Известняк: происхождение, цвета и способы уплотнения натурального камня
Мягкие породы камней в скульптуре и архитектуре применялись еще в глубокой древности. В раннегреческой скульптуре эти материалы были известны под названием «порос», и среди них особенно был расположен известняк и туф.
Свежедобытый из каменоломни «порос» несколько мягче, чем вылежавшийся на воздухе. Этим свойством обладают вообще все каменные кальциевые породы.
Из камня «порос» выполнена значительная часть раннеархаической скульптуры афинского Акрополя. Мягкость и хрупкость «пороса» ограничивали размеры скульптуры, заставляли ваятелей создавать скульптуру в обобщенной композиции и отказываться от тонкого моделирования различных деталей, так как пластические особенности, свойственные мрамору , не присущи известняку. Общий вид скульптуры из известняка приближался к деревянной скульптуре.
Происхождение известняков
Известняки представляют собой каменную породу органического происхождения. В морской воде живут самые разные организмы, в том числе корненожки, которые играют большую роль в образовании известняков. Корненожки обладают свойством улавливать из воды растворенную в ней известь и отлагать в своем панцире. Известь улавливают также и ракушки.
Известняк Особенности
Из скелетов этих и других мелких организмов и образуются огромные пласты известняков. С течением времени известняковые остатки организмов спрессовываются и превращаются в камень. Условия образования известняков чрезвычайно разнообразны.
Разновидности известняков
Существуют две разновидности известняков:
- Фузулиновые, из твердых скелетных остатков мелких морских животных фузулинов, которые напоминают зерна ржи, по внешнему виду и размерам
- Нуммулитовые, из скелетных остатков морских животных нуммулитов, имеющих округлую форму, напоминающую трех – и пятикопеечную монету, чем объясняется название раковин (нуммулитус по-латыни монета).
Структура известняков
По структуре известняки подразделяются на кристаллические, мраморовидные и сахаровидные, органогено-обломочные, обломочные, солитовые и др.
Цвет известняков
Известняки бывают: белые, кремовые, палевые, серые с разными оттенками – зеленоватым, розовым, красноватым и др.
Декоративные качества и сравнительная легкость пластической обработки известняка позволяли применять этот материал в наружном оформлении храмовых построек (Софийский собор XI века и др.).
Известняк не потерял своего значения и в настоящее время. Его применение можно проследить на протяжении многих веков. Декоративная объемная скульптура из известняка нашла благоприятные условия для своего развития в XVIII веке и особенно в начале XIX века в Петербурге и Москве. Примерами скульптуры из известняка являются: декоративная скульптура И.П.
Витали «Воспитание» и «Милосердие», скульптуры для Опекунского совета в Петрограде, «Морские нимфы» у главного входа в Адмиралтейство (Ф.Ф. Щедрин), «львы» на стрелке Елагинского острова и др.
Для статуарных целей в настоящее время применяют известняки главным образом белые, кремовые и палевые, плотного строения, мраморовидные и доломитизированные. Некоторые твердые поликристаллические известняки хорошо полируются и похожи в полированном виде на мрамор , почему и носят название мраморовидных.
Разрушение известняков
При использовании известняков в скульптуре часто обнаруживается неустойчивость этой каменной породы в морозы. Это объясняется тем, что они принадлежат к осадочным породам, в процессе образования которых сохраняется, заполняя поры, большое количество влаги. Следовательно, свежедобытый камень – это материал, предельно насыщенный водой.
Поэтому блок известняка для скульптуры следует выламывать весной и немедленно обрабатывать, чтобы скульптура успела высохнуть на теплом воздухе. После полной просушки скульптура из известняка может быть установлена на открытом воздухе. Разрушение скульптуры из известняка и мрамора часто происходит из-за железных пиронов и скоб, на них быстро образуется ржавчина, которая растет в объеме и разрывает камень.
Для предотвращения такого вида разрушения известняков и других каменных пород при установлении скоб и пиронов отверстия следует предварительно заливать раствором из цемента с песком в соотношении 1 часть цемента на 5 частей песка. Или ставить вместо железных пиронов титановые скобы или скобы из нержавеющей стали.
Химические способы уплотнения мрамора и известняка
Для повышения устойчивости к климатическим факторам пористых естественных и искусственных каменных материалов, могут применяться гидрофобизирующие кремнеорганические соединения и флюады (кремнефториды магния и цинка). Последние предназначаются для поверхностной обработки скульптуры из бетона, мрамора и известняка. При флюатировании в результате химического взаимодействия кремнефторида с гидратом окиси или карбонатом кальция, присутствующем в мраморе, и известняке, происходит уплотнение пор и капилляров, вследствие чего уменьшается водопоглощение и повышается прочность и морозостойкость каменного материала, уменьшается запыляемость поверхности скульптуры.
ИсточникЧто такое известняк и где применяют камень: виды, месторождения и скрытые свойства
Известняк – это минеральная порода, содержащая кальцит. Имеет много разновидностей. В ходе образования формируется в камень различной плотности и цвета, в основном пастельных оттенков. Он применяется в промышленности, а также в народной медицине, магии.
Что такое известняк
Известняк – полезное ископаемое. Бывает светлого или темного окраса. Строение с тонкими либо крупными зернами.
Камень формируется столетиями на дне водоемов из осадочной горной породы. Его находят в местах расположения древних и современных океанов, морей.
В натуральном камне, кроме кальция, также выявляют:
- морские лилии, ежей; ;
- ракушек;
- моллюсков;
- брахиоподов;
- фораминифер;
- криноидей;
- окаменелые скелеты рыб.
Основа химического состава – 50―95 % карбоната кальция. От концентрации кальцита зависит плотность минерала и чистота белого цвета. Еще камень содержит 5―50 % кварца, полевых шпатов, опала, доломита, халцедона или каолина (глины). Они окрашивают минерал в серый, розовый, красный, кремовый, черный или голубой цвет.
Разновидности и цвета
По применению выделяют известняк кормовой, флюсовый, строительный. Первый мелкий, очищен от примесей, используется для минеральных добавок, фильтров, удобрений. Второй подходит для металлургической промышленности. Из третьего строят дома, делают плитки, щебень, порошок, камни, блоки или тротуар.
Строительным и декоративным ракушечником выкладывают стены, делают заборы, утепляют здания, полы.
По структуре различают известняковый камень:
- трещиноватый – в породе есть расколы, от их количества зависит размер кусков после взрыва;
- меловой – хрупкий, пористый;
- слоистый – на изломе различаются неоднородные полосы разного цвета, оттенка;
- мелкозернистый – крупинки видно без увеличительного стекла;
- тонкозернистый – частицы видно под лупой;
- оолитовый – в мелкозернистой текстуре видны крупные кальциты;
- пористый, туф – тонкозернистый, видны крупные или мелкие отверстия;
- мраморизованный – кристаллический, плотный, неоднородный окрас, содержит окаменелости.
По химическому составу выделяют доломитизированный, глинистый (мергелистый), марганцовистый, железистый и битуминозный (черный) известняк. Название зависит от дополнительных веществ.
По происхождению минерал бывает хемогенным, вторичным, органогенным. В первом случае камень образовался из осадка карбоната кальция после химической реакции. Во втором – сформировался из обломков других известняков. Третий возник от скопления органических элементов.
К органогенной породе относят образования:
- нуммулитовые (Nummulites – вид одноклеточных организмов);
- коралловые, рифовые;
- шламовые (детритовые);
- меловые, мшанковые – (образованы из водорослей);
- фузулиновые – (Fusulina – простейшее морское животное); (смесь кальция, глины, раковин моллюсков).
По цвету различают известняк белый, золотистый, бежевый, лимонно-желтый, серый, кремовый. Бывает камень зеленый, красный, розовый, голубой, бурый.
К редким относят черный минерал. Темный окрас получается из-за содержания нефтепродуктов или органики.
История и происхождение породы
Известняк использовался в древности. Из него строили храмы богов греки. В Египте обтесанными монолитами выложили пирамиду Хеопса. В России и Мальте из него возводили здания, соборы. Археологи из камня нашли много фигурок, лепнины, предметов интерьера.
Для образования известняка необходима осадочная порода. Она появляется двумя путями. В первом случае это осаждение веществ из горячих растворов, например возле термальных источников. Окаменение происходит в процессе охлаждения.
Во втором варианте на дно оседают остатки рыбьих скелетов, ракушки моллюсков, другие органические элементы. Толща воды способствует их уплотнению с последующим отвердением.
Такую осадочную породу также называют горной. Объяснение простое: оседание происходит длительно на большой площади. В результате получаются массивные пласты с разными окаменелыми минералами. Отложения меняют рельеф дна, образуя возвышенности. После высыхания древних морей на земле остались горы с осадочными породами, где впервые нашли известняк.
Первый образуется в процессе метаморфоза, вызвавшего перекристаллизацию известняка. Во втором отложении есть натрий.
Как добывают и обрабатывают известняк
Условное обозначение известняковых залежей на физической карте выглядит в форме белого квадрата с двумя черными диагональными линиями. В инженерно-геологических документах скопление минерала отмечают прямоугольником с поперечными и продольными полосами. Знак напоминает рисунок кирпичной кладки.
Месторождения есть в Европе, России, Америке. Известняка нет только в Австралии. Мергель везут из Китая. Много ценных залежей есть в Крыму, на Донбассе, Кавказе. В Московской области добывают минерал, подходящий для цемента. В Челябинской области расположены Варненский и Устиновские карьеры.
Последние привлекают туристов и ценны археологическими находками.
Путиловский известняк пестрый, лежит в Ленинградской области. Его брали для строительства Петербурга. В Волосовском р-не есть бежевый кикеринский минерал, а в Гатчинском – желтый елизаветинский доломит. Чобаретское и Ульяновское месторождения знамениты мраморным камнем.
Есть залежи красивых известняков:
- веневский – мраморный, в Туле;
- дагестанский – белый, желтый у села Акушинский и Мугги, города Лабинск;
- казахстанский – ракушняк в Восточно-Казахстанской области;
- владимирский – в Судогодском, Ковровском районах;
- крымский – мшанковые белоснежные в Инкерманском карьере, Белогорские разработки;
- мячковский – кремовый, в Подмосковье.
Способы добычи известняка разнятся в зависимости от его объема в карьерах. Вначале с поверхности бульдозерами счищают неликвидную породу. В больших месторождениях закладывают взрывчатку. В местах малых залежей бурами и фрезами вырезают прямоугольники.
Куски добытого известняка дробят фрезерным комбайном или гидравлическим разрыхлителем, грузят в самосвалы и отвозят на завод. Против коррозии почвы образовавшиеся ямы засыпают землей, засевают травами, сажают кустарниковые растения. Для получения извести мелкую фракцию камня обжигают в печах.
Известняковая пыль оседает в легких, вызывая развитие профессиональной астмы. Все рабочие должны носить респираторные маски для профилактики болезни.
Свойства и применение известняка
Применяют минерал везде с учетом его свойств. На прочность известняка влияет внешняя среда. Строительные материалы будут долго служить в сухом климате без резких температурных перепадов. При затяжных дождях поверхность изделия набирает влагу, может размываться. В случае внезапных заморозков влажные плиты начинают трескаться.
В условиях российского климата, для уличных работ и отделки фасадов подходит только один вид известняка – Юрский мраморизованный известняк, добывающийся в Германии. Данный камень сертифицирован в России и соответствует требованиям ГОСТ 9480-2012, ГОСТ 23342-2012 и ГОСТ 9479-2011. Согласно протоколу испытаний, юрский камень легко выдерживает 150 циклов зима/лето, что является основным требованием для получения сертификата и разрешения на облицовку фасадов городских зданий.
Поэтому для применения в промышленности известняковый камень подлежит стандартизации. В маркировке указывают заглавные буквы названия и размера камня, процентное соотношение окисей микроэлементов.
ИсточникИзвестняк – полезные свойства, виды и где используются порода
Эта горная порода используется человеком со времен Древнего Египта. Из нее сложены культовые здания в разных уголках планеты. Сегодня известняк – доступный строительный камень. Ценим магами и лекарями.
Что представляет собой
Известняк – это обломочная либо осадочная горная порода.
- Состоит из карбоната кальция в форме разнокалиберных кристаллов кальцита. Лишен блеска.
- Камень известняк по составу – это кальцит плюс примеси.
- Классический известняк не особо прочен, светлый с сероватостью, желтизной, бежеватостью. Наличие в составе минералов обеспечивает заполнение пор, повышая прочность. Попутно обогащается цветовая палитра осадочной породы.
История
Формирование известняковых пород стартовало 240 млн. лет назад, во времена триасового периода. Это триасовая разновидность. Возраст залежей остальных видов втрое меньше.
Еще первобытные люди оценили как кров «выемки» в массивах известняков.
Со времен раннего Средневековья это строительный камень в Европе и на Руси.
Стена, сложенная из известняка
Из известняка сделаны фрагменты Великой Китайской стены, пирамиды Египта, стены Кремля.
Откуда берется порода
Известняки формируются тремя путями:
- Биологически. Обитатели морей и океанов вычленяют из воды карбонат кальция – строительный материал раковин, панцирей, скелетов. Пример – кораллы, ракушечник.
- Хемогенно. Осадочная порода – результат осаждения из водных соленых растворов при химических реакциях либо испарении воды. Примеры – туфы, мергели.
- Смешанный тип.
Длительность обоих процессов – миллионы лет. Отлагаясь, порода создает пласты известняка от десятка сантиметров до 4-5 километров. Чем «моложе» отложения, тем рыхлее порода.
Особый случай происхождения породы – метаморфизм. В процессе магматической перекристаллизации под воздействием запредельных температур и давления известковая порода уплотняется, твердеет, зернистость мельчает. Известняк становится мрамором.
Физико-химические характеристики
Натуральный известняк не особо плотен, прочен, легко режется. Исключение – «мраморы» и «кораллы».
Единых показателей базовых физических характеристик – плотность, предел прочности, другие – у известняков нет. Значение определяется происхождением, структурой, возрастом, типом породы. Это касается и материала из одного и того же месторождения.
Классификация, разновидности
Известняк как порода осадочного происхождения – это массивы разного цвета, пористости, прочности. Диапазон – от крошащегося мела до несокрушимого гранита.
Такое разнообразие создают примеси в составе камня – химические и органические.
Разработана классификация известняков по видам на основе базовых свойств.
По виду примесей
Наличие химического элемента в составе создает цвет камня:
Цвет камня | Вид примеси |
Коричневый, охряно-желтый | Железо |
Красный, буроватый | Марганец |
Серый до черного | Органика (нефть и подобное) |
Зеленые | Морская растительность |
Белый, сероватый | Без примесей |
Серо-черный камень известняк – самый редкий.
По структуре, составу
По составу выделяют следующие виды породы:
- Мраморизованные. Твердая малопористая порода бежевых оттенков.
- Коралловые. Твердые пористой структуры камни, строительным материалом для которых становятся раковины, панцири ископаемых моллюсков. Формируют колонии-рифы и атоллы.
- Доломитизированные. Образцы с 3,9-16,8% оксида магния.
- Мергели. Материал с серой в составе.
Промежуточное звено между известняками и мергелем – глинистые известняки. Они хрупче сланцевых глин, мягче известняков. Плюс плавающее соотношение глины и карбонатов в составе камня.
По текстуре, сфере применения
Различают материал слоистой либо трещиноватой текстуры.
По сфере использования известняки классифицируются как флюсовые и облицовочные.
Месторождения
Известняк – повсеместно распространенная порода с объемами в миллиарды тонн.
За что обрел репутацию «неисчерпаемого»:
- Залежи осадочного происхождения есть на всех континентах, кроме Антарктиды и Австралии.
- Альпы, Пиренеи, Крымские горы сложены из известняков.
- Крупнейшее месторождение выявлено на востоке Украины.
Львиная доля российских месторождений известняка сосредоточена на Европейской части: здесь миллионы лет назад плескались морские волны.
Камень добывают от Архангельска до Краснодарского края. Богаты известняками окрестности Белгорода, Тулы, Москвы, Санкт-Петербурга, Вологды, Воронежа.
Известняковый карьер в Горнозаводске
Самый молодой – Ждановский рудник в Оренбуржье.
Камень есть на Урале, Кавказе, в Сибири, но это единичные случаи.
Известняковые скалы в урочище Че-Чкыш; долина Катуни, Алтай
Добыча
Как правило, известняк залегает неглубоко.
Поэтому добыча камня ведется не шахтным, а взрыво-вскрышным методом:
- Поверхностный слой почвы снимается.
- В массиве бурятся шурфы, в которые укладывается взрывчатка и тротил.
- Материал подрывается.
- Образовавшимися обломками загружают самосвалы и вывозят на дробильно-обогатительную фабрику.
- Здесь породу дробят на фракции и отправляют заказчикам.
- Некондицию – материал мельче сантиметра – возвращают на карьер.
На маломощных участках природный камень распиливают на фрагменты нужных габаритов и вывозят на завод.
Европейцы используют технологию «взрыхление плюс погрузка». Применение взрывчатки не предусмотрено.
Где используется
Утилитарные характеристики известняка – прочность, полируемость, шлифовка, другие виды обработки – обусловили востребованность камня.
Строительство
Главные потребители продукции – строители, архитектурные и ландшафтные дизайнеры:
- Природный камень – исходник для изготовления щебня, мела, цемента, бетона, других смесей.
- Известняк – порода средней прочности, поэтому как базис стен, перекрытий используется редко. Качественный, вязкий материал – негашеная известь. Получается обжигом природного камня.
- Плитами покрывают стены зданий (внутри и снаружи), полы, лестничные марши, камины.
- Мостят дорожки в парках, вокруг загородных, дачных домов.
- Камни пастельной гаммы – эстетичный декоративный материал (балясины, карнизы, лепнина). Хорош травертин (известковый туф).
Разнообразие сортов строительного камня облегчает выбор марки для конкретной цели.
Использование Известняка в строительстве
Промышленность
Производственники используют известняк для своих нужд:
- Для металлургов это флюс, облегчающий выплавку сплавов.
- Для стекольщиков – компонент жаропрочного стекла.
- Без него невозможно изготовление резины, соды, лаков, красок, другой продукции химического сегмента.
- Аграрии закупают удобрения и корма для скота на основе либо с добавками известняка. Им нейтрализуют кислотность почвы.
- Это сырье при производстве зубного порошка, бумаги, цветного мела, варке мыла.
В пищепроме камень – фильтр при очистке воды и изготовлении сахара.
Другие сферы
- Лучший материал достается ювелирам и коллекционерам.
- Ювелиры вытачивают из полупрозрачных камней пастельных оттенков бусины, вставки для колец, брошей, перстней. Обрамляют серебром, ювелирным сплавом, мельхиором.
- Собиратели минералогических коллекций стремятся создать композицию из камней всех текстур, цветов, месторождений. Объект охоты – образцы с останками доисторической флоры и фауны в массиве породы либо отпечатками.
Ограничения
Применение известняка как основы стен зданий сдерживают его свойства:
- Впитывает воду, постепенно растворяясь.
- Взаимодействуя с кислотами, высвобождает углекислый газ.
В результате осадки, грунтовые воды с кислотными соединениями разлагают известняковый массив. Иногда очень быстро. А под зданиями создаются пустоты. Поэтому плиты либо блоки пропитывают водоотталкивающим составом.
Лечебный потенциал
Камень из органики уважают целители. Это гипоаллерген с универсальным целебным воздействием. У цветов своя «специализация»:
- Желтый . Отлаживает работу ЖКТ.
- Голубой . Понижает давление.
- Розовый , красный . Нормализует психические кондиции, сон. Используется для решения проблем крови.
Буддисты используют желтый камень как объект медитации.
Камень независимо от цвета – антисептик, подавляющий инфекции в любой точке организма.
- Голубой камень требует осмотрительности от гипотоников.
- Вдыхание известняковой пыли угнетает органы дыхания. Это проблема работников предприятий по переработке руды.
Лечение известняком предусматривает наложение камня на больное место. Можно подержать в руках либо пить воду, в которой вымытые камешки пролежали ночь.
Магическое влияние
Магическое воздействие известняка копирует кальцит:
- Активация, усиление интуиции.
- Ограждение от спонтанных действий, решений и вызванных ими проблем.
- Способность анализировать заранее последствия принятых решений.
Камень показан как талисман сибаритам, невротикам, ленивцам, гневливым натурам.
Известняк – помощник влюбленных и творческих натур. Первые добьются благосклонности любимого человека, вторые почувствуют прилив вдохновения.
Известняк по Зодиаку и профессии
Известняк относится к породам-универсалам: подходит всем знакам, кроме Скорпионов. Причина несовместимости – светлая устремленность камня и склонность к «чернокнижию» людей данного знака.
Помощь камня пригодится людям, оперирующим точной информацией. То есть инженерам, менеджерам, банкирам, бухгалтерам, юристам.
Источник