Свойства природного камня и их сравнительная характеристика

Природный камень издавна считается символом богатства, стабильности и долговечности.С годами камень не только приобретает ценность, но, зачастую, изменяет форму и цвет, подражая загадочному хамелеону. В природе насчитывается более 8000 разновидностей природного камня.

По своему происхождению камни делятся на три вида: магматические, или вулканические породы: граниты, сиениты, габбро, вулканические туфы, тешениты - образованы застывшей магмой. Осадочные породы: песчаники, доломиты, известняки, гипсовые камни - рождаются путем образования осадка из органических и неорганических веществ на поверхности земли или на дне водоемов. Метаморфический вид, объединяющий мрамор, сланцы, кварциты и гнейсы, появляется под влиянием высоких температур и давления.

В данной статье большее внимание  уделено осадочным и метаморфическим породам, а именно следующим природным материалам как кварцит, сланец, доломит, известняк и ракушечник.

Природные камни различаются не только своей декоративностью, но и по прочности, плотности, пористости, водопоглощению и показателем истираемости. От прочности зависит износостойкость материала. Природные камни «высокой прочности» начинают разрушаться не ранее чем через 500 лет (кварцит,  сланец),  а «средней прочности» поддаются разрушению через 50-75 лет. (доломиты, известняки). Такие материалы  как ракушечник, травертин поддаются разрушению через 30 – 50 лет. Но за счет специальных гидрофобизирующих средств, которые способны существенно повысить стойкость материала к негативным внешним воздействиям решается главная проблема невысокой механической прочности таких природных материалов.  После специальной обработки камень может использоваться даже в местах с жесткими погодными условиями.

Плотность - это масса единичного объема вещества. От этого  показателя зависит вес конструкции: чем выше плотность камня, тем конструкция будет тяжелее. По плотности камни делятся на легкие  (плотность до 2200 кг/м3): доломиты, известняки, травертин и ракушечник,  и тяжелые (плотность более 2200 кг/м3): кварциты, сланцы. Плотность зависит от пористости породы и минералов, входящих в ее состав.От пористости зависит водопоглощение и, соответственно, соле- и  кислотостойкость. А это основные показатели, влияющие на долговечность материала.

Кроме того, общая пористость определяет прочность, теплопроводность, полируемость, обрабатываемость, декоративность камня и другие качественные характеристики. С повышением общей пористости снижается прочность и объем камня, ухудшается его полируемость, но уменьшается вес изделия и улучшается его способность к обработке.

 По величине общей пористости (Р) природные камни можно разделить на камни с низкой (Р < 5%), средней (5% > Р > 20%), высокой (20% < Р < 40%) пористостью.Другим важным свойством горных пород, связанным с пористостью, является показатель водопоглощения. От него и от минерального состава материала зависит кислото- и солестойкость камня, а также его морозостойкость. При высоком водопоглощении и низкой пористости под этим давлением в материале образуются трещины. При  высокой пористости камня кристаллизационное давление распределяется           равномерно и новые трещины не образуются (яркий пример - известняк). Показатель истираемости относится к природному камню,  который используют для дорожек, лестниц, полов и площадок. Горные породы и материалы по степени истираемости (при интенсивности человекопотока 1 млн. чел. в год (мм.))условно можно разделить на след. группы:       1. Кварциты и породы группы гранита - менее 0,12    2. Рыхлые базальты, мрамор, песчаники, доломиты, доломитизированные известняки - 0,35 - 0,5    3. Мраморизованные известняки, травертины, известняки, туфы - 0,6 - 1,5    4. Рыхлые известняки - 1,5 - 2,5Исходя из вышеперечисленных свойств можно составить сравнительную таблицу свойств природного камня.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СВОЙСТВ ПРИРОДНОГО КАМНЯ
    

Свойства	Доломит	Известняк	Сланец	Кварцит	Травертин	Ракушечник
Декоративность	Поверхность камня   ровная, цвет как правило однотонный (красный, зеленый, серый, белый, розовый)		Камень ровный, гладкий, с неповторимым рельефным рисунком.Цветовая гамма разнообразна: желтый, зеленый, черный, оранжево-коричневый	Камень ровный, с вкраплениями слюды, ярко переливается на солнце.Цветовая гамма: серо-    зеленый с серебристыми вкраплениями, рыжий с золотистыми вкраплениями слюды	Камень гладкий и ровный, с уникальными рисунками, переливами мягких цветов: розовый, желтый, бежевый, темно-бежевый. Идеальный для обработки и интерьера	Камень гладкий и ровный, с вкраплениями ракушек, придающими удивительный узор камню. Цвета: розовый, бежевый. Идеальный для обработки и интерьера
Прочность	Средняя прочность		Высокая прочность		Средняя прочность
Плотность (кг/м3)	1100-2300		2200 - 2400	2600 - 2700	1100 - 2300
Пористость (%)	5% > Р > 20%		5% > Р > 20%	Р < 5%	20% < Р < 40%
Водопоглощение	2,7 %		0,01 – 3 %	0,59 %	2,7 - 4,93%
Истираемость  (1 млн. чел. в год (мм.)	0,35 - 0,6	0,6 – 1,5	0,12 - 0,35	менее 0,12	0,6 – 1,5	1,5 - 2,5