнодорожных путей и автомобильных дорог.
Природные облицовочные камни представляют специфическую группу строительных материалов, промышленная ценность которых определяется прежде всего их декоративными свойствами. Наряду с этим важным свойством облицовочных камней является механическая прочность, способность принимать различные виды обработки поверхности и сопротивляемость атмосферным воздействиям - погодоустойчивость.
В качестве облицовочных камней используются горные породы различного происхождения: интрузивные - граниты, сиениты, диориты, габбро-нориты, лабрадориты; эффузивные - базальты, диабазы, андезиты, порфиры, порфириты, вулканические туфы; метаморфические - мраморы, кварциты; осадочные - известняки, доломиты, травертины, гипсы, песчаники, конгломераты и брекчии. Наиболее широко используются граниты и мраморы.
В России крупным районом добычи магматических и метаморфических пород высокого качества является Балтийский щит (Кольский полуостров, Карелия): граниты разных расцветок и рисунков используемые в качестве облицовочного и монументального камня. Другим крупным районом является Урал: граниты, габбро, яшмы, мраморы. Многочисленные месторождения магматических и метаморфических пород известны на Алтае, Саянах, Забайкалье, Приморском крае (граниты, базальты, габбро-диабазы, туфы). Значительными запасами различных строительных камней обладают также Украина, Казахстан, Армения.
Европейская часть и Западная Сибирь располагают многочисленными месторождениями осадочных карбонатных пород, песчаников, конгломератов
На территории России учтено более 1000 месторождений строительных камней с запасами по промышленным категориям порядка 20 млрд м^3.. Разрабатывается более 500 месторождений. Ежегодно добывают около 100 млн. м³ строительных камней.
Запасы пильных известняков в России составляют примерно 110 млн м³. В год их добывают более 100 тыс. м³.
Ведущей страной мира в области производства и применения облицовочных материалов и изделий является Италия, которая значительную часть мрамора экспортирует в разные страны. Месторождения редких сортов мраморов находятся в Бельгии и Франции. Высокодекоративный гранит добывается в Швеции, Испании, Бразилии.
В России учтено 146 месторождений облицовочных камней с запасами по промышленным категориям 536 млн. м. Из них разрабатывается около 40 месторождений с годовым объемом добычи 500-600 тыс.м³. В остальных странах СНГ учтено около 300 месторождений с запасами около 900 млн. м³. На 165 разрабатываемых месторождениях добывают 3,5 млн м облицовочных камней ежегодно.