Содержание:
- Введение
- Процесс образования мрамора в природе
- Разновидности мрамора
- Положительные свойства мраморного камня:
- Минусы мрамора:
- Как добывают мрамор
- Инструменты для добычи мрамора”
- Описание самого распространенного процесса добычи
- Обработка мрамора
- Промышленное оборудование для обработки мрамора:
- Где используется мрамор
- Где добывают мрамор
Добыча и обработка мрамора. Мрамор — это ценная горная порода, образованная в результате перекристаллизации доломита и известняка. Его наименование с греческого переводится как сияющий или блестящий. Подлинный мрамор на изломе напоминает сахар. Часто в нем бывают различные примеси, что отражается на внешнем виде камня, содержащего разнообразные цветовые включения.
Сферой применения прежде всего является строительство и обустройство внутренного интерьера помещения. Под наименованием «мрамор» в строительной сфере иногда понимается класс иных схожих с ним горных пород, например, доломиты, офикальциты и прочие. Поэтому свойства так называемого мрамора и истинной горной породы отличаются.
Мелкокристаллические виды мрамора обладают наибольшей прочностью и морозоустойчивость, потому могут быть использованы не только во внутренней отделке, но и без опаски применяться для наружной облицовки.
Добыча мрамора — это набор щадящих методик. Использование агрессивных может привести к нарушению структуры и увеличению количества отходов. Поэтому, например, метод буровзрыва при добыче мрамора использовать нельзя.
В тех местах, где ранее было морское побережье тысячелетиями откладывалась осадочная порода — известняк. Он состоит из минерала — кальцита. Для образования из известняка твёрдого и плотного мрамора нужны высокие температуры. В природе их может обеспечить магма, которая регулярно подогревает поверхность. Именно под ее действием известняк в течение длительного периода времени меняет структуру своих молекул. В результате он перерождается в твёрдую горную породу — мрамор.
Самый редкий и дорогостоящий вид мрамора — белый. Он занимает третье место по шкале твердости минералов. Известное месторождение такого мрамора расположено в Италии. Белый мрамор хорошо поддается обработке, поэтому итальянский мрамор называют скульптурным.
Ценность мрамора определяется его структурой, свойствами и цветом.
Помимо белого есть следующие разновидности:
- Голубой. Является редким видом и ценится, потому что чистый и однородный камень встречается в природе нечасто. Добывают его в России, США, Бразилии, Кении, Италии, Аргентине и других странах Средиземноморья. Интересно, что основной цвет голубого мрамора — белый, а голубоватым его делают небольшие включения.
- Черный. Тоже является редким и дорогим видом. Места его добычи — Испания, Турция, Италия, Россия.
- Бежевый. Такой цвет он приобретает из-за примесей железа и марганца. В зависимости от их пропорции бежевый может обладать кремовым, карамельным, древесным и другими оттенками. Он часто используется для отделочных работ внутри жилых помещений.
- Красный. В зависимости от наполненности оксидов железа красный мрамор может обладать различными оттенками, например, розоватым или алым.
- Коричневый. Сочетание карбонада железа и марганца придает коричневые оттенки камню.
- Зеленый. Камень приобретает такой оттенок благодаря наличию хлоритов в своем составе. Добывают его в Индии, России.
Самый распространённый оттенок мрамора — белый с прожилками серого или желтого цвета.
- Прочность. По своей механической прочности он превышает даже бетон. Особая структура позволяет выдерживать значительные статические и динамические нагрузки.
- Долговечность. Способен сохранять свой первоначальный вид 150 лет и более.
- Устойчив к температурным воздействиям.
- Хорошо поддается механической обработке. Не крошится, не отламывается, не трескается и не отслаивается в процессе работы с ним.
- Практически не поглощает влагу, поэтому с успехом используется в помещениях с большой влажностью.
- Морозоустойчив. Колебания температур окружающей среды не воздействуют на внутреннюю и внешнюю структура камня.
- При разломе не образуется острых граней.
- Подверженность истиранию. Поэтому использование для напольного покрытия в местах с большой численность людей крайне нежелательна.
- Подвержен образованию дефектов при контакте с кислотой. Для ухода за мраморными изделиями должны применяться только щелочные средства.
- Возможны сложности с подбором однородных оттенков мрамора на большие площади, так как структура и цветовые характеристики могут немного отличаться даже у двух разных камней из одного месторождения.
Добыча ведется открытым карьерным способом. Так как важно сохранить целостность структуры взрывные методы добычи неприемлемы.
Для минимизации дефектов добыча ведется одним из нескольких способов:
- Используют в качестве резака камнерезную машину с алмазными канатами.
- Используют перфоратор, при помощи которого бурят скважины. Образовавшиеся пустоты заполняют расширяющимися веществами: воздухом, водой и прочим. В результате откалывается монолит по заранее намеченным линиям.
- Ручным способом. Применим он лишь для некоторых пород мрамора, обдающих слоистой и хрупкой структурой. Затраты на такой способ добычи велики, но и спрос на такую горную породу огромен.
Среди самых распространенных встречаются:
- Врубочные камнерезные машины. Используются как для вырезания небольших каменных блоков, так и тех, которые внушительны по размеру.
- Барочные машины. Используются только для вырезания монолитов больших размеров.
В качестве инструментов, непосредственно производящих резку используют алмазные канаты или дисковые пилы. Размер у последних варьируется в зависимости от требуемых параметров добываемого монолита.
Сначала отделяют цельную каменную глыбу, то есть часть от мраморной скалы, для чего бурят горизонтальные и вертикальные скважины. Дальше делают пропилы в намеченных плоскостях алмазно-камнерезной машиной. Далее в расщелину вставляют пневмоподушку, сделанную из сверхпрочных материалов. Внутрь под высоким давлением нагнетается воздух. Отколовшаяся цельная часть уходит на дальнейшее использование. Остальное — это мраморная крошка.
Для транспортировки к месту обработки большие монолитные образования обычно распиливают камнерезными машинами. Пиление происходит при помощи алмазных канатов. Обязательно место пиления охлаждают водяным потоком, в противном случае дорогостоящий алмазный резак может прикипеть к мрамору.
Погрузка готовых частей камня осуществляется с помощью специального крана — деррик-крана. Он представляет собой мачтовую конструкцию, верх мачт фиксируется при помощи жестких тяг. Сама мачта и стрела крепятся на поворотном основании — платформе. Кран обладает тремя опорными точками. Внутри такого деррик-крана нет работника, управляется он при помощи специального пульта погрузчиком.
- Термический. С помощью воздействия температуры, когда мрамор нагревается до температуры плавления на непродолжительное время. Застывая камень приобретает прочность и шероховатую поверхность. Также в результате устраняется возможность скольжения, что актуально при изготовлении ступеней. Этот способ можно использовать только в промышленных условиях.
- Химический. Воздействие происходит при помощи специальных веществ и кислот. Результат — блеск на поверхности и увеличение прочности. Можно производить такую обработку в домашних условиях.
- Механическая. Сюда относятся любые виды физического воздействия на материал: распил, полировка, лощение, шлифовка, состаривание.
Лощение — это способ обработки, придающий поверхности бархатистость. Процедура происходит с использование абразивного эластичного диска и специальных средств.
Состаривание подразумевает срезание небольшого верхнего гладкого слоя, в результате чего обнажается зернистая структура, устраняется скольжение материала.
Точечная обработка подразумевает изготовление небольших архитектурных форм, предметов интерьера. Для такой работы нужны специальные инструменты и отточенный навык.
Не только в процессе добычи, но и при обработке в качестве охлаждающего элемента используется вода.
- Станки для распила.
- Различные дробилки для измельчения камня до необходимой фракции (щековые, конусные).
- Конвейерные линии дробильно-сортировочного назначения.
- Мельницы для получения мраморного порошка.
- Магнитный сепаратор (для извлечения металлических вкраплений).
- Полировочные станки для финишной обработки.
- Различные подъемные механизмы.
В промышленном производстве обработка чаще всего представляет собой процесс распила и полировки. Монолит каменной структуры поступает на специальный завод в целях дальнейшей обработки. Обычно его распиливают огромной фрезой на блоки необходимой толщины. Фреза справляется с куском в течение часа. Если же загнать монолит в специальную машину, то можно получить намного больше отдельных блоков, но это повлечет за собой увеличение временных затрат. Общее время обработки составит около 24 часов.
Настоящий цвет и блеск мрамора можно увидеть только после полировки. Шайбы с абразивными составами называются «копытами». Начинают полировать шайбами с крупным абразивом и далее зернистость уменьшают.
Сфера применения этой горной породы весьма обширна. Из нее изготавливают предметы интерьера, скульптуры, осветительные приборы, панно в виде мозаики или крошки.
В строительстве материал используют для производства внутренних и наружных работ.
Белый мрамор используется в электротехнической промышленности ввиду того, что обладает хорошими электроизоляционными свойствами. Крошка может использоваться в бетонных смесях в качестве наполнителя.
Используется мрамор и при создании скульптур, малых и больших архитектурных форм. Некоторые мастера создают картины из кусочков мрамора — модулей. Их подгоняют под нужный размер с использованием фрезеровки. Чем мельче модули, тем скурпулезнее работа над произведением.
Из мрамора производят столешницы для кухни. Они обладают природным шармом, экологичностью, долговечностью и могут прослужить 100-150 лет. Единственный минус — высокая стоимость такой столешницы и подверженность кислотным пятнам.
Если камень не отполирован, его смачивают водой и тогда становится виден настоящий цвет горной породы. Далее детали склеиваются и полируются. Финишный шаг — пропитка воском. Он создаст защитную пленку на поверхности и придаст блеск изделию.
В России огромные запасы мрамора расположены на территории Урала и Сибири. На Урале добывают серый, медовый, черный и даже редкий белый вид мрамора в Еленинском месторождении. В Сибири добывают светло-сиреневые, кремовые, желтые, розовые и другие виды мрамора. Сибирский регион богат запасами мрамора, но на сегодняшний день не все месторождения разработаны, существуют проблемы с отсутствием промышленной инфраструктуры.
Также добывается мрамор в Южном регионе, Европейской и Центральной части, по сути по всей территории России.
Мрамор добывают в Китае, Армении, Грузии, Узбекистане, на Украине. Из стран Европы добыча ведется в Греции, Испании, Италии, а также в странах африканского континента и в США.
Самые большие месторождения расположены в Китае (Гуанси), в Италии (Каррера), в Индии (Раджастан), в Греции (Тасос), в Испании (Аликанте), в России (Коелгинское месторождение), в США (Вермонт).
Особенностью Сибирского мрамора является его большая по сравнению, например, с итальянским твердость. А мрамор из месторождения в Уфалее (Челябинская область) обладает высокой устойчивостью к истиранию. К тому же по сравнению с итальянским он более доступен по цене и его выгоднее использовать, например, для изготовления напольного покрытия.
Мрамор Испании отличается высокой устойчивостью к температурным колебаниям, а также к воздействию влажности и агрессивных сред.
