Материалы и изделия из горных пород

Добыча природного камня в зависимости от его прочности осущест­вляется в карьерах при помощи экскаваторов, если породы слабые (оса­дочные), или буровзрывным способом для разработки массивных плотных, прочных магматических и метаморфических пород.

В зависимости от места и глубины залегания добыча может вестись открытым, подводным или подземным способами.

Природный камень, доставляемый из карьеров, подвергают в зави­симости от назначения дальнейшей обработке: дроблению, распиловке, скалыванию, шлифовке и полировке.

В связи с большим разнообразием свойств, обусловленных их соста­вом и структурой, горные породы применяют в качестве нерудных строи­тельных материалов, конструкционных, отделочных и специального на­значения (кислотостойкие, теплоизоляционные и акустические).

Большой объем добываемых горных пород составляют так называе­мые нерудные строительные материалы. К ним относятся такие неорга­нические зернистые, сыпучие материалы, как щебень, гравий, песчано- гравийная смесь, песок. Их применяют в качестве заполнителей для бето­нов и растворов в качестве уплотняющего подслоя при выполнении до­рожных покрытий, балластного слоя железнодорожного пути, сооружения плотин, дамб, насыпей, засыпок при благоустройстве территорий.

Щебень - остроугольные обломки размером от 5 до 150 мм, обра­зующиеся при выветривании горных пород (природный) или получен­ные в результате их добычи буровзрывным способом и последующего дробления.

Гравий - продукт естественного разрушения и перемещения скаль­ных горных пород, представляет собой окатанные обломки размером от 5 до 150 мм. В зависимости от происхождения он может быть речным, озерным, морским и ледниковым.

Песчано-гравийная смесь состоит из песка размером до 5 мм и гра­вия (25 - 60 %). Основной объем добывают из русел рек, используют для изготовления цементных и асфальтовых бетонов, а также при строительст­ве дорог.

Песок размером от 0,14 до 5 мм может быть дробленым и природным в виде мелкообломочной рыхлой породы, добываемой открытым карьер­ным или гидромеханизированным способом выемки при речном залега­нии. В зависимости от назначения песка к нему предъявляют требования по размерам и химическому составу. Основными потребителями этого сы­рья являются производства по получению стекла, строительной керамики, бетонов и растворов, кровельных и гидроизоляционных материалов. Полу­ченные в результате многостадийного дробления горных пород щебень и пе­сок разделяют на фракции (по размерам), моют и отправляют потребителям.

К конструкционным материалам относятся бутовый камень, кам­ни и блоки стеновые, изделия для дорожного строительства.

Бутовый камень получают из осадочных пород взрывным способом и методом скола. В зависимости от назначения к. этому материалу предъ­являют требования по прочности - не ниже 10 МПа, морозостойкости и водостойкости (коэффициент размягчения не ниже 0,75). Бутовый камень весом до нескольких тонн применяют при строительстве гидротехниче­ских сооружений (дамбы, плотины), весом до 20 кг - для кладки фунда­мента и стен неотапливаемых зданий. Большой объем бутового камня пе­рерабатывают путем дробления на щебень для производства бетонных из­делий и конструкций.

Стеновые камни из горных пород получают методом распиловки и применяют для кладки наружных стен и перегородок.

Крупные блоки выпиливают с помощью механизмов из массива горных пород непосредственно в карьерах или нарезают из добытых пред­варительно блоков-заготовок. Кроме этого крупные блоки изготавливают методом кладки мелких стеновых камней на строительном растворе. При­меняемые породы: известняк, туф, доломит, песчаник плотностью 900 -

3 2

2200 кг/м. Марка блоков по прочности должна быть не ниже 25 кгс/см.

Для дорожного строительства применяют пиленые или колотые в виде бруса бортовые камни, отделяющие проезжую часть улиц от тротуа­ров, колотые и тесаные бруски брусчатки, применяемые для устройства мостовых, и колотый булыжный камень, используемый для укрепления откосов. Так как все эти изделия должны обладать достаточной прочно­стью и морозостойкостью, то их получают из плотных изверженных и оса­дочных горных пород (габбро, известняк).

Облицовочные пиленые материалы в виде шлифованных и полиро­ванных плит из гранита, лабрадорита, мрамора применяют для наружной и внутренней облицовки стен, покрытия полов, изготовления ступеней в об­щественных и уникальных зданиях.

При добыче облицовочного камня средний выход блоков-заготовок, подвергающихся последующей распиловке по размерам, составляет 20 %, остальную горную массу в виде некондиционных блоков и плит использу­ют для изготовления искусственных облицовочных материалов методом склеивания синтетическими смолами (эпоксидной, полиэфирной) или прессования с применением цемента. Отходы мелкой фракции поступают на строительные площадки для выполнения монолитных мозаичных полов, декоративных штукатурных растворов.

Природные каменные материалы, используемые в качестве дорож­ных, для возведения наружных стен, облицовки фасадов испытывают раз­рушающее действие воды в сочетании с морозом, кислых оксидов, содер­жащихся в атмосфере промышленных городов. Предохранить изделия от разрушения можно следующими способами: использовать конструктив­ную защиту, заключающуюся в придании открытой части здания (карниза, парапета) пологой формы, обеспечивающей слив воды; повысить плот­ность и гладкость поверхностного слоя изделия за счет шлифовки и поли­ровки; пропитать поверхность изделия на определенную глубину специ­альными уплотняющими составами (флюатами), затрудняющими проник­новение воды в поры материала; нанесением на лицевую поверхность из­делия гидрофобизирующих составов, придающих материалу водоотталки­вающие свойства; защитить поверхность изделия пленкообразующими по­лимерными составами (прозрачными или окрашенными).