Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Мрамор, свойства и описание мрамора. Реферат

.doc
Скачиваний:
345
Добавлен:
20.05.2014
Размер:
247.81 Кб
Скачать

Содержание:

  1. История

3

2. Музей мрамора

5

3. Породы мрамора

7

4. Кладка из природных камней:

9

Свойства строительного камня

-

Обработка камня

10

5. Скарновые месторождения

-

6. Мрамор «уфалейский»

12

7. Коелгинские мраморы

-

8. Мрамор из Рыскужинского карьера

-

9. Химический состав мраморов

13

10. Искусственный мрамор:

14

Литьевой мрамор

-

дизайн

15

матрицы

-

нанесение гелькоата

16

сорта полиэфирных смол

-

система отвержения

-

наполнители

17

дополнительная информация

-

пигменты

18

отверждение и съем матрицы

-

оборудование для приготовления раствора

-

как создавали литьевой мрамор

20

область применения литьевого мрамора

21

11. Значение мрамора по соннику

22

история

Мрамор - это прекрасный, до сих пор непревзойденный материал для ваяния, широко применявшийся уже античными мастерами. И свое название мрамор получил в Древней Греции. В переводе “marmor” означает “блестящий камень”. Греки считали его камнем богов, имея в виду прежде всего его высокие скульптурные качества. Благодаря способности пропускать свет на глубину, камень “оживает” - вокруг него создается легкий светящийся ореол, повторяющий контуры. Кроме того, он обладает уникальными пластическими возможностями. Эти свойства камня, характерные для лучших сортов мрамора, заметили еще в Древней Греции, и античные мастера стали использовать его для ваяния. Мраморные статуи словно излучают тепло человеческого тела, камень как будто оживает и передает состояние души.

В античные времена мрамор использовали главным образом в архитектуре и скульптуре. Богине охоты и природы Артемиде, которую древние греки признали идеалом женской красоты, жители Эфеса воздвигли великолепный храм, ставший одним из семи чудес света. Его украсили 125 колоннами из белоснежного блестящего мрамора. Из белого камня, который добывали на горе Пантеликон вблизи Афин, греки построили Парфенон, храм Зевса Олимпийского. Из паросского мрамора гениальный античный мастер изваял знаменитую “Венеру Милосскую”, находящуюся в Лувре. Из этого же мрамора и другая Венера - Таврическая, которая экспонируется в Эрмитаже.

В использовании мрамора не отставали от древних греков и древние римляне, благо не было недостатка в собственных месторождениях этого чудесного материала и ввозить его не приходилось. Более двух с половиной тысячелетий добывают мрамор в отрогах Апуанских Альп в Карраре (белый и цветной каррарский мрамор до нашего время считается одним из лучших в мире). Сахаровидный камень этого месторождения пропускает свет на глубину 4 см. Такое высокое светопреломление характерно только для самого высокосортного мрамора.

В средние века в применении мрамора было небольшое затишье, но ближе к нашему времени (XVI - XVII вв.) о нем опять вспомнили и с успехом использовали при создании дворцовых интерьеров. Насчет использования мрамора в Древней Руси к сожалению ничего сказать нельзя. А вот природные камни в строительстве здесь использовались издавна. Наиболее древние сооружения из камня известны в Закавказье, Крыму, Европейской части России. Как правило, это были культовые и крепостные сооружения. В каменных постройках городов Киевской Руси и Херсона использовался мрамор, известняк и мраморизованный известняк. Основным строительным материалом при строительстве крепостных сооружений древнего Новгорода являлся гранит и известняк. Широкое применение нашел белый известняк в постройках XI-XII веков во Владимиро-Суздальской и Новгородской Руси и в более поздних московских памятниках архитектуры.

Эпоха расцвета русского камнедобывающего и камнеобрабатывающего ремесла началась в XVIII веке, когда Петр I и его преемники строили и украшали новую столицу - Петербург. Причем был издан правительственный указ, запрещающий ввоз декоративных камней из-за границы и предписывающий находить, добывать и обрабатывать камень в России. При Петре I были построены Петропавловская и Кронштадская крепости, здание Адмиралтейства с доками и верфью, соборы, дворцы и различные государственные здания. При строительстве в основном применялись камни из Олонецкой губернии (Карелия) — мрамор, гранит, брекчия, сланцы. Камни добывались в виде цельных колонн, больших блоков для цоколей, пьедесталов, скульптур и т.д. Колонны Исаакиевского собора высотой 17 м, диаметром 2,13 м, массой 115,6 т; Александровская колонна высотой 25,6 м и диаметром у основания 3,66 м были изготовлены из гранитных монолитов, добытых в карьере Пютерлахской каменоломни около г. Выборга.

В 20-30-х годах нашего столетия камнедобывающая и камнеобрабатывающая отрасль промышленности стала интенсивно развиваться на Украине, Урале, в Средней Азии, Закавказье и Сибири. Это было связано с началом строительства и реконструкции крупных городов, сооружением Московского метрополитена. Для облицовки стен, колонн и устройства полов на станциях метро г. Москвы было применено более 700 тыс.м2 гранита, мрамора, лабрадорита, габбро и других пород. Еще более быстрое развитие отрасль получила после Великой Отечественной войны. В производство были внедрены новые станки, машины, технологическая линия для добычи, обработки и переработки камня, позволившие освободить работников от тяжелого физического труда и обеспечить народное хозяйство необходимыми стеновыми и облицовочными материалами. Природный камень использовался при сооружении таких монументальных зданий как Кремлевский дворец съездов, гостиница “Россия” в Москве, ряда объектов Ленинграда, Киева, Еревана, Баку, Ташкента и других городов.

С начала века уровень производства облицовочного камня вырос приблизительно с 500 до 12 000 тыс. м3. При этом характерной особенностью применения продукции из камня является сохранение прочностных и декоративных свойств зданий и сооружений на протяжении длительного периода (столетия и тысячелетия). Тем самым создается среда обитания, формируется архитектура, которая служит одним из главных критериев уровня культуры нации, цивилизации и всего человечества. Поэтому к множеству эпитетов XX века можно по праву добавить “новый каменный век”. Обусловлено это существенными изменениями уровня потребления и культуры применения камня. В результате усиления внимания общества к проблемам экологии, безопасности и надежности товаров и услуг определилось явное предпочтение в выборе и применении натурального сырья и продуктов. А из всего перечня природных и искусственных строительных материалов по долговечности, прочности и декоративности природный камень находится вне конкуренции.

О практической значимости промышленности природного камня говорит следующее сопоставление: оборот индустрии облицовочного камня более чем в 2,5 раза превышает оборот алмазодобывающей отрасли. Так, за 1992 г. оборот мирового рынка природного камня оценивался в 16-18 млрд. долларов США при пересчете всей продукции на условные плиты толщиной 20 мм средней стоимостью 45-50 долларов/м2. В сравнении с этим стоимость необработанных алмазов, добытых в 1994 г. (около 100 млн. карат), составляла примерно 6 млрд долларов США.

Для стран СНГ весь экспорт камня за 1992 г. не достиг 6 млн. долларов. Россия же, ранее входившая в число лидеров по производству декоративно-облицовочных материалов, в настоящее время занимает только 12-13 место в мире и в будущем может ухудшить свое положение.

Музей мрамора

Самый большой в мире музей мрамора, как ни странно, расположен в одном из самых маленьких городков Вермонта, который является одним из самых малонаселенных шатов Америки. Городок этот называется Проктор, и в нем по переписи 2000 года обитает 1,877 жителей.

Тем не менее утверждение о местонахождении самого большого в мире музея мрамора соответствует истине. В значительной степени это объясняется тем обстоятельством, что в Вермонте находятся крупнейшие в Соединенных Штатах залежи мрамора. Годные к промышленной разработке месторождения этого полезного ископаемого имеются также в Теннесси и Джорджии; более мелкие есть в Алабаме, Миссури, Колорадо и на Аляске, но ни одно из них не может тягаться с Вермонтом ни по разнообразию сортов, ни по объему запасов.

В настоящее время в Вермонте более всего добывается белого мрамора из месторождения в районе Дэнби. Кстати, этот мрамор был использован при строительстве мемориала Томасу Джефферсону и отделке зданий Верховного Суда и офисов Сената в Вашингтоне. Разработки черного мрамора, которым, к примеру, отделаны некоторые помещения Radio City Music Hall, рокфеллеровского Центра в Нью-Йорке ведутся на острове Ла Мотт, расположенном посреди озера Шамплейн, а на материке, прямо напротив этого острова, добывают красный мрамор. Зеленый же мрамор, называемый Verde Antique, извлекают из карьера рядом с поселком Кавендиш, где когда-то жил в изгнании А.Солженицын.

Городишко Проктор, бывший центром мрамородобывающей промышленности Вермонта, первоначально назывался Сазерленд Фоллс. В 1884 году он был переименован в честь полковника Редфилда Проктора, который основал здесь «Вермонтскую мраморную компанию». Причиной выбора этого поселка центром новой компании послужило не только близкое расположение залежей мрамора, но и наличие самого крупного водопада в штате. Это было идеальным местом для использования энергии падающей воды, что и способствовало превращению компании в важнейшего поставщика мрамора на протяжении последнего столетия. В период расцвета здесь работало несколько тысяч человек, и в начале прошлого века она была крупнейшей мрамородобывающей компанией в мире. В 1983 году она была перекуплена производителями мрамора из Швейцарии.

Сегодня городок Проктор ничем не примечателен, кроме своего музея. Дома в нем в основном сделаны из дерева, только пара производственных зданий, пожарка да мост через речку выложены мрамором.

В навоийской области Узбекистана в районе поселка Газган и соседнего города Нурата находится самое мощное в Средней Азии Газганское месторождение мрамора, где добывают розовый, кремовый, оранжевый, желтый, серый и черный облицовочный камень. Газганским мрамором украшены многие крупные сооружения, в том числе некоторые станции Московского, Ташкентского, Харьковского и Бакинского метро.

И в Газгане, и в Нурате очень много домов построено из слегка обтесанных желтоватых и кремовых мраморных глыб. Иногда сам дом сложен из сырого кирпича-самана, но фундамент сделан из камня. И даже дувалы, то есть обычные среднеазиатские глинобитные заборы, которыми отделяются друг от друга частные участки и дворы, там делают из мрамора. Такие вот оригинальные городки, и мрамор в них - самый распространенный строительный материал. Практически каждый житель там имеет если не мраморный дворец, то хотя бы небольшой собственный дом из этого замечательного камня.

В американском Прокторе Музей мрамора был открыт в 1933 году, еще во времена существования Вермонтской мраморной компании. Музей встречает посетителей тремя небольшими, но очень симпатичными скульптурами, высеченными из белого каррарского мрамора. В стены же холла, где они установлены, вделаны панели из разных сортов вермонтского мрамора, на которых золотом написаны их названия. Такие панели есть и во многих других залах музея, так как на территории штата Вермонт добывалось около сотни видов этого камня.

Особого внимания заслуживает «Холл президентов». Это довольно большая, длинная и не очень широкая комната, вдоль стен которой установлены барельефы американских президентов, начиная от Джорджа Вашингтона и кончая Джорджем Бушем-старшим. Портреты вырезаны из вермонтского западно-ратлендского белого мрамора, а пьедесталы изготовлены из черного Champlain Black и белого с серыми разводами Danby Montclair. Все барельефы, за исключением трех последних, были созданы мастером-резчиком Вермонтской мраморной компании Ренцо Палмерини.

В музее есть немало и абстрактных скульптур, сочетающих в себе цветовые оттенки разных сортов местного мрамора.

Гуляя по многочисленным залам музея, можно забрести в относительно небольшую комнату, вдоль стен которой стоят деревянные шкафы со стеклянными дверцами. Поначалу покажется, что это обычные книжные шкафы, заполненные пособиями и справочниками по технологии добычи и обработки мрамора, но, приглядевшись, вы обнаружите, что вместо книг в них стоят мраморные пластины - огромная коллекция различных сортов этого строительного и отделочного камня со всего мира.

Вермонтская мраморная компания начала собирать наиболее интересные образцы мрамора в самом начале прошлого века. Некоторые из них являются очень редкими и ценными. В коллекции имеются пластины мрамора со всего света, в том числе и лучшие образцы каррарского из Италии. Это одна из крупнейших в мире коллекций, многие из экспонатов которой уникальны.

В наши дни большая часть добываемого мрамора измельчается в порошок для получения карбоната кальция, широко применяемого в промышленности. Если раньше мрамор использовался преимущественно в качестве строительного и отделочного камня, то теперь он идет на получение этого химического соединения, без которого невозможно обойтись при производстве бумаги, пластмасс, красок, шпаклевок, резины, продукции бытовой химии, в строительстве. Используемый в качестве наполнителя и красителя, карбонат кальция необходим при производстве поливинилхлорида и таких полиэфирных волокон, как кримплен и лавсан. Изделия из этих видов пластмасс любой из нас может найти у себя дома - это трубы, сантехника, кафельная плитка, черепица, линолеум, ковровые покрытия, ткани и многое другое. Карбонат кальция составляет пятую часть красящего пигмента, используемого в лакокрасочной промышленности. Он является важнейшим составным элементом при производстве продукции бытовой химии - средств для чистки сантехники, кремов для обуви, а также широко используется при производстве средств личной гигиены, например, зубной пасты и даже в пищевой и медицинской промышленности. Ну и наконец, при помощи карбоната кальция борются с загрязнением окружающей среды, когда, внося его в почву, восстанавливают ее кислотно-щелочной баланс.

При музее есть, как и везде в Америке, магазин сувениров. Но очень странно, что там можно купить только ножи и вилки с ручками из местного мрамора. Все остальное – импорт. Полно изделий, сделанных из мрамора и оникса в Пакистане, Индии, Перу и других странах. Это все равно что поехать в Тулу и купить там самовар, сделанный в Вермонте.

Породы Мрамора

Структура пород мрамра чаще всего гранобластовая. Породы мрамора бывают полностью раскристаллизованы (собственно мрамор) или частично раскристаллизованы (мраморовидные известняки). По величине зерна различают мелко, средне и крупнозернистые разновидности мрамора. Наибольшей прочностью, износостойкостью и долговечностью обладают мелкозернистые разновидности мрамора. По однородности размеров зерен различают равномерно- и неравномернозернистую структуру; по характеру границ между зернами — мозаичную, зубчато-мозаичную и зубчатую структуру мрамора. Тесная взаимосвязь зерен обеспечивает долговечность и износостойкость пород (особенно зубчатая и зубчато-мозаичная структура). Текстура пород слоистая, массивная.

По цвету мраморы делятся на белые и цветные (розовые, желтые, серые, голубые, зеленоватые, красноватые, черные, коричневые, а также различные сочетания этих цветов). Цветному мрамору свойственно наличие прожилок, представляющих собой трещины, заполненные природными цементами. Наиболее ценной разновидностью является чистый, белый статуарный мрамор, который используется для изготовления скульптур.

Мраморные конгломераты, брекчии и конглобрекчии состоят из различных галек и кусков природного щебня, скрепленных известковым цементом; им свойственна пестрота цвета. В мраморном ониксе ценится просвечиваемость.

Породы мрамора прочны, достаточно износостойки, плотны, декоративны, хорошо обрабатываются и легко принимают полировку. Объемная масса колеблется от 2,3 до 2,6nbsp;т/м3, пористость от 0,6 до 3,3%, прочность на сжатие от 30 до 153 МПа, твердость по шкале Мооса от 3 до 4.

Мрамор - кристаллическая горная порода, образовавшаяся в результате перекристаллизации известняка или доломита. В процессе перекристаллизации в метаморфических мраморах, как правило, уничтожаются все следы первоначальных обломочных зерен или окаменелых органических остатков. Могут быть стерты также поверхности напластования исходных известняков. В экстремальных случаях мрамор при динамометаморфизме брекчируется и может даже обнаруживать признаки течения вследствие тектонических движений, сопровождавших метаморфизм. Состав мрамора при метаморфизме не меняется. Исходные карбонатные породы – либо известняки, либо доломиты. Соответственно мрамор состоит из кальцита (карбоната кальция), или доломита (карбоната кальция и магния), или из обоих минералов. Однако если исходная порода содержала в качестве примесей кремнезем в форме кварца или каолина, то при метаморфизме образуются такие характерные известковые силикаты, как тремолит, пироксен (диопсид) или флогопит. Углеродистое вещество, рассеянное в известняке, может быть превращено в графит (чистый углерод)3 В строительной практике мрамором называют метаморфические породы средней твёрдости, принимающие полировку; к ним относятся: мрамор, мраморизованный известняк, плотный доломит, офикальцит, карбонатные брекчии и карбонатные конгломераты. В мраморе почти всегда содержатся примеси других минералов (кварц, халцедон, гематит, пирит, лимонит, хлорит и др.), а также органические соединения. Примеси различно влияют на качество мрамора, снижая или повышая его декоративность. Окраска обычно светлая, однако присутствие даже долей процента примесей – силикатов, оксидов железа и графита – приводит к окрашиванию породы в разные цвета и оттенки, включая желтый, коричневый, красный, зеленый и даже черный; бывают разноцветные мраморы. Большинство цветных мраморов имеет пёструю окраску. Рисунок определяется не только строением, но и направлением, по которому производится распиливание камня. Цвет и рисунок проявляются после его полировки. Некоторые разновидности мрамора – мелкозернистые, другие настолько грубозернисты.

Объёмная масса от 2,65 до 2,90; сопротивление сжатию от 50 до 250 Мн/м2 (500-2500 кгс/см2); истираемость от 0,40 до 3,20 г/см2; водопоглощение от 0,15 до 0,50%. Наибольшей прочностью и наилучшей полируемостью отличаются мелкокристаллический мрамор с зубчатой связью зёрен. Структурно однородные мраморы морозостойки. Обычный известковый (кальцитовый) мрамор бурно вскипает, растворяясь в разбавленных кислотах, но доломитовый мрамор вскипает только в порошкообразном виде. Чистый кальцитовый мрамор – диэлектрик, обладающий прекрасными электроизоляционными свойствами. При определении промышленной ценности месторождений принимается во внимание наличие поблизости транспортных магистралей, а также мощность покрывающей толщи выветрелого мрамора (допустимая обычно 5-8 м).

Мрамор добывается в карьерах, реже подземным способом. Для получения монолитных блоков применяются камнерезные машины, канатные пилы, буроклиновые работы, ударно-врубовые машины.

В России и странах бывшего СССР известно до 60 месторождений мрамора и мраморизованного известняка. В России мрамор добывается на Урале и Дальнем Востоке, в Карелии, на Алтае, в Красноярском крае; на Украине – в Закарпатье, Крыму, Донецкой области; в Грузии, Армении, Узбекистане и Восточном Казахстане. Белый мелкозернистый скульптурный мрамор Мальгузарского месторождения в Узбекистане, по оценкам специалистов, лучше прославленного каррарского Лучшие сорта белого мрамора из месторождений СССР служат материалом для ваяния. Мраморы распространены довольно широко. Наибольшей известностью пользуются мраморы Италии. Знаменитый белый скульптурный мрамор добывается близ Каррары в Тоскане. Славится также желтоватый паросский мрамор из Греции – излюбленный материал древнегреческих ваятелей. В США значительные толщи мрамора залегают в восточной части страны – в Аппалачах и других районах. Добыча мрамора ведется также в Северной Африке. Крупное месторождение доломитовых .

КЛАДКА ИЗ ПРИРОДНЫХ КАМНЕЙ

Благодаря красивому чередованию рядов кладки, а также естественной окраске природных камней кладка из таких камней дает архитектору более широкие возможности эстетического характера, нежели другие строительные материалы. Но, поскольку она требует в основном ручного труда, причем рабочих высокой квалификации, что связано с повышенными затратами времени и средств, ее роль в строительстве уменьшилась, и на смену природному камню приходят другие материалы, более подходящие для механизации строительных работ. Кладочный раствор, который применяется для крепления кладки и равномерного распределения нагрузки, представляет собой смесь цемента с песком и небольшим количеством гашеной извести, затворенную водой до пастообразной консистенции. Песок должен быть крупнозернистым и хорошо подобранным по гранулометрическому составу.

Свойства строительного камня.

Многие природные каменные материалы относятся к осадочным породам, естественная слоистость которых облегчает изготовление штучного камня. В декоративных целях могут применяться гранит и другие вулканические породы. Важнейшими свойствами строительного камня являются стойкость, легкодоступность, обрабатываемость, прочность, однородность, цвет и фактура. Требования, предъявляемые к строительному камню, зависят от характера сооружения.

Стойкость. Стойкость (а следовательно, и долговечность) строительного камня зависит в основном от его пористости, так как замерзание воды в полостях приводит к образованию в камне сколов и трещин. Водопоглощение камня, характеризующее его пористость, составляет примерно от 0,2% (по массе) для гранита до 0,5% для мрамора и сланца, 2% для песчаника и 4% для известняка. Разрушение может происходить и из-за кристаллизации поглощенных солей, оказывающей такое же действие, как и замерзание воды. К растрескиванию могут приводить расширение и сжатие, связанные с изменениями температуры. Коэффициент теплового расширения камня составляет около 0,00001/C.

Доступность. Доступность камня зависит главным образом от удаленности карьера и условий транспортирования к месту строительства. Свежедобытый камень содержит «карьерную влагу», что облегчает его обработку.

Прочность. Прочность каменной кладки зависит от камня, кладочного раствора, рода сооружения и качества выполнения работ. Прочность на сжатие (в МПа): песчаник 15–150, известняк 20–200, мрамор 70–150, гранит 70–300. Плотность (в кг/м3): песчаник до 2600, известняк до 2700, мрамор 2500–2800, гранит и другие вулканические породы 2600–2700.

Однородность и цвет. Однородность камня нужна для того, чтобы строение не выглядело пестрым. Цвет материалов из осадочных пород зависит от растворенных минеральных солей. В некоторых материалах из-за таких минеральных солей под действием погодных условий могут возникать пятна обесцвечивания.

Обработка камня.

Природные каменные строительные материалы используются в виде: штучного камня с обработанной поверхностью и бутового камня. Кладка из тесаного штучного камня, изготавливаемого, как правило, распиловкой, выполняется со швами (заполняемыми раствором) шириной не более 15 мм. Кладка из такого камня обычно ведется рядами, но может быть и бутовой. Кладка из каменных блоков выполняется со швами шириной от 15 до 25 мм. Бутовый камень бывает трех видов: рваный (необработанный), постелистый (плитообразный) и булыжник (округлый). Кладка такого камня осуществляется с толстыми швами и может быть бутовой либо рядной. «Кладка насухо» производится без кладочного раствора, но применяется она редко.

СКАРНОВЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

В разрезе докембрия Юго-Западного Прибайкалья (слюдянская и хангарульская серии) карбонатные и карбонатно-силикатные породы составляют около 50%. Они

достаточно разнообразны по цвету,структуре, текстуре, химическому и вещественному составам.

Главными породообразующими компонентами пород являются СаО, MgO , SiO2 , CO2. Остальные окислы составляют доли процента, редко первые проценты. Лишь в богатых апатитом кварц-диопсидовых породах содержание Р2О5 достигает 20,5%. В целом все разновидности метаморфических карбонатных и карбонатно-силикатных пород образуют два ряда: магнезиальный и известковый с широким диапазонов колебаний в содержаниях кремнекислоты.

Кальцифиры и форстеритовые мраморы бывают белыми, желтовато-белыми, реже голубовато-белыми, мелко- и средне зернистыми, полосчатыми, иногда массивными. Кальцит-магнезиальный ( MgO до 3,5%), часто включает экссолюционные вростки доломита различной формы. Форстерит низкожелезистый, обычно окружен тонкими диопсидовыми каймами. Редкие чешуйки флогопита бесцветные или чуть золотистые. Шпинель бесцветная, светло-серая, дымчатая, светло-синяя, зеленая, бледно-фиолетовая, бледно-розовая, красная.

Кальцифиры и форстеритовые мраморы широко развиты в разрезах култукской, перевальной и безымянской свит, составляя в них до 50% мощности карбонатных пачек.

Мраморы доломитовые свойственны разрезу безымянской свиты. Это белые, нередко с сероватым оттенком, средне-крупнозернистые грубополосчатые породы. Минералы-примеси не характерны, чаще других минералов встречается графит.