Природный строительный камень: породы, способы добычи и обработки

В современном строительстве природный камень используется не так массово, как камень искусственный, но все же достаточно широко для того, чтобы загрузить строительный рынок соответствующими, причем достаточно качественными материалами. В основном природный камень идет на производство огромного ассортимента самых разных отделочных материалов. Однако в местах наличия месторождений некоторых видов камня из него могут строить стены жилых и прочих зданий. К таким относятся ракушечник и известняк, которые достаточно легко обрабатываются и имеют очень хорошие физические качества, позволяющие возводить из них дома любой этажности. К очень качественным, прочным и долговечным материалам относятся и такие породы, как гранит и базальт. Однако из-за повышенной прочности этих камней обработка их существенно затруднена, поэтому в частном домостроения они не используются, в крайнем случае, из гранита и базальта могут строить только цоколи зданий и фундаменты для заборов, а также использовать как отделочный материал.

Породы строительного камня

Для того, чтобы правильно выбрать породу камня для проведения того или иного вида строительных работ, необходимо хорошо знать их классификацию. Все природные камни делятся на две основные категории: магматические и осадочные. Самый яркий представитель первого вида – гранит, второго – известняк. Кроме того можно выделить и минералы, то есть, породы обоих видов, но подвергнувшиеся изменению структуры под действием разных внешних сил, например, высокой температуры или давления, а также каких-либо природных химических реакций. Наиболее известные камни этой группы – кварц и мрамор (зернистые, или тяжелые породы) и сланец (легкие, сланцеватые).

Магматические породы

Такие породы камня называют еще изверженными. Подразделяются на интрузивные породы и породы эффузивные.



Интрузивные породы представлены тяжелыми видами камня, например, гранитом. Гранит – продукт застывания магмы на большой глубине. Все компоненты магмы кристаллизуются под давлением, и получается очень плотная и прочная порода. Эта порода выходит на поверхность в результате подъема земной коры во время горообразования, где и производится добыча камня практически карьерным методом.

Эффузивные породы получаются путем застывания магмы на поверхности земли, без воздействия глубинного давления. При этом кристаллизации магмы не происходит, она застывает естественным образом, и потому породы этого типа имеют мелкокристаллическую структуру. Наиболее известный представитель эффузивных пород – базальт.

Магматические породы отличаются значительной плотностью структуры и твердостью, потому плохо поддаются обработке. Однако благодаря своей прочности отдельные камни все же используются в строительстве, но чаще всего в необработанном виде, в качестве основы для разных строительных сооружений, например, дамб и плотин. Некоторые варианты базальта используются для внешней отделки фасадов и внутренней отделки помещений.

Осадочные породы

Эти породы природного камня обычно формируются из любых осадочных материалов – как измельченных магматических пород, так и из органических остатков и твердых их фракций. Оседая на дно морей и озер, все эти компоненты спрессовываются в плотную массу и со временем под давлением набирают прочность камня. Однако прочность этих пород, в отличие от пород горных, относительно невелика, хотя и достаточно для применения в строительных работах, причем некоторые виды годятся для создания несущих стен многоэтажных зданий.

Наиболее характерным представителем камней осадочных пород является песчаник. Он состоит из плотно спрессованных зерен кварцевого песка, в составе присутствует глина и прочие цементирующие компоненты. Песчаник – очень популярный материал, применятся для облицовки поверхностей строительных сооружений, как внешних, так и внутренних. Легко обрабатывается, стоит недорого, имеет красивую фактуру, в основном светлого цвета. Из него можно строить внутренние стены.

Также некоторые осадочные породы получаются в результате химического воздействия. Наиболее известен в этой категории гипсовый камень. Это очень красивый строительный материал, однако из-за малой влагостойкости его используют исключительно для отделки внутри помещений.

Более влагостойким и не менее популярным является камень травертин, характеризующийся ноздреватой структурой. Принадлежит к семейству известковых туфов, отличается хрупким тонкозернистым строением, образуется путем кристаллизации минералов кальциевой группы.



Доломит – также минеральный камень из группы карбонатов известковых пород, имеет ярко выраженную кристаллическую структуру. Благодаря своей внешней привлекательности, невысокой цене и способности противостоять влаге, очень широко используется и во внутренней отделке зданий, и в наружной.

Известняк – самый, пожалуй, массовый строительный материал известковой группы.



Структура его состоит из органических веществ, сцементированных глиной и другими осадочными породами, например, обломками раковин и частичками скелетов морских обитателей, очень заметно присутствие песка самых разных фракций. Разновидностей известняка множество, все зависит от условий образования осадков, от веществ, которые принимали участие в формировании осадочного материала, от давления и времени, которое требуется для завершения процесса отверждения. Материал этот достаточно дешевый и прочный для того, чтобы использовать его не только для отделки, но и для строительства стен малоэтажных, и даже многоэтажных зданий. Материал экологически чистый, поэтому прекрасно подходит для возведения жилья. Наиболее известный тип этого материала – камень ракушечник, который в тех регионах, в которых имеются его залежи, гораздо чаще используется для строительства жилья, чем все остальные стройматериалы, так как имеет множество достоинств и очень мало недостатков.

Метаморфические породы

Еще такие породы строительного камня называют «видоизмененными», так как они получаются в результате изменения первоначальных характеристик известных магматических и осадочных пород, что позволяет их вывести в отдельный вид. Изменения обычно происходят под воздействием высоких давлений, высоких температур, химических реакций, или еще каких-либо факторов.

Как писалось выше, метаморфические породы подразделяются на два отдельных вида:

1. массивные, имеют ярко выраженную зернистую структуру, очень высокие прочностные и физические качества, к таким породам в первую очередь относится большинство видов мрамора и почти все разновидности кварцитов.


2. сланцеватые породы, имеют пластинчатое строение, легко поддаются расслоению, часто используются для создания кровельных покрытий в связи с их высокой водостойкостью, наиболее типичные представители таких пород – сланцы и гнейсы.

Технология добычи и обработки

Почти все виды строительного камня добываются карьерным способом. Из горных пород вырезаются большие блоки, которые транспортируются на предприятия, где с помощью специального оборудования производится их обработка.



В зависимости от породы камня применяются разные инструменты для его обработки. Первоначальный этап – это разрезание каменного блока на фракции необходимой величины и формы при помощи камнерезных станков. Затем может применяться скалывание отдельных нежелательных фрагментов, после чего приступают к шлифованию поверхности изделия. Конечный вид проводимых с камнем работ может заключаться в фактурной обработке, когда поверхности изделия придается рельеф, который задается в зависимости от целей его применения. Для пород разной плотности и прочности применяются разные инструменты и технологии обработки.

Номенклатура природного камня

В основном все природные камни обрабатываются для придания им вида блоков или плит, изредка – декоративных камней, и очень часто выпускаются изделия, применяющиеся в архитектурных целях, в основном – как элементы отделки фасадов и внутренних помещений. Также очень популярен бутовый камень, который повсеместно используется при закладке фундаментов, величина таких камней обычно не превышает 10 см.

Как основной элемент для кладки стен и фундаментов, природный камень производится в виде блоков размерами от 10 см до 1 метра в длину. Они бывают в основном тёсаные, но не менее распространены и колотые варианты (гранит), а также пилёные (ракушечник).

Для облицовки фасадов и стен помещений используют плиты толщиной от 10 до 40 мм, стандартные размеры таких плит могут быть 1-1,5 м в ширину, длина может достигать 2 м, но не менее ширины.

Изделия архитектурно-строительного предназначения в основном являются облицовочными материалами, но могут выполняться в виде отдельных конструкций, например, для создания парапетов, ограждений, ступеней для лестниц.

Балясины – это фигурные столбики, часто являются основными опорными элементами ограждений балконов и лестниц, самый используемый для этого материал – мрамор.



Порталы выполняются из гранита и родственного ему материала – габбро, представляют собой профильные элементы, применяются для обрамления оконных и дверных проемов. Также из этих материалов выпускаются и детали карнизов и наружных поясов для стен, часто может использоваться и такой камень, как лабрадорит.

Также из гранита производят и большинство всяких архитектурных украшений для внешней отделки здания, очень часто им оформляют подъезды зданий, фонтаны, самые разные элементы ландшафтного дизайна, из гранитных плит выкладывают мощеные дорожки и подъездные пути. Как вариант, используется и белый мрамор, но, являясь материалом более мягким и склонным к разрушению от переувлажнения, он больше используется внутри помещений.

Эстетические характеристики каменных материалов

Природный камень в основном имеет природные расцветки, отличающиеся весьма богатой палитрой. При этом не существует породы, которая имеет какой-то определенный цвет, например, граниты бывают не только серые, но и белые, и черные, и даже красные и коричневые. Минералы также бывают самых разных цветов, в основном они зеленые, но встречаются красные, черные, фиолетовые и прочие.



Впрочем, каждой породе свойственно преобладание одного какого-либо цвета, поэтому их делят по этому параметру на две главные категории – хроматические и ахроматические. Хроматические породы имеют достаточно большой разброс цветов внутри группы, ахроматические же, наоборот, имеют разброс очень незначительный и у них преобладают светлые цвета. Цвет породы зависит от компонентов, составляющих ее, например, известняк и песчаник приобретают свои цвета от наличия в их составах извести и песка, имеющих в природе светлые оттенки. Ракушечник тоже камень светлый, хотя изредка может быть темно-желтым или вообще коричневым, но это уже зависит от присутствия морского йода в структуре, а такая его концентрация в морской воде встречается редко.

Характер обработки и фактура

Обработка строительного камня производится по двум разным направлениям – абразивная обработка и обработка ударная.



Абразивная обработка бывает пилёной, шлифованной, полированной и лощеной. При разных видах обработки достигается разная степень гладкости обработанной поверхности. Самый тонкий вариант – это лощение, с применением этого метода поверхности камня придается слабый блеск, который при последующей полировке доводится до блеска практически зеркального.

Ударная обработка предполагает получение фактурной поверхности, которая отличается достаточно высокими декоративными качествами. Чем плотнее камень, тем сложнее придать ему необходимую фактуру, и тем более совершенные инструменты для этого потребуются. Наиболее легкий для обработки ударным методом камень – известняк, или песчаник.

В заключение следует сказать, что выбирая природный камень для строительства своего дома или создания ландшафтного дизайна, многие застройщики прежде всего обращают внимания на его эстетические качества. Однако самые важные качества все же физические, в основном это влагостойкость, если камень будет применяться для наружного использования. Например, гранит – самый влагостойкий камень, его часто применяли для закладки фундаментов на очень влажных грунтах. А вот известняки и песчаники очень сильно впитывают влагу и могут быстро разрушаться от ее переизбытка, поэтому применяют эти породы чаще во внутренней отделке или строительства межкомнатных стенок. Также сильно разнятся по качествам и мраморы – есть прочные и влагостойкие, а есть пористые, которые также используют только для внутренних работ.