Мел, известняк

Записи с меткой «известняк»

В настоящее время разработка известняка стала активно возрождаться. Всё больше зданий стало обретать изящную белокаменную отделку, возвращая России забытый эпитет «белокаменная». Восстановлением облицовки памятников старины занимаются бригады квалифицированных специалистов и резчиков по камню. Их новые работы не уступают творениям древних мастеров, а благодаря использованию новых современных инструментов, художественная резьба стала более изящной, утонченной.
Вновь открытые по всей России каменоломни позволяют поставлять специалистам по обработке камня известняки различных видов и оттенков – от ослепительного белоснежного до благородного желтоватого. Но специалисты по камнеобработке не ограничиваются камнем только российских месторождений: известняк успешно поставляется и из зарубежных стран, в том числе и из Италии.
Эта широко распространенная горная порода возникла на Земле много миллионов лет назад на дне древних морей из морских осадков и занимает более 10% отложений покрова нашей планеты. Известняк почти полностью состоит из кальцита и имеет уникальную внутреннюю структуру: объем внутренних пор достигает 2030% от объема камня, благодаря чему минерал «дышит». Этим объясняется высокая морозостойкость белого камня, а значит, и его долговечность. Пленка выветривания, которой со временем покрывается материал, предотвращает дальнейшее химическое разрушение камня. Твердость кристаллов кальцита придает известняку высокую прочность, а мелкозернистость и наличие пор делают его одним из самых удобных для обработки материалов. Последнее свойство во многом и определило роль белого камня в архитектуре многих стран мира, в том числе древней Руси.

Из известняковых блоков построены Египетские пирамиды. Известняк широко использовался при строительстве знаменитых замков Франции, Англии, Германии, и других стран Европы. Его можно найти практически во всех старых постройках Лондона и Парижа, например, Собор Парижской Богоматери,. Применение известняка крайне разнообразно. Это блоки фундаментов и стен, своды перекрытий, а также элементы декора фасадов — наличники, порталы дверей, карнизы, колоны и пилястры, желоба водосливов, ступени, плиты полов и т.д. Он также широко использовался для декоративных резных фасадных плит и скульптуры.
Наиболее выдающиеся архитектурные сооружения Средневековой Руси и дореволюционной России выполнены с использованием известняка. Первенцами Белокаменной архитектуры Древней Руси были, возведенные Юрием Долгоруким, храмы в селе Кидекше и городе Переславле-Залесском почти одновременно в 1152-1157 годах. Белокаменное строительство было продолжено сыном Юрия Долгорукого Андреем Боголюбским. Этот исключительно энергичный русский князь собрал, как пишется в летописи, “ото всех земель” мастеров каменных дел. Во Владимир приехали из отдаленных мест мастера-каменотесы и резчики. Андреем Боголюбским были построены главный собор Владимира – Успенский, дворец в его загородной резиденции Боголюбове и шедевр русской архитектуры церковь Покрова на Нерли.
Дмитриевский Собор во Владимире построенный в 1194-1197 годах из блоков белого известняка, поражает изысканностью своих форм и богатством белокаменного резного декора. И самым загадочным сооружением Древнерусской архитектуры являются последней из соборов построенных в домонгольскую эпоху – Георгиевский собор в городе Юрьев-Польской во Владимирской области. Возведенной в 1230-1234 годах внуком Юрия Долгорукого Всеволодом Андреевичем Храм был покрыт снизу до верху фантастической белокаменной резьбой. Настенные барельефы представляли собой удивительную смесь образцов языческой Руси, восточных ковровых мотивов и сюжетов из Библии. Простояв до 1471 года (237 лет), собор внезапно обрушился. Для его восстановления Иван III послал в Юрьев известного зодчего Василия Ермолина, который восстановил храм. Из-за сжатых сроков проведения работ (одновременно Ермолин много строил в Московском кремле). Храм был восстановлен в других формах и с изменением композиционного рисунка резных рельефов. Однако, и в таком виде храм поражает воображение и является архитектурным сокровищем Росси. В 2003 году Георгиевский собор Юрьева-Польского включен в список всемирного наследия ЮНЕСКО.
В дальнейшем белый камень широко применялся при строительстве жилых, культовых и общественных зданий Московской Руси. Это Белокаменный кремль Дмитрия Донского (1360 год, для кладки стен и башен было израсходовано 14370 м(3) камня, Грановитая Палата (1487-1491гг) в Кремле и Успенский Собор – главный собор Кремля (1479г). В те времена в Москве начал широко использоваться кирпич, однако, фундаменты сооружений и цокольные части стен выполняли из белого камня.
Очень широко белокаменные детали использовались для украшения зданий. Так например, известнейший Московский Храм – Церковь Вознесения в Коломенском, построенная в 1532 году из кирпича, украшена белокаменным узорочьем. Традиция использования белого камня продолжалась до начала ХХ века, когда практически во всех храмах, дворцах и дворянских усадьбах независимо от их стиля (барокко, русский классицизм, ампир, модерн) использовались белокаменные детали. Красно-кирпичные постройки, украшенные деталями из белого известняка, особенно выразительны, т.к. контраст красного кирпича и белого камня создает гармонию строгости и нарядности.
К сожалению ХХ век не оставил на территории Европейской Росси достойных сооружений из белого камня. Он ограниченно применялся в фундаментах, стенах и безликой отделке. Архитекторы были увлечены металлом, бетоном, стеклом.
В конце ХХ века в Росси началось индивидуальное массовое строительство. Его первые опыты хорошо узнаваемы, т.к. являют собой простейшие в архитектурном смысле сооружения из красного и (или) силикатного кирпича. Однако сейчас вкус к красивым постройкам возвращается. На фасадах новых зданий можно видеть различные облицовочные материалы – так называемый сайдинг, керамические и керамогранитные плитки, различную штукатурку, облицовки из искусственного камня и натуральных гранита, мрамора и другое.
Не обсуждая их эстетической ценности, можно утверждать, что очень часто эти материалы не являются оптимальными с экономической или физико-технической точки зрения. Так климат Европейской Росси не позволяет говорить о долговечности штукатурок и клеев для плиток. А достойных заменителей белого камня для элементов декора фасадов (наличников, капителей, карнизов, поясков и т.д.) практически нет.

Белый камень – известняк – древнейший строительный материал, применявшийся в Северо-Восточной Руси. В отличие от Киевской Руси, где главным строительным материалом был кирпич, Владимиро-Суздальские и Московские князья использовали для возведения особенно важных построек – храмов и дворцов,- белый камень. И это, не смотря на ограниченные возможности добычи этого камня на всём огромном пространстве Северо-Восточной Руси. Это объясняется рядом причин:
Первое: Именно на территории Владимиро-Суздальской, а позднее Московской Руси находятся несколько выходов на поверхность известняка исключительно высокого качества. Это — так называемый мячковский горизонт белых известняков (по названию села Мячково на Москве-реке к юго-востоку от Москвы). На всей Европейской территории России извеcтняки такого качества обнажаются только в некоторых местах: в долинах рек Москвы, на Оке в Московской и Рязанской областях, на Верхней Волге в Тверской области, на реках Онеге и Северной Двине в Архангельской области, притоками Клязьмы во Владимирской области.
Второе: Белый камень, благодаря своей однородной и пористой структуре, обладает неоценимыми в строительстве свойствами. Он прочен, но легко обрабатывается (пилится, режется, шлифуется). Имеет высокую морозостойкость за счет открытости пор друг другу. Он химически стоек, так как покрывается пленкой выветривания, которая предотвращает дальнейшее химическое разрушение камня. Белый камень долговечен. Древнейший на Руси белокаменный Храм Бориса и Глеба в селе Кидекша под Суздалем построен в 1152 году и стоит уже более 850 лет.
Третье: Белокаменные сооружения исключительно красивы. При этом их красота глубоко национальная, т.к. применение однотонного белого камня подталкивает архитектора к совершенству форм и лаконичности деталей, что и является глубинным выражением Древней Русской архитектуры.

Известняк – широко распространённая осадочная горная порода, возникшая миллионы лет назад на дне древних морей из морских осадков. Более 10% всех отложений земного покрова занимает известняки различных качеств и свойств.
Известняк состоит (почти полностью) из одного минерала – кальцита (CaCO3), который является продуктом жизнедеятельности биосферы. Кальцит, выпадая из морской воды тонким осадком смешанным с обломками раковин и другими животными останками, образует карбонатный ил. Под давлением за миллионы лет ил кристаллизовался, превращаясь в известняк. В результате горообразовательных процессов пласты известняка перемещались и видоизменялись. Чистый минерал кальцит бесцветный или белый. Примеси делают его цветным. Он может быть серым (мергелем), если содержит большое количество оксида магния или желтым (доломит), если содержит глины и кремний. Чем выше содержание чистого кальцита в известняке, тем однороднее его структура и лучше свойства как строительного материала.
Мячковские известняки сформировались 230-240 миллионов лет назад из морских осадков в каменноугольный период и практически полностью (до 99%) состоят из кальцита.
Белый камень имеет уникальную внутреннюю структуру. Кристаллы кальцита и обломки древних раковин соединены между собой таким образом, что объем внутренних пор, достигает 20-30% от объема камня. Поры представляют собой промежутки между обломками раковин, которые также состоят из минерала кальцита. Кристаллы, выпавшего из воды кальцита, поперечником 0,01-0,1 мм имеют очертания в виде лапок и сцепляются не только друг с другом, но и с обломками раковин по кривым швам, оставляя промежутки в виде субмикрокристаллических пор. Эти поры, в большинстве случаев, соединены друг с другом. Благодаря этому камень “дышит” и вода в нем может медленно фильтроваться под давлением. Этим объясняется его высокая морозостойкость. Это происходит потому, что намерзающий снаружи лед выдавливает свободную воду внутрь камня по порам. Объем пор всегда больше объема вытесняемой воды, т.к. величина водопоглощения мячковских известняков примерно в три раза меньше их общей пористости, и составляет 7-12%.
Высокая твердость (прочность) кристаллов кальцита обуславливает высокую прочность белого камня, а мелкозернистость, однородность и наличие пор делает его легко поддающимся обработке. Известняки других месторождений или имеют слоистую структуру, что приводит их к меньшей прочности, или имеют другое сцепление образующих камень твердых частиц и пористость, что делает их менее морозостойкими и не поддающимися обработке.

Солигаличский известковый комбинат ведет добычу известняка в Бединском месторождении. Известняк добывают открытым способом в карьере. Полученную массу известняка в виде крупных и мелких кусков погружают в транспортные средства одноковшовым экскаватором. Известняк доставляют на комбинат автосамосвалами. Перед обжигом известняк соответствующим образом сортируют по размеру кусков. Это осуществляется на дробильно-сортировочной установке, работающей по замкнутому циклу с использованием щековых дробилок. Обжиг известняка происходит в шахтных печах. Известняк горная осадочная порода, преимущественно состоящая из карбоната кальция СаСО3. Наиболее частыми примесями в известняке являются доломит, глинистые минералы, кварц, окислы и гидроокислы железа и марганца, а также марказит, пирит, фосфаты, гипс, органическое вещество и др. Химический состав чистых известняков приближается к теоретическому составу карбоната кальция (56% CaО и 44% СО2). При содержании в известняке MgO от 4 до 17% их называют доломитизированными. При возрастании содержания магния известняк через ряд промежуточных разновидностей переходят в доломиты. Известняки, содержащие от 25 до 50% глинистых частиц, называются мергелями. Существуют также переходные образования между известняками и песчаниками. Природный мел также представляет собой известняк, состоящий на 96—99% из СаСО3. Изменение известняка под влиянием процессов метаморфизма приводит к образованию мрамора. Переходные разности называются мраморизованными известняками. Характер и степень зернистости известняка различны; иногда в известняке наблюдается хорошо выраженная слоистость. По структурным признакам известняк разделяются на органогенные, кристаллические, обломочные и со смешанной структурой. Чистый известняк — белого или светло-серого цвета, примеси органических веществ окрашивают известняк в чёрный и тёмно-серый цвета, а окислы железа — в жёлтый, коричневый и красный. По происхождению различают: органогенный известняк, образующийся за счёт накопления органических остатков (ракушечники, шламовый и рифовый известняк); хемогенный известняк, возникающий в результате осаждения кальцита из растворов; обломочный известняк, образующийся за счёт накопления обломков — продуктов разрушения более древних известняков. Большинство известняков формировалось в мелководных морских бассейнах путём накопления органических остатков, при одновременном химическом осаждении кальцита, реже — в водоёмах суши. Известняк залегает в виде пластов, мощностью несколько сотен, а иногда и тыс. м. Залежи известняка встречаются среди отложений всех геологических систем — от докембрийских до антропогеновых. Известняк применяют во многих отраслях народного хозяйства: в чёрной металлургии (в качестве флюса), в промышленности вяжущих стройматериалов — для изготовления портландцемента, в химической промышленности — при производстве соды, карбида кальция, минеральных удобрений и др.; в сахароварении — для очистки свекловичных соков; в стекольной промышленности для придания стеклу термической стойкости, механической прочности и устойчивости против воздействия химических реагентов и выветривания. Кроме того, известняк применяют в полиграфической промышленности, в жилищном, дорожном и промышленном строительстве (бут, щебень, камень для кладки стен, облицовочный и декоративный камень и т. п.).

С течением времени ИЗВЕСТНЯКИ не теряют своего элитарного эстетичного вида, приобретая шарм античности. Они также имеют наивысшую экологическую и биологическую совместимость с человеком, обладая ярко выраженными природными свойствами антисептика и антиаллергена. Имеют, как правило, отрицательный радиоактивный фон, и по своим параметрам сопоставимы только с натуральным деревом. Стены из него дышат, пропуская пар и влагу, сохраняя прекрасную звукоизоляцию. Абсорбируя тепло, излучаемое солнцем, они предотвращают нежелательный нагрев здания, формируя наиболее благоприятную среду обитания для человека.

Добыча известняка проводилась довольно просто способом ломки. Назывался он так потому, что верхний слой породы поднимали ломами и разбивали ударами молота по железным клиньям. Небольшие куски камня вытаскивали вручную, для более крупных применяли приспособление типа ворота, которое приводили в действие от десяти до двадцати рабочих.
Распиловка камней на блоки осуществлялась вручную простой железной пилой. В процессе работы на место распила добавляли песок (как абразив) и воду, делающую натуральный камень более мягким и податливым. Часть добытого известняка шла на обжиг для получения извести, бруски и блоки предназначались для строительства фундаментов и стен, а плоские плиты шли на внешнюю и внутреннюю отделку зданий.
Обработка изделий из белого камня также осуществлялась вручную: неровности поверхности скалывали специальным инструментом, а затем шлифовали с помощью речного песка и чугунной гладилки. Для шлифовки фигурных элементов изготавливали отдельные терки, повторяющие формы выступов. Для придания готовым изделиям дополнительной прочности их высушивали под солнцем или в специальных печах.

Материалом для фундамента храма был выбран известняк. Для того, чтобы его доставка не обходилась слишком дорого, добыча этого камня началась в селе Григорово, расположенном неподалёку от Москвы. Однако изза наличия подземных ручьев и непрочности почв на Воробьевых горах строительство пришлось завершить и выбрать для храма другое место на берегу Москвыреки, неподалеку от Кремля. После окончания строительства на Воробьевых горах были приостановлены и григоровские разработки известняка. К этому месторождению возвратились уже позже, через 15 лет, когда приступили к новому строительству храма.
Для отделки стен использовался плотный белый известняк, разрабатывавшийся в окрестностях Коломны. Также для внутренней и наружной облицовки применялись другие природные камни темнозеленый лабрадорит, розовый шокшинский кварцит, разноцветные мраморы. Храм Христа Спасителя строился почти 40 лет, и по окончании работ выглядел белой глыбой, похожей на гигантский айсберг. Таким он остался в памяти современников даже после того, как это величественное сооружение было разрушено.
Со времен использования в качестве отделочного материала белого камня на Руси было создано множество великих архитектурных шедевров, некоторые из которых славятся не только в стране, но и за рубежом. Некоторые из них, к сожалению, не сохранились до наших времен, но большая часть церквей, дворцов и усадеб восхищает своей красотой и изысканностью отделки и по сей день.

На Руси использование известняка началось со времён постройки князем Андреем Боголюбским храма Покрова на Нерли, в 1165 году. По преданию, камень для постройки был привезён из булгарского царства, над которым князь одержал победу за год до начала строительства церкви. Белокаменные резные рельефы украсили стены постройки, а центральной фигурой в композиции стал восседающий на троне царь Давид, левой рукой держащий псалтырь, а правой творящий благословление.
Впрочем, до храма Покрова на Нерли был построен белокаменный Храм Бориса и Глеба в селе Кидекша под Суздалем, и датой его сооружения называют 1152 год.
Дальнейшее строительство на Руси велось из местного известняка. Его добычу начали по указу Дмитрия Донского, решившего окружить Московский Кремль каменной стеной. С тех пор белый камень стал использоваться повсеместно как для строительства, так и для художественного оформления сооружений орнаментами и порталами. Белые и желтоватые мячковские известняки стали идеальным материалом для создания изысканной резьбы и скульптурных композиций, а мастеров, трудившихся над ними, называли камнесечцами.
Одним из прекраснейших белокаменных сооружений стала церковь Знамения, построенная в селе Дубровицы, неподалёку от Подольска. Она возведена из блоков мячковского известняка и украшена удивительной резьбой в виде листьев и гроздьев винограда, вьющихся по стенам. Мастерство строителей и резчиков по камню позволило создать храм, признанный одним из шедевров мирового искусства.
Для изготовления барельефов белый камень стал активно использоваться во второй половине XV века. Именно тогда зодчим и скульптором Василием Ермолиным были изготовлены два барельефа, установленных на Спасской (ранее называвшейся Фроловой) башне Московского Кремля. С наружной стороны ворот был установлен герб города Москвы, изображающий Георгия Победоносца. А через двадцать лет после этого события, в 1466 году, сторону башни, обращенную на Кремль, украсил барельеф с фигурой Дмитрия Солунского.
Но самый пик популярности белого камня на Руси пришелся на начало XIX века. Тогда было изготовлено множество скульптур и резных украшений, среди которых более трехсот скульптором Иваном Витали.
Вскоре после победы русского народа в Отечественной войне 1812 года на Воробьёвых горах началось строительство храма Христа Спасителя, как благодарность за заступничество Всевышнего и как памятник мужеству русского народа. По замыслу архитектора А.Л. Витберга это грандиозное сооружение должно было быть видно из любой точки столицы.
Материалом для фундамента храма был выбран известняк. Для того, чтобы его доставка не обходилась слишком дорого, добыча этого камня началась в селе Григорово, расположенном неподалёку от Москвы. Однако изза наличия подземных ручьев и непрочности почв на Воробьевых горах строительство пришлось завершить и выбрать для храма другое место на берегу Москвыреки, неподалеку от Кремля. После окончания строительства на Воробьевых горах были приостановлены и григоровские разработки известняка. К этому месторождению возвратились уже позже, через 15 лет, когда приступили к новому строительству храма.
Для отделки стен использовался плотный белый известняк, разрабатывавшийся в окрестностях Коломны. Также для внутренней и наружной облицовки применялись другие природные камни темнозеленый лабрадорит, розовый шокшинский кварцит, разноцветные мраморы. Храм Христа Спасителя строился почти 40 лет, и по окончании работ выглядел белой глыбой, похожей на гигантский айсберг. Таким он остался в памяти современников даже после того, как это величественное сооружение было разрушено.
Со времен использования в качестве отделочного материала белого камня на Руси было создано множество великих архитектурных шедевров, некоторые из которых славятся не только в стране, но и за рубежом. Некоторые из них, к сожалению, не сохранились до наших времен, но большая часть церквей, дворцов и усадеб восхищает своей красотой и изысканностью отделки и по сей день.

В России известно более 50 месторождений гранита, пригодного для использования в качестве штучного камня, а также бута и щебня, — на Карельском перешейке, в Прионежье и Приладожье, Архангельской и Воронежской областях, на Урале (в Свердловской и Челябинской областях), в Приморье и Хабаровском крае, Восточном Забайкалье и др. Особенно декоративны граниты-рапакиви Северо-Запада России и амазонитовые граниты Забайкалья и Ильменских гор на Урале. Некоторые месторождения разрабатываются периодически, главным образом на бут и щебень, но по мере надобности там добывают гранитные блоки, которые режут на облицовочные плиты, обтесывают на штучный камень или используют в монументальной скульптуре. Крупные месторождения высокосортного облицовочного гранита расположены на Украине (в Житомирской и других областях); некоторые из них эксплуатируются преимущественно на бут и щебень

Дорожно-строительные работы, комплекс строительных работ, включающий устройство земляного полотна и дорожной одежды, а также искусственных сооружений и дорожно-эксплуатационных построек. В более узком аспекте дорожно-строительные работы ограничиваются строительством самой автомобильной дороги, т. е. возведением земляного полотна и дорожных одежд, а в населённых пунктах устройством скоростных дорог, изолированных от пешеходов, созданием развязок в разных уровнях, тротуаров и площадей, строительством подземных тоннелей и наземных эстакад. В качестве дорожно-строительных материалов применяют например глины, суглинки, пески (для земляного полотна); битум, портландцемент, асфальтобетон, цементобетон (для покрытий), различные поверхностно-активные добавки, улучшающие свойства материалов покрытий, а также готовые изделия в виде блоков, труб, бортовых камней и т.п. Строительство дороги начинается с подготовительных работ: очистки местности от леса, кустарника, камней и др. При земляных работах на строительстве насыпей высотой до 1 м основными дорожными машинами являются автогрейдеры или бульдозеры, перемещающие и разравнивающие грунт, и катки, уплотняющие земляное полотно. На строительстве насыпей высотой до 2 м и более основные машины — скрепер, автогрейдер и каток. Для перемещения грунта используются экскаваторы, автомобили, транспортные тележки.

При строительстве дорог количество последовательных участков (так называемых захваток) и необходимых дорожных машин зависит от характера основания и типа покрытия. Например, технологический процесс при постройке асфальтобетонного покрытия может включать возведение нижнего слоя основания из песка, верхнего из щебня, обработанного цементом, двух слоёв из битумо-минеральных смесей и покрытия из асфальтового бетона. Последовательность выполнения работ следующая: транспортировка песка, его разравнивание и уплотнение; доставка щебня, цемента и воды; перемешивание; транспортировка готовой битумо-минеральной и асфальтобетонной смеси; разравнивание и уплотнение. Для различных дорожных одежд технологический процесс изменяется, но основные операции — транспортировка материалов, укладка, разравнивание, уплотнение — остаются.

Наиболее прогрессивным методом дорожно-строительных работ является поточный, при котором все работы на отдельных участках одинаковой длины ведутся специализированными подразделениями, движущимися вдоль дороги одно за другим в определённой технологической последовательности. Длина участков, как правило, составляет 200-600 м