Материалов из природного камня. Тема 3.1 Определение и краткие исторические сведения

Тема 3.1 Определение и краткие исторические сведения. Основы производства

Определение, краткие исторические сведения. Материалы из природного камня получают путем добычи и обработки горных пород. Наиболее древние сооружения, сохранившееся до наших дней, построены из природного камня. Мегалитические культовые сооружения – менгиры, состоящие, как правило, из одного блока; дольмены и кромлехи – явились первыми зданиями, имеющими внутреннее пространство, масштаб, ритм. Знаменитый кромлех Стоунхендж в Великобритании у г. Солсбери построен от 1900 до 1400 г. до н.э. и включает три сооружения. Чаще всего для известных мегалитических построек использовали примитивно обработанные блоки из известняка или песчаника. На протяжении тысяч лет основными зданиями из природных каменных материалов были монументальные культовые сооружения, где масса преобладала над внутренним пространством. В Древнем Египте каменоломни находились по всей Нильской долине. В них добывали гранит, диорит, базальт, порфиры, известняк, песчаник, которые использовали для строительства. И интерьер, и внешний облик египетских храмов и гробниц предельно лаконичны, массивны и монументальны. Массивные культовые каменные сооружения (ступы, храмы) Древней Индии, древних майя (пирамиды, дворцы) украшены разнообразной резьбой. В каменной архитектуре Древней Греции храмы господствуют над окружающим пространством, они имеют четкое разделение несущих и несомых элементов. Размеры и пропорции ордера связывались со свойствами природного камня. Древние греки разработали архитектонику каменной стены, расчленив ее на блоки и подчеркивая швы. Размеры блоков из природного камня зависели от размеров сооружения и места их размещения (более крупные блоки укладывали в основание стен). Стоечно-балочные конструкции античной Греции нашли применение в архитектуре последующих столетий. В Древнем Риме строили монументальные общественные здания – термы, амфитеатры, базилики. Решая задачу перекрытия больших пространств, древнеримские зодчие стали применять искусственный камень – бетон, а природный камень использовали как отделочный облицовочный материал. Среди отдельных ярких мазков на огромной картине древней мировой архитектуры из природного камня отметим творения мастеров Византии, Сирии, Армении, Грузии и Руси. Дмитриевский собор в г. Владимире – яркий пример самобытного русского каменного храма с великолепной резьбой. Многие специалисты в области архитектуры считают готику вершиной зодчества из природного камня. Желание средневековых зодчих преодолеть недостатки природного камня как конструкционного материала привело к созданию очень сложных конструкций и объемных решений. Так, вертикальная направленность готических соборов явилась не только отражением религиозного стремления к небу, но и требованием учитывать свойства материала, причем строительство этих соборов длилось многие годы. Дальнейшее развитие архитектуры из природного камня, в том числе в эпоху Ренессанса, связано с переходом к более простым формам.

Основы производства. Сырье. Для производства материалов из природного камня используют горные породы, состоящие из одного природного материала (вещества, примерно однородного по химическому составу и свойствам) – мономинеральные или, как правило) включающие в свой состав несколько минералов – полиминеральные.

Генетическая классификация горных пород

Изверженные	Осадочные	Метаморфические
массивные	обломочные	механич. отложения	химич. осадки	органо-генные	измененные изверженные	измененные осадочные
глубинные (интрузивные) (гранит, сиенит, габбро)	изливающиеся (эффузивные) (базальт, диабаз, порфир)	рыхлые (вулканический пепел)	цементированные (вулканический туф)	рыхлые (глина, песок, гравий)	цементированные (песчаник, брекчия, конгломерат)	гипс доломит ангидрит	известняк диатомит мел	гнейс	мрамор кварцит сланец

Основы технологии. Блоки камня, полученные на карьере, поступают на камнеобрабатывающие предприятия для переработки. Процесс, в результате которого камню придают требуемую форму, размер и фактуру лицевой поверхности, включает ряд операций, выполняемых в строгой последовательности разнообразными камнеобрабатывающими станками. На современных предприятиях камень обрабатывают механизированным способом. В зависимости от характера используемого инструмента различают три вида обработки: резание, шлифование и скалывание. Каждый из этих видов, в свою очередь, делится на две стадии: придание камню формы и размеров выпускаемого изделия и обработку фактурную. Для этого лицевой поверхности изделия придают заданную степень рельефа. Обработка резанием – наиболее современный процесс обработки камня: этот способ высокопроизводителен, дает меньше отходов и в наибольшей степени допускает автоматизацию производства. Обработка скалыванием – также широко используемый способ, однако в большинстве случаев он сопряжен с постоянным участием оператора и поэтому более трудоемок. Ударная обработка камня механизирована и автоматизирована не полностью.

При получении требуемой фактуры абразивную обработку производят, как правило, на шлифовально-полировальных станках.

Шлифование поверхности камня позволяет достичь высокой степени ее гладкости, вплоть до зеркального блеска (для этого используют войлочный круг, под который подают полировальный порошок). Процесс шлифования останавливают при получении поверхности с заданной степенью шероховатости. В практике фактурной обработки шлифованную фактуру с рельефом 0,2-0,5 мм получают при распиловке природного камня алмазными инструментами.

Фактура камня, обрабатываемого с помощью скалывающих инструментов, может характеризоваться наличием глубокого (до 50 мм и более) рельефа, создающего четкую светотень, повышающую декоративный эффект. Наиболее выразительный вид рельефа облицовочного камня – чередующиеся бугры и впадины. Более сложна фактура неглубокого рельефа, которая достигается последовательной обработкой поверхности специальными инструментами.

К достижениям камнеобрабатывающей промышленности относится получение тонкопиленых плит природного камня для облицовки, толщиной не более 10 мм, внедрение ультразвуковой, плазменной, лазерной обработки материала, что позволяет увеличить выпуск материалов при одновременном снижении их себестоимости и повышении качества.

Литература: [1], с. 80-83; [6], с. 24-27; [10], с. 108-130.

Дата добавления: 2014-12-08