Известняк: происхождение, физические характеристики, химический состав и формула. Разновидности породы. Где добывают и используют минерал: от строительства до металлургии.
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. 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.
Отвечаю на вопрос: Что такое известняк и где я его беру
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.
Камень известняк и его применение в строительстве. 10 декабря 2015 Плитка, мрамор, гранит, камень. Чтобы понять, что такое известняк, необходимо узнать о его происхождении и местах залегания. Забегая вперед, скажем, что эта горная порода очень востребована в строительстве как натуральный природный камень, а также как вяжущий элемент при изготовлении извести и цемента. Известняк также используют в пищевой и химической промышленностях и в качестве флюса (примеси) в металлургии. Такое массовое применение и популярность материала объясняет его добычу в огромных масштабах во многих уголках мира. Старая цена 4250 руб.
Известняк
Известняк является горной породой, образованной в результате осаждения частиц органогенного и хемогенного характера. Месторождения минерального сырья, применяющегося в различных отраслях производства, распространены на обширных территориях.
Характеристика минерального состава породы
В таблице величин твердости по Моосу камень известняк занимает 3-е место по мере возрастания показателей. Его твердость соответствует 3, а плотность зависит от содержания примесей, в том числе доломита, кварца и других минералов.
Вещества, входящие в химический состав известняка, могут разрушаться под действием воды, медленно разлагаться на соответствующие основания с выделением углекислого газа. Эти природные процессы являются источниками газа для минеральных вод и факторами, способствующими образованию карстовых пещер в земных глубинах.
При повышении температурного градиента до 200°C камень быстро разлагается, а в результате обжига образуется известь.
Формула известняка, состоящего из кальцита, — это CaCO3. Если состав содержит доломит, то химическая формула включает магний CaMg(CO3)2. Известняковая горная порода, состав которой формируют раковины и их обломки, называется ракушечник (ракушняк).
Цвет минерала обычно белый или серый, но примеси органических веществ изменяют породу, привнося черный и темно-серый оттенки. Наличие соединений железа в разных концентрациях придает желтую, красную или коричневую окраску.
Виды породы
Физические свойства известнякового материала зависят от наличия пустот и пор в породе. Залежи минерального сырья встречаются во всех геологических системах.
Наиболее интенсивное формирование отложений — в карбоне, меле. Основная характеристика известняка из карбона — отсутствие блеска и белый с желтоватым оттенком цвет. Его отличительная особенность — легкость в обработке, разнообразие текстурных поверхностей и естественных рисунков.
Структура минерала разнообразна и служит в качестве основы для выделения разновидностей породы. Выделяют такие типы:
- органогенно-обломочную;
- кристаллическую;
- смешанную (обломочно-кристаллическую);
- травертин (натечную).
По размеру зерен различают крупно-, мелко- и скрытокристаллические виды известняков.
Материал, используемый в качестве писчего инструмента, для нанесения контуров на ткань, с целью развития у детей творческого уклона, более известный как мел (белый известняк), относится к типу органогенно-обломочных образований. Если рассмотреть кусочек мела при увеличении, то можно увидеть в нем мелкие ракушки.
Мощность толщ породы зависит от условий формирования осадочных образований и составляет от нескольких сантиметров до 5 км. Прочность известняка невысокая, а во влажном состоянии она снижается.
Для каждого месторождения характерен неравномерный показатель прочности сырья. Мраморовидный известняк в отличие от других минеральных образований, в том числе гранита, имеет меньшую твердость и легко поддается обработке.
Свойства минерала зависят от характера его образования и состава. Иногда порода сложена оолитовыми зернами, обломками кварца и кремния, характеризуется мелкими порами, невысокой прочностью.
Так, например, травертин (натечное образование) характеризуется структурой в виде ячеек, невысокой объемной массой; он легко поддается обработке.
Типичный пример карбонатных образований в современных условиях наблюдается возле источников, в водах которых растворенный компонент оседает на растениях и разнообразных предметах в виде налета.
Путиловский известняк в свое время являлся основным материалом при строительстве города на Неве. Отличные физико-химические свойства, минеральный состав и устойчивость к воздействию внешней среды позволяют активно внедрять его в строительство в качестве декоративного экономически выгодного материала.
Мраморизованный известняк состоит из карбонатов, в его составе содержатся окаменелости в виде моллюсков, раковин. Добываемый материал серовато-голубого, белого цвета с желтым оттенком. Мраморную известняковую породу используют в качестве отделочного компонента для фасадов при выполнении реставрационных работ.
Сферы применения минерального сырья
Горная порода не является редкой, месторождения разрабатываются во всем мире. Запасы доломитов на территории РФ распределены неравномерно, а основные залежи сырья сосредоточены в Центральном федеральном округе, на Урале и в Сибири.
В зависимости от форм залегания породы и глубины разработки добыча известняка производится с использованием специальной техники, различной по функциональности.
Применяется материал в различных отраслях промышленного производства, металлургии. Известняк в строительстве используется в качестве:
- необработанных глыб камня;
- щебня;
- извести (белого цвета);
- облицовочных плит;
- минеральной крошки и песка;
- стенового камня;
- минеральной ваты и порошка;
- муки.
В цементной отрасли используются разновидности минерального сырья — мел и мергель. Использование материала в строительстве в качестве компонента для растворов, бетона, штукатурки повышает качество и надежность работ.
Особенные свойства карбонатных образований делают их привлекательным материалом для декоративных и отделочных работ. Разнообразие текстурных и фактурных характеристик служит украшением любого интерьера.
Карбонатный материал (алебастр, гипс) является поделочным камнем. В течение многовековой истории его используют для изготовления статуэток, подсвечников, ювелирной бижутерии. Изделия, дошедшие до наших времен, пользуются спросом среди коллекционеров и ценителей искусства.
Флюсовый известняк и доломит применяются в металлургии в качестве материала и сырья для переработки нефелиновых руд на цемент, соду и глинозем. Известковый камень используют в качестве материала для строительства гидротехнических сооружений.
Производство использованного соединения, изменившего требования к свойствам флюса, предоставило возможность работать с непрочными материалами. Поэтому в качестве шихты применяют ракушечник. Его структура (большая пористость) позволяет улучшить технологический процесс и качество материала, а химический состав положительно влияет на сохранение температурных условий.
Применение известняка в сельскохозяйственном производстве (доломитовая мука) позволяет снизить кислотность почвы и увеличить урожайность культур. В качестве сырья порода используется в стекольной промышленности.
Известняковый компонент используется для очистки сахара от примесей, полировки изделий из цветных металлов, внешнего покрытия электродов и теплоизоляции конструкционных соединений.
Подробно рассказываем об особенностях этого природного камня, его видах, вариантах применения, способах и местах добычи. Известняк – популярный в строительстве камень, подходящий для возведения стен, отделки фасадов, создания декоративных элементов и малых архитектурных форм. История известняка в архитектуре, строительстве и зодчестве исчисляется тысячелетиями. Известно, что на территории современной Турции люди строили дома из известняка еще 14 000 лет назад. Пирамида Хеопса в Египте, Стена Плача в Иерусалиме, город Пальмира в Сирии – все это известняк.
Свойства известняка
Известняк — это осадочная горная порода, то есть сформированная на дне древних морей. Состоит из карбоната кальция, придающего ей молочно-белый цвет, с примесями других химических элементов, которые разнообразят цветовую гамму. Белоснежным камнем с сероватыми, желтоватыми или бурыми вкраплениями отделывают фасады и интерьеры, выкладывают дорожки. Он хорошо поддается обработке, поэтому подходит для создания причудливых архитектурных форм.
Происхождение
Зарождение этого природного камня происходило на месте древних морей. На их дне осаждался карбонат кальция (кальцит) — это химическое соединение белого или светло-серого цвета. Его сейчас используют для производства мела, шпаклевок, портландцемента, извести, бумаги.
Крупные месторождения
В РФ крупные известняковые карьеры расположены:
- в Подмосковье;
- Крыму;
- Владимирской области;.
Добыча проводится открытым способом — от общего массива с помощью специальной техники отделяют монолиты, которые затем пассируют на блоки для удобства доставки.
Состав
В составе также могут в незначительном объеме присутствовать кварц, углекислый магний. Учитывая морское происхождение, известняковая порода может включать в себя также следы древних микроорганизмов, что сближает ее с ракушечником.
- Меловой — по своим характеристикам соответствует мелу, то есть отличается хрупкостью, поэтому при возведении/отделке зданий не применяется.
- Слоистый — на срезе видны разнородные полосы, которые отличаются оттенком. Этот вид и все представленные ниже применяют в отделке и строительстве.
- Пористый — отличается множеством углублений (каверн) различного размера.
- Мелкозернистый — на поверхности хорошо видны отдельные крупинки.
- Тонкозернистый — отдельные частицы заметны только под увеличительным стеклом.
- Оолитовый — отличается сложной текстурой с мелким зерном, богатством оттенков и большим вкраплением оолитов (минеральные образования в форме шаров, эллипсов).
- Мраморизованный — имеет минерализованную структуру, разнородный оттенок, большую плотность, может содержать окаменелости.
Эстетические свойства
Этот камень отлично подходит для фасадов и интерьеров в светлых, бежевых, пастельных тонах. Он придает дому нежность, легкость, элегантность. В то же время выглядит благородно и оставляет ощущение мощи. Наиболее впечатляюще выглядят отшлифованные поверхности. Однако следует помнить, что поверхности из этой горной породы — матовые. Глянец им можно придать обработкой лаком. Исключение составляет лишь мраморизованный известняк, имеющий максимальную плотность.
Текстура отделанных поверхностей может быть слоистой, полосчатой или однородной. Она отличается мелкой пористостью. В ней могут быть небольшие полости — каверны. В ряде случаев на поверхности можно заметить остатки раковин древних моллюсков. Эти детали дают ощущение глубокой истории, прикосновения к древнему, уже исчезнувшему миру.
Цвета и оттенки
Основные оттенки чистого известняка:
- белый;
- светло-серый;
- кремовый.
Цвет во многом зависит от места добычи. Например, владимирский камень чаще всего имеет белый цвет, оттенок слоновой кости. Могут быть небольшие вкрапления сероватых оттенков. В основном же поверхность имеет ровную, однородную текстуру.
Достоинство материала — он не темнеет со временем даже под воздействием осадков, ультрафиолета. Дом, отделанный им, будет десятилетиями сохранять белоснежную белизну.
Присутствие глины и других примесей влияет на оттенок — в известняковых блоках и плитах присутствуют:
- коричневатые;
- бурые;
- желтоватые вкрапления.
Они могут разнообразить отделанную поверхность, придавая ей больше выразительности.
Один из видов — доломитизированный известняк. Он может иметь розоватый или желтоватый оттенок за счет того, что кальцит в нем частично замещен доломитом. Его использование позволяет разнообразить отделку фасада или интерьера.
Известняк в строительстве известных зданий России
В России известняковую породу первыми начали использовать в Средние века в Пскове и Новгороде. А один из первых памятников архитектуры, дошедших до наших времен — Большой Гатчинский дворец в Ленинградской области, построенный в XVIII веке. Эпитет «белокаменная» стали применять к Москве именно после того, как многие здания в ней были построены из известняка. Во Владимире его использовали для строительства Золотых ворот, Дмитровского, Успенского соборов. Пол Петропавловского собора в Санкт-Петербурге вымощен именно этим камнем.
Основные физические свойства
Плотность
Известняк, который используют в строительстве и отделке, относится к среднеплотным породам. Этот показатель составляет 1800-2600 кг/м 3 (зависит от объема примесей). Для сравнения у мрамора и гранита он доходит до 2800 кг/м 3. Плотность определяет вес конструкции. Чем она выше, тем тщательнее нужно готовить основание — фундамент, стяжку.
Морозостойкость
Для фасадных работ выбирают материал с показателем морозостойкости F150-F300. Эти свойства означают, что фасад сможет выдержать 150-300 циклов замораживания/оттаивания. Такой камень отлично подходит для Средней полосы и северных регионов России — спокойно выдерживает морозы до -40 о С. Применяется он и во влажном южном климате, где зимой часто чередуются заморозки и оттепели.
Прочность на сжатие
Показатель для различных видов этой горной породы — 46-75 МПа (при требованиях СНиП к возведению стен жилых зданий не менее 40 МПа). Она подходит для строительства/облицовки зданий высотой до 5 этажей.
Истираемость
Этот параметр составляет до 2,9 г/см 2, что соответствует интенсивному воздействию на тротуарную плитку. Эта характеристика важна для выбора материала для тротуаров, подъездных дорожек.
Водопоглощение
Показатель водопоглощения составляет 5,9%. Эта горная порода не слишком подходит для применения в бассейнах, искусственных водоемах. Но она идеальна для отделки фасадов, строительства архитектурных конструкций в садах и парках. В интерьере может применяться в том числе и в ванных, душевых.
Где используется известняк
Интерьеры
- Плитные и фасонные детали для облицовки стен.
- Лестницы.
- Полы.
- Подоконники.
- Столешницы.
- Камины.
- Колонны.
- Ванные.
Эта порода отлично поддается резке, обточке, шлифовке, патинированию, поэтому интерьер можно украшать сложными формами, а на поверхность наносить витиеватые узоры.
Фасады
- Плиты для отделки стен, фундаментов.
- Входная группа.
- Цоколи.
- Карнизы.
- Парапеты.
- Балконы.
- Дверные, оконные наличники.
Одни из главных особенностей — известняковые фасады «дышат» и обеспечивают отличную звукоизоляцию.
Ландшафтный дизайн
- Скульптуры.
- Площадки.
- Дорожки (включая подъездные).
- Бордюры.
- Ограждения.
- Арки.
- Беседки.
- Пещеры.
Камни неправильной формы весом до 30 кг могут использоваться в бутовой кладке для сооружения фундаментов частных домов, технических сооружений. Подойдут они для практически любых архитектурных конструкций для садов, парков, скверов.
Плюсы и минусы
+ Хорошо поддается обработке и подходит для создания сложных архитектурных форм.
+ Долговечный — фасад или интерьер будут служить десятилетиями, сохраняя внешний вид.
+ Эстетичный — белоснежный мелкопористый камень с вкраплениями серого, бурого, желтого оттенков придает зданиям и помещениям безупречный вид.
+ В зимнее время способствует удержанию тепла в помещении, а летом сохраняет прохладу.
+ Универсальный — используется во внешней и внутренней отделке, ландшафтном дизайне.
— Слишком большое количество глины в составе снижает прочностные качества (поэтому нужно выбирать чистый известняк).
— Отдельные виды этой породы могут содержать кислоты, поэтому нежелательно ее соседство с металлическими конструкциями.
Точный выбор вида известняка и профессиональный монтаж позволят избежать всех минусов и наслаждаться преимуществами этого камня.
Натуральный камень известняк относится к осадочным породам и представляет собой основу многих гор, коралловых рифов, меловых круч и прочих образований земной коры. Многочисленные виды и, как следствие, отличные свойства известняка объясняются тем, что рождался он в специфических условиях разных геологических периодов. Разновидности известняка. В названиях разновидностей этой породы часто отражается: Его структура (оолитовые – гранулы 0,2-2 мм, пизолитовые – гранулы более 2 мм). Наличие примесей (железистые и пр.).
- https://zen.yandex.ru/media/id/5d31cdbb520a9b00adb3bd8c/izvestniak-proishojdenie-cveta-i-sposoby-uplotneniia-naturalnogo-kamnia-604a096e013fe76fa3d3ee92
- https://sunlight.net/wiki/osnovnyie-svoystva-izvestnyaka.html
- https://alkasar05.ru/info/articles/2022/svojstva-izvestnyaka/