56. Основные технологии горных пород. Виды и способы обработки горных пород

Технологический процесс, в результате которого камню придают требуемую форму, размер и фактуру лицевой поверхности, состоит из ряда операций, которые на предприятиях в настоящее время выполняются почти полностью механизированным способом.

Современный технический прогресс позволил камнеобрабатывающей промышленности применять для обработки камня различные методы разрушения горных пород, которые подразделяются на два вида: механические и физико-технические.

Механические методы обработки камня, такие, как скалывание, резание и ударное разрушение, до настоящего времени являются наиболее распространенными. Скалывание применяется для получения строительных изделий с фактурой "Скалы" и производится, как правило, вручную с помощью набора клиньев. При этом используются анизотропные и хрупкие свойства камня. В последнее время в практику все шире внедряются колочные станки относительно простой конструкции, имеющие два стальных ножа, армированных твердосплавным инструментом, приводимых в движение гидравлическими цилиндрами.

При обработке камня методом скалывания достигается несколько видов фактурной обработки, которые подразделяются на следующие группы: фактура рельефной и плоской "Скалы". Первая получается путем скалывания по периметру лицевой поверхности камня закольником и молотком. В процессе обкалывания камню можно придать рельеф различной глубины.

При расколе камня на колочном станке может быть получена менее рельефная фактура "плоской скалы". Рельеф фактуры "Скала" имеет высоту от 50 мм и более; бугристая фактура, характеризующаяся наличием на лицевой поверхности равномерно распределенных бугров и впадин, получаемых от обработки скалывающими инструментами. Эта фактура подразделяется на мелкобугристую с высотой рельефа 3 - 7 мм и крупнобугристую с высотой рельефа 7 - 15мм. Бугристую фактуру получают путем раскалывания камня на колочных станках или обработкой камня шпунтом и узкой скарпелью; рифленая фактура характеризуется наличием параллельных борозд с высотой рельефа от 0,5 до 3 мм и достигается путем обработки распила пород средней твердости троянкой. Рифленая фактура может быть достигнута путем обработки камня на строгальных станках с помощью гребенчатого резца.

Резание - это наиболее современный способ обработки камня. Самое широкое распространение в настоящее время получила обработка камня штрипсовой распиловкой, которая подразделяется на:

- штрипсовую распиловку с применением стальной и чугунной дроби;

- алмазно-штрипсовую распиловку.

Дисковая распиловка сейчас приобретает все более широкое распространение, применяется для распиловки пород любой прочности и подразделяется на два вида:

- алмазно-дисковая распиловка

- дисковая распиловка резцами.

Для отрезания плит используются дисковые фрезы, армированные алмазом или твердым сплавом ВК8, а для получения чистотесанной декоративной поверхности широко применяются торцевые фрезы. Камни шлифуются на станках портального, рукавного, планетарного и других типов. При этом процесс шлифовки состоит из нескольких этапов, как правило, из пяти. Это грубое шлифование, черновое шлифование, первое и второе шлифование и лощение. Шлифование производится шлифовальными шарошками на карборундовом зерне, либо шлифовальным инструментом на синтетических алмазах. Камень полируется войлочными и матерчатыми кругами с применением пасты ГОИ (оксида хрома), либо азотнокислого олова.

В последнее время в практике камнеобрабатывающих предприятий все чаще внедряется полирование алмазными инструментами. При резании камня вышеизложенными методами достигается ряд фактур обработки.

В практике такой фактурной обработки чаще всего встречаются три вида:

- шлифованная, имеющая следы инструмента;

- лощеная, в которой следы инструмента отсутствуют, а поверхность камня имеет слабый блеск;

- полированная, характеризующаяся зеркальным блеском.

• Полированная — без следов предыдущей операции обработки с зеркальным блеском, четким отражением предметов (в процессе полирования используются инструменты с порошковым напылением, а затем применяются войлочные и матерчатые круги). Данный вид обработки осуществляется на конвейерах. Полированная поверхность отлично открывает рисунок камня и выигрышно подчеркивает его цвет. После такой обработки поверхности каменные плиты можно использовать как для внутренней, так и наружной отделки помещений.

• Лощеная — получается путем использования шлифовальных кругов с напылением микрошлиф-порошков. Полученная поверхность довольно гладкая, но не имеет зеркального блеска. Лощеная фактура хорошо открывает рисунок камня. Плиты, обработанные таким образом, используются в качестве напольного покрытия или для наружной облицовки зданий.

• Шлифованная — равномерно-шероховатая со следами обработки, получаемыми только при шлифовании, с неровностями рельефа высотой до 0,5 мм. Такая поверхность образуется при обработке каменных заготовок шлифовальными кругами. Для этого используются станки портального и мостового типа, шлифовально-полировальные конвейеры или шлифовально-полировальные станки для объемных изделий. Обработка поверхности шлифованием характеризуется равномерной шероховатостью с неровностями рельефа до 0,5 мм высотой. Подобная обработка применяется для светлых пород природного камня с невыраженным рисунком. Плиты со шлифованной поверхностью используются для устройства пола, площадок и ступеней, где необходимо уменьшить скольжение.

• Пиленая — неравномерно-шероховатая — с неровностями рельефа высотой до 2 мм; обработанная ультразвуком — с выявленным цветом и рисунком камня. В качестве инструмента для этого применяют станки с прямолинейным движением пильной рамы, канатные, ленточные и дисковые пилы. Применение в качестве абразивного материала стальной дроби повышает декоративность фактуры, создавая на ней дополнительный рельеф, а распиловка с использованием армированных пластин из твердого сплава наоборот дает более гладкую поверхность. Пиленые плиты применяются для организации настила садовых дорожек и площадок, облицовки цоколей и верхних ярусов стен.

• Термообработанная — шероховатая поверхность со следами шелушения. Технология обработки поверхности предполагает нагрев каменной плиты практически до температуры плавления верхних слоев.

• Бучардированная — равномерно-шероховатая с неровностями рельефа высотой до 5 мм. Обработка поверхности предполагает использование специального инструмента — бучарды. Это шлифовальные машины с дисками. На дисках с внешней стороны укреплены специальные барабаны. Они крутятся и постукивают по камню. Бучарда снимает полировку, и поверхность становится серой, похожей на асфальт.

• Колотая (фактура «Скала») — имитирует природный раскол породы. После обработки поверхность представляет собой имитацию грубо обработанного камня со впадинами и выступами, расположенными в хаотичном порядке и не прошедшими дополнительную обработку. Скалывание осуществляется с помощью клиньев по предварительно ослабленной шпурами поверхности. Плиты с фактурой «скала» применяются для наружной отделки больших зданий и подчеркивают их монументальность и связь с окружающим ландшафтом.

• Пескоструйная обработка. Для обработки используется струя воздуха высокого давления с добавлением мелкого абразива или песка. Поверхность природного камня имеет равномерную шероховатость.

• Водоструйная обработка. Обработка струей воды под высоким давлением.

• Расщепленная фактура (скол) — такая фактура образуется при производстве кровельного сланца.

• Комбинированная фактура — комбинация нескольких способов обработки поверхности.

• Травленая фактура — изделие из камня помещают в кислоту