Известняк: свойства, виды, способы добычи и варианты использования

Задать вопрос
Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос по услуге

Это один из наиболее популярных в строительстве камней, из которого можно возводить стены, изготавливать фасадную плитку, декоративные элементы, малые архитектурные формы. О нем стало известно более 14 тысяч лет назад.

image66.jpeg

С этих времен ведется активное его использование – сначала в Турции из него строили дома, потом грандиозные сооружения (египетская Пирамида Хеопса, иерусалимская Стена Плача, сирийская Пальмира, Великая Китайская стена), делали мозаику в Древнем Риме. Сейчас его основная область применения не изменилась – строительство и дизайн, но возможности обработки стали намного шире.

Происхождение

Это осадочные породы, состоящие из большого количества кальцита (известкового шпата), а также другие включений. Это обеспечивает его пористую структуру и высокую прочность.

image67.jpeg

Основная часть залежей расположена в районе морей и океанов – соленой воды, меньше их на месте озер и лагун, подверженных испарению. В природе больше всего желтых, бежевых и светлых серых пород, но бывают и красные, зеленые, насыщенные серые тона, что обусловлено наличием марганца, железа, органики.

Его образование возможно в тех местах, где обитали организмы со скелетами и раковинами, для которых требуется выделить из воды CaCO3. Реже встречается известняк хемогенного происхождения.

В большей степени пласты образованы при высыхании древних морей – миллионы лет назад. Их толщина меняется, составляет от 2 см до 5 км. Рыхлость их повышается по мере старения.

Виды

По происхождению его делят на:

  • обломочный тип – образован из угловато-окатанных обломков, полученных при дроблении и смыве известняковых отложений;
  • хемогенный – полученный в морской воде или подземных озерах (туф) за счет осадки извести;
  • биогенный – отложения останков органики моря и карбонатного цемента;
  • смешанный – при параллельности процессов.

image68.jpeg

Структура бывает:

  • Натечной (туф) – нерастворимая соль, которая выпадает в осадок в водоемах под землей. Уплотнение происходит под давлением, что делает их прочными и плотными. В стоячей воде образуется более плотный камень, в проточной – рыхлый.
  • Обломочно-кристаллической – детрит на основе органики – растений, раковин, скелетов. При большом количестве небольших пор он хорошо поглощает воды и не самый прочный.
  • Органогенно-обломочную – ракушечник, образованный морскими организмами. Его легко обработать – распилить, обтесать, но он пористый. Это рифовый ракушечник, обычный мел.
  • Кристаллическую – плотная порода, близкая мрамору по строению. Она хорошо полируется, морозостойкая.

Чем больше на него действует температура и давление, тем она быстрее уплотняется и твердеет, снижается пористость. Это приводит к образованию мрамора – метаморфизированного, имеющего плотную кристаллическую решетку. За счет медленного преобразования встречаются и переходные варианты – мраморизованные.

Свойства

Свойства камня различны даже в одном месторождении, в нем могут добываться породы с разными характеристиками – плотностью, пористостью и т.д.

К физическим параметрам относятся:

  • плотность – 2700-2900 кг/м3;
  • прочность на сжатие – 0,4-300 МПа;
  • твердость по Моосу – 3.

В составе преобладает CaCO3 – 50-95%, остальная часть – это ПШ, доломит, кварц и др. Последние определяют цвет – чаще всего встречается белый, но бывают и светлые серые, желтые, красные, зеленые, бурые тона. При значительном количестве нефтепродуктов он приобретает черный оттенок.

image69.jpeg

Он подвержен действию влаги – растворяется, хоть процесс происходит медленно. Поэтому его поверхность обычно покрывается водоотталкивающими составами. Его нельзя обрабатывать соляной, серной, уксусной кислотой, т.к. это приведет к разрушению с выделением углекислого газа. В природе это приводит к появлению карстов.

Морозостойкость определяется количеством трещин и пористостью. Самые устойчивые к температуре – мраморизованные породы (до 400 циклов).

Способы добычи

В России преобладающая часть добычи осуществляется буровзрывным способом. Для этого вскрывают месторождение – бульдозерами снимают верхний слой почвы, который впоследствии идет для рекультивации. Далее в минерале просверливают шурфы длиной около 24 м, закладывают в них взрывчатку. Обычно насверливается 20-30 скважин, взрывы осуществляют с задержкой в доли секунды. На это уходит до 5 тонн взрывчатки.

image70.png

Существует и другая технология, но ею больше пользуются в Европе. Суть заключается в рыхлении и погрузке. Для этого массив разрушают рыхлителем, установленном на экскаваторе. После этого рабочий орган меняют на ковш, и погружают материал в самосвал. Это обеспечивает селективную выемку при слоистой структуре. Чаша перемещается, а в свободное пространство засыпается отсев и вскрышные породы.

Обломки обрабатывают в ДОФ (дробильно-обогатительная фабрика). Здесь его делят на фракции, получают отсев (до 1 см в диаметре) и щебень, который востребован в строительстве.

Если месторождение маленькое, разработка ведется канатным способом – известняк распиливают на блоки канатами на специальных машинах.

Больше всего материала добывают в Тульской и Московской области в РФ, его месторождения находят по всему миру.

Варианты использования

Это универсальный материал, который широко применяется в разных отраслях деятельности, что обусловлено разнообразием характеристик.

В металлургии его используют при выплавке металлов. Флюс понижает температуру плавления, позволяет проще отделить металл от пустой породы. Здесь его сочетают с кремнеземом, глиноземом, рудами на их основе.

При производстве сахара, соды и стекла он необходим в качестве вспомогательного сырья. Например, его обжигают для получения извести.

Химическая промышленность нуждается в нем для изготовления пластика, резины, лекарств.

Производство цемента. В нем карбонатные примеси могут составлять до 90% состава. Также используется глина, добавки, шлак.

Отделочные материалы – шпатлевка, краска, белило – все они содержат известняк.

image71.jpeg

В дизайне часто используют мраморизованный состав, им отделывают лестницы, полы, стены, делают столешницы, подоконники, барные стойки. При устойчивости к огню его можно применять для отделки камина. Из него делают колонны, другие малые архитектурные формы, столы. Отделка и облицовка из него доступна только в том случае, если месторождение устойчиво к атмосферным воздействиям.

image72.jpeg

В строительстве его можно использовать для возведения зданий и сооружений малой этажности. Но также стоит обратить внимание на характеристики. Из него делают плиты для отделки фасадов, цоколей, изготавливают колонны, пилястры, барельефы.

В цементной смеси мелкие булыжники играют роль наполнителя, повышая прочностные характеристики ЦПР. Бут подходит для выкладки фундамента.

239