1. Вивержені (магматичні):

   1. масивні (граніт, лабрадорит, базальт, габро);

   2. уламкові (вулканічна пемза, попіл, туф);

2. Осадові:

   1. механічні відкладення (пісок, гравій, піщаник);

   2. хімічні осади (доломіт, магнезит, гіпс, вапняк, вапняний туф, мергель);

   3. органогенні відкладення (вапняк – ракушняк, крейда)

3. Метаморфічні:

   1. змінені вивержені (кварцит, мармур);

   2. змінені осадові (глинисті сланці, гнейси).

Вивержені породи утворилися в результаті тривалого помірного застигання магми у земній корі. Мають повнокристалічну структуру та пористість близьку до 0. Осадові породи утворилися на поверхні суші, на дні морів та річок за рахунок накопичення продуктів руйнування раніш існуючих порід і залишків організмів. Метаморфічні породи утворилися в результаті метаморфізму (перекристалізації під дією високих температур і тиску) осадових та магматичних порід.

2.2. Основні особливості використання та добування природних кам’яних матеріалів і виробів

Видобування природного каміння залежно від його міцності здійснюється в кар’єрах за допомогою екскаваторів (слабкі осадові породи) або буро–вибуховим способом для розробки масивних, щільних, міцних магматичних та метаморфічних порід. Залежно від місця та глибини залягання добувають відкритим, підводним та підземним способом.

Каміння із кар’єрів залежно від його призначення піддають подальшій обробці: подрібненню, розпиленню, сколюванню, шліфуванню та поліруванню.

Застосовують гірські породи як нерудні, конструкційні, оздоблювальні будівельні матеріали та матеріали спеціального призначення (кислотостійкі, теплоізоляційні, акустичні).

Нерудні будівельні матеріали. До них відносять неорганічні зернисті сипучі матеріали, як щебінь, гравій, піщано–гравійна суміш, пісок. Застосовують як заповнювачі для бетонів і розчинів, ущільнюючий шар на покриттях автошляхів, баластний шар залізничної колії, спорудження, дамб, насипів, засипок при облаштуванні територій.

Щебінь – куски каміння розміром 5–70 мм (для гідротехнічного будівництва до 150 мм). Видобувають буро–вибуховим способом та подальшим дробленням бутового каміння, в декілька стадій. Зустрічається і природний щебінь, який утворюється при вивітрюванні гірських порід.

Гравій – продукт природного руйнування та переміщення скельних гірських порід, складається із обкатаних зерен розмірами 5–150 мм. Отримують просіюванням рихлих осадових порід, за необхідністю промиваються для видалення шкідливих домішок (глини, пилу). За походженням буває річний, озерний, морський.

Піщано-гравійна суміш складається із піску розміром до 5 мм та гравію (25...60%). Основну кількість видобувають із русел річок, застосовують для виготовлення цементних та асфальтових бетонів, при будівництві доріг.

Пісок складається із зерен різних мінералів (кварцу, польового шпату, слюди) з розмірами 0,14–5 мм. Застосовують природні та штучні дроблені піски. Залежно від призначення до піску ставляться вимоги щодо розмірів та хімічного складу. Застосовують на підприємствах з виробництва скла, будівельної кераміки, бетонів і розчинів, покрівельних та гідроізоляційних матеріалів.

Конструкційні матеріали. До них відносяться бутове каміння, каміння і блоки стінові, вироби для будівництва шляхів. Бутове каміння – куски каміння неправильної форми, розміром не більше 50 см. Може бути рваний та правильної форми. Розробку порід здійснюють вибуховим способом або відокремлюють екскаватором та розвалюють камнекольним інструментом. Належить до осадових (вапняки, доломіти, піщаники) та вивержених порід. Залежно від призначення до буту ставляться вимоги щодо міцності (не нижче 10 МПа), морозостійкості та водостійкості (коеф. розм’якшення не нижче 0,75). Із буту роблять греблі, дамби, інші гідротехнічні споруди (вага до декількох тонн), застосовують для підпірних стін, фундаментів, стін неопалюваних будівель (вага до 20 кг). Велика його кількість подрібнюється на щебінь. Стінове каміння із гірських порід отримують методом розпилювання; застосовують для кладки зовнішніх стін і перегородок. Крупні блоки випилюють із масиву гірських порід у кар’єрах; нарізають із вже добутих блоків-заготовок; виготовляють методом кладки мілкого стінового каміння на будівельному розчині. Застосовують вапняк, туф, доломіт, піщаник густина 900...2200 кг/м³ та марки за міцністю не менше 25кгс/см².

Для будівництва шляхів застосовують бортове каміння пиляне або колоте – відділяє проїжджу частину вулиць від тротуарів. Колоті та тесані бруски брущатки застосовують для влаштування мостових, колоте булижне каміння застосовується для укріплення відкосів. Дані вироби повинні мати достатню міцність та морозостійкість. Отримують із щільних вивержених та осадових гірських порід (габро, вапняк).

Оздоблювальні пиляні матеріали у вигляді шліфованих та полірованих плит із граніту, лабрадориту, мармуру застосовують для внутрішнього і зовнішнього облицювання стін, покриття підлог, виготовлення сходів. Середній вихід при добуванні – 20 %, решта – некондиційні блоки і плити (застосовують при виготовленні штучних облицювальних матеріалів методом склеювання синтетичними смолами (епоксидною, поліефірною) або пресуванням із застосуванням цементу). Відходи мілкої фракції – для виконання монолітних мозаїчних підлог та виготовлення декоративних штукатурних розчинів.

Природні кам’яні матеріали, що застосовують при будівництві доріг, зведенні зовнішніх стін, облицюванні фасадів – піддаються руйнуванню під дією води, морозу, кислих оксидів з атмосфери промислових міст. Застосовують наступні способи захисту:

• конструктивний захист – надання відкритій частині будівлі (карнизу, парапету) укладистої форми, що забезпечить злив води;

• підвищення щільності і гладкості поверхневого шару виробу – шліфуванням, поліруванням;

• просочування поверхні виробу спеціальними ущільнювальними складами (флюатами), що затрудняють проникання води у пори матеріалу;

• нанесення на лицьову поверхню виробу гідрофобізуючих складів – надають матеріалу водовідштовхуючих властивостей;

• захист поверхні матеріалів плівкоутворюючими полімерними складами (прозорими або фарбованими).

Матеріали спеціального призначення. Це кислототривкі, теплоізоляційні та акустичні матеріали. Магматичні гірські породи (базальт, андезит, діабаз), метаморфічні (кварцит), мають високу кислотостійкість. З них виготовляють тесані плити, цеглу, бруски, фасонні вироби (для футерівки пром. установок); та захисту будівельних конструкцій, що працюють в умовах дії кислого середовища. Теплоізоляційні та акустичні вироби в основному отримують на основі мінеральної вати. Мінеральна вата – механічна суміш штучно отриманих коротких волокон. Внаслідок хаотичного розташування волокна утворюють високо пористу структуру, яка забезпечує теплопровідність, звукоізоляцію та звукопоглинання. Мінеральна вата не горить, не гниє, малогігроскопічна, водостійка та термостійка. Вироби на її основі застосовують для теплоізоляції холодних та гарячих (до 400^оС) поверхонь.

Мінеральні теплоізоляційні матеріали також отримують спучуванням природної сировини – перліту та вермикуліту. Перліт – гірська порода, що складається із вулканічного природного склосплаву, містить до 5% кристалізованої води. При швидкому нагріванні дробленого матеріалу до Т = 900...1200 ^оС вода переходить у пару і спучує розм’якшену породу (збільшує в об’ємі до 10 разів), утворюючи сферичні зерна з пористістю до 90%, насипною густиною 75...500 кг/м³ та теплопровідністю 0,046...0,08 Вт/(м·К). Спучений вермикуліт отримують аналогічно – шляхом подрібнення та короткочасного (3–5 хв.) обпалювання у звішеному стані у шахтних печах природного вермикуліту, який складається із гідрослюд, що містять кристалізаційну воду. Різке випаровування води призводить до збільшення початкового об’єму у 15-20 разів.