
- •Природные каменные материалы и изделия горные породы Общие сведения.
- •Горные породы, применяемые в строительстве
- •Обзорная классификация горных пород, применяемых в строительстве по условиям их образования.
- •Изверженные горные породы
- •I.1. Глубинные горные породы
- •Осадочные горные породы
- •Каменные стены.
- •Гранитные ступени.
- •Мраморные ступени.
- •Каменное литье и материалы на его основе.
Гранитные ступени.
Гранитные ступени за многие столетия своего использования в строительстве и ландшафтном дизайне приобрели устойчивую репутацию надежных и строгих в архитектурном стиле элементов декора. Гранитные ступени можно назвать своеобразным эталоном вечности. Гранитные ступени, сбегающие к Неве, уже и одну сотню лет поражают взгляд туристов, как и бальное платье из гранита, в которое одеты берега этой реки.
Гранитные ступени могут похвастаться теми же великолепными качествами, что и гранит:
чрезвычайно прочные
стереть их не возможно около трехсот лет
долговечные
роскошный облик лестниц с гранитными ступенями
зернисто-кристаллическая структура ярко выражена и гранитные ступени еще менее скользкие, чем мраморные
могут быть однотонными или украшаться природными разводами
весьма широкая палитра цветов и оттенков чрезвычайно богата
первые признаки разрушения качественного мелкозернистого гранита начинают проявляться лишь по истечении нескольких сот лет
устойчивы к окружающей среде
не боятся воды
универсальны
сочетаются с керамикой, металлом, деревом и другими материалами
вписываются гармонично в любой дизайн
являются изделием из натурального камня
износостойкие
В отличие от такого природного материала, как мрамор, гранитные ступени не требуют дополнительных мер по их сохранению от неблагоприятных свойств камня. Например таких:
защита от механических повреждений
защита от воздействия агрессивных в химическом аспекте сред
Разве что полированные гранитные ступени рекомендуется несколько раз в год обрабатывать специальными средствами для сохранения роскошного блеска. Гранитные ступени особенно популярны в ландшафтном дизайне и градостроительстве из-за своих свойств, которыми наградил их так шедевр литосферы нашей планеты, как гранит.
Габионы – укрепление откосов.
Мраморные ступени.
Мраморные ступени дворцов и храмов Древнего Мира и более поздних эпох навсегда ассоциируются с преуспеванием, богатством, роскошью и тонким художественным вкусом. Это природный материал может похвастаться широчайшей палитрой цветов и оттенков. Эта пришедшая из глубин веков красота – мраморные ступени Античного Мира не оставят равнодушным даже самого избалованного и искушенного в дизайне человека. Мраморные ступени можно использовать как внутри помещений, так и на улице.
Мраморные ступени белого цвета были эталоном роскоши и богатства еще в Древней Греции. К тому же в природе идеально белый цвет мрамора весьма редок, он имеет высокую декоративную ценность и очень дорог. Снежно-белый мрамор редкостное сокровище природы, поражающее очень глубоким и чистым белым цветом. В основном мрамор цветной и кроме белого встречаются следующие оттенки:
бежевые
коричневые
желтые
серые
зеленые
черные
красные цвета
различные сочетания этих цветов и их оттенков.
Мраморным ступеням присущи те же великолепные качества и роскошь мрамора, из которого они рождены:
природная красота
богатство цветовой палитры
высокие эстетические качества
возможность только в зависимости от Вашего вкуса можно подобрать любой цвет: от изысканного белого до яркого цветного
легко поддаются полировке
очень пластичны
универсальны
мраморные ступени гармонично сочетаются со следующими материалами: дерево, металл, керамика и прочими материалами
без проблем впишутся практически в любой интерьер
обладают завидной прочностью
натуральны
имеет довольно хорошую стойкость к износу
могут поглощать влагу
бактерицидны
обладают средней пористостью материала, что не позволят ноге скользить по нему.
Великолепные по декоративным свойства, экологичности, приводят к тому, что все чаще мраморные ступени попадают в число лидеров по применению в офисах и загородных домах.
Отрицательные качества мраморных ступеней так же обусловлены особенностями мрамора:
требовательны
требуют защиты от сырости
Каждый из нас хотя бы раз в жизни поднимался по мраморные ступени – настоящее чудо, они словно пришли к нам из мифов или сказок. Мраморные ступени словно светятся изнутри и кажутся точно живыми и теплыми. Мягкое сказочное мраморное сияние присуще всем без исключения мраморным ступеням.
ПРИРОДНЫЕ КАМНИ КАК ОТДЕЛОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ
Во всем разнообразии современных архитектурно-декоративных материалов первое место по красоте и прочности принадлежит природным каменным материалам, и если масштабы их применения в строительстве сегодня ограничены, то это объясняется всё ещё высокой стоимостью их обработки и отделки.
Строительный камень имеет многовековую историю. О наших дней сохранилось много сооружений, построенных несколько тысяч лет тому назад. Примером долговечности гранитов являются хорошо сохранившиеся Египетские пирамиды, насчитывающие более 4000 лет своего существования.
Вывезенные из древних Фив в Египте и установленные на набережной реки Невы против здания Академии Художеств в Санкт-Петербурге, древние египетские сфинксы (XV – XIV вв. до нашей эры), высеченные из египетского сиенита, до настоящего времени несут на себе следы создавшего их искусного резца.
В архитектуре древней Руси природный камень широко применялся при строительстве церквей и крепостных сооружений. Наиболее распространнным в этот период был волынский сланец. В архитектуре Москвы XIV – XVI вв. широко использовался московский протопоповский и мячковский известняки. Однако обработка их, особенно для барельефных украшений, отличалась большой трудоёмкостью, и впоследствии эти камни были вытеснены изделиями из терракоты и майолики. В старых русских городах – Москве, Суздале,. Ярославле, Владимире – из природного камня выполнены богатейшие по своим декоративно-художественным качествам орнаменты. Уже во второй половине XVIII в. В России с развитием техники камнеобработки и дальнейшим исследованием сырьевых богатств природных камней камень стал основным облицовочным материалом в строительстве дворцов и архитектурных памятников. Особенно это можно проследить на архитектурном наследии Санкт-Петербурга.
Казанский и Исаакиевский соборы, Зимний и Мраморный дворцы, набережные р. Невы выполнены из гранитов, кварцитов, мраморов.
Первая в России фабрика по художественной обработке камня была открыта в Петергофе в 1725 г. Чтобы создать грандиозные колонны, обелиски и постаменты, облицевать стены дворцов и других архитектурных памятников декоративным камнем, понадобилось разработать технологию отделки камня. Её изделия превзошли европейские образцы грандиозностью обрабатываемых монолитов и красотой.
В 1748 г. В связи с большими работами в Исаакиевском соборе, Мраморном дворце, Новом Эрмитаже, по устройству фонтанов в Петергофе на этой фабрике было учреждено мраморное отделение. Здесь были выполнены украшения стенных ниш Исаакиевского собора из разноцветных мраморов с инкрустациями шокшинским порфиром и малахитом, разные мраморные и яшмовые работы для Эрмитажа; на фабрике получили своё развитие и мозаичные работы.
В 1774 г. На берегу р. Исеть организуется Екатеринбургская гранильная фабрика, а затем в отрогах Алтая - Колыванская шлифовальная фабрика. Эти фабрики снабжали высокохудожественными изделиями строительство музеев и дворцов.
В XVIII в. Ведутся большие исследования месторождений камня. В результате их на Урале были найдены мраморы и яшмы. Большие каменные богатства были открыты на Алтае, на берегах Байкала и в других местах.
Природные облицовочные камни – незаменимый материал по красоте и монументальности для облицовки фасадов и интерьеров зданий, а также для изготовления архитектурно-строительных деталей: капителей, колонн, ступеней, подоконников, балясин и др. Разнообразие состава, окраски, текстуры (рисунка) природных каменных материалов делает их весьма ценными в декоративном отношении.
При использовании природных камней как декоративно-отделочного материала необходимо решить вопрос о характере обработки его поверхности, так как от этого в значительной мере зависят его декоративные качества. Некоторые граниты, например, хорошо воспринимаются в фактуре естественного излома, так называемая фактура скалы, другие, наоборот, в шлифованном и полированном виде, как, например, лабрадориты, мраморы.
Фактуры лицевых поверхностей изделий из природных камней по способам обработки делятся на:
ударные и
абразивные.
Ударные фактуры получают обработкой поверхности камня ударными механизированными и ручными инструментами.
Виды ударных фактур:
фактура скалы
бугристая фактура
рифлёная фактура
бороздчатая фактура
точечная фактура.
Инструменты для обработки природного камня:
закольник под молоток
шпунт стальной
фигурные шпунты
троянки для среднетвёрдых пород
пластинчатые бучарды
ручные бучарды
электробучарды.
Характеристика ударных фактур.
Вид фактуры |
Характер поверхности |
Высота рельефа в мм |
На каких породах применяется |
Ударная часть инструмента |
Скала |
Скол камня, образующий бугры и гребни без следов инструмента |
50 – 150 |
Кварциты, граниты, лабрадориты, габбро, талькохлориты |
Закольник |
Бугристая |
Равномерное чередование бугров и впадин, со следами инструмента |
5 – 15 |
Плотные известняки, песчаники, граниты, туфы |
Шпунт |
Рифлёная |
Непрерывные параллельные борозды |
1 – 3 |
Известняки, песчаники |
Троянка |
Бороздчатая (кованная) |
Параллельные прерывистые борозды |
0,5 – 2,0 |
Граниты и другие твёрдые породы |
Пластинчатая бучарда |
Точечная (чисто тёсанная) |
Грубошероховатая |
0,5 – 2,0 |
Граниты и другие твёрдые породы |
Крестовая бучарда |
К ударным фактурам относится прежде всего фактура скалы, представляющая собой как бы естественный излом камня. Получается она скалыванием крупных кусков камня параллельно его поверхности. Второй разновидностью ударной фактуры является бугристая фактура, или так называемая «шуба», получаемая путем скалывания камня инструментом под углом к поверхности камня. Рифленая фактура получается при насечке камня специальным инструментом — троянкой и представлена параллельно идущими по поверхности камня гребешками. При более мелких и узких параллельных насечках получается бороздчатая фактура. Для облицовки зданий часто применяются камни, обработанные точечной фактурой, представляющей собой шероховатую поверхность. Обычно такая стадия обработки камня предшествует его шлифовке. Отделка камня архитектурным швом — рустом, или придание камню какого-либо профиля дает ленточную фактуру.
Абразивные фактуры получают заводским способом на станках — резанием, пилением, фрезерованием или истиранием поверхности абразивными материалами.
Характеристика абразивных фактур.
Вид фактуры |
Характер поверхности |
На каких породах применяется |
Предварительная подготовка поверхности |
Пиленная |
Ровная с тонкими штрихами |
Известняки, туфы, песчаники |
- |
Шлифованная |
Тонкошероховатая, матовая |
Граниты, мраморы, известняки, песчаники |
Грубая шлифовка |
Лощёная |
Гладкая с бархатистым блеском |
Граниты, мраморы, гипсы, ангидриты |
Тонкая шлифовка |
Зеркальная |
Гладкая с зеркальным блеском |
Граниты, габбро, лабродариты, мраморы, гипсы, ангидриты |
Лощение |
К числу абразивных фактур относится, прежде всего, пиленая фактура, получаемая при распиловке камня пилой с применением абразивных материалов. Эта фактура характеризуется прямолинейными штрихами. При дальнейшем выравнивании поверхности камня получается шлифованная фактура, т. е. поверхность с небольшой шероховатостью. Последующее выравнивание поверхности придает ей матово-бархатистый блеск, более темную окраску при полном отсутствии царапин. Такая фактура называется лощеной. Окончательной отделкой камня считается доведение его поверхности до зеркального блеска, так называемая зеркальная фактура. Она получается в результате полировки поверхности камня тонкими полирующими порошками. Зеркальная фактура позволяет полностью выявить рисунок камня, не говоря уже о том, что такая обработка делает его наиболее стойким от атмосферных воздействий.
Процесс шлифовки камня складывается из следующих операций:
обдир,
грубая шлифовка,
тонкая шлифовка, или лощение.
Обдир камня проводится наиболее крупными зернами стальмассы. В процессе работы поверхность камня периодически смачивается водой с добавлением новых порций стальмассы. Мягкие породы обдирают брусками карборунда или оселками песчаника. После обдира на поверхности камня остаются царапины, которые удаляются последующим процессом обработки — грубой шлифовкой. Грубо шлифованная поверхность не имеет царапин и на ощупь гладкая. Шлифовка камней твердой породы выполняется с помощью стальных или чугунных утюгов-гладилок, а в качестве абразивов применяются наиболее твердые зерновые абразивы — кварц, корунд, карборунд, стальмасса. Шлифовка более мягких пород и фигурных плоскостей производится брусковыми абразивами, которым для обработки профильной поверхности камня придается обратный профиль
Дальнейшая операция в обработке камня — это лощение. Для твердых пород лощение производится мелкозернистыми брусками «пятиминутниками», а для мягких пород — мелкозернистыми брусками «десятиминутниками» с последующей обработкой поверхности пемзой. Перед полировкой камня все трещины на его поверхности затираются мастикой под цвет камня с помощью нагретого паяльника. Лощеный камень отделывают окончательно — полируют, или придают ему зеркальный блеск. Процесс полировки заключается в накатке глянца на поверхность с помощью полировальных порошков. Натирка поверхности производится при помощи войлочных гладилок или холста (для гранитов). В качестве полирующих порошков употребляется оловянная зола, крокус красный и зеленый — порошок, приготовляемый из олова и азотной кислоты. Полирующий порошок подбирается в соответствии с цветом полируемого камня.
В настоящее время широко внедряется механическая обработка камня.
Д
ля
получения ударной фактуры применяются
пневматические инструменты, имеющие
разные оголовники —долота, скарпели,
бучарды, а для получения профилированных
изделий — специальные фрезерные станки.
Процессы шлифовки и полировки также
механизированы, не исключая производства
профилированных деталей, например,
каннелированных колонн.
В этих случаях применяются специальные шлифовально-полировочные станки.
Декоративная отделка камня может быть получена путем нанесения на его поверхность рельефного узора, орнамента, рисунка и надписей. Это достигается при помощи шаблона, покрывающего поверхность камня имеющего прорези в соответствии с намеченным орнаментом. С помощью пескоструйного аппарата в камне выбивается по шаблону орнамент, узор, рисунок. Орнаментальная обработка мраморов и известняков может быть выполнена также путем химического протравливания их соляной или азотной кислотами.
При обработке камня следует учитывать его структурные особенности и подчинять не только художественно-декоративным пожеланиям, но и техническим требованиям и возможностям. Большое внимание должно быть уделено также «рисунку» камня. Иногда «рисунок» его с декоративными вкраплениями сосредоточен в какой-то части каменного блока. В этом случае после распиловки блока и фактурной обработки необходимо подобрать блоки таким образом, чтобы рисунок был сосредоточен в одном центре.
Умелый и правильный выбор облицовочного камня, определение его фактуры для выявления декоративных качеств в значительной мере определяют архитектурные качества отделки.
Отходы от обработки мраморов могут служить для производства красивого декоративного материала — мозаичных плит. В строительстве Московского метрополитена проведен первый опыт широкого применения мраморных отходов для устройства мозаичных полов с богатым орнаментальным узором (например, станция «Киевская»). Мраморные мозаичные полы начинают широко входить в архитектуру станций метрополитена и других монументальных зданий. Мраморные мозаики, богатые по расцветке и рисунку, можно видеть в центральном зале станции «Белорусская». На станции «Сокол» мраморная мозаика применена для покрытия стен вестибюля. Производство мозаично-мраморных полов заключается в предварительном подборе по рисунку кусков мрамора в щитовые рамки. Куски укладываются лицевой стороной к днищу формы. После этого собранные куски мрамора заливаются цементным раствором с мраморной крошкой. После затвердения раствора щиты переворачиваются и подвергаются механической шлифовке и полировке.
На станции «Аэропорт» в промежуточных залах мозаичные полы сделаны по другому методу. Здесь рисунок составлялся на месте. Такой способ, однако, менее производителен.
Каменное литье представляет собой продукт, получаемый из расплавленных каменных пород, главным образом базальта и диабаза.
В последнее время изделия из каменного литья получили широкое распространение в архитектурно-строительной практике.
Высокая атмосферостойкость, долговечность и кислотостойкость, возможность получить разнообразные расцветки позволяет использовать изделия из каменного литья в цокольных частях зданий, для карнизных и балконных плит, для различного рода рельефных вставок типа розеток, барельефов, панно, виньеток.
Из неметаллических материалов каменное литье является одним из лучших как по качеству, так и по возможности разнообразного применения.
Производство каменного литья сводится к следующим процессам. Каменная порода в виде небольших кусков размещается на специальных огнеупорных полках в мартеновской печи, где она плавится при температуре 1400 — 1450°. Из мартеновской печи расплавленная масса через разливочный барабан поступает в подогретые до 400° формы. Последующее охлаждение расплава должно быть постепенным для получения кристаллического строения в остывшей массе. Для этого расплавленную массу выдерживают до 30 мин. (в зависимости от размера и формы изделий) при температуре около 1000°, после чего изделия в формах направляются в туннельную печь, в которой в начале печи поддерживается температура 800° и в конце 100°.
Каменное литье имеет предел прочности при сжатии от 2500 до 5000 кг/см2, коэффициент теплопроводности — 0,85 и твердость 7 — 8.
Каменное литье применяется не только в строительно-архитектурной практике, но и в других отраслях промышленности. Обладая большим сопротивлением износу и истиранию, чем металлы, каменное литье служит для отливки из него шаров для размола различного рода твердых продуктов в шаровых мельницах, для футеровки различного аппаратов, мельниц.
Для получения светлого каменного литья берется искусственная минеральная смесь, состоящая из кварцевого песка и доломита с содержанием железистых примесей не более 1%. Расплавление массы производится в электропечах. В этом случае в шихту для сохранения белого цвета добавляется окись цинка.
Примером применения белого литого камня являются скульптуры «Колхозница» и «Рабочий» фронтона главного входа Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова.
МЕСТОРОЖДЕНИЯ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ОБЛИЦОВОЧНЫХ КАМНЕЙ
Граниты
Граниты являются наиболее распространенным, стойким и прочным отделочным камнем, применяемым в наружных облицовках стен, колонн, цоколей, порталов зданий, оконных проемов, а также для облицовки мостовых опор, набережных, для устройства каменных полов, ступеней, пьедесталов для монументов и др. В декоративном отношении гранит дает богатую гамму цветов от светло-серого до темно-серого, почти черного, и от бледно-розового до темно-красного. По своим декоративным качествам различаются следующие разновидности гранита:
гнейсовидно-слоистый;
порфировидный, когда на общем поле материала выступают крупные зерна кристаллов, обычно полевые шпаты;
пятнистый, образующийся при неравномерном скоплении зерен.
Выбор гранита как декоративно-облицовочного материала зависит от многих факторов: от
структуры,
способа обработки,
характера фактуры поверхности,
цвета,
рисунка,
атмосферостойкости.
Наилучшими декоративными качествами обладают крупнозернистые и особенно порфировидные границы затейливого рисунка. Для деталей и изделий из гранита со сложным профилем применяются граниты с однородной мелкозернистой структурой. Некоторые разновидности гранита наиболее художественно выразительны в ударной обработке, а другие лучше смотрятся в зеркальной фактуре, т. е. в отполированном виде. Цвет гранита выбирается в гармонии с окружающими гранит материалами. Необходимо помнить, что характер обработки гранита оказывает также влияние на его цвет: большинство гранитов в зеркальной фактуре более темного цвета, чем в естественном расколе. Полированный камень приобретает глубину и становится как бы прозрачным. Цвет отполированного гранита близок к цвету гранита в естественном расколе, смоченного водой. Разность в цвете гранита в скале и зеркальной фактуре часто используется для сочетания этих фактур. Так, цоколь здания, выполненный в фактуре скалы, в сочетании с порталом и обрамлением оконных проемов в зеркальной фактуре создают прекрасный зрительный эффект. В свою очередь, разная форма обработки поверхности камня, создавая игру светотени, оказывает влияние на цветовое восприятие поверхности камня. Все эти факторы должны быть тщательно изучены на образцах до применения камня в дело. В создании красивой декоративной поверхности, особенно из пород, имеющих неоднородную структуру и разноцветные включения, большое значение имеет подбор составных элементов или деталей с тем, чтобы обеспечить получение после сборки однородного рисунка, однотонного цвета по горизонтали и, если это вызывается художественными требованиями, переход от более крупного рисунка к более мелкому, от более темных тонов к более светлым, как, например, при облицовке колонн. Здесь не может быть установлено определенных правил в подборе камня. Известно, например, что более темные камни, встроенные в более светлую поверхность той же породы, дают красивый декоративный контраст.
Существенным фактором при выборе гранита для облицовочных целей и особенно при применении его в сооружениях длительного срока службы являетется его атмосфероустойчивость, т. е. сопротивляемость атмосферным воздействиям как физическим, так и химическим. Как правило, мелкозернистые и среднезернистые граниты следует предпочитать крупнозернистым, а равномернозернистые — порфировидным и гнейсовым гранитам. Чем больше в граните кварца и чем меньше слюды, тем гранит лучше. Особенно вредной примесью в граните является пирит. Со временем в таком граните появляются буро-ржавые пятна, и он разрушается. Следует избегать применения гранитов со скоплением слюды, прослойками или кучами. Также непрочны граниты со сфероидальной или яйцеобразной формой составных материалов, особенно крупнозернистые разновидности гранитов. Необходимо обращать внимание на наличие в граните хотя бы самых тончайших трещин так как такие граниты скоро разрушаются. Taковы основные факторы, которые необходимо иметь в виду при выборе гранитов для отделочных и строительных целей.
Основным поставщиком гранита является Украина. Украинский камень используется для реконструкции городов, строительства Московского и Санкт-Петербургского метрополитенов, облицовки набережных.
Серый, розовый, коричнево-красный, красный и чёрный граниты добываются в Запорожье, Киевской, Житомирской и других областях Украины.
Емельяновский, в зеркальной фактуре красновато-коричневого цвета, а в ударной — оранжево-красноватого. Имеет порфировую структуру.
Новоданиловский, красновато-коричневого цвета, среднезернистой структуры.
Коростышевский, гранит серого цвета, иногда с буроватым оттенком от зерен полевого шпата.
Богуславский, серого цвета. В зеркальной фактуре светел.
Новоукраинский, в зеркальной фактуре красновато-коричневого цвета. Имеет порфировидную структуру и мозаичный рисунок.
Капустинский, красного, насыщенного цвета, порфировидной структуры.
Токовский, от серовато-красного до ярко-красного цвета. В ударной фактуре розового цвета.
Янцевский, светло-серого цвета с зеленовато-голубым оттенком.
Жежелевский, темно-серой окраски. Имеет порфировидную структуру.
Турчинский лабрадорит.
Отличительной особенностью лабрадоритов являются их высокие декоративные качества, связанные с ирризацией зерен полевого шпата синего и голубого цвета. Чем больше таких зерен приходится на единицу площади, тем красивее камень и тем выше он ценится. В отдельных случаях в лабрадоритах количество синих кристаллов достигает тысячи штук на один квадратный метр. Декоративные качества выявляются полностью только при полировке.
Турчинский лабрадорит светло-серого цвета, на фоне которого в зеркальной фактуре просвечивают зерна лабрадора. Ирризирующие зерна дают васильковый цвет. Этот камень погодоустойчив.
Головинский лабрадорит, темного, почти черного цвета, с оливковым оттенком, который придают ему зерна кристалла оливина. Здесь, так же как и в Турчинском лабрадорите, основные декоративные качества камня обусловливаются ирригирующими зернами.
Габбро.
В отличие от лабрадоритов, кристаллы габбро редко ирризируют в зеленовато-синих тонах. В скале он имеет темно-серый цвет, в зеркальней фактуре — черный с зеленоватым или оливковым оттенком. В отличие от других темных камней, например, базальта, габбро обладает прозрачностью и дает в зеркальной фактуре глубину. Структура габбро мелкозернистая с порфировидными кристаллами лабрадора. Дает полировку высокого качества. Не рекомендуется применение в ударных фактурах.
В строительстве Санкт-Петербурга и близлежащих городов в свое время широко использовались граниты Карелии.
Здесь можно выделить две основные разновидности, отличающиеся по цвету и составу: серый олигоклазовый гранит и гранито-гнейсы с среднезернистой и крупнозернистой структурой (Кольский залив, восточное побережье Онежского озера и по Беломорско-Балтийскому каналу) и розово-серые и розовые граниты, иногда порфировидные с гнейсовой текстурой. Эти качества затрудняют обработку камня в ударной фактуре. Месторождения гранитов этой группы расположены по р. Водла на восточном побережье Онежского озера и в районе Медвежья гора—Кемь.
В декоративном отношении весьма ценны красно-розовые граниты Валаамского месторождения на Ладожском озере.
В строительстве Санкт-Петербургского Эрмитажа был применен серый Сердобольский гранит с северного берега Ладожского озера. Из него выполнены скульптурные статуи атлантов, поддерживающие портал входа в Эрмитаж, и устои моста лейтенанта Шмидта в г. Санкт-Петербурге.
Широко использован в строительстве Санкт-Петербурга гранит Рапаакиви. Этот гранит имеет порфировидную структуру с крупными яйцевидными кристаллами ортоклаза, часто окруженного зеленоватой оболочкой оликоглаза. Из низших сортов этого гранита выполнена большая часть набережных р. Невы. Из более плотных сортов Рапаакиви, в которых кварц более светел, а порфировая структура менее заметна, выполнены колонны Исаакиевского собора и монолит Александровской колонны. В этом последнем случае монолит выбран неудачно. Большие зерна ортоклаза при резких колебаниях температуры неоднородно изменяются в объеме, следствием чего и явилось образование трещин и разрушение колонны.
Значительные разработки гранита на Урале сосредоточены около Свердловска и Челябинска. Верхне-Исетское, Шарташское и Сысертское месторождения занимают большую площадь. По своему составу и цвету граниты Урала разнообразны, но в основном это серые разновидности.
Месторождения гранитов имеются также на Кавказе и в Закавказье. Это граниты разной окраски — от светло-серых до розовых и красных цветов.
Гранитные массивы обнаружены также в Сибири, на Алтае, Салаири, в горах Кузнецкого Алтая и Саян. Граниты этих массивов имеют различную структуру — от мелкозернистых до порфировидных и разную расцветку — от серой и розовато-серой до желтой.
Кварциты.
Песчаник, использующийся в декоративных целях, должен включать в качестве связующего зерен песка кремнистое или известковое вещество. Песчаники, в зависимости от примесей, имеют разную окраску — от белых чистых до кремовых, а иногда зеленых тонов. Наибольший интерес как с точки зрения долговечности, та» и декоративных качеств, представляет разновидность песчаника — кварцит. В нем пустоты между песчинками заполнены кристаллическим кварцем. Кварцит обладает высокими механическими качествами. Использование кварцитов для отделочных целей ограничено, так как обработка их очень трудна. Кроме того, кварциты, обладающие декоративными качествами, распространены сравнительно редко.
Месторождения кварцитов имеются в Карелии, на Украине, Урале, в Казахстане и Сибири. Наиболее известны месторождения: Шокшинское и Белогорское в Карелии, Боковское и Должанское на Украине. Песчаники встречаются также близ Каменец-Подольска.
Наиболее ценен с точки зрения технических и декоративных качеств Шокшинский кварцит, месторождение которого расположено по западному берегу Онежского озера. Цвет его малиново-красный, строение сливное, плотное. Он почти нацело состоит из кварца без каких-либо включений, прожилок и пустот. Хорошо полируется. Применен при отделке Исаакиевского собора, постаментов некоторых памятников Санкт-Петербурга и др.
Разновидностью кварцита является исключительный по своим декоративным качествам камень — яшма. Узорчатость рисунка яшм, напоминающая узор карельской березы, богатые расцветки — вишнево-красные, зеленые, оливковые, палевые и разноцветные — придают им высокую художественную ценность. Яшмы хорошо полируются и могут быть применены во внешних облицовках для архитектурных деталей и художественных изделий. В массовом масштабе зеленые яшмы применены в интерьере Исаакиевского собора.
Известны месторождения яшм на Урале и на Алтае.
Туфы.
Туфы используются в качестве стеновых материалов и являются также декоративно-отделочным камнем. Исключительная мягкость туфа в обработке позволяет нанести резцом на его поверхности тончайший орнаментальный узор, что широко используется при отделке зданий. Применяются в основном туфы Армении.
В практике строительства находит также распространение Грузинский туф.
Известняки и доломиты.
В зависимости от технических свойств, возможности обработки и декоративных качеств, известняки применяются в наружной облицовке (стены, карнизы, цоколи, колонны, ограды дворцов и парков и др.) и во внутренних частях зданий (полы, ступени лестниц, подоконники). Весьма сходны по техническим свойствам и по внешнему виду с известняками доломиты. Они хорошо принимают полировку и используются наряду с известняками.
Окраска известняков весьма разнообразна и зависит от посторонних примесей.
Известняки применялись в архитектуре старой белокаменной Москвы. До нашего времени сохранились образцы древнего резного белокаменного орнамента на стенах церквей Владимира и Суздаля, относящихся к XII—XIII вв. (наружные стены Димитровского собора во Владимире).
Наиболее искусная каменная резьба относится к концу XVII и XVIII вв.: белокаменная резьба Строгановской церкви в г. Нижний Новгород (Горьком), Теремной дворец в Москве (табл. XVI).
Из подмосковных известняков построено здание Большого театра в Москве.
Широкое распространение в строительстве известняки и доломиты получили в наше время. Такие здания в Москве как Казанский вокзал, гостиница «Москва», станции метрополитена «Динамо» (колонны надземного вестибюля), «Сокол» (вестибюль), высотное здание у Красных ворот облицованы подмосковным известняком.
Представляет большой интерес сочетание известняков с обычным красным кирпичом (здание Казанского вокзала в Москве). Архитектурные детали из известняка: пояски, наличники, карнизные части, цоколи и др. изготовляются заводским способом.
Основными.месторождениями плотных известняков и доломитов в Подмосковье являются Подольское (села Павлове, Дубенка) и Коломенское (село Протопоповское). Кроме того, известняки добываются в Тульской, области, в районе Серпухова, Каширы, Таруссы. Известняки относятся к широко распространенным естественным камням.
При обработке известняков необходимо иметь в виду, что тонкозернистые известняки очень крепки и принимают тонкую обработку, а кремнистые известняки, пропитанные раствором кремнекислоты, к обработке почти непригодны.
Мраморы и мраморовидные известняки.
Строительное понятие «мрамор» не совпадает с указанным ранее петрографическим понятием. Оно имеет более широкий характер и включает в себя все разновидности карбонатных пород, хорошо принимающих полировку и применяемых в качестве облицовочного камня. Поэтому к мраморам относят также микрокристаллические и скрытокристаллические известняки, так называемые мраморовидные известняки, доломиты, конгломераты, состоящие из известняковых и доломитовых сцементированных отдельностей, и др.
Мраморы являются одним из лучших отделочных каменных строительных материалов в интерьере зданий с широкой красочно-декоративной палитрой. Впервые в массовом масштабе мрамор как отделочный материал применен в строительстве станций Московского метрополитена. Красочное разнообразие мраморов позволяет широко использовать их для художественного оформления интерьеров архитектурных сооружений. Открытие новых месторождений мраморов в России обогатило возможности отделки зданий и сооружений. Если в первой очереди строительства Московского метрополитена использовано сравнительно небольшое количество разновидностей мрамора, то, начиная со второй очереди, мрамор как отделочный материал нашел широкое применение.
Мрамор представляет собой сплошную, неяснокристаллическую массу, иногда ровную по цвету, но чаще прорезанную разноцветными прожилками и пятнами. Цвет мрамора обусловлен присутствием той или иной горной породы, которая впитывалась в него в виде раствора в процессе перекристаллизации под большим давлением и при высокой температуре. Мраморы, стоящие из чистого кальцита или доломита, имеют чистый белый цвет, но эти разновидности встречаются редко. Обычно мраморы содержат различные примеси, состав, количество и распределение которых обусловливают наличие рисунка и окраски. При неравномерном распределении этих примесей получается пестрая или полосатая текстура и сложная раскраска. Желтый, розовый, красный, коричневый и белый цвета мрамора объясняются присутствием в нем окислов железа. Серый и черный цвет мрамору придают микроскопические частицы углерода. Зеленая окраска объясняется присутствием серпентина, а также примесей хлорита хромовой слюды. На декоративные качества мрамора влияет также его свойство просвечиваемости, т.е. способности пропускать свет на некоторую глубину. Это качество особенно ценно для статуарного мрамора, т.е. мрамора, применяемого для скульптуры. Ряд ценнейших скульптур был выполнен из итальянского, каррарского мрамора, обладающего просвечиваемостью до 4 см. На Урале, имеются мраморы, обладающие просвечиваемостью до 2 см (Прохорово-Баландинского и Полевского месторождений).
Так же как и граниты, по величине зерен мраморы разделяются на:
мелкозернистые,
среднезернистые и
крупнозернистые.
Мелкокристаллический мрамор частицы размером 0,01 — 0,25 мм, среднекристаллический от 0,25 до 0,5 мм и крупнокристаллический с зёрнами более 0,5 мм. В декоративном отношении важным свойством мрамора является его способность полироваться, так как полировка делает рисунок более интенсивным и отчетливо выявляет структурные и текстурные качества мрамора. Лучшими для полировки являются мелкозернистые мраморы. При наличии примесей твердых минералов, например, зерен кварца, полируемая поверхность получается тусклой, а мрамор с включениями более мягких минералов не полируется. Наибольшей долговечностью отличаются однородные белые мраморы.
Мраморы разделяются на две основных категории:
статуарный мрамор однородного строения, просвечивающий в тонких плитах и идущий для изделий наиболее сложных архитектурных профилей, орнаментов и скульптур и
облицовочный мрамор, имеющий неоднородную окраску, придающую ему красивый декоративный рисунок.
Мрамор не атмосферостоек и употребляется поэтому для отделки внутренних частей зданий. Однако известны случаи применения высокопрочных мраморов во внешней отделке. Так, например, в облицовке Музея имени Пушкина в Москве применен стойкий Шишимский мрамор, пьедестал памятника Петру I перед Инженерным замком в Санкт-Петербурге облицован Олонецкими мраморами розового, белого и зеленоватого оттенков. Мрамор часто встречается в памятниках и монументах Санкт-Петербурга. В 1768—1785 гг. в Санкт-Петербурге был сооружен Мраморный дворец на Дворцовой набережной. Фасад его облицован цветными мраморами — светло-серым Рускольским и бледно-розовым Тивдийским. Из мрамора выполнены и все скульптуры на фасаде здания.
Обычные мраморы на воздухе выветриваются, теряют свой блеск и тускнеют.
До Октябрьской революции добыча мрамора в России была в основном сосредоточена на Урале. Здесь обработка мраморов производилась на Златоустовском и Мраморном заводах. Действовали также небольшие предприятия в Москве и Петербурге, которые главным образом перерабатывали итальянский мрамор. Использование местных мраморов было связано обычно с той или иной постройкой и по окончании строительства разработка мраморных карьеров прекращалась.
Первое место по объему добычи мраморов по-прежнему занимает Урал, месторождения которого хорошо изучены. Здесь в Уфалейском и Коелгинском месторождениях добываются серые и белые полнокристаллические мраморы. Имеются также и цветные разновидности. Эти мраморы хорошо поддаются обработке, так как не содержат твердых минералов. Крупные месторождения мраморов находятся между Свердловском (Должанском) и Челябинском (Шабровское, Мраморское, Уфалейское, Пугачевское и др.).
Цветные уральские мраморовидные известняки черной, красной, сиреневой и розовой окраски добываются в Нижне-Тагильском, Ржевском, Серовском и других районах севернее Свердловска.
Широко развита добыча мраморов и мраморовидных известняков в Грузии и Армении. Это преимущественно цветные мраморы.
Грузинские мраморовидные известняки главным образом красного цвета с разнообразным рисунком (Шро-шинский). В Армении разрабатываются месторождения серого. (Арзакендское месторождение) и розового с коричневыми прожилками(Агверанское месторождение) мраморов. Черные мраморовидные известняки с золотистой жилкой расположены в районе Арарата (Давалинское месторождение). Здесь же добывается и мраморный оникс, имеющий вид перламутра желтоватого и зеленоватого оттенков. Известны мраморы Крыма и Узбекистана (Газганское месторождение). Сравнительно недавно, в предвоенные годы, добыча мраморов начата в Сибири, в Ороктойском, Пуштулимском и Кибик-Кордонском месторождениях. Эти мраморы обладают высокими декоративными качествами. На Дальнем Востоке используется только одно месторождение — Бериканское, дающее мраморы розового и белого цвета. На Украине известно Казиевское месторождение.
Мраморы Карелии, ранее широко применявшиеся в строительстве дворцов и других архитектурных памятников в Петербурге, несмотря на высокие декоративные качества, потеряли в данное время свое значение. Будучи сильно окварцованными, они трудно обрабатываются.
Наиболее распространены в строительной практике следующие разновидности мраморов:
Уральские мраморы. Прохорово-Баландинский, тона слоновой кости. По своим качествам близок к статуарному мрамору.
Уфалейский (Уфалей), серо-голубого цвета. Обладает красивым рисунком и хорошими эксплуатационными качествами.
Коелгинский (Коелга), белого цвета с мелкими бурыми пятнышками. Хорошо обрабатывается, но плохо полируется.
Шишимский, белого цвета с серыми и желтыми пятнами. Обладает высокой атмосферостойкостью. Обычно обрабатывается в ударной фактуре.
Тагильский, имеет расцветки от густого и глубокого темно-красного тона до светлого жемчужно-серого. Отличается красотой узора и дает живописный рисунок. Разновидность этого мрамора, представляющая собой как бы скопление крупных сцементированных частиц, чаще розовато-сиреневого цвета с черными и красными вкраплениями, именуется брекчией.
Мраморы Грузии. Шрошинский (Шроша), темно-красного цвета с белыми прожилками. После полировки дает красивый густой колорит.
Садахлинский (Садахло), темно-черного цвета с белыми и желтовато-золотистыми прожилками.
Лопотинский (Лопота), имеет красивый рисунок серых и черных прожилок причудливой формы.
Мраморы Армении. Давалинский (Давалу), черного цвета с золотистыми прожилками. Этот мрамор применяется обычно в сочетании с мраморами других тональностей для пьедесталов и цокольных частей мраморной облицовки.
Агверанский, на бледно-розовом фоне расположена густая сеть красноватых жилок, дающая красивый рисунок.
Оникс, от желтого и зеленого до серовато-белого цвета, напоминает перламутр. Применяется в мелких плитках.
Крымские мраморы. Чоргуньский (Чоргунь) желтовато-розового цвета, а иногда и разноцветный. Обладает богатой игрой рисунка и цвета.
Бьюк-Янкойский (Быок-Янкой), имеет тональности от светло-желтых до темно-коричневых. Дает красивую игру и структуру.
Кадыковский (Кадыковка), имеет светлые и темно-желтые оттенки.
Мраморы Узбекистана. Газганский (Газган), серый, бледно-розовый и розовато-палевого цвета.
Мраморы Алтая. Ороктойский мрамор (Ороктой), желтовато-белого цвета с перламутровым оттенком, с черными прожилками и пятнами. Дает очень красивый рисунок.
Пуштулимский (Пуштулим), имеет красивую расцветку: бурые, красные и зеленые пятна, расположенные на кремовом фоне, живописно сочетаются с черными прожилками.
Мраморы Карельской АССР. Тивдийский — темно-красный, светло-красный, кирпично-красный с белыми прожилками и розовато-белый, имеет разнообразный рисунок, но содержит опасные при полировке зерна кварца и пирита, которые, выветриваясь, оставляют на поверхности желтые пятна. Ранее широко применялся во внутренних отделках дворцов и соборов.