какое свойство гранита используют в строительстве
Гранит
Название гранита произошло от латинского слова granum, которое в переводе означает «зерно». Данная горная порода действительно имеет кристаллическую крупнозернистую структуру. Происхождение гранита может быть магматическое, метаморфическое и смешанное.
Данная горная порода имеет кристаллическую крупнозернистую структуру
Магматическое или вулканическое происхождение гранитного массива связано с медленным остыванием и затвердением магмы в земной коре. Метаморфическим способом минералы возникают в процессе гранитизации, который представляет собой спекание и частичное расплавление обломков различных горных пород. Но зачастую геологам очень сложно определить, каким именно способом образуется гранит, тем более что ни на физические свойства, ни на химический состав это не влияет. Как правило, гранитные пласты огромных размеров залегают под континентами и являются основой для горных хребтов.
Физические свойства и характеристика
Основные физические свойства материала: прочность, плотность, устойчивость к высокой температуре и воздействию окружающей среды.
Если сравнивать данный камень с бетоном, то прочность первого будет намного выше. К примеру, он может выдержать давление в 6 раз больше, чем бетон. Плотность гранита является еще одной отличительной чертой, ведь по отношению к тому же бетону он весит на 12% больше.
Твердость пород в первую очередь зависит от уровня поглощения влаги. Чем меньше процент влагопоглощения в камнях, тем прочнее они. В этом плане минерал является бесспорным лидером, поскольку благодаря своей глубине залегания он поглощает влагу лишь в пределах 0,2%. Во вторую очередь твердость гранита зависит от наличия в нем кварца, который, помимо всего прочего, обеспечивает еще и термостойкость. Температура плавления камня может достигать 700°С. Кроме того, благодаря той же водонепроницаемости он способен выдержать перепады температуры в пределах 100 градусов, поэтому количество циклов замораживания и нагревания может достигать не одну сотню раз.
Магматическое или вулканическое происхождение гранитного массива связано с медленным остыванием и затвердением магмы в земной коре
В целом физические свойства и долговечность данного минерала зависят еще и от его структуры, согласно которой выделяют следующие виды гранита:
Наибольшую ценность представляет мелкозернистая структура менее 2 мм. Данная разновидность имеет лучшее сопротивление к механическим воздействиям и более высокую температуру плавки.
Несмотря на столь высокие показатели прочности и плотности, гранитные камни относятся к хорошо обрабатываемому строительному материалу. Их без проблем можно разрезать, отшлифовать и отполировать. Если минералы тщательно огранены, они приобретают гладкую и блестящую поверхность, не уступающую по красоте мрамору.
Станок для обработки гранита (видео)
Химический состав и разновидности
Если рассмотреть гранит в схеме разреза, можно четко увидеть вкрапления других минералов и структуру зерен. Даже краткое введение в его структурные особенности поможет понять, что делает этот камень уникальным.
Химический состав включает в себя в основном минеральный ряд, щелочь и кремнекислоту. Согласно средним показателям, в минеральный состав гранита входят полевые шпаты (плагиоклаз, ортоклаз, калиевый полевой шпат в количестве 60-65%), кварц (до 35%) и слюды (мусковит, биотит — 5-10%). В незначительных количествах могут присутствовать железо, магний и кальций.
Химическая составляющая этого природного минерала влияет и на его цвет. Вопреки распространенному мнению, тот или иной цвет камня определяется не наличием в нем кварца, который, как правило, вовсе бесцветный, а входящими в него полевыми шпатами и слюдами. А что касается кварца, то он предоставляет камню в основном блеск, хотя в природе встречаются черно-кварцевые экземпляры.
Чаще всего благодаря полевым шпатам образуются красные, розовые, оранжевые и серые оттенки. Редко в природе встречается голубой окрас и зеленый, или, как его еще называют, амазонитовый. Темный цвет породе придают слюды. Одним из наиболее распространенных по цвету считается розовый гранит, оттенок которого может иногда достигать светло-алого или даже насыщенно красного цвета.
Виды согласно химическому составу
Состав гранита не только влияет на цвет породы или структуру, но и определяет его разновидность. В зависимости от содержания в нем темноцветных элементов — слюд, — геологи выделяют следующие разновидности минерала:
Обработка гранита и мрамора (видео)
Полезные свойства и применение в строительстве
Благодаря простоте обработки, длительному сроку эксплуатации и замечательному внешнему виду природный камень гранит можно по праву считать универсальным материалом. Но на этом, конечно, описание преимуществ материала не заканчивается. Ведь свойства и применение его в строительстве поистине неограниченны.
Кроме перечисленных, стоит выделить такие полезные свойства данного строительного материала, как:
Изначально гранитные массивы использовались для возведения масштабных сооружений: стадионов, церквей, театров. В современном строительстве он нашел широкое применение в изготовлении памятников и скульптур.
Из ограненного камня делают даже ювелирные украшения, бусы или браслеты.
Применение данного минерала можно также встретить в оформлении интерьеров. Любое изделие, будь то сооружение, памятник или простой подоконник, всегда выглядит очень элегантно.
Учитывая вышеизложенные характеристики гранита, неудивительно, что он является одним из наиболее распространенных строительных материалов в мире. Но ко всем преимуществам его следует добавить один существенный недостаток — тяжелый вес, который сильно ограничивает массовое использование гранита в строительстве. Даже при наличии современной техники гранитную плиту, весящую минимум 2700 кг на 1 м³, очень сложно транспортировать.
Для решения данной проблемы прибегают к различным методам, например добавлению различных примесей или созданию аналогов. Таким образом, на рынке строительных материалов появляется керамический и искусственный гранит, который однако по своим качествам значительно уступает природному.
Свойства гранита, что это такое и из чего состоит?
Гранит – горная порода, известная с древнейших времен. Встретить его можно повсеместно, на любом материке. А потому и разрабатывается, и используется он всеми народами. Иногда он практически выходит на поверхность, но чаще всего залегает на разной глубине под поверхностью, образовывая разные по размерам формы застывшей магмы, из чего состоит гранит по сути.
Состав и разновидности
Гранит как порода был открыт в восемнадцатом веке, тогда геологи считали, что его возникновение связано с древним океаном и напрямую зависело от осевших на его дне кристаллов морской воды. В девятнадцатом веке пришли к выводу, что гранит – вещество вулканического происхождения, из магмы.
Сейчас точно известно, что образование гранита связано с вулканическими явлениями и магмой. В его состав входят:
При образовании гранита, в определенной последовательности происходит кристаллизация минералов в магний, после чего происходит обогащение натрием, калием и кремнием, поддающимися легкому плавлению под воздействием высоких температур. В результате кристаллизации базальтовой магмы получается красивый и очень прочный декоративный камень.
Таким образом, что такое гранит вкратце: горная порода магматического типа с зернистой структурой из полевого шпата, кварца, мусковита и биотита.
Отличают несколько разновидностей гранита:
· лабрадориты и прочие.
Классифицируется горная порода также и по структуре на:
Он бывает серого, черного, красного и розового цвета, это зависит от окраски входящего в его состав палевого шпата.
Свойства гранита
Востребованной и популярной эта горная порода стала не только благодаря своим внешним характеристикам. Повышенный спрос обуславливают свойства гранита:
· прочность: он не поддается механическому воздействию, перепадам температур более 100 градусов, не теряя своих прочностных свойств как при +50, так и при – 60 градусах;
· не подвергается заражению грибков и образованию плесени;
· высокая пожарная безопасность: плавится при температуре +700 градусов;
· не восприимчив к воздействию кислот;
· устойчив к истиранию (следы от него появляются лишь спустя очень долгий период эксплуатации) и влиянию внешних природных факторов (осадков, ветра, солнца);
· сохраняет свои внешние характеристики неизменными в течение длительного срока;
· не поддается коррозии.
Даже при использовании в сложных условиях, изделия из этого камня долгое время остаются прочными и безупречными.
Исходя из высоких прочностных свойств, резка камня осуществляется исключительно алмазными инструментами.
Свойства гранита зависят от типа его зернистости: чем зерен меньше, тем камень крепче и, соответственно, более высокого качества. Такая порода менее остальных подвержена механическому воздействию и при естественном истирании выглядят благороднее прочих.
Гранит с крупными зернами при температуре свыше 600 градусов увеличивается в объемах и может потрескаться, а значит, на изделиях из него будут видны следы серьезных пожаров (трещины). Однако, процесс этот длительный, потому как естественное разрушение гранита длится на протяжении многих веков.
Также прочность гранита зависит от степени влагопоглощения, коэффициент которого обусловлен местом, где добывали породу: чем глубже были залежи, тем более ценной и прочной считается порода. Ее качество определяет дальнейшее применение добытого гранита.
Применение
Прочность, долговечность и возможность получения блоков достаточно большого размера – ответ на вопрос о том, какое свойство гранита используют в строительстве и архитектуре чаще всего. Причем, различных масштабов: от небольших скульптур, лестниц, элементов отделки, интерьерных предметов и разных построек.
Отличительной чертой этого вулканического камня является его восприимчивость к качественной и легкой полировке, позволяющей создавать глянцевую поверхность, еще больше подчеркивающую природную структуру и красоту породы.
А непористая структура поверхности, из-за которой влага не проникает внутрь материала и предотвращает его растрескивание, позволяет использовать его как для создания внутренних элементов отделки или отдельных композиций, так и для использования на улице.
С помощью шлифовки и полировки возможно создавать не просто глянцевую, но даже зеркальную поверхность камня. Потому он нашел применение при изготовлении памятников, лестниц, столешниц, в качестве облицовочного материала, для создания лестниц и различных интерьерных деталей.
Гранит – это максимально прочный, красивый и экологичный природный камень вулканического происхождения, используемый в строительстве и архитектуре в промышленных масштабах.
Гантельстан
Станки для обработки камня
Распиловка
Шлифование
Снятие фаски
Инструменты
Прочая продукция
Всё о граните: состав, свойства, происхождение, месторождения, сферы применения
Гранит широко применяется в современной жизни. Его физические свойства, структура, состав делают минерал востребованным в производстве и строительстве. Камень является природным, поэтому экологичным материалом. У него есть радиоактивность, но для применения в повседневной жизни отбираются минералы с низкой излучаемостью.
Гранит известен богатой цветовой гаммой, которую ему придают элементы структуры – химические вещества, входящие в состав. Он разнообразный по фактуре, гармонично выглядит с другими материалами – деревом, кирпичом или мрамором. Массивы гранита использовались для возведения значимых зданий. Сегодня камень распространен больше.
Что такое гранит
Слово «гранит» происходит от латыни и означает «зерно». Материал является магматической плутонической породой. Он состоит из крупных зерен, максимальный размер которых достигает 1 см. Это превышает параметры зернистости мрамора. В геологии камень считается визитной карточкой земной коры, поскольку это один из основных компонентов состава верхнего слоя поверхности планеты и гор. Хотя предполагают, что гранит есть на Венере.
Уникальные природно-физические свойства камня делают его незаменимым во многих отраслях человеческой деятельности. Основное преимущество минерала – прочность. Он противостоит химическим и физическим воздействиям веками. На гранит не действуют микроорганизмы, особенно плесень или грибок. Этим объясняется его долгий срок службы.
Гранит ценится водонепроницаемостью, износостойкостью – неподверженностью истираниям и царапинам, а также невосприимчивостью к перепадам температуры. У минерала высокие дизайнерские качества. Он ценен в ландшафтном дизайне, интерьере и экстерьере.
Происхождение гранита
Образование гранита – вопрос, породивший много теорий. Ученые XVIII века уверяли, что гранит возникает из кристаллов, которые осаживаются на дно моря. Столетием позже появилась теория, что камень является сгустком магмы, которая при поднятии на земную поверхность запекает другие материалы. Они остывают вместе с магмой и кристаллизуются. В прошлом веке считалось: гранит образуется в результате обмывания подземными водами горных пород. Под действием движения воды одни кристаллы смывает, а другие трансформируются в кристаллы.
Сейчас считаются верной две последние теории. Экспериментальные исследования доводят, что гранит формируется двумя способами:
Состав гранита
Структура минерала состоит из зерен:
Свойства гранита
Приведем такие характеристики минерала
6-7 единиц по шкале Мооса
Предельная прочность при сжатии в сухом и влажном состояниях
Соответственно 604 кг/см 2 и 550 кг/см 2
Параметр массы гранита – 2500-2700 кг/м3.
Уровень поглощения влаги определяет твердость минерала: чем меньше в процентном соотношении водопоглощения, тем более прочным получается минерал. Низкая впитываемость влаги объясняется глубоким залеганием породы в недрах.
Минеральный состав гранита влияет на его структуру. Существуют такие структурные разновидности:
Параметр минерала с мелкими зернами составляет 2 мм. Эта порода больше других ценится в различных отраслях. Камень имеет высокую сопротивляемость механическим воздействия, а температура его плавления более высокая, чем обычно.
Хотя у гранита высокая прочность и плотность, он хорошо поддается резке, шлифовке и другим методам обработки. У минерала получается тщательная огранка, на поверхности после обработки появляется почти глянцевый блеск, который равен мраморному.
По химическому составу в граните преобладают щелочи. Также есть магний и железо. Основу минерала составляют:
На три последних элемента приходится в общей сумме 9%.
Виды гранита
В зависимости от доли минералов темных цветов в составе бывает такой гранит:
В зависимости от текстуры и структуры минерала различают:
Цвет гранита
На расцветку влияет состав, в особенности пропорции химических элементов – калиевого шпата, оксида железа и других. Основной компонент, который определяет цвет камня, – полевой шпат – плагиоклаз, ортоклаз, микроклин. Приоритетный цвет минерала – серый, что образуется из плагиоклаза. К нему добавляются включения темных тонов. Бывает:
Благодаря кварцу, который выглядит как зерна 2-25 мм прозрачного цвета, похожие на стекло, гранит мерцает под определенным углом обзора. Редко встречается голубоватый гранит, который получает свой оттенок от кварца.
Месторождения гранита
Гранит залегает по всему миру, поэтому он добывается практически везде. Месторождения распространены на берегах Атлантического океана в США. В России существует 50 мест, где активно добывают гранит.
Использование гранита
Физические свойства, особенно высокая прочность гранита, и широкое распространение камня в природе делают его востребованным материалом в отраслях производства, строительстве, ландшафтном и интерьерном дизайне. Обозначим сферы использования, которые используют обработку гранита:
Также из гранита создают:
Интересные факты о граните
Хотя камень выветривается, до наших дней дожили архитектурные, культовые и другие сооружения, предметы и изделия, у которых высокая культурная ценность. Приведем некоторые архитектурные памятники древности:
Гранит активно использовали в строительстве Санкт-Петербурга, в особенности таких зданий:
Гранит: описание с фото, состав, классификация и область применения камня
Монументальные здания, облицованные серо-розовым камнем, набережные, брусчатка под ногами — именно так выглядят города, архитекторы которых использовали для строительства гранит. Он обладает удивительными свойствами: невероятно прочный, устойчив к воздействию погодных условий. При этом он является одной из самых распространенных пород в коре Земли.
Общее описание, происхождение, особенности и формула горной породы с фото
Гранит — это ископаемая порода, сформировавшаяся на глубине 3-4 км в результате затвердевания природного расплава. Он относится к магматическим породам кислого состава. Информация о кислом составе говорит о высоком содержании кремнезема, что отражается в его минеральной формуле: SiO2 – 68-73%; Al2O3 – 12-15,5%; Na2O – 3-6%; CaO – 1,5-4%; FeO – 0,5-3%; Fe2O3 – 0,5-2,5%; K2O – 0,5-3%; MgO – 0,1-1,5%; TiO2 – 0,1-0,6%. По своей структуре гранит похож на его вулканический аналог — риолит. Гранит — очень распространенный в природе материал. Его несложно узнать на расположенном ниже фото.
Несмотря на то, что месторождения гранита встречаются часто, ученые до сих пор ведут споры о его происхождении. Большинство магматических пород распространены на Луне и других планетах земного типа, в то время как присутствие гранитов за пределами нашей планеты не доказано. По одной из гипотез, объясняющих их происхождение, граниты — это последние дифференциаты базальтовых расплавов.
Из чего состоит данная горная порода?
Из чего состоит этот горный материал? В составе гранита три главных компонента: полевой шпат, слюда и кварц.
Также в состав гранита входят следующие минералы:
Физические и химические свойства камня
Какие химические и физические свойства гранита? Он является одним из самых плотных, твердых и прочных камней. Плотность — это физическая величина, показывающая соотношение массы тела и занимаемого им объема. Плотность гранита — 2600 кг/м3.
Твердость — это свойство материала сопротивляться внедрению другого, более твердого тела. Измеряется по шкале Мооса, которая содержит 10 единиц. У алмаза твердость — 10, у талька и графита, которые можно поцарапать ногтем, — 1. В зависимости от разновидности гранита, его твердость составляет 5-7 по шкале Мооса. Из-за такой текстуры обработка камня возможна только с применением алмазных инструментов.
Гранит обладает еще одним свойством — прочность на сжатие. Эта характеристика показывает, какое механическое напряжение нужно приложить, чтобы тело сломалось или деформировалось. Прочность на сжатие гранитной породы — до 300 Мпа.
Несмотря на то, что гранит — это камень, его можно расплавить. Какая температура плавления у этого материала? Она довольно высока и составляет 1215-1260°С. Однако ее можно снизить вдвое, если повысить давление и добавить воды, камень расплавится при 650°С, что помогает при обработке.
Основные разновидности гранита с фотографиями
Существует несколько классификаций гранита в зависимости от диаметра и структуры зерен, а также входящих в его состав минералов. Ниже представлена классификация гранита с фотографиями.
Разновидности по диаметру зерен:
Виды камня по структуре зерен:
Описание разновидностей по содержанию минерального состава с фотографиями:
Где находятся самые известные месторождения?
Благодаря распространенности гранита в окружающей среде, существует множество его месторождений по всему земному шару. Некоторые из них славятся содержанием необычных разновидностей, как, например, Криворожское на Украинском кристаллическом щите, которое дает редкую черную породу, или Чалотуйское и Этыкинское в Читинской области с амазонитовым голубовато-зеленым видом.
В России разрабатывается более 50 месторождений. Наиболее крупные среди них: Купецкое и Дугорецкое в Карелии, Шкурлатское в Воронежской области, Мансуровское, Южно-Султаевское и Головыринское на Урале.
Редкий вид — рапакиви — разрабатывают в Ленинградской области. Необычные серые и розовые граниты добывают в Кабардино-Балкарии и Якутии. Другие редкие разновидности камня обнаружены в следующих местах:
Европа богата на месторождения этой породы. Она добывается в Португалии, Испании, Италии, Германии, Великобритании. Также ведется разработка в Северной Америке, Японии, на Скандинавском полуострове. Лидером по добыче являются Сомали, Эфиопия и Намибия.
В каких областях используют гранит: его значение для человека
Благодаря своим характеристикам — плотности, текстуре — материал широко применяется в строительстве. Именно гранитными камнями облицованы набережные. Тот, кто хоть раз побывал в Санкт-Петербурге, не мог не обратить внимание на монументальные набережные, которые больше 300 лет подвергаются воздействию воды и ветра и остаются в неизменном состоянии.
Во многих городах осталась гранитная брусчатка, которой ранее выкладывали дороги и мостовые. Этим камнем облицовывают здания, в том числе старинные дворцы и замки. Он завоевал популярность у строителей благодаря своей пожаростойкости и долговечности. Все сооружения, которые делают из этой породы, обладают повышенной прочностью.
Многие памятники великим писателям и художникам, историческим деятелям сооружены именно из этого материала. Сотрудники ритуальных агентств предлагают устанавливать гранитные памятники на кладбище.
Где еще применяют гранит, кроме строительства? Он используется в промышленности как материал для изготовления поверочных плит. Некоторые разновидности камня, обладающие повышенным радиационным фоном, рассматриваются как перспективное сырье для получения урана.
Из-за высокой плотности обработка гранита возможна только с применением алмазного сверла. Благодаря современным технологиям обработки гранита его можно сделать гладким и скользким или же оставить приятную на ощупь, шероховатую текстуру.
Лечебные и магические свойства
Твердому, прочному камню издревле приписываются магические свойства. Он символизирует несокрушимость, мощь, власть, поэтому в прежние времена из него строили дворцы, бани для императоров. Этот могучий камень должен был защитить правителя и подчеркнуть его силу.
Всем известно выражение «грызть гранит науки». Только самым упорным по зубам справиться с такой твердыней. Именно поэтому гранитовый талисман помогает тем, кто связал свою жизнь с научной деятельностью: студентам, преподавателям, научным работникам. По поверьям, он обладает магической способностью улучшать память, концентрацию внимания, стимулировать умственную деятельность.
В народной медицине гранит использовался как лечебное средство от недугов опорно-двигательной системы. Считалось, что несокрушимый камень способен передать свою прочность нашей внутренней опоре — скелету. Кроме того, он применялся как целебное средство при пневмонии, бронхите, болезнях сердца.
Интересные факты о горной породе
Гранит — ценная горная порода, которая широко применяется в строительстве. Существует мнение, что это дорогостоящий камень, однако его цена полностью окупает долговечность материала.