Камень известняк и его применение в строительстве. Свойства известняка. Горная порода известняк. Формула известняка Известняк описание и свойства

19.03.2024

стена, сложенная из известняка

Месторождения

Известняк - широко распространённая осадочная порода , образующаяся при участии живых организмов в морских бассейнах. Это мономинеральная порода, состоящая из кальцита с примесями. Название разновидности известняка отражает присутствие в нём остатков породообразующих организмов, район распространения, структуру (например, оолитовые известняки), примесей (железистые), характер залегания (плитняковые), геологический возраст (триасовые).

Из известняков сложены целые горные цепи в Альпах , в Крыму, также широко распространён и в других местах. У известняка нет блеска , он обычно светло-серого цвета, но может быть белым или тёмным, почти чёрным; голубоватым, желтоватым или розовым, в зависимости от состава примесей. В известняке встречаются останки древних животных.

В России известняки обычны в центральных районах европейской части, а также распространены на Кавказе, Урале и в Сибири .

Широко известны месторождения Русской платформы, известняки которых традиционно использовались для строительства и наружной отделки зданий. Сегодня же сырьевая база этих известняков, в том числе белых известняков мячковского горизонта, весьма ограничена.

Одним из самых перспективных месторождений известняка считается открытое в 2015 году Ждановское месторождение (Оренбургская область), где в настоящее время идет промышленная добыча известняка "Сармат". Месторождение поставляет известняк с высокими качественными показателями, имеет крупные объемы запаса и неглубокое залегание пластов. Физико-химические свойства известняка Ждановского месторождения приведены ниже:

Применение

Известняк широко применяется в качестве строительного материала, мелкозернистые разновидности используют для создания скульптур .

Обжиг известняка даёт негашёную известь - древний вяжущий материал, до сего времени применяемый в строительстве . Одним из основных строительных материалов, получаемых из известняка, является известняковый щебень , который широко используется в дорожном строительстве и в производстве бетона . В металлургии известняк используется как флюс . Известняк используется в химической и пищевой промышленности: в производстве соды, минеральных удобрений, стекла, сахара, бумаги.

Предисловие

Натуральный природный камень известняк – это мягкая осадочная порода органо-химического или органического происхождения, состоящая в основном из кальцита (карбоната кальция) и нередко содержащая примеси кварца, кремния, фосфата, песчаных и глинистых частиц, а также остатки известковых скелетов микроорганизмов.

Натуральный природный камень известняк – это мягкая осадочная порода органо-химического или органического происхождения, состоящая в основном из кальцита (карбоната кальция) и нередко содержащая примеси кварца, кремния, фосфата, песчаных и глинистых частиц, а также остатки известковых скелетов микроорганизмов. Чаще всего она имеет белый, желтоватый, светло-серый или светло-бежевый цвет, реже бывает розоватого цвета. Бело-желтый и бело-розовый известняк считается наиболее ценным.

Подавляющее большинство этих пород сформировалось в морских мелководных бассейнах (хотя часть из них образовалась и в пресноводных водоемах суши) и залегает в виде пластов и отложений. По своему происхождению известняки делятся на органогенные (из органических остатков), хемогенные (в результате осаждения кальцита) и обломочные (продукт разрушения других известняков).

Добыча натурального камня известняк ведется открытым способом, с помощью специальных ломов и молотов, разбивающих верхний слой породы, и экскаваторов, поднимающих каменные глыбы.

Природный камень известняк свойства имеет уникальные

По своей структуре известняки подразделяются на мраморовидные, плотные и пористые.

Мраморовидные породы являются промежуточным звеном между известняком и мрамором, и применяются при строительстве зданий и создании скульптур.

Плотные породы широко используются для изготовления облицовочных плит (применяемых для наружной и внутренней облицовки зданий). Такой камень был популярен еще с древних времен, толстым слоем известняка покрыты даже древние Египетские пирамиды. В нашей стране его часто применяли для возведения храмов. Нередко встречаются и морозостойкие разновидности прочной породы, позволившие древним сооружениям дожить на наших времен, сохранив практически неизменным свой внешний вид.

Пористые известняки имеют несколько видов, отличающихся друг от друга степенью и характером зернистости: оолитовые, пизолитовые, ракушечные, известковый туф и другие. Оолитовые породы состоят из мелких шариков, в центре каждого из которых находится песчинка, обломок раковины или другой инородный материал. Более крупные шарики называются пизолитовым известняком. Ракушечник представляет собой скопления мелких обломков раковин. Некоторые разновидности ракушечников считаются декоративным материалом, легко поддаются обработке и даже полировке. Ракушечник, состоящий из микроскопических раковин, называется мелом. Пористые породы применяют как строительный материал для возведения стен, а также для внутренней и наружной облицовки зданий. Очень пористые отложения называют известковым туфом.

Натуральный камень известняк применение

Главными физическими свойствами известняка являются пластичность, позволяющая придавать изделиям из него любую форму, долговечность, чистота цвета, прочность, однородность структуры, а также высокие теплоизоляционные свойства. Его можно пилить, резать и колоть в любом направлении, обрабатывать на токарном станке или вручную, воплощая любую архитектурную задумку. Этот материал бурно реагирует на кислотные соединения и растворяется в воде. В результате его разложения образуется углекислый газ.

Известняки используются в виде:

В строительстве с помощью этого материала получают бетон и строительную известь, используют его для заливки фундаментов. Он широко применяется в цементной промышленности, дорожном и железнодорожном строительстве (для защиты берегов, гидротехнических сооружений), в металлургии и сельском хозяйстве. Этот материал используется также в:

пищевой,
нефтяной,
коксохимической,
целлюлозно-бумажной,
кожевенной,
кабельной,
стекольной,
резиновой и лакокрасочной промышленностях.

Натуральный камень известняк применяется для электросварки в качестве мела для покрытия электродов, для полировки предметов из цветных металлов и перламутра, а также для теплоизоляции технологического оборудования и строительных конструкций.

Натуральный облицовочный камень известняк

Изделия из натурального облицовочного камня известняк используются для строительства зданий и сооружений и их облицовки, применяются при изготовлении наличников, колонн, каминных порталов и других декоративных элементов, незаменимы для внутренней отделки полов и стен, дверных и оконных проемов, в том числе в помещениях с повышенной влажностью (ванных комнатах, бассейнах). Такие изделия применяют в ландшафтном дизайне при оформлении дорожек, фонтанов, патио, декоративных стенок и прочих объектов сада, а также для оформления оград и сооружения альпийских горок (сохраняет тепло, пропускает воду и воздух, нормализует почвенный состав). Ракушечник и плитка из него используется для наружной и внутренней отделки помещений (квартир, ресторанов, офисов, саун), а также для изготовления декоративных архитектурных элементов, облицовки каминов и печей. Он является единственным материалом, имеющим 100% защиту от радиации.

ИЗВЕСТНЯК, осадочная (экзогенная) горная порода, больше чем наполовину состоящая из кальцита или арагонита. Широко распространены как чистые известняки (95-100% СаСО 3 , по другим классификациям, 90-100%), так и смешанные: глинистые и сильно глинистые известняки (5-25 и 25-50% примеси глинистых минералов соответственно); песчанистые и песчаные известняки (5-25 и 25-50% песчаной примеси); кремнистые и сильно кремнистые, или кремнёвые, известняки (5-25 и 25-50% опаловой или халцедоновой примеси); доломитистые и доломитовые известняки (5-25 и 25-50% примеси доломита) и др. Цвет известнякя преимущественно белый; различные примеси окрашивают их в кремовый, жёлтый, буроватый, красноватый, тёмно-серый, чёрный цвет. В названии известняков отражают особенности их состава и строения. По размеру слагающих зёрен различают визуально незернистые - криптомерные (пелитоморфные), и визуально зернистые - фанеромерные (яснозернистые) известняки. Криптомерные (пелитоморфные) известняки состоят из зёрен размером менее 0,05 мм. В них обычны порфировидные включения - раковины, обломки биоскелетов, сфероагрегаты, кварц и др. При микроскопическом рассмотрении соответственно форме слагающих частиц подразделяются на микробиоморфные, микросфероагрегатные, микрообломочные и микритовые. Микробиоморфные известняки образованы скелетными остатками нанопланктона, кокколитофорид (например, писчий мел), фораминифер, водорослей, остракод и др.; микросфероагрегатные - микросферолитами, микроолитами, микроконкрециями и др.; микрообломочные состоят из обломков известняков алевритовой и пелитовой размерности. Микритовые известняки - кристаллические и кристаллитовые (часто коллоидальные тонкофибровые). Лёгкие крупнопористые микрокристаллические известняки называют известковыми туфами (травертинами). Фанеромерные (яснозернистые) известняки по форме слагающих зёрен делятся на биоморфные, сфероагрегатные, обломочные, гранобластовые (кристаллические). Биоморфные известняки состоят из скелетов животных и растительных организмов (цельноскелетные) или их обломков (биокластовые, или биодетритовые); могут быть моно и полибиоморфными. Среди них - биогермные известняки (коралловые, мшанковые, пелециподовые, серпуловые, водорослевые и др.), представляющие собой остовы рифов; раковинные (известняки-ракушечники - гастроподовые, цефалоподовые, брахиоподовые, нуммулитовые и др.). К сфероагрегатным известнякам относят разности, образованные сферолитами, оолитами (так называемые икряные известняки), пизолитами (так называемые гороховые известняки), а также «бобовые» и конкреционные известняки. Нередко в их числе рассматривают онколитовые известняки (смотри Онколиты). Обломочные известняки ранжируются по увеличению размера обломков на псаммитовые (0,05-2 мм), дресвяно-гравийные (2-10 мм), брекчиево-галечные (1-20 см), глыбово-валунные (20 см - 10 м), блоковые (10 м - 5 км). Гранобластовые известняки состоят из конформно прилегающих зёрен (кристаллов) кальцита.

От строения известняков зависят их физические свойства, особенно пористость и плотность. Пористость известняков может превышать 40% (писчий мел, травертин); высокопористыми являются также известняки-ракушечники, биогермные известняки. Плотность известняков изменяется от 1550 кг/м 3 у сильнопористых травертинов до свыше 2800 кг/м 3 и более у плотных микрокристаллических известняков.

Способы образования известняков самые разнообразные: биогенный (органогенный), хемогенный, механогенный, «преобразовательный». С начала фанерозоя известняки образуются главным образом биогенным путём в мелководных эпиконтинентальных морях, на шельфах окраинных морей, ложе Мирового океана (до критической глубины карбонатонакопления около 4500 м). К биогенному способу относят не только секреционно-скелетный (образование раковин, биогермов, спикул губок и др.), но и биохемогенный (например, химическое осаждение микритового СаСО 3 вокруг водоросли за счёт пересыщения воды СО 2), а также копролитовый (осаждение известкового материала с копролитами животных-фильтраторов) и биотурбацию осадков, играющую важную роль в формировании, например, писчего мела. В зоне осадкообразования известняки устойчивы в тёплых водах, а в холодных - растворяются. Хемогенные способы образования известняков - осаждение микритового кальцита из насыщенных ионных растворов; элювиальный наземный способ (формирование кальцитовых панцирей в районах с аридным и семиаридным климатом) и подводный (образование так называемого твёрдого дна - кальцитовых панцирей на дне водоёмов); стяжение кальцита и формирование конкреционных известняков при диагенезе, катагенезе, редко - метагенезе. Механогенные способы образования известняков - накопление и последующая цементация известняковых обломков на склонах (коллювий), в руслах водных потоков (аллювии), в конусах выноса временных водотоков (пролювий), на дне озёрных и морских бассейнов (формирование турбидитов, слагающих известняковый флиш), а также осаждение обломков ветром, грязекаменными потоками, при вулканических взрывах (например, известняковые брекчии в окружении трубок взрыва), ледниковая аккумуляция. К «преобразовательным» способам образования относят метасоматоз и перекристаллизацию, в результате протекания которых крупные массивы известняков преобразуются задолго до наступления регионального метаморфизма в мраморы и яснокристаллические известняки.

Благодаря высокой пористости, известняки являются коллекторами нефти, горючего газа, грунтовых вод; их также используют для хранения вредных отходов промышленности. Известняки применяют в строительстве (для изготовления облицовочных плит, стеновых блоков, скульптурных и архитектурно-строительных изделий, получения извести и цемента, а также как щебень и бутовый камень), в металлургии (как флюс), в сельском хозяйстве (для нейтрализации кислых почв), в химической и пищевой промышленности (для производства соды, карбида кальция, минеральных удобрений, сахара). Их используют при очистке нефтепродуктов, пиролизе угля, для изготовления красок, замазок, резины, пластмасс, мыла, лекарств, стекла, бумаги, для очистки тканей и обработки кожи. Слаботрещиноватые мягкие известняки часто распиливают на блоки непосредственно из массива с помощью различных камнерезных машин. Такие известняки (пильные) особенно ценны как строительный материал. Месторождения известняков известны повсеместно.

Лит.: Карбонатные породы. М., 1970-1971. Т. 1-2; Кузнецов В. Г. Природные резервуары нефти и газа карбонатных отложений. М., 1992; он же. Эволюция карбонатонакопления в истории Земли. М., 2003; он же. Литология. М., 2007; Фролов В. Т. Литология. М., 1993. Кн. 2.

Известняк является одной из разновидностей пород осадочного происхождения. Он определяется во множестве проявлений – от ракушечника до сформированных коралловых рифов, горных массивов и тонких налетов, прочного мрамора и рассыпчатого белого мела.

Являясь карбонатом кальция (СаСО3), известняк содержит множество дополнительных химических и органических примесей, которые формируют разновидности породы. Например, доломитовые породы содержат включения оксида марганца, мергели – примесь серы. Основу камня составляет органика – панцири, раковины, скелеты моллюсков и других древних обитателей морей.

Известняк не относится к прочным и плотным породам, кроме некоторых разновидностей (мраморные, коралловые). Он гигроскопичен, растворяется в воде, легко поддается резанию, при взаимодействии с кислотами выделяет углекислоту. Этот фактор опасен для человечества, так как подземные воды и осадки, насыщенные кислыми соединениями, в краткие сроки способны разлагать грунтовые отложения известняка. В результате вымытых пустот образовываются провалы, которые способны поглотить многоэтажные здания.

Зарождение известняковых пород началось сотни миллионов лет назад. С первобытных времен люди оборудовали жилище в гротах и пещерах, состоящих из известняков. С тех пор камень стал использоваться как уникальный, прочный строительный материал, из которого впоследствии возводились города Древней Руси, статуи, скульптуры и монументы.

Виды и цвета известняка

Добыча известняка и его месторождения

Применение известняка

Свойства и структурные особенности камня способствуют его широкому применению во многих направлениях народного хозяйства. Основными сферами, в которых он используется, являются:

Строительство и дизайн (облицовка фасадов зданий и интерьеров, устройство полов, ступеней и каминов, оформление ландшафтов, производство известняковых смесей, цемента, мела и многих видов щебня, изготовление элементов декора);
Стекольное дело (один из компонентов в производстве термостойкого стекла);
Металлургическая промышленность (флюсовые известняки применяют при изготовлении сплавов);
Строительство дорог (щебень фракций различной величины);
Химическая отрасль (производство соды, изготовление резины и лакокрасочных составов).
Известняк также используется в качестве сырья в мыловарении, полиграфии и производстве удобрений. В пищевой промышленности камень применяется в качестве фильтра при изготовлении сахара.

Знаки зодиака

Известняк, основой которого является кальцит, можно порекомендовать всем знакам зодиака, кроме Скорпионов. Особенно ощутят помощь камня представители астрального дома, которым в профессиональной деятельности нужна четкость и безошибочность. Это финансисты, бухгалтера, медики и представители адвокатских структур.

Каолинит — описание и свойства камня Фианит — синтетический имитатор драгоценных камней
Кварц – камень удачи и благосостояния
Симбирцит – камень бодрости, сил и гармонии Песчаник – популярный строительный облицовочный камень

Известняк относят к породам осадочного происхождения. Представляет он собой смесь карбоната кальция с различными примесями. В него могут входить помимо глины и кремния даже скелеты микроорганизмов и панцири морских животных. Несмотря на широкое распространение этого материала, встретить его можно далеко не везде.

В России имеется множество месторождений, то в Австралии их вообще нет. Не зря еще со времен Древней Руси известняк считается одним из главных строительных материалов.

Во многом именно этим обусловлено то, что некоторые архитектурные памятники старины стоять и до сегодняшних дней. Отличием известняка является то, что его пласты формируются постоянно, что делает его фактически неисчерпаемым.

Основные виды известняка

Из-за того, что известняк имеет различную структуру, принято его классифицировать по определенным признакам:

По происхождению;
По химическому составу;
По структуре;
По строению.

По происхождению

Выделяют следующие виды известняков:

Образованные из остатков органического происхождения. Такие известняки еще называют органогенными. К ним относится ракушечник, рифовый и шламовый известняк;
Образованные, когда выпадает осадок кальция. Их еще называют хемогенными;
Образованные после разрушения более древних известняков. Называют их обломочными.

По химическому составу

Мраморизированный. Такой тип известняка образуется в процессе изменений метаморфического характера в материале;
Доломитизированные. В таком известняке содержится до 17% магния. С повышением этого показателя происходит перерождение его в мергель;
Мергель. В таком известняке содержится четверть или половина глинистых частиц.

На видео — мраморизированный известняк:

По структурному признаку

Землистые.Отличает их высокая хрупкость и рассыпчатость, а также нерастворимость в воде;
Мраморовидные. Для них характерно ярко выраженная кристаллическая структура. К таким известнякам относится юрский;
Плотные. Их образуют частицы панцирей и раковин различных морских животных, иногда зерна известкового шпата;
Отдельно стоит выделить пористые известняки (например, водоносные, для которых характерно наличие каверн и различных полостей), туфы, травертины и другие материалы подобного типа, имеющие в составе посторонние тела.

По строению

Пизолитовые.Его структура имеет зерна, достигающие по величине горошины;
Оолитовые. В их составе находятся зерна скорлуповатого строения.

По цвету

Разделяют известняки также и по цвету. Природным является белый, максимум светло-серый. Затемнение структуры, а также появление в ней красного, коричневого и других цветов является признаком наличия примесей.

По сферам применения

Выделяют следующие виды известняка:

Металлургический или флюсовый в металлургической промышленности применяют в роли флюса при плавке металла и изготовлении различных сплавов;
Молотый, который напоминает муку. Применяют его преимущественно в строительстве при изготовлении сухих смесей, асфальтобетона и т.д.;
Облицовочный. Используют его при облицовке зданий;
Пиленый. Представляет собой форматные блоки. Используют его при строительстве домов.

Фото некоторых видов известняка

Флюсовый известняк Пиленый известняк Молотый известняк Облицовочный известняк

Свойства и технические характеристики

В химический состав известняка входит большое количество примесей, но основную его массу составляет кальцит, который более известен как карбонат кальция. Его формула CaCO3. Чтобы не возникало путаницы, принимают, что известняк имеет такую же формулу.

Среди характеристик материала важное место занимают следующие: плотность, твердость и модуль упругости.

Согласно ГОСТам эти характеристики могут принимать следующие значения:

Плотность: 2700-2900 кг/м3;
Твердость: 800-2800 кг/м3. Самыми мягкими считаются травертины и ракушечники, а самыми твердыми – кристаллические известняки;
Модуль упругости: 0,4-300 МПа.

В целом известняки не отличаются слишком высокой твердостью. Их легко поцарапать обычным ножом. Также ГОСТами предусматриваются правила его хранения и доставки.

Способы добычи и производства

Известняк является частью горной породы. Отделяют его двумя способами:

При помощи управляемого взрыва;
С использованием специализированной техники.

В любом случае образуются бутовые куски, которые направляются по конвейеру в место складирования. Большие куски разрезаются на более мелкие при помощи алмазных кругов. Наиболее известным является Кингисеппское месторождение известняка.

В зависимости от того, где будет в дальнейшем использован материал, его подвергают определенной обработке:

Для получения мелкой и средней фракции его дробят на специальных дробильных машинах. В дальнейшем такая фракция используется в качестве наполнителя, например, в асфальтобетоне;
Для изготовления облицовочных плит известняк режут специальными пилами. При этом такие плиты могут иметь гладкую поверхность или сколотую;
Известняк также может обжигаться. После соответствующей переработки получается известь.

Дробление известняка щековой дробилкой Extec C:

Следует отметить роль известняка в бурении скважин на воду. За счет плотной структуры, вода в таких слоях очень чистая. Но из-за этой характеристики известняка процесс бурения более сложный и затратный. Если, например, бурение в песочном грунте можно осуществлять при помощи легких буровых установок, то для известняка потребуется более мощное оборудование.

Некоторые слои можно пройти только при использовании специальных шарошечных долотьев на резьбовом соединении. Их обсадка осуществляется с использованием труб, выполненных из высокопрочной стали.

Применение известняка в строительстве

Благодаря большому количеству расцветок и фактур известняк используется широко в строительной сфере. При строительстве зданий известняк может быть использован в качестве основного материала (кирпич из известняка) или для облицовки плитами.

В любом случае куски известняка подвергаются распиливанию. Основным преимуществом такого материала является то, что размер блоков из него можно варьировать. Кроме того, известняк имеет очень высокие экологические характеристики, так как является природным материалом.

Также с помощью известняка осуществляется оформление садовых и дачных участков. Из него формируют альпийские горки и каменные барбекю. Преимуществом его в данной ситуации является высокая долговечность, эстетически приятный внешний вид и простота в уходе.

Также известняк нашел широкое применение при украшении интерьеров. С его помощью декорируют балконы и лестничные перила. За счет высокой пластичности и легкой обрабатываемости из известняка можно сделать украшения и балясины любой сложности.

В некоторых случаях из известняка изготавливают элементы мебели, кухонные и барные столешницы, даже декоративные элементы, например, статуэтки и вазы.

Как работать с известняком при создании скульптур расскажет видео:

Преимущества использования известняка

По сравнению с другими материалами известняк обладает следующими преимуществами:

Несомненным преимуществом известняка является высокая экологичность;
Он отлично поддается обработке, что позволяет придать ему практически любую форму и фактуру;
В отличие, например, от кирпича или облицовочной плитки известняк очень долго сохраняет свой внешний вид. Даже в том случае, если его поверхность подвергается постоянным воздействиям неблагоприятных погодных факторов. Именно поэтому известняк часто используют при облицовке цоколей здания;
Известняк имеет пористую структуру, что позволяет ему отлично поглощать влагу из окружающей среды. Поэтому влажность в помещении будет на оптимальном уровне;
Высокие тепло- и звукоизоляционные характеристики делают материал идеальным для внешней и внутренней отделки.

Как видно, известняк является отличным материалом, который может быть использован во многих отраслях, преимущественно, в строительной сфере. Отличные его качества позволяют с уверенностью сказать, что это наилучший материал в своей категории.