Мрамор, свойства и описание мрамора. Реферат

Мраморы кальцит-доломитовые и доломит-кальцитовые образуют в совокупности как бы связующую группу между магнезиальным и известковым рядами пород. Встречаются во всех четырех свитах Юго-Западного Прибайкалья, но не имеют в них доминирующего значения. Кальцит-доломитовые мраморы по минеральному составу близки к мраморам (кальцифирам) форстеритовым. В доломит-кальцитовых мраморах обычен диопсид, здесь значительно резке, чем в форстеритовых кальцифирах, встречается шпинель. Содержание MgO в кальцитах 2,5-3,5%, часты  вростки доломита.

Мраморы диопсидовые и кальцитовые с диопсидом - голубовато-белые или белые, грубополосчатые; первые преимущественно мелко- и срсднезернистые, вторые - крупно-гигантозернистые. Им свойственен простой минеральный состав. Обе разновидности мраморов тесно ассоциируют друг с другом, образуя в совокупности мощные карбонатные пачки. К одной из таких пачек приурочено месторождение цементных мраморов "Перевал".

Мраморы диопсидовые - зеленовато-белые и розовые. Они свойственны разным сериям (первые - хангарульской, вторые - слюдянской серии), но имеют много общих черт: минеральный и химический состав, положение в ритмично-цикличных наборах пород. Зеленовато-белые мраморы охотно переслаиваются в разрезе с диопсидовыми гнейсами (кристалло-сланцами), а розовые мраморы -с роговообманково-пироксеновыми кристаллосланцами. Соответственно диопсид зеленовато-белых мраморов менее железистый (до 10-15% геденбергитовой молекулы), чем розовых (салиты)⁴.

Мрамор «Уфалейский»

Прекрасный серо-голубой, дымчатый мрамор России. Зарекомендовал себя как прекрасный облицовочный материал в строительстве. Этот мрамор хорошо принимает полировку, легко режется. Вариации цветовой гаммы позволяют в процессе создания интерьера получить многообразие оттенков от светло серо-голубого до темно-серого, почти черного с белыми прожилками. Эта особенность мрамора Уфалейского месторождения нашла применение при создании декоративных элементов интерьера: ваз, вазонов для цветов, шаров. А также в архитектурно-строительных элементах, таких как плинтусы, плитка, поручни, балясины, ступени. Нашел свое применение мрамор и в создании ритуальных изделий, придавая стеллам умиротворяющий вид⁵.

коелгинские мраморы.

По внешнему виду Коелгинский мрамор представляет собой массивную породу белого, светло-серого или серого цвета. Структура мраморов преимущественно гранобластовая с изометричной формой зерен, реже гетеробластовая, текстура мраморовидная.

Средний размер зерен кальцита мрамора Коелгинского месторождения – 0,4 мм.

Преобладающим цветом мраморов является серовато-белый и светло-серый, иногда с голубоватым оттенком или бурыми пятнами гидроокислов железа в приповерхностной части мраморного массива. В мраморах светлых тонов иногда встречаются изометричные участки серых, что придает ему пятнистый облик.

По минералогическому составу мрамор месторождения относится к мономинеральным породам, на 96,4-100% состоящим из кальцита. Кроме этого выявлены: пирит, магнетит, гематит, кварц, доломит и серицит в виде изометричных зерен размером около 0,1 мм. Суммарное максимальное количество минералов – примесей достигает 3,62%, в среднем составляет немногим больше 1%.

Мрамор из Рыскужинского карьера

По оценкам специалистов, запасов мрамора в Рыскужино хватит не на один десяток лет, причем сырье здесь отличается высочайшим качеством. По словам главы правительства Башкирии, на минувшей неделе, в пятницу, он совершил рабочую поездку в испанскую провинцию Каталония, где его принимал глава правительства Каталонии Артур Масс. Объектом внимания премьер-министра Башкирии в Испании стала компания по выработке из мрамора карбоната кальция - компонента, необходимого во многих отраслях промышленности - в стекольном производстве, в целлюлозно-бумажной индустрии, при выпуске пластмасс и других направлениях. Изучив состав мрамора из Рыскужинского карьера Абзелиловского района Башкирии, испанские специалисты пришли к выводу, что это самое лучшее сырье в мире. Его применение в процессе изготовления бумаги, к примеру, дает белизну 97 процентов, тогда как лучшие показатели в мире сегодня - 94-95 процентов. В ходе визита в Испанию достигнута договоренность после полного обследования Рыскужинского месторождения создать совместное предприятие в Башкортостане по переработке мрамора. Это будет совершенно новое, мощное производство. Предположительно, испанцы направят сюда 70 процентов необходимых капвложений, остальные инвестиции вложит республика.⁶

   Химический состав мраморов

Химический состав мраморов определяется его практически мономинеральным составом. Так, суммарное содержание CaO и потерь при прокаливание (примерно приравненное к содержанию СО2) – компонентов минерала кальцита, колеблется в них пределах от 95,7 до 100% (табл. 1).

 Таблица 1. Химический состав Коелгинских мраморов

Породы и минералы	Содержание компонентов	Компоненты
		SiO2	TiO2	Al2O3	Fe2O3	MnO	MgO	CaO	Na2O	K2O	п.п.п.	P2O5	SO3
Мрамор	сред.	0,15	0,002	0,09	0,03	0,01	0,13	55,51	0,002	0,002	43,33	0,03	0,004

Более 90% мраморов месторождения состоят из минерала кальцита с концентрацией примесей в количестве менее 1,2%. Содержание SiO2 в мраморах связанно с присутствием незначительного количества кварца, Al2O3 – с серицитом, железо и сера – частично с пиритом, а MgO – с доломитом.

 

Мрамор Коелгинского месторождения – однородный по составу и мелкозернистой структуре – легко воспринимает полировку, имеет наиболее предельный блеск, вследствие чего он принят за эталон полируемости

В 1994 г образцы Коелгинского мрамора были протестированы в лаборатории U.S. Testing штата Оклахома США согласно стандарта АСТМ (Американская Ассоциация по Тестированию и Материалом).

По заключению лаборатории мрамор имеет сопротивление скольжению (коэффициент трения) 0,78 и в соответствии с требованиями ФТС (Федеральная Торговая Комиссия) может быть использован в сухих помещениях для перемещения людей по горизонтальному покрытию. Кроме этого, согласно требованиям АСТМ камень отвечает минимальным стандартам наружного тестирования. В таблице 3 приведены физико-механические свойства мрамора Коелгинского месторождения и для сравнения камень других месторождений.

 

 

 

Искусственный мрамор

Литьевой мрамор

Литьевой мрамор - композитный материал на основе природного минерала (мраморная крошка или кварцевый наполнитель). Это экологически чистый современный материал. На мировом рынке продукция из литьевого мрамора появилась более 40 лет назад. Его преимущества:

высокая прочность;

нейтрально к химическим соединениям;

высокие антибактериальные характеристики;

стойкость к истиранию и вибрации;

высокая теплоизоляция;

сверлится и пилится, не образуя микротрещин;

температурный режим от - 50 до + 90 С°;

износостойкость в два раза превышает износостойкость мрамора и сравнима с гранитом.⁷

Диапазон выбора практически безграничен. Можно изготовить любое изделие, в котором будут сохранены природные качества и внешний вид мрамора.

Использование искусственного мрамора дает множество практических преимуществ в сравнении с природным материалом. Он дает большую свободу в выборе дизайна, более широкий цветовой спектр, улучшение физических и механических характеристик, более высокую химическую и абразивостойкость. Иными словами, раковина из искусственного мрамора более долговечна, чем аналогичное изделие, изготовленное из природного материала.

Дизайн

При разработке дизайна будущего изделия необходимо принимать во внимание как возможности материала, так и ограничения, связанные с его составом и процессом изготовления .

Матрицы

Матрицы для этого рода изделий могут быть изготовлены из различных материалов. Конечно же, их конструкция должна быть такой, чтобы они не теряли своей формы под воздействием реактивного тепла, выделяемого в процессе отверждения.

Конструкция матрицы должна иметь выпускные углы по краям и в углах.

Материалы из которых делают матрицы для изделий из полимербетона и искусственного мрамора:

Ненасыщенные полиэфирные смолы, армированные стекловолокном

Эпоксиды

Сталь

Алюминий (для плоских, несложных деталей)

Дерево (ламинаты высокого давления)

Полимербетон с гелькоатом

Силикон

Разделительные агенты (антиадгезивы)

Для обеспечения гладкой, глянцевой поверхности и легкого съема изделия с матрицы, следует внимательно подходить к вопросу выбора разделительного агента. На сегодняшний день, на рынке существует несколько хороших систем антиадгезивов, однако в выборе следует руководствоваться показателем их стойкости к теплу, выделяемому в результате процесса отверждения.

Нанесение гелькоата

Для придания поверхности изделия из искусственного мрамора повышенной прочности и долговечности следует применять высококачественный гелькоут NGA на основе Неопентильгликоль / изофталиевокислого ангидрида. Гелькоат NGA обладает превосходным показателем водостойкости и химостойкости в комбинации с высокими термо и абразивостойкостью, что делает его наиболее подходящим для производства изделий из искусственного мрамора. После того, как матрица покрыта атиадгезивом и отполирована, наносится гелькоат толщиной 0.4 - 0.7 mm (сухая пленка).

Предпочтение отдается методу напыления гелькоата. Для получения хорошего отверждения, рекомендуется добавлять 1.3-2.0 % МЕК Пероксида и подвергать готовое изделие постотверждению при повышенной температуре.

Сорта полиэфирных смол

В принципе, любая базовая смола NORPOL может быть использована в производстве искуственного мрамора и полимербетона. Однако, исключительно важным является правильный выбор сорта смолы, исходя из предполагаемого изделия и его практических функций, а также используемого оборудования. В тех случаях, когда к конечному изделию не предъявляются какие либо особые требования по части тепло или химостойкости, рекомендуется применять сорта смол, которые сводят к минимуму риск появления внутренних напряжений, трещин, явлений усадки и т.д. Такими являются смолы 360-й и 420-й серий, рецептуры которых тщательно разрабатывались с тем, чтобы обеспечить хорошие характеристики желатинизации и отверждения, при условии применения правильной системы отвердителей и наполнителей.

На основе базовых смол, в зависимости от требуемых вязкости, времени желатинизации, степени отверждения и вида готового изделия, было разработано несколько модифицированных типов смол. Иными словами, Reichhold может произвести смолу на основе спецификаций заказчика.

Релаксационная способность матрицы (раствора) полиэфирной смолы является важным элементом в производстве изделий из искусственного мрамора и полимербетона. Благодаря высокому содержанию наполнителя, раствор должен обладать низкой подвижностью. В случае недостаточной вибрации, у поверхности гелькоутного слоя может собираться воздух.

C другой стороны, продолжительная вибрация может приводить к отделению смолы от наполнителя; в конечном результате, готовое изделие может иметь перекосы и трещины.

Системы отверждения

Важным является сделать правильный выбор системы смола - отвердитель, которая обеспечит желаемое время желатинизации и съема с матрицы, а также удовлетворительное отверждение без дисколорации или избыточного выделения тепла в процессе формования. Последние могут приводить к образованию трещин и т.п. и, более того, могут служить причиной ненужных напряжений в матрице. Поэтому рекомендуется использовать предварительно ускоренные системы смол, при разработке которых учитываются вышеуказанные факторы.

При выборе смолы, руководствуйтесь рекомендациями NORPOL.

Для достижения наилучших результатов, обращайтесь за консультациями к специалистам Reichhold перед тем, как приступать к процессу изготовления изделия.

Наполнители

Искусственный мрамор

В производстве изделий из искусственного мрамора наиболее часто используют Карбонат кальция или схожие с ним нейтральные наполнители.

Альтернативным является тригидрат алюминия как в чистом виде, так и в комбинации с карбонатом кальция для получения изделий ониксообразного вида и пожаростойких изделий.

Дополнительная информация

Основными Факторами, которые нужно принимать во внимание при выборе наполнителя, являются цена, размер зерна способность создавать хорошую композицию со смолой. Для получения непористых изделий, не содержащих в своей структуре воздушных пустот, производитель должен ставить своей целью получение композиции с оптимальным содержанием наполнителя, при этом наполнитель должен обеспечивать высокую концентрацию зерен в растворе.

Используя наполнители, состоящие из двух или более размеров зерен, можно добиться наиболее плотного контакта зерен друг с другом и, таким образом, более качественного раствора.

Избыточное содержание наполнителя, а также слишком мелкозернистый наполнитель, могут служить причиной излишней вязкости раствора и скопления воздуха у поверхности гелькоатного слоя, независимо от периода релаксации.

Чрезмерно высокое содержание крупнозернистого наполнителя станет причиной его ненормального смачивания смолой или неравномерного распределения, что в свою очередь может стать причиной дефектов благодаря неравномерной усадке. Адгезия смолы с наполнителем может быть улучшена путем обработки поверхности наполнителя силановым компаундом.

Добавление силанового компаунда к смоле также способствует улучшению адгезии, хотя и в меньшей степени.

Мелкозернистые наполнители требуют более высокого содержания смолы в растворе чем крупнозернистые типы, поскольку площадь поверхности наполнителя увеличивается в обратной пропорции к размеру зерна.

Для искусственного мрамора нормальное содержание наполнителя -75-80%

Повышенная влажность наполнителя может стать причиной неполного отверждения, плохой химостойкости готового изделия, а также ухудшения механических свойств.

Пигменты

Пигментирование играет важнейшую роль в приобретении готовым изделием требуемого внешнего вида. Обычно существует две стадии процесса пигментирования, первичная и вторичная, в зависимости от применяемого оборудования и желаемого эффекта.

Рисунок мрамора может быть получен путем применения сухих пигментов и паст.

Прозрачные пигменты также могут быть использованы, преимущественно для имитации оникса. Основной или первичный пигмент добавляется в смолу вместе с наполнителем, тогда как вторичный пигмент добавляется в раствор в конце процесса его приготовления, непосредственно перед тем, как залить его в матрицу. Эта операция имеет очень важное значение и не случайно ее часто зачисляют в разряд искусства. Придание готовому изделию конечной окраски и рисунка мрамора будут в большой степени зависеть от мастерства оператора.

Отверждение и съем с матрицы

Обычно изделие отверждается при комнатной температуре. В тех случаях, когда процессы желатанизации и отверждения проходят при чрезмерно высоких температурах, возникает риск получения деформаций и трещин.

“Грубое” отверждение приводит к образованию внутренних напряжений, которые вероятнее всего проявятся в изделиях, подвергаемых растяжению или ударам.

Съем с матрицы обычно начинают сразу же, как только края изделия отошли от краев матрицы. На этой стадии изделие еще не достигло состояния полного отверждения и поэтому нуждается в бережном обращении. Как правило, изделие помещают на поддерживающую раму по форме повторяющую само изделие, с целью предотвращения деформаций, возникающих в процессе окончательного отверждения.

Оборудование для приготовления раствора

Выбор перемешивающего оборудования для приготовления густого раствора смолы и наполнителя варьируется от производителя к производителю в зависимости от производственного плана, серийности производства, типа изделия, и т.д. Диапазон применяемого оборудования включает в себя как высокотехнологичные автоматические смесители высокой мощности для перемешивания больших объемов, так и небольшие смесители для замеса теста на небольших производствах. Оборудование должно отвечать основным требованиям: тщательно перемешивать раствор в течение небольшого периода времени и работать с относительно высокими вязкостями.

Смесители самых разных размеров для приготовления раствора получили широкое применение. Вращательное движение лопастей обеспечивает хорошее перемешивание независимо от оператора, тогда как продолжительность процесса перемешивания и достижение желаемой вязкости раствора - вопрос компетентности оператора.

Свойства искусственного мрамора и в сравнении с натуральным мрамором

Продукция, изготавливаемая посредством применения вышеописанных процессов, по своим механическим и физическим характеристикам совершенно очевидно опережает натуральные материалы, что прекрасно иллюстрирует нижеприведенная таблица:

Свойства	Натур. мрамор	Искус. мрамор
Прочность на растяжение, N/mm2		15
Модуль растяжения, N/mm2		19000
Прочность на изгиб, N/mm2		30 - 40
Модуль изгиба, N/mm2		16000 - 17000
Ударная вязкость, mJ/mm2		3
Прочность на сжатие, N/mm2		9
Тест на статическую нагрузку*	120 кг	350 кг
Тест на удар, падающий шарик**	трещины с 30 см	трещины с 90 см
Стойкость к образованию пятен***	серьезные	отсутствие или едва заметные

* нагрузка прикладывается к центру испытуемого образца, размером 10х40х20 см до точки разрушения.

** 0.9 кг веса. Для сравнения керамическая плитка разбивается шариком, отпущенным с высоты 3 см.

*** Воздействию подвергается поверхность гелькоатного слоя

Некоторые примеры изделий из искусственного мрамора:

Искусственный мрамор

Панели для ванных	Половая плитка	Лестницы
Ванны	Горшки для цветов	Столешницы
Биде	Раковины/умывальники	Столешницы для настольного тенниса
Декоративные плитки	Нагревательные секции	Подоконники
Дверные рамы	Мусорные емкости

Это всего лишь некоторые из огромного множества возможностей, которые открывает использование искусственного мрамора.⁸

Как создавали литьевой мрамор

Владимир Семенович Осипчук, доктор технических наук, профессор Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева (бывший МХТИ), один из создателей полимербетона (литьевого мрамора)

Искусственные камни - литьевой мрамор, синтетический гранит (сигран), стеклокристаллический материал ситапл - разработки нашего института разных лет. Впервые в Советском Союзе литьевой мрамор был получен в 1973-1975 годах в результате совместных изысканий МХТИ и Ереванского института камня и силикатов. Нам была поставлена задача - создать декоративный материал способный внешним видом повторить множество природных камней, но в 3-4 раза превосходящий их по прочности. Первым изделием, как сейчас помню, стал "опаловый" столик. Армянские мастера славятся прикладным искусством, поэтому можете представить, насколько красив был наш первенец. Аналогичными разработками уже занимались в различных странах мира. Особенно им увлеклись итальянцы. Так, множество скульптур из белого искусственного мрамора украсили площади и скверы. Да и внутреннему убранству дома эти изделия придавали неповторимый изыск.

Производителей привлекает сравнительная простота и дешевизна производства. Например, один из компонентов литьевого мрамора - ненасыщенные синтетические смолы способны вступать в реакцию и отверждаться без специального оборудования и переработки. Причем при обычной температуре и давлении. Кроме того, применяется недорогой ручной маломеханизированный труд. Самое дорогостоящее звено производства - изготовление форм. Создание из литьевого мрамора сложный физико-химический процесс, прежде всего это взаимодействие смол с наполнителями. В свое время мы должны были найти оптимальные методы регулирования этого процесса, чтобы получить материал с заданными свойствами. Например, с повышенной прочностью, негорючестью, кислотостойкостью, гидрофобностью (то есть неспособностью смачиваться водой). И это нам удалось.

Еще один из сложных вопросов - выбор отвердителей. Правильно подобранный отвердитель снижает остаточные напряжения в материале, которые со временем могут привести к трещинам в изделии. Другой момент связан с использованием в производстве литьевого мрамора экологически неблагоприятной стиролсодержащей смолы. Количество стирола должно строго контролироваться. Часто потребителя интересует, какие материалы для данного производства лучше - импортные или отечественные? Считаю, что отечественные синтетические ненасыщенные смолы (их выпускают подмосковные Жилевский завод пластмасс и Хотьковский завод) ни в чем не уступают импортным. То же могу сказать и о наших наполнителях. Они ни чем не хуже импортных.⁹

Область применения литьевого мрамора

По заключению финской фирмы NESTE Chemicals защитно-декоративное покрытие изделий из искусственного камня выполняет все требования, необходимые для использования на улице и в помещениях. У него прекрасная стойкость к пожелтению от солнечного света, к морской воде, великолепные прочностные характеристики.

Одним из направлений применения искусственного камня являются сантехнические изделия. Практически во всем мире можно встретить элементы фасадов и крыш, подоконники, оконные проемы, лестничные ступени, перила, столешницы, умывальники, ванны, унитазы, изготовленные из искусственного мрамора.

Такие положительные качества литого мрамора, как химическая стойкость к агрессивным средам, высокая термостойкость и морозостойкость в сочетании с низким водопоглощением позволяют использовать этот материал не только в закрытых помещениях, но и в наружной отделке зданий и дорог.

Так тротуарные плиты из литого мрамора, уложенные на опытном участке 11ИИЖБ в 1967г., и тротуар, выложенный в те же годы в Брестской крепости, находятся и по сей день в хорошем состоянии. В течение десяти лет не меняется вид наружных вывесок отделений Уником банка.

В Средней Азии с 1962г. облицовка из искусственного мрамора скатов гидротехнических сооружений, подвергающаяся сильному воздействию сбрасываемого (60-80%) годового стока и донных наносов (40-100 тыс.м3 наносов). В межпаводковые периоды облицовка подвергается атмосферному воздействию и высокой солнечной радиации.

Из-за высокой химической стойкости искусственный камень широко применяется на предприятиях химической промышленности, заводах по переработке молочных продуктов, пивоваренных производствах.

Из литого мрамора (искусственного камня) производят электроизоляторы, фундаменты станков, щиты защищающие бетонные конструкции мостов от влияния окружающей среды, элементы канализационной сети и многое другое. Перечисленный ассортимент продукции из литого мрамора показывает, что за этим материалом большое будущее.¹⁰

Значение мрамора по соннику Если во сне Вы видите каменоломню, на которой добывают мрамор, то Вас ожидает финансовый успех. Однако в общении с близкими у Вас может возникнуть напряжение.

Если Вам приснилось, что Вы обрабатываете мрамор, то наяву на Вас свалится наследство.

Сон, в котором Вы видите разбитый кусок мрамора, означает, что Ваше пренебрежение общепризнанными ценностями вызовет осуждение окружающих.¹¹

Список литературы:

¹http://remontinfo.ru/ARTICLES/1_7/ST45-47_00/ST45-47_P1.asp

²http://www.russian-bazaar.com

³ Митрофанов Г. К., Шпанов И. А., Облицовочные и поделочные камни СССР, М., 1970

⁴ www.skarn.html

⁵www.stones.ru

⁶Соб.корр. "НТА Приволжье" А.Фаизов, Уфа

⁷http://novoteh.ru/lmramor.html

⁸http://www.adamant-ua.com/technol/mramor.html#1

⁹ http://novoteh.ru/lmramor-history.html

¹⁰ http://novoteh.ru/lmramor-area.html

¹¹http://qs.kiev.ua/cgi-bin/son.cgi