обработка стоительного декоративного камня

зернистые - от 5 до 1 мм и мелкозернистые - менее 1 мм'

структуры равномернозернистые и неравномернозернисты~ (порфировидные) .

Структура существенно влияет на свойства камня. Камень

с мелкозернистой структурой прочнее и долговечнее камня

имеющего в составе более крупные кристаллы. HepaBHOMepHO~

зернистая структура менее стойка к атмосферным воздействиям.

Дело в том, что у разных по велнчине зерен соответственно раз­

личные коэффициенты линейного расширения и при смене тем­

ператур это отражается на состоянии камня. В камне возникают

трещины, которые расширяются при замерзании попавшей

в них воды и разрушают камень.

Вот почему некоторые сооружения в Ленинграде (Алексан­

дровская колонна, колонны Исаакиевского собора и др.), по­ строенные из красивого, но неравномернозернистого финлянд­ ского гранита типа «рапакиви», имеют трещины и нуждаются

впостоянном уходе. (<<Рапакиви» - финское слово означаю-

Текстура камня характеризуется пространственным располо­

жением составных частей камня в его объеме. К текстурным

признакам относятся равномерность расположения зерен ми­

нералов и наличие пустот. Различают массивные текстуры-.

с равномерным плотным расположением зерен минералов, по­

лосчатые текстуры - при чередовании в камне участков различ­

ного минерального состава или различной структуры, шлаковые

текстуры - при видимых глазом пустотах. Камни с массивной

текстурой имеют более ВЫСОI<Ие физико-механические показа­

тели.

Пористость камня характеризуется отношением объема

пустот к объему горной массы и выражается в процентах. Наи­

меньшую пористость имеют кварциты (0,8%) и граниты

(1-3%).

Трещин,оватость в той или иной степени присуща всем по­

родам.декоративного камня. Она может быть открытой или за­

крытои. Трещиноватость в основном относится к природным

дефектам горных пород. Характер ее должен учитываться при

обработке камня. Трещиноватость определяется простукиванием

молотком каменного блока или путем смачивания его граней.

При про~тукивании блок с трещиной дает глухой звук, а на

Смоченнои грани блока по мере высы~ания трещины становятся более заметными.

Твердость - это способность камня оказывать сопротивление

проникновению в него другого, более твердого тела, например

инструмента.

Прочн,ость - это способность камня оказывать сопротивле­

сжатии, изгибе, разрыве и т. д. Камень хорошо сопротивляется

20

сжатию и значительно хуже растяжению. Прочность его снижа­

ется в результате выветривания и возрастает с уменьшением

размеров кристаллов. Так, предел прочности при сжатии у мел­

козернистого гранита составляет 260, а у крупнозернистого­ лишь 120 МПа. Прочность камня может быть определена про­

стукиванием: прочный камень дает чистый звенящий звук и

при сильном ударе колется на несколько крупных кусков со

сравнительно ровными поверхностями; непрочный камень дает

глухой звук и колется на большое число мелких обломков с не­

прессе кубиков-образцов (ГОСТ 8462-75).

Истираемость - это свойство камня уменьшаться в массе и объеме в результате истирающих воздействий. Истираемость

характеризуется потерей массы камня в граммах, отнесенных

к квадратному сантиметру истираемой поверхности. Она ока­

зывает влияние на процессы шлифовки и полировки и должна учитываться при изготовлении изделий, предназначенных для

использования в местах интенсивного пешеходного движения

(для полов, ступеней лестниц и т. п.). Оценка сопротивления

камней истиранию производится испытанием на круге в соот­

ветствии с ГОСТ 1308767. Показатель истираемости камня согласно ГОСТ 9479-76 в зависимости от назначения должен быть не более 0,5 г/см2 для мест с интенсивным движением (свыше 100 человек в час) и не более 2,2 г/см2 для мест с ма­ лым движением пешеходов (до 100 человек в час).

Плотн,ость - масса единицы объема материала, исключая поры. Выражается в килограммах на кубический метр. Плот­

ность в основном зависит от минералогического состава и по­ ристости И В конечном счете определяет прочность камня. Ка­ мень с более высокой плотностью при других равных условиях обладает лучшими физико-механическими свойствами, но труд­ нее обрабатывается.

Водоnоглощен,ие - степень заполнения объема камня водой.

Выражается в процентах. Водопоглощение определяется по раз­ ности масс образца камня в насыщенном водой и абсолютно су­

хом состоянии.

Морозостойкость - способность камня выдерживать много­

кратное переменное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного понижения прочности. Для испы­ тания на морозостойкость из кам ня изготовляются образцы

в виде кубиков размером 50х50х50 мм. Образцы насыщают

водой при комнатной температуре и помещают на несколько

часов в холодильную ка меру, з атем их оттаива ют и вновь по­

мещают в камеру, повторяя цикл испытаний 25 раз (ГОСТ

702567).

Обрабатывае.!.tость камн,я - способность его поддаваться воз­

действию инструментов для придания камню заданной формы

21

и фактуры. Она может быть выражена объемом трудозатрат на

единицу продукции.

Абразивн.ость каАtн.я характеризуется степенью износа инст­ румента в процессе обработки камня. Абразивность зависит от

наличия в камне минеральных зерен, их твердости, количествен­

ного соотношения и характера связи между ними. К естествен­

ным абразивам относятся кремень, корунд, гранит, l<варц, поле­ вой шпат. Крупнозернистые породы камня с остроугольными зернами имеют более высокую абразивность, чем мелкозерни­

стые с окатанной формой зерен.

Ан.изотроnн.ость строен.ия некоторых пород камня, главным

образом гранитов, характеризуется их способностью раскалы­

ваться в одних направлениях легче, чем в других. Причем, на­

правления более легкого раСl<ола возникают еще в процессе образования камня в результате строго фиксированной ориенти­ ровки породообразующих минералов. Анизотропность имеет

ных направлениях, составляет около 50 %, расстояние между

отверстиями для клиньев при разделке блоков в направлении

более легкого раскола принимают в 1,5-2 раза больше, чем

вдругих направлениях.

§7. Характернстнка основных пород

декоратнвноrо камня

Характеризуемые ниже породы l<амня расположены в после­

довательности, соответствующей технологической классифика­

ции камня по твердости, согласно табл. 3.

Гран.иты - полнокристалличеСI<ие изверженные глубинные

породы, состоящие в основном из калиевых полевых шпатов

(4060 %), кварца (20-40%) и цветных минералов: слюды, роговой обманки,' авгита (до 10%) . OI<pacKa гранитов от светло­

серой до темно-красной, реже зеленоватой. Рисунок преимуще­ ственно пятнистый, соответствующий неравномерному скопле­

нию минералов, образующих породу. Твердость гранитов по шкале Мооса около 7. По величине зерен различают мелко-,

средне- и !<рупнозернистые структуры гранитов. Текстура гра­

нитов массивная. Граниты имеют высокую механическую проч­

ность, морозостойки (благодаря малой пористости и малому

водопоглощению), хорошо сопротивляются истиранию, полиру­

ются и сохраняют полировку десятки лет. Благодаря своей

большой распространенности и указанным выше высоким тех­

ническим качествам граниты широко применяются для обли­

цовки зданий и сооружений, настнлки полов и устройства лест­ ниц в местах интенсивного пешеходного движения. К излив­

шимся аналогам гранитов относятся кварцевые порфиры н

липариты.

Сиен.uты - ПОЛНОКРlIсталлические изверженные глубинные

породы, отличающиеся от гранитов отсутствием кварца и, соот­

ветственно, лучшей обрабатываемостью. Окраска сиенитов ро­

зовая, l<расная, светло-серая. Твердость по шкале Мооса

около 6. Структура обычно среднезернистая. Текстура массив­

ная. По сравнению с гранитами сиениты менее стойки против

выветривания. Применяются сиениты для тех же целей, что

и граниты. К излившимся аналогам сиенитов относятся безквар­

цевые порфириты и трахиты.

Диориты - полнокристаллические изверженные глубинные

породы, состоящие, в основном, из плагиоклаза (до 75%) и

цветного минерала - роговой обманки, реже авгита или био­

тита. Кварц обычно отсутствует. О!<раска диоритов зеленовато­

серая с мелкими белыми и черными пятнышками. Твердость по

шкале Мооса около 6. Структура мелко-, средне- и крупнозер­

нистая. Текстура массивная. Морозостойки, хорошо сопротив­

ляются истиранию, вязкие. Сравнительно легко обрабатыва­ ются, применяются для наружной облицовки зданий и изготов­

ления ступеней лестниц, а также для различных поделок.

К ИЗЛИВШIIМСЯ аналогам диори'Гов относятся порфириты И ан­

дезиты.

Лабрадориты -ПОЛlIокристаЛJJические изверженные глубин­ ные породы, состоящие в основном из плагиоклаза (лабрадора)

с примесыо минералов темного цвета. Окраска лабрадоритов

от серой до черной. Твердость по шкале Мооса 6. Структура

средне- и крупнозернистая. TeI<cTypa массивная, реже полосча­

тая. ХараI<терной особенностыо лабрадорита является так на­

зываемая ирризация, т. е. образование радужных отсветов на

полированной поверхности кристаллов. Ирризация придает лаб­

радориту особенную декоративность. Лабрадорит применяется для настилки полов и устройства цоколей зданий.

Габбро - полнокристаллические изверженные глубинные породы, состоящие из плагиоклаза, роговой обманки и биотита.

Окраска от темно-серой до черной. Структура средне- и I<РУПНО­

зернистая. Текстура обычно массивная. Твердость по шкале

Мооса около 6. Габбро применяются для настилки полов и об­

лицовки зданий, а также для сооружения памятников. К излив­

шимся аналогам габбро относятся базальты и диабазы, которые

широко используются в камнелитейной промышленности.

Кварциты - полнокристаллические метаморфические породы,

состоящие из I<варца с примесыо слюды, хлорита и др. Окраска

желтоватая, серая, розовая. Структура мелко- и среднезерни­ стая. Твердость по шкале Мооса 7. Высокие декоративные каче­

ства некоторых кварцитов делают их особенно пригодными для использования при строительстве монументальных сооружений.

Широкому применению кварцитов несколько препятствует зна­

чительная трудоемкость их обработки из-за повышенной твер­

дости.

Большую роль в этом направлении сыграло Постановление ~OBeTa Министров СССР от 4 января 1967 г. «О мерах по раз­ витию камнедобывающей и камнеобрабатывающей промышлен­

ностю\ где было предусмотрено резкое увеличение выпуска

изделии из природного камня при одновременном сокращении

себестоимости и повышении качества продукции.

Для претворения в жизнь указанной программы правитель­

ство обязало Министерство промышленности строительных

материалов СССР внедрить на камнедобывающих и камнеобра­ батывающих предприятиях высокопроизводительное оборудова­

ние, алмазный и термоструйный инструменты, совершенные

технологические процессы и комплексное использование сырья.

Соответствующие задания были даны также другим смеж­ ным министерствам. Министерству геологии поручалось осуще­

ствить геологоразведочные работы для поиска наиболее перспек­

тивных месторождений мрамора, гранита, лабрадорита и других

видов декоративного камня, Министерству строительного, до­

рожного и коммунального машиностроения - разработать тех­

ническую документацию на изготовление высокопроизводитель­

ного автоматизированного оборудования и технологических

линий для добычи и обработки декоративного камня с комплекс­ ной механизацией процессов производства, а также организо­ вать серийный выпуск этого оборудования. Министерство

станкостроительной и инструментальной промышленности дол­

жно было обеспечить начиная с 1967 г. изготовление и поставку

для камнеобрабатывающих предприятий алмазного инструмента. Также предусматривалось значительно увеличить производ­

ственные мощности на действующих предприятиях и построить новые камнеобрабатывающие комбинаты.

Предусмотренные указанным постановлением правительства меры успешно осуществлены. За последние годы в нашей стране введены в строй новые камнеобрабатывающие предприятия.

Крупне~шие из них: Кондопожский, Саяногорский, Газал­

кентскии и другие комбинаты. Выпуск изделий из декоратив­ ного камня за прошедшее десятилетие возрос более чем в 7 раз.

§- 13. Техноnоrия и оборудование

камнео6рабатываlOщеrо предприятия

Современное камнеобрабатывающее предприятие включает

ряд цехов, участков и складов, расположенных на территории

предприятия в определенной последовательности, которая обес­ печивает производство из исходного сырья готовой продукции

ввиде облицовочных плит, архитектурно-строительных деталей

ипредметов народного потребления.

Поступающее на предприятие сырье в виде каменных блоков

разгружается и хранится на склада х, которые, как правило,

обеспечиваются железнодорожным и автомобильны 1 подъезд-

ными путями. Склады представляют собой открытые сплани­

рованные площадки, обеспечивающие отвод воды, оснащенные

грузоподъемными механизмами. Затем в зависимости от спо­

соба и вида обработки камня (резкой, нагревом или ударом)

каменные блоки доставляются в соответствующие цехи или на участки, где после обработки превращаются в законченные из­ делия, которые упаковывают и вывозят на склад готовой про­

дукции.

Обработка резкой производится по классической (общепри­ знанной) технологической схеме п о Д г о т о в к а б л о к о в­

распиловка блоков на заготовки-окантовка

(фрезеровка) заготовок-шлифовка (ПОJlИРОВ­

к а) з а г о т о в о к.

Первые два процесса являются общими для обработки из­

делий как из твердого камня группы гранитов, так и из камня средней твердости группы мраморов и мягких горных пород

группы известняков и туфов. Дальнейшие процессы выполня­

ются в разной последовательности. Так, гранитные плиты об­

процесса обработки декоративного камня резкой в настоящее время все более широкое применение находит технологическая

схема многократного распила на дисковых станках.

В соответствии с этой схемой основной распиловке на мно­

годисковом станке предшествуют предварительные операции

распиливания, которые приводят к тому, что на многодисковый станок поступает заготовка уже строгой геометрической формы

и заданных размеров. Таким образом, после распиловки не

требуется индивидуальная окантовка каждой облицовочной

плиты. Эта технологическая схема позволяет рационально ис­ пользовать мелкие блоки.

Цехи современных камнеобрабатывающих предприятий спе­

циализированы на выпуске продукции из твердых, средней твердости и мягких пород декоративного камня. В соответствии

сэтим продукция из гранита изготовляется в одних цехах, из

мрамора, мраморовидного известняка, травертина - в других,

из известняка и туфа - в третьих. При распиловке на штрип­

совых станках на складе сырья комплектуются ставки, кото­

рые могут состоять из одного или нескольких блоков, установ­

ленных на тележке распиловочного станка. Объем ставки дол­

жен соответствовать габариту рабочего пространства станка.

Ставка подается к станкам, устанавливается в рабочем про­

странстве и распиливается, после чего доставляется к площадке

разбора ставок; полученные при разборке плиты-полуфабри­

каты складируют здесь же. Отсюда гранитные плиты доставля-