Гранит свойства способы добычи

Какой бывает гранит и как его добывают

Гранит — горная порода, отличающаяся довольно специфичными свойствами и качествами. Последние определяют ценность материала и крайне высокую степень его востребованности в строительной отрасли. Добыча гранита производится несколькими способами. Каждый из них имеет характерные особенности, требующие применения техники и наличия у специалистов высоких профессиональных навыков.

Происхождение и свойства гранита

Гранит представляет собой магматическую горную породу естественного происхождения. Входит в категорию кислых пород, в подгруппу гранитоидов.

Происхождение залежей ископаемого обусловлено постепенным остыванием магмы, замершей в верхних слоях земной коры. Особую роль здесь сыграла значительная продолжительность процесса, за счет которой и были сформированы кристаллы гранита, образующие породу.

В состав камня входят следующие минералы:

• кварц;
• полевой шпат (калиевый);
• плагиоклаз;
• биотит;
• мусковит.

Структура гранита — зернистая. Отсюда и его название, которое в переводе с латыни трактуется как «зерно». Однако пористость камня невысока — у крупнозернистых видов она не превышает 6–7 мм.

Порода обладает рядом весьма ценных свойств, среди которых:

• прочность;
• огнеупорность;
• устойчивость к воздействию внешних факторов;
• экологическая чистота.

Камень считается одной из главных горных пород земной коры. Именно гранит слагает основание большинства континентов на планете.

Разновидности камня

Классификация гранита основана на содержании в нем элементов темного оттенка либо их отсутствии. Также значение имеют различия в структуре.

Наиболее известные виды породы:

• аляскит — не содержит примесей;
• пироксеновый — включает ортоклаз, кварц, авгит;
• двуслюдяной — в состав входят биотит и мусковит;
• амазонитовый — включает зеленый полевой шпат, имеет зеленый и голубоватый оттенок;
• финляндский — содержит красный ортоклаз;
• лезиновский — обладает розоватым и красно-розовым оттенком;
• гнейсовидный — обычный гранит с содержанием роговой обманки;
• мансуровский — белый камень с черными вкраплениями.

По структуре гранит может быть мелкозернистым, крупнозернистым и среднезернистым. Разрушение камней первой группы начинается лишь спустя 450–500 лет после начала использования. Этот сорт считается наиболее качественным и устойчивым к повреждениям.

Чем добывают гранит

При выработке породы используют технику различного порядка. А также сопутствующие приспособления.

• взрывчатые вещества;
• спецоборудование, оснащенное насадками и пилами;
• буровые установки.

Добыча камня производится в различных регионах РФ, а также вне ее пределов (Сардиния, Швеция, Китай, Индия).

Наиболее крупные месторождения России:

• Дымовское (Карелия);
• Мансуровское (Башкортостан);
• Сибирское (Урал);
• Возрождение (Ленинградская область).

Добыча производится на Южно-Султаевском и Камбулатовском месторождениях, расположенных в Челябинске и близ него. Выработка осуществляется и в других регионах.

Технология добычи

Существует несколько методов выработки гранита. Технология подбирается в зависимости от особенностей карьера, разновидности породы и материальных возможностей. Целью извлечения монолитного блока на поверхность выступает его сохранность — после завершения процесса на камне не должно быть сколов, трещин и иных повреждений.

Подрыв

Наиболее агрессивный метод. Суть заключается в бурении по контуру участка углублений, в которые затем помещается взрывчатка. После подрыва отколовшиеся куски породы сортируются и отправляются на дальнейшую обработку и распил.

Минусы технологии очевидны. В результате взрыва от монолита отделяется множество мелких осколков, в дальнейшем непригодных для использования нигде, кроме как при переработке камня в гравий. Тогда как цельных и неповрежденных блоков изымается не так уж и много. Фактически около 30 % породы списывается в качестве материала, не подлежащего обработке. Вдобавок взрывная волна существенно влияет на структуру гранита, что сказывается на его прочности.

Единственное достоинство метода — дешевизна. По этой причине технология применяется повсеместно на многих месторождениях.

Откалывание воздушной подушкой

Более лояльный способ выработки. В этом случае по границам участка также формируются углубления, в которые закачивается воздух. В результате высокого давления глыбы гранита отделяются от основного массива.

Технология позволяет повысить степень качества добываемого камня и снизить количество непригодного материала. Однако способ более дорогой и затратный по времени.

Применение камнерезов

Самый дорогостоящий вариант добычи материала. В этом случае используется оборудование, оснащенное специальными резаками с алмазными насадками.

В результате добытые глыбы обладают правильной формой и на них отсутствуют повреждения. Структура камня изменениям не подвергается. Месторождение осваивается практически на 100 %.

Применение

Самое распространенное направление применения гранита — строительство. В частности, горную породу используют для облицовки зданий и набережных. Применяют материал и при строительстве мостов, при создании насыпей вдоль железнодорожных путей.

Использование гранита весьма актуально, когда возникает необходимость в возведении прочного фундамента. В таких ситуациях породу применяют в виде щебня.

Также из камня изготавливают:

• ступени;
• плитку;
• столешницы;
• брусчатку;
• фонтаны;
• памятники;
• вазоны;
• всевозможные детали декора.

Активно используется гранит в архитектуре. Причем о его прочности и износостойкости было известно еще в древние времена. Тогда же камень широко применялся для возведения строений с колоннами. С аналогичными целями порода используется и сейчас.

Вдобавок богатая цветовая палитра гранита позволяет успешно сочетать его с другими материалами. Такой подход дает возможность находить весьма оригинальные варианты дизайна помещений.

Строительные достоинства гранита

Высокая ценность гранита как строительного материала обусловлена его уникальными качествами.

Достоинства камня заключаются в следующих характеристиках:

• прочность;
• долговечность;
• морозоустойчивость;
• водонепроницаемость;
• интересная текстура;
• многообразная цветовая гамма, начиная от черного и темно-коричневого и заканчивая светло-розовым и белым оттенками;
• натуральность и экологическая чистота.

Вдобавок материал практически не поддается сжатию. Камень не подвержен влиянию кислот и устойчив к грязи. К тому же практика показала, что натуральный гранит способствует охлаждению помещений в жару. И, наоборот, в зимнее время сохраняет тепло.

Недостатком же выступает способность породы к накоплению радиации. Однако это касается лишь отдельных видов камня. Такой материал применяется только для наружной отделки.

Источник

Гантельстан

Станки для обработки камня

менеджер 8-982-307-47-18

Распиловка

Шлифование

Снятие фаски

Инструменты

Прочая продукция

• Главная
• База знаний
• Всё о граните: состав, свойства, происхождение, месторождения, сферы применения

Всё о граните: состав, свойства, происхождение, месторождения, сферы применения

Гранит широко применяется в современной жизни. Его физические свойства, структура, состав делают минерал востребованным в производстве и строительстве. Камень является природным, поэтому экологичным материалом. У него есть радиоактивность, но для применения в повседневной жизни отбираются минералы с низкой излучаемостью.

Гранит известен богатой цветовой гаммой, которую ему придают элементы структуры – химические вещества, входящие в состав. Он разнообразный по фактуре, гармонично выглядит с другими материалами – деревом, кирпичом или мрамором. Массивы гранита использовались для возведения значимых зданий. Сегодня камень распространен больше.

Что такое гранит

Слово «гранит» происходит от латыни и означает «зерно». Материал является магматической плутонической породой. Он состоит из крупных зерен, максимальный размер которых достигает 1 см. Это превышает параметры зернистости мрамора. В геологии камень считается визитной карточкой земной коры, поскольку это один из основных компонентов состава верхнего слоя поверхности планеты и гор. Хотя предполагают, что гранит есть на Венере.

Уникальные природно-физические свойства камня делают его незаменимым во многих отраслях человеческой деятельности. Основное преимущество минерала – прочность. Он противостоит химическим и физическим воздействиям веками. На гранит не действуют микроорганизмы, особенно плесень или грибок. Этим объясняется его долгий срок службы.

Гранит ценится водонепроницаемостью, износостойкостью – неподверженностью истираниям и царапинам, а также невосприимчивостью к перепадам температуры. У минерала высокие дизайнерские качества. Он ценен в ландшафтном дизайне, интерьере и экстерьере.

Происхождение гранита

Образование гранита – вопрос, породивший много теорий. Ученые XVIII века уверяли, что гранит возникает из кристаллов, которые осаживаются на дно моря. Столетием позже появилась теория, что камень является сгустком магмы, которая при поднятии на земную поверхность запекает другие материалы. Они остывают вместе с магмой и кристаллизуются. В прошлом веке считалось: гранит образуется в результате обмывания подземными водами горных пород. Под действием движения воды одни кристаллы смывает, а другие трансформируются в кристаллы.

Сейчас считаются верной две последние теории. Экспериментальные исследования доводят, что гранит формируется двумя способами:

• гранитизацией – претворением минералов в кристаллы под действием грунтовых вод;
• магматически – в результате извержений вулканов.

Состав гранита

Структура минерала состоит из зерен:

• полевого шпата – 60%;
• кварца – 30%;
• слюды – 5-10%.
• Вместе с полевым шпатом в камень попадают:
• мусковит;
• роговая обманка;
• биотит.

Свойства гранита

Приведем такие характеристики минерала

6-7 единиц по шкале Мооса

Предельная прочность при сжатии в сухом и влажном состояниях

Соответственно 604 кг/см 2 и 550 кг/см 2

Параметр массы гранита – 2500-2700 кг/м3.

Уровень поглощения влаги определяет твердость минерала: чем меньше в процентном соотношении водопоглощения, тем более прочным получается минерал. Низкая впитываемость влаги объясняется глубоким залеганием породы в недрах.

Минеральный состав гранита влияет на его структуру. Существуют такие структурные разновидности:

• мелкозернистый;
• среднезернистый;
• крупнозернистый камень.

Параметр минерала с мелкими зернами составляет 2 мм. Эта порода больше других ценится в различных отраслях. Камень имеет высокую сопротивляемость механическим воздействия, а температура его плавления более высокая, чем обычно.

Хотя у гранита высокая прочность и плотность, он хорошо поддается резке, шлифовке и другим методам обработки. У минерала получается тщательная огранка, на поверхности после обработки появляется почти глянцевый блеск, который равен мраморному.

По химическому составу в граните преобладают щелочи. Также есть магний и железо. Основу минерала составляют:

1. Кремнезем – 72%.
2. Глинозем – 14,4%.
3. Жженая магнезия.
4. Двуокись титана.
5. Железный сурик.
6. Оксид калия.
7. Оксид натрия.
8. Оксид кальция.

На три последних элемента приходится в общей сумме 9%.

Виды гранита

В зависимости от доли минералов темных цветов в составе бывает такой гранит:

1. Плагиогранит – материал из плагиоклаза светло-серого цвета.
2. Роговообманковый – минерал с высоким содержанием роговой обманки.
3. Роговообманково-биотитовый – камень с высоким содержанием роговой обманки и биотита.
4. Аляскит – гранит из биотита и калиево-натриевого полевого шпата.

Плагиогранит роговообманковый Роговообманково-биотитовый гранит

В зависимости от текстуры и структуры минерала различают:

• порфировидный – порода из микроклина, кварца и ортоклаза. Размеры этих элементов достигают 10-15 см;
• рапакиви – камень, название которого в переводе означает «гнилой». Это разновидность предыдущего минерала с высоким содержанием розовых зерен полевого шпата. К ним присоединяется светло-зеленый плагиоклаз. Форма рапакиви круглая. Минерал склонен крошиться.

Порфировидный Рапакиви

Цвет гранита

На расцветку влияет состав, в особенности пропорции химических элементов – калиевого шпата, оксида железа и других. Основной компонент, который определяет цвет камня, – полевой шпат – плагиоклаз, ортоклаз, микроклин. Приоритетный цвет минерала – серый, что образуется из плагиоклаза. К нему добавляются включения темных тонов. Бывает:

• зеленый;
• красный – камень с преобладанием калиевого шпата, в котором много оксида железа;
• желтый;
• бурый;
• розовый;
• черно-белый – образовывается соединением кварца, амфиболы или шпата;
• белый – название для желтоватых или светло-серых пород. Чисто белого гранита в природе не существует. Оттенки желтого появляются из-за молочно-белого кварца, а светло-серого – полевому шпату такого же цвета.

Благодаря кварцу, который выглядит как зерна 2-25 мм прозрачного цвета, похожие на стекло, гранит мерцает под определенным углом обзора. Редко встречается голубоватый гранит, который получает свой оттенок от кварца.

Месторождения гранита

Гранит залегает по всему миру, поэтому он добывается практически везде. Месторождения распространены на берегах Атлантического океана в США. В России существует 50 мест, где активно добывают гранит.

Использование гранита

Физические свойства, особенно высокая прочность гранита, и широкое распространение камня в природе делают его востребованным материалом в отраслях производства, строительстве, ландшафтном и интерьерном дизайне. Обозначим сферы использования, которые используют обработку гранита:

1. Химическая промышленность – ввиду устойчивости к воздействию солей и кислот.
2. Строительство: облицовка бассейнов, набережных, фонтанов, внешняя отделка зданий – из-за низкого процента водопоглощения и морозостойкости соответственно.
3. Ремонт: внутренняя отделка помещений – из-за малого коэффициента истирания.
4. Строительство дорог – ввиду малой истираемости и большой прочности.

Также из гранита создают:

1. Элементы уличной дороги: бордюры, брусчатку.
2. Архитектурные формы: памятники, колонны, брустверы, лестничные ступеньки.
3. Элементы внутреннего декора и отделки: настенную и напольную плитку, столешницы, подоконники, карнизы, вазы.
4. Производственные детали: элементы заводских станков и измерительных приборов высокой точности, жернова.
5. Железнодорожные насыпи.

Интересные факты о граните

Хотя камень выветривается, до наших дней дожили архитектурные, культовые и другие сооружения, предметы и изделия, у которых высокая культурная ценность. Приведем некоторые архитектурные памятники древности:

1. Эскориал – монастырь в Имспании.
2. Стоунхендж – английский памятник культуре древних народов. Общая масса его камней равна 50 тоннам. Удивляет, что это сооружение рукотворное.
3. Храм Хатшепсут – святилище на честь правительницы Древнего Египта, общая масса которого – 343 тонны.
4. Постамент для статуи Медного всадника весом 2 000 тонн.
5. Александрийская колонна – первоначально это был необработанный камень высотой 30 метров.

Эскориал Стоунхендж Храм Хатшепсут Александрийская колонна

Гранит активно использовали в строительстве Санкт-Петербурга, в особенности таких зданий:

• Исаакиевский собор;
• Адмиралтейство;
• Фондовая биржа;
• Академия художеств.

Источник