Добыча, обработка и виды изделий из природного камня

Способ добычиприродного камня зависит от условий залегания породы, ее твердости, прочности и трещиноватости. Основные способы добычи: взрывной, с помощью камнекольных инструментов, с помощью камнерезных машин и др.

По виду обработки природные каменные материалы делятся на грубообработанные каменные материалы и штучные изделия и профилированные детали.

Грубообработанные материалы: песок, гравий – окатанные (округлые) зерна размером от 5 до 150 мм, получаемые из рыхлых залежей рассевом; щебень – куски камня неправильной формы, получаемые дроблением горных пород с последующим рассевом; бутовый камень – крупные куски камня неправильной формы, получаемые взрывным методом (рваный бут), или плиты неправильной формы (постелистый бут или плитняк), получаемые выламыванием из слоистых пород.

К изделиям из природного камня относят колотые и пиленые плиты и камни различного назначения. Стеновые камни выпиливают из мягких горных пород - пористых известняков, вулканических туфов, опок со средней плотностью не более 2100 кг/м³. Размеры основных типов камней: 390х190х188 мм, 390х190х288 мм, 490х240х188 мм. Каждый камень заменяет 8-16 кирпичей.

Наружная облицовка зданий выполняется из плит и фасонных деталей из плотных и атмосферостойких пород, в основном из глубинных магматических или плотных известняков. Именно использование известняка для облицовки московских зданий дало Москве эпитет «белокаменная».

Внутренняя облицовка зданий производится плитами из пород средней твердости: мрамора, пористых известняков (ракушечника, травертина) и других. Пористые породы, кроме декоративного эффекта, обеспечивают хорошую акустику помещений, благодаря чему рекомендуются для зрительных залов.

Поверхность облицовочных плит может иметь различную фактуру. Ударной обработкой можно получить следующие фактуры: фактуру «скалы» с крупными буграми и впадинами; рифленую и бороздчатую с правильным чередованием гребней и впадин глубиной от 0,5 до 2 мм; точечную – равномерно шероховатую с углублениями не более 2 мм.

Абразивной обработкой получают: пиленую фактуру с глубиной бороздок не более 1 мм; шлифованную – равномерно шероховатую с глубиной рельефа до 0,5 мм; лощеную – гладкую бархатисто-матовую с выявленным рисунком и цветом камня, без блеска; полированную – гладкую с зеркальным блеском, полностью выявляющую цвет и структуру камня.

Плиты для покрытия пола делают из твердых пород (гранит, сиенит и др.) с полированной (реже шлифованной) лицевой поверхностью. Пример использования таких плит – станции и переходы Московского метро. В помещениях с малой интенсивностью движения и высокими требованиями к декоративности могут использоваться плиты из мрамора. Толщина плит пола – не менее 20 мм.

Дорожные каменные материалы, учитывая крайне суровые условия работы, изготавливают из плотных, прочных, износостойких горных пород. К дорожным материалам относятся: бортовые камни, брусчатка, булыжный камень. Бортовые камни, отделяющие проезжую часть от тротуара, делают в основном из гранита и сиенита. Размеры их: длина 1000-2000 мм, ширина 100-200 мм, высота 300-400 мм.

Брусчатка – колотые или тесаные камни из магматических или плотных осадочных горных пород, имеющие форму, близкую к кубу. Брусчаткой вымощена Красная площадь в Москве. Это очень долговечное и декоративное покрытие улиц и площадей.

Булыжный и колотый камень используют для устройства верхних покрытий дорог 1У и У категорий, оснований под дороги, укрепления откосов земляных сооружений, для берегоукрепительных работ. Такие работы связаны с большими затратами ручного труда, поэтому булыжный камень сейчас применяется редко.

Каменные материалы для гидротехнических сооружений – защитные облицовки мостовых конструкций, шлюзов и плотин, устройство набережных и т.п. Для этих целей применяют плотные магматические породы (гранит, диабаз, сиенит и др.), обладающие высокой морозостойкостью (не менее 300 циклов) и износостойкостью.

Древесина - освобожденная от коры ткань древесных волокон, содержащаяся в стволе дерева.

В отличие от богатств земных недр лес восстанавливается и при рациональном пользовании может быть неубывающим источником сырья. По величине лесных массивов Россия занимает первое место в мире, однако это не значит, что можно неограниченно применять древесину. Лес определяет климатические условия в стране, сохраняет здоровье людей.

Потребность в лесоматериалах удовлетворяется путем комплексной переработки древесины. Наряду с традиционными материалами все шире применяют материалы из отходов древесины (горбыль, рейки, стружки, опилки и проч.) На передовых деревообрабатывающих комбинатах коэффициент использования древесного сырья доходит до 0,98.

Качество древесины зависит от породы. К хвойным породам, широко используемым в строительстве, относятся сосна, лиственница, ель, пихта и кедр. Лиственные породы используют значительно реже. Наибольшее применение из них имеют дуб, ясень, бук, береза, ольха.

По составу древесина представляет собой целлюлозу (С₆Н₁₀О₅)_n, где n>2500. Макромолекулы природного полимера - целлюлозы имеют сложное строение, эластичны и сильно вытянуты.

Строение древесины изучают на макро- и микроуровне. Макроструктурой называют строение ствола дерева, видимое невооруженным глазом. Макроструктуру изучают на трех основных разрезах ствола: поперечном (торцевом) – он делается перпендикулярно оси ствола, радиальном, проходящем вдоль оси ствола через его сердцевину, и тангенциальном, проходящем по хорде вдоль ствола. На этих разрезах можно различить следующие части ствола: сердцевину (тонкая полая трубка в самом центре – клетки первого года жизни дерева), кору, луб, камбий, годичные кольца, заболонь, ядро, сердцевинные лучи.

Под защитой коры и лубяного слоя у растущего дерева располагается тонкий кольцевой слой живых клеток - камбий. Здесь происходит деление клеток древесины. Ежегодно с весны до осени камбий откладывает в сторону коры клетки луба и внутрь ствола - клетки древесины.

Каждое годичное кольцо состоит из слоя ранней древесины, образовавшейся весной и в начале лета, и поздней, которая образуется к концу лета. Ранняя древесина состоит из крупных тонкостенных клеток и на срезе выглядит светлой. Поздняя древесина имеет мелкие толстостенные клетки; она менее пориста, обладает большей прочностью и имеет темный цвет.

Ядро - это внутренняя часть ствола, примыкающая к сердцевине, состоящая из отмерших клеток, пропитанных у хвойных пород смолой, а у лиственных - дубильными веществами. Эта часть ствола становится более твердой и менее склонной к загниванию. Более молодая древесина ближе к коре называется заболонью. Она состоит из живых клеток, по которым перемещаются питательные вещества и влага от корней к кроне. Эта часть древесины имеет большую влажность, малую прочность, легко загнивает, склонна к короблению.

Сердцевинные лучи состоят из клеток, вытянутых в поперечном направлении, и служат для создания запаса влаги и питательных веществ на зимнее время. Древесина легко раскалывается и растрескивается по сердцевинным лучам.

Микроструктуру древесины изучают под микроскопом. Основную массу древесины составляют клетки веретенообразной формы, вытянутые вдоль ствола. Исключение составляют клетки сердцевинных лучей. Поперечный размер клеток древесины 0,01...0,1 мм, длина 0,5-10 мм. Крупные сосуды (разросшиеся клетки) у лиственных пород могут достигать длины 2...3 м Оболочки клеток имеют сложное строение. У хвойных пород имеются межклеточные пространства, заполненные смолой - смоляные ходы.

Состав и строение древесины определяют ее свойства. К положительным свойствам древесины относятся малая средняя плотность (400-500 кг/м³), малая теплопроводность (например, у сосны теплопроводность поперек волокон составляет 0,17, вдоль -0,35 Вт/(м.⁰C), высокая прочность (R_сж=35-70 МПа; R_изг= 80-120 МПа). Пористость древесины составляет 50-75%, удельная прочность (по изгибу) достигает 200-230 МПа. Древесина химически стойка, обладает замечательной декоративностью, долговечностью и очень технологична.

К отрицательным свойствам древесины, ограничивающим ее применение, относятся анизотропия свойств – разные свойства по разным направлениям (следствие волокнистого строения), высокая гигроскопичность, склонность к короблению и растрескиванию, загниваемость, возгораемость, наличие пороков. Эти недостатки частично или полностью устраняются техническими мероприятиями.

Пороками называют недостатки древесины, появляющиеся во время роста дерева и хранения пиломатериалов на складе. Степень влияния пороков на пригодность древесины зависит от их вида, места расположения, размеров, а также от назначения древесной продукции. Один и тот же порок в некоторых видах продукции делает древесину непригодной, а в других понижает ее сортность или не имеет существенного значения.

- пороки формы ствола (сбежистость – значительное уменьшение диаметра по длине ствола; закомелистость – резкое увеличение диаметра нижней комлевой части ствола; кривизна);

- пороки строения древесины (наклон волокон – косослой вызывает резкое снижение прочности древесины; свилеватость – расположение волокон в виде волн или завитков; крень – смещение сердцевины; двойная сердцевина);

- сучки – части ветвей, заключенные в древесине (сросшиеся и выпадающие сучки, разветвленные или лапчатые – наиболее опасные; здоровые);

- трещины (метик, морозные трещины, трещины усушки идут по сердцевинным лучам, отлуп – по годовым кольцам);

- грибные поражения и химические окраски – вызываются грибами, использующими древесину в качестве питательной среды, или микроорганизмами;

- покоробленности – нарушение формы пиломатериалов при изменении влажности древесины (поперечная, продольная и винтообразная покоробленность – крыловатость).

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: