Важнейшие метаморфические породы.

В соответствии с требованиями СНиП каменные материа­лы разделяют по плотности: на тяжелые плотностью более 1800 кг/м³ и легкие — менее 1800 кг/м³. По пределу прочности при сжатии (МПа) на марки: для тяжелых от 10 до 100, для лёгких — от 0, 4 до 20. По морозостойкости на марки Мрз. 15 - 500 (тяжелые) и Мрз. 10 - 25 (легкие). По водостойкости на группы с коэффициен-том размягчения не ниже 0, 6; 0, 75; 0, 9 и 1, 0. В зависимости от назначения и ус-ловий применения они оцениваются также по твердости, истираемости и сопроти-вле­нию ударным нагрузкам (дорожные материалы), стойкости к различным хими-ческим воздействим.

По степени обработки природные каменные материалы, различают: грубо-обработанные (песок, гравий, щебень, бу­товый камень) и профилированные (пи-леные штучные кам­ни и блоки для стен, камни, плиты и профильные изделия для наружной и внутренней облицовки, полов, дорожного строительства).

Грубообработанные материалы получают при просеивании рыхлых пород на ситах соответствующего размера: песок — минеральные зерна от 5 до 0, 14 мм; гравий — окатанные зер­на размером от 5 до 150 мм; щебень неправильной фор-мы размером от 5 до 150 мм, получаемые, главным образом, пу­тем дробления крупных кусков горных пород; дресва — при­родный щебень, бутовый камень (бут) — крупные куски не­правильной формы. Они применяются, в основном, для получения щебня. Камни и блоки для кладки стен изготовляют из пористых из-вестняков, вулканических туфов и других горных пород плотностью от 900 до 2000 кг/м³. Марки камней в зависимости от прочности горной породы могут быть от 4 до 50 МПа, водопоглощение допускается не более 30%, а коэф­фици-ент размягчения не менее 0, 6.

Облицовочные плиты и профильные изделия изготовля­ют распиловкой или раскалыванием горных пород с после­дующей их обработкой для придания прави-льной формы, раз­меров и получения определенной фактуры лицевой поверхнос-ти. Поверхность облицовочных плит может иметь различ­ную фактуру: с ударной обработкой фактуру скалы с круп­ными буграми и впадинами, имеющей вид как при расколе горной породы; рифленую и бороздчатую, с правильным чередова-нием гребней и впадин глубиной от 0, 5 до 2, 0 мм; а также точечную — равно-мерно шероховатую с углублени­ями не более 2 мм.

При абразивной обработке можно получить более гладкие фактуры: пиле-ную глубиной бороздок ≤ 2 мм; шлифо­ванную — равномерно шероховатую с глубиной рельефа до 0, 5 мм; лощеную — гладкую бархатисто-матовую с выяв-ле­нием рисунка и цвета камня, но не имеющую блеска; полиро­ванную — гладкую с зеркальным блеском, полностью выяв­ляющую структуру и рисунок камня.

Для наружной облицовки зданий, гидротехнических со­оружений, долговеч-ных полов общественных зданий с ин­тенсивными потоками используют в осно-вном глубинные изверженные породы (граниты, сиениты, габбро и др.). Толщи-на тесаных и колотых плит для наружной облицов­ки 100 - 250 мм, пиленых — 20 - 80 мм. Пиленые плиты об­ладают большей атмосферостойкостью, чем теса-ные. Из тех же горных пород изготовляют и профильные детали (цокольные плиты и камни, детали порталов, карнизы, подоконные и угловые плиты), а та-кже элементы лестниц и площадок. Высокая долговечность облицовок из приро-д­ного камня в 5-8 раз сокращает трудовые затраты на их эксплуатацию по срав-нению со зданиями, отделанными цветными растворами.

Для внутренней облицовки применяют мраморы и мраморовидные извест-няки, ангидрит и другие хорошо распи­ливающиеся породы. Обычная толщина плит из мрамора 10 - 20 мм. Распиловка горных пород алмазными инструмента­ми позволяет получать плиты толщиной менее 10 мм, по­этому стоимость квад-ратного метра таких плит в 2 - 4 раза ниже обычных.

Материалы и изделия для дорожного строительства: бор­товые камни, брус-чатку и шашку — изготовляют, главным образом, из диабаза и гранита. Эти изде-лия разрешается при­менять только при соответствующем технико-экономическом обосновании.

Морозостойкие и химически стойкие материалы и изде­лия применяют в виде камней правильной формы и фасонных плит, щебня и песка для бетонов и раство-ров, а также тонко­молотых порошков для мастик, замазок, шпатлевок и т.п.

Для материалов и изделий, работающих в условиях вы­соких температур, ис-пользуют базальт, диабаз, андезит, хро­мит. Для защиты конструкций зданий и ап-паратов от кислот (кроме плавиковой и кремнефтористоводородной кислот) при­меняют изделия из гранита, сиенита, диорита, базальта, крем­нистого песчаника, кварцита. Щелочную среду хорошо вы­держивают плиты и камни из плотных изве-стняков, доломи­тов, магнезитов, мраморов и известковых песчаников. Важ­ным условием службы каменных материалов в агрессивных средах является их высо-кая плотность. Для эксплуатации в этих условиях они должны иметь плотность не менее 2400 кг/м³ и предел прочности при сжатии не менее 30 МПа для оса-дочных пород и не менее 100 МПа для магматиче­ских, коэффициент размягче-ния 0, 8 - 0, 9, кислотостойкость не менее 93, 0 - 95, 0%.

В камнеобрабатывающей промышленности принята сле­дующая классифика-ция горных пород.

Твердые породы — породы, в состав которых входят ми­нералы твердос-тью 6-7: гранит, габбро, кварцит.

Средние породы, состоящие из минералов, твердость ко­торых не выше 5. К ним относятся: мрамор, плотные извест­няки, доломиты, некоторые виды туфа.

Мягкие породы — небольшая группа пористых пород: из­вестняк-ракуше-чник, ангидрит, гипс, твердостью 2-3.

Рыхлые породы (песок, гравий, глина). Их добывают от­крытым способом, применяя экскаваторы или с помощью гид­ромеханизации.

Плотные горные породы, используемые для получения бута, щебня или сы-рья для других строительных материалов, обычно разрабатывают взрывным спосо-бом. Пористые поро ды (известняки-ракушечники, туфы), используемые для штуч­ных стеновых камней и блоков, разрабатывают специальны­ми камнерезными ма-шинами, основными режущими элемен­тами которых являются дисковые пилы, имеющие резцы, ар­мированные твердыми сплавами.

В ряде случаев для вырезки блоков из пород средней твер­дости применяют дисковые и цепные пилы, снабженные ал­мазными режущими насадками. Произво-дительность на по­родах средней твердости в 4-5 раз выше, чем на твердосплав­ном инструменте.

Обработка пород, предназначенных для облицовки, предусматривает сле-дующие операции: распиливание или раскалывание блоков крупных размеров (4-5 м) на плиты или другие формы изделий; обработка кромок и поверхнос­ти из-делий.

Шлифованную, лощеную и зеркальную фактуры получают на специальных шлифовально-полировальных станках. В камнеобработке достойное место начи-нают занимать современные методы обработки декоративного камня: уль­тразву-ковая обработка камня в абразивной среде; обработка камня токами высокой час-тоты; плазменная обработка по­род кристаллической структуры; обработка камня лазерами и квантовыми генераторами; перспективен способ обработ­ки камня вы-сокоскоростной водяной струей. Находят ис­пользование в процессе камнеобра-ботки промышленные работы (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Промышленный робот С-А для обслуживания распило­вочных станков.

В процессе добычи и обработки декоративного камня в ка­рьерах и на заводах образуется много отходов. Эти отходы находят разнообразное применение в строи-тельстве. Мелкие (5-20 мм) фракции дробленых отходов декоративных пород используют для создания отделочного слоя на бетонных сте­новых панелях.

Мраморные отходы применяют для изготовления мозаич­ных плит, для полов, лестниц внутри зданий.

Из отходов мрамора на основе цементного вяжущего (це­мент белый или цветной) или синтетических смол изготовля­ют крупные блоки, соответствую-щие по своему объему габа­ритам распиловочных станков. Плиты, получаемые после рас­пиловки и полировки поверхности, хорошо имитируют при­родный камень.