Файл: Строительные материалы_ Краткий курс_ Н_А_ Машкин, О_А_ Игнатова(1).pdf

33 

2.4. Производство каменных строительных материалов  

 
Производство  каменных  материалов    включает  добычу  и  

переработку горных пород. Добыча горной породы  (разработка  
месторождений нерудного полезного ископаемого) осуществля-
ется: 

• открытым  способом  (в  карьерах  после  снятия  слоя 

вскрышных пород); 

• подземным способом (в шахтах и штольнях). 
Способы  разработки  месторождений  зависят  от  вида  гор-

ных пород (рыхлые или массивные, мягкие или твердые). Пере-
работка  добытого  камня  происходит  на  камнеобрабатывающих 
предприятиях или дробильно-сортировочных предприятиях. 

Природные  каменные  материалы  и  изделия  получают  из  

добытых  горных  пород  путем  механической  обработки    (дроб-
ления, распиливания, раскалывания и т.п.), после которой прак-
тически  полностью сохраняется структура и свойства исходной 
породы. 

По  способу  изготовления  природные  строительные  ка-

менные материалы и изделия можно разделить на: 

пиленые  из  массива  блоки-полуфабрикаты  и  крупные 
камни; 

пиленые  из  блоков-полуфабрикатов  с  последующей  об-
работкой (стеновые камни и блоки, облицовочные плиты 
и  плиты  для  пола,  цельные  ступени,  подоконные  доски  
и др.); 

колотые  из  блоков  с  последующей  обработкой  (борто-
вые  камни,  плиты  и  камни  тесанные,  брусчатка,  шашка 
для мощения и др.); 

грубоколотые (постелистый бутовый камень); 

рваные (бутовый камень); 

дробленые (щебень, искусственный песок); 

молотые  (каменная  мука,  молотый  минеральный  поро-
шок). 

34 

Рис. 2.1. Бутовый камень 

Горные породы используются: 

после  механической  переработки  в  виде  природных  ка-
менных материалов и изделий, состав, строение  и свой-
ства которых близки к исходным горным породам; 

как  сырьевые  материалы  для  получения  искусственных 
строительных  материалов  по  различным  технологиям, 
часто  включающим  температурную  обработку,  в  ходе 
которых изменяются состав, строение и свойства исход-
ных материалов.  

Назначение 

Вид материалов 

и изделий 

Используемые  

горные породы 

1 

2 

3 

Фундаменты 

Бутовый камень, камни 
пиленые и колотые  

Изверженные горные 
породы 

Стены 

Стеновые (пиленые) 
камни, крупные блоки, 
тесаный камень 

Известняки ракушеч-
ники, туф вулканиче-
ский 

Облицовка  
наружная 

Облицовочные плиты  
и камни, профильные  
элементы 

Гранит, габбро,  
базальт,  кварцит  

35 

Продолжение таблицы 

1 

2 

3 

Облицовка 
внутренняя 

Облицовочные плиты, 
профильные элементы 

Мрамор, мраморовид-
ный известняк, извест-
няк ракушечник, туф, 
гипсовый камень,  
ангидрит  

Наружные  
лестницы  
и площадки,  
парапеты  
и ограждения 

Ступени, плиты  
для площадок, стенок  

Гранит, диорит, габбро 

Дорожные  
покрытия  
автомобильных 
дорог 

Камни бортовые,  
брусчатка, камень  
колотый  

Гранит, габбро,  
базальт, песчаник,  
известняк плотный 

Теплоизоляци-
онные  
и акустические 

Плиты, щебень 

Пемзы, туфы,  
трассы, известняки-
ракушечники 

Электроизоля-
ционные 

Доски, плиты, панели 

Мрамор, сланцы, тальк,  
слюды 

Физико-механические свойства некоторых пород  

Порода 

Предел  

прочности  

при сжатии, 

МПа,   

не менее 

Морозостой-

кость, циклов, 

не менее 

Коэффи-

циент раз-

мягчения, 

не менее 

Гранит, сиенит 

90 

50 

0,8 

Лабрадорит, диабаз 

60 

50 

0,7 

Мрамор белый,  
серый, цветной 

40 

25 

0,7 

Базальт 

30 

25 

0,7 

Песчаник 

30 

25 

0,7 

Известняк, доломит 

20 

25 

0,65 

Известняк-
ракушечник 

15 

15 

0,65 

Гипс 

15 

Не нормируется 

0,65 

Туфы вулканические 

5 

25 

0,7 

36 

Виды изделий из природных каменных материалов 

Изделие 

Размер 

Применение 

Бутовый камень  До 50 см 

Плотины, кладка фунда-

ментов, подпорные стенки 

Щебень 

5–70  
 

До 150 мм 

Для бетона 

Для гидротехнических  

сооружений 

Гравий 

Те же размеры 

То же 

Песок 

0,14–5 мм 

Бетоны и растворы 

Блоки 

V   0,1 м

3

Для стен зданий  

и подвалов, фундаментов 

Стеновые камни  490–390 × 240–190 ×  

× 188 мм 

Заменяет около 10 кирпичей  

для наружных стен 

Облицовочные  

плиты 

100...250 мм (колотые)  Для наружной облицовки 

12...80 мм (пиленые)  Для внутренней облицовки 

Свойства строительного камня 

Плотность 

 1800 

Штучный камень для стен  

и щебень для легких бетонов 

 1800 

Облицовочный, полы, гидротехни-

ческое и дорожное строительство 

Прочность, МПа 

0,4–20 
20–100 

Легкие камни тяжелые плотные 

изделия 

Истираемость, г/см

2

 0,1 

Высокая износостойкость 

Морозостойкость, 

циклов 

10, 15, 35, 

Легкие камни 

100, 150, 
200, 300, 
400, 500  

Тяжелые плотные изделия 

Водостойкость, 

К

разм

 0,8 

 0,6 

Для фундаментов и гидротехни-

ческих сооружений 

Для стен 

Теплопроводность, 

Вт/(м 

.

 ºС) 

 = 0,5–0,8 

Туфы, известняк-ракушечник 

Огнестойкость:

– температура   
   размягчения,

ºС 

– температура 
   растрескивания,

ºС 

 
100 

Гипс 

900 

Известняк 

600 

Гранит, кварц, порфиры 

37 

Выветривание горных пород 

Выветривание  –  процесс  разрушения  горных  пород  и  ка-

менных  материалов  под  действием  различных  факторов  окру-
жающей  среды.  Стойкость  к  выветриванию  зависит  от  мине-
рального состава и строения.  

Устойчивым к выветриванию является кварц; малоустойчи-

выми  –  полевые  шпаты,  ортоклаз  и  микроклин;  неустойчивы-
ми –  основные  плагиоклазы,  оливин,  кальцит,  доломит,  гипс, 
химически активные минералы – сульфиды, сульфаты. 

Факторы,  вызывающие  разрушение  каменных  мате-

риалов: 

физико-механические: 

– суточные  колебания  температуры  (возникновение  внут-

ренних напряжений за счет различного изменения объема зерен 
разных  минералов  с  отличными  показателями  температурного  
линейного и объемного расширения); 

– совместное  действие  воды  и  мороза  (возникновение  на-

пряжений,  связанных  с  проникновением  и  замерзанием  воды  в 
порах и микротрещинах материалов, в том числе возникающих 
при добыче и переработке горной породы); 

физико-химические: 

– действие  воды  на  минералы  с  повышенной  растворимо-

стью (гипс, карбонаты) (растворение и вымывание); 

– действие  воды,  содержащей  растворенные  газы,  в  том 

числе  от  промышленных  выбросов,  особенно  СО

2

,  SO

3

,  SO

2

,

NO

2 

 и др., приводящее к образованию новых и легко раствори-

мых соединений, например: 

– для карбонатных пород: 

СаСО

3

+Н

2

О+СО

2   

→ Са(НСО

3

)

2

; 

– для полевошпатовых пород: 

К

2

О·Аl

2

О

3

·6SiO

2

+2H

2

O+CO

2

→Аl

2

О

3

·2SiO

2

·2H

2

O+ 

+4SiO

2

+K

2

CO

3

; 

– действие органических кислот, образующихся при жизне-

деятельности  микроорганизмов  на  поверхности  и  в  трещинах 
камня.