Обработка каменных материалов

В камнеобрабатывающей промышленности в зависимости от степени твердости различают:

• твердые породы, в состав которых входят минералы с твердостью 6...7 по шкале твердости Мооса (кварцит, гранит, габбро, лабрадорит и др.);

• средние — минералы этих пород имеют твердость не выше S (мрамор, плотные известняки, доломиты, некоторые виды туфа и др.);

• мягкие — сравнительно небольшая группа пород с твердостью 2...3 (гипс, ангидрит, известняк ракушечник, высокопористые туфы и др.).

Методы добычи и обработки природного камня зависят от СВОЙСТВ разрабатываемой горной породы (твердости, трещиноватости, пористости), условий ее залегания и вида конечной продукции (щебень, облицовочные плиты, стеновые камни, (блоки и т. п.).

Добытые в карьере блоки перевозят на камнеобрабатывающий завод, где производится их распиловка на плиты или изготовление из них фасонных изделий. После распиловки поверхность изделий обрабатывают. При обработке камню придают заданные форму, размер и фактуру лицевой поверхности. Существуют несколько видов фактурной обработки камня, в результате которой достигаются различные виды поверхности.

Скалистая фактура (фактура скалы) наиболее живописная из всех видов, представляет собой имитацию грубо обработанного камня с впадинами и выступами от 50 до 150 мм, расположенными в хаотичном порядке и не прошедшими дополнительную обработку. Это требует общей толщины плит 200...300 мм. Фактура скалы выявляет цвет и кристаллическое строение камня. Основное требование к фактуре скалы — полное отсутствие следов инструмента. Получают ее из камня твердых пород и только вручную. Плиты с фактурой скалы применяются для наружной отделки больших зданий, подчеркивая их монументальность и связь с окружающим ландшафтом.

Бугристые фактуры отличаются равномерным чередованием бугров и впадин, бывают следующих видов:

• крупнобугристая фактура (шуба) имеет высоту рельефа 15...30 мм и расстояние между буграми 40...80 мм. Выполняется на камне плотных пород средней твердости и туфах, позволяющих получить крупные сколы. Скрытокристаллическое строение этих пород делает следы от ударов инструментом малозаметными;

• средне- и мелкобугристая фактура (ковырок) с высотой рельефа 5... 15 мм и расстоянием между буграми 20...40 мм характеризуется наличием видимых следов инструмента; выполняется и ручную. Для каждого последующего скола выбирают новое поправление и силу удара.

Рифленые фактуры характеризуются непрерывными параллельными бороздками, направленными вертикально, горизонтально или по диагонали; выполняются на известняках и песчаниках. Крупнорифленые фактуры (расстояние между бороздками 6 мм) используют в плитах для облицовки стен, а мелкорифленые (расстояние — 4 мм) — в профильных изделиях. Для сохранности кромок и точности соединения смежные плиты обрабатываются дополнительно скарпелем по периметру в виде ленты.

Бороздчатые фактуры представляют собой шероховатую поверхность в виде мелких параллельных прерывистых бороздок; выполняются на камнях твердых пород; применяются при обработке плоских и профильных деталей облицовки. Обработку поверхностей плит по периметру ведут перпендикулярно к ребрам. Красивую бороздчатую фактуру получают при обработке камня скарпелем.

Раковистая поверхность имеет равномерные впадины глубиной от 1 до 4 мм, что придает камню декоративный внешний вид. Плиты с такой фактурой используются для наружной отделки стен зданий и при оформлении интерьеров.

Точечные фактуры (с равномерной шероховатостью) получают при обработке поверхности камня твердых пород крестовой бучардой. В зависимости от числа зубцов получают крупноточечные фактуры камня с высотой рельефа 0,8... 1,2 мм (бучарда в 25...36 зубцов) и мелкоточечные — с высотой рельефа 0,3...0,6 мм (бучарда в 64 зубца).

Пиленую поверхность получают путем распила заготовки. В качестве инструмента для этого применяют станки с прямолинейным движением пильной рамы, канатные, ленточные и дисковые пилы. Поверхность отличается шероховатой фактурой с прерывистыми бороздками глубиной от 1 до 5 мм. Применение в качестве абразивного материала стальной дроби повышает декоративность фактуры, создавая на ней дополнительный рельеф, а распиловка с использованием армированных пластин из твердого сплава наоборот дает более гладкую поверхность. Пиленые плиты применяются для организации настила садовых дорожек и площадок, облицовки цоколей и верхних ярусов стен, используются также как материал для последующей обработки — шлифования, лощения, полировки.

Шлифованная поверхность образуется при обработке каменных заготовок шлифовальными кругами. Для этого используются станки портального и мостового типов, шлифовально-полировальные конвейеры и станки для объемных изделий. Шлифованная поверхность характеризуется равномерной шероховатостью с неровностями рельефа до 0,5 мм высотой. Подобная обработка применяется для светлых пород природного камня с невыраженным рисунком. Для темных узорчатых камней данное шлифование невыгодно, поскольку значительно скрадывает цвет и рисунок камня.

Плиты со шлифованной поверхностью используются для устройства пола, площадок и ступеней, где необходимо уменьшить скольжение.

Лощеная фактура — довольно гладкая, но не имеющая зеркального блеска поверхность. Достигается путем использования шлифовальных кругов с напылением микрошлиф-порошков. Лощеная фактура хорошо открывает рисунок камня. Плиты, обработанные таким образом, используются в качестве напольного покрытия или для наружной облицовки зданий.

Полированная поверхность получается при последующем шлифовании лощеной. В процессе полирования используются инструменты с порошковым напылением, а затем войлочные и матерчатые круги. Данный вид обработки осуществляется на конвейерах. Полированная поверхность отлично открывает рисунок камня и выигрышно подчеркивает его цвет. Полученные плиты применяются для внутренней отделки помещений.

Термическая обработка камня заключается в разрушении горных пород воздействием термических напряжений в поверхностном слое толщиной 2...3 мм. В результате получается более ровная поверхность по сравнению с ударной обработкой, проявляется цвет камня, а фактура имеет вид естественного раскола. При этом создается впечатление, что плиты слегка оплавлены. Одним из инструментов для получения такой поверхности является термогазоструйный аппарат. Изделия, обработанные термическим методом, применяются для отделки фасадов зданий, устройства площадок и лестничных ступеней.

Получать фактуру лицевой поверхности можно также с помощью ультразвука, термоинструментов, огневой обработки и др. В последнее время в моду вошел эффект состаривания камня. В этом случае выбоины и трещины выступают в роли элементов декора, придающего современному изделию вид антикварной редкости. В создании декоративных каменных композиций архитекторы и дизайнеры все чаще стали использовать также сочетания камней с полированной и шероховатой поверхностью.