63. Строительные и облицовочные камни. Особенности оценки месторождений и их разработки. Примеры месторождений.

Горные породы как естественные камни в современном строительстве рассматриваются главным образом в качестве материала для облицовки фасадов и интерьеров зданий, а также для изготовления архитектурно-строительных деталей, от которых требуется особая прочность или погодоустойчивость. Они являются превосходным бортовым и другим штучным камнем. Уникальным видом штучного камня является так называемый монументальный камень, получаемый в особо крупных блоках и используемый для памятников, крупных декоративных сооружений, колонн и т. п.

Крупнокусковый рваный камень (бут) большой объемной массы, высокой прочности, минимальной пористости, водопоглощения и растворимости в воде используется для строительства плотин и других гидротехнических сооружений, а также фундаментов зданий.

Для сооружения стен, перегородок и перекрытий в виде штучного камня используются главным образом легкие породы (известняки, туфы и др.). Они характеризуются достаточно высокой пористостью, высокими теплоизоляционными свойствами, легко распиливаются на блоки и плиты, обладая при этом достаточной прочностью и морозостойкостью.

Декоративно-облицовочный камень и каменные архитектурные детали широко используются даже там, куда их приходится доставлять на значительные расстояния, так как доля этих изделий в общем тоннаже зданий сравнительно невелика. Для архитектурного оформления фасадов и интерьера камень защищает здание от воздействия атмосферных процессов (облицовка) и повышает прочность строительных деталей (ступени, подоконники, половые плиты и др.).

Таким образом, необходимыми условиями для использования горных пород в качестве строительного и облицовочного камня являются их прочность и долговечность, соответствующая объемная масса и водопоглощение, морозостойкость, декоративность, блочность (возможность получения из массива блоков определенных размеров) и др.

Перечисленные физические и технические свойства, в первую очередь прочность и долговечность, определяются главным образом минеральным составом, структурно-текстурными особенностями, трещиноватостью и другими характеристиками горной породы. Из породообразующих минералов наиболее устойчивым к химическому и механическому воздействию является кварц; менее устойчивы полевые шпаты, пироксены, амфиболы и слюды, подвергающиеся разложению в процессе выветривания; присутствие сульфидов и вторичных минералов (хлорита, эпидота, талька и др.) свидетельствует о ее невысоких прочностных и декоративных (образование ржавых пятен при разложении сульфидов) свойствах. Порода массивной текстуры и мелкозернистой структуры в общем случае обладает большей прочностью по сравнению со своей полосчатой, крупно- или неравномернозернистой разновидностью. Наличие в породе микротрещин снижает морозоустойчивость и долговечность камня, а макротрещины предопределяют блочность породы при ее разработке.

Окончательная оценка горной породы как возможного строительного камня дается по результатам комплекса лабораторных испытаний, включающих определение объемной массы и плотности, пористости, водопоглощения, морозоустойчивости, прочности на сжатие, растяжение и изгиб, истираемости (абразивности), вязкости и др. Предпочтительное использование магматических и метаморфических пород как облицовочных материалов связано с их относительной долговечностью.

Особое значение имеет оценка блочности породы. Выход блоков из горной массы определяется системой трещин отдельности: их ориентацией и частотой. Оптимальными являются горизонтальные или слабонаклонные трещины с расстояниями друг от друга 1,5-3 м; это так называемые постельные трещины, определяющие высоту блока и подуступы карьера при добыче. Вертикальные и наклонные трещины предопределяют форму добываемых глыб для разделки на блоки, а их густота - размеры этих глыб.

По способу добычи принято деление блоков на пиленые, то есть добываемые камнерезными машинами (известняк, мрамор, травертин и др.), и колотые (гранит, габбро, лабрадорит и др.).

Отходы при получении облицовочного камня могут использоваться в качестве дробленых отделочных материалов для получения поверхностей, обладающих высокими декоративными свойствами (например, крошка цветного мрамора).

В зависимости от генезиса пород морфология промышленных залежей месторождений строительных и облицовочных камней будет различной. Для магматических месторождений - это неправильные массивы и тела, покровы и потоки (месторождения гранитов, сиенитов, габбро, диоритов, базальтов, андезитов, риолитов, туфов и др.). Для метаморфических месторождений мраморов, кварцитов, гнейсов, амфиболитов свойственны пластообразные пологие и крутопадающие залежи. Осадочным месторождениям строительного камня (известняки, доломиты, песчаники и др.) присущи пластовые горизонтальные или пологие залежи.