Природные облицовочные камни широко используются в разных отраслях народного хозяйства: архитектурной, строительной, технической, художественном камнерезании. Развитие и освоение новых методов добычи и обработки природного облицовочного камня дали возможность значительно расширить области использования камня и уменьшить его стоимость.

Создание промышленных предприятий и объектов культурно-бытового назначения, строительство новых линий метрополитена, увеличение капитального строительства, а также стремление специалистов сделать эти строения долговечными и выразительными требует значительного увеличения объёмов производства облицовочных материалов из природного камня.

Оценочный анализ показывает, что ежегодно в международном торговом обороте находится 20 - 26% общего объёма мирового производства облицовочных материалов и изделий из камня. Лидирующее место здесь, так же как и в уровне производства, принадлежит Италии, объём экспорта - импорта, которой составляет 65% от общего мирового торгового оборота.

Мировой рынок облицовочного камня характеризуется чрезвычайным разнообразием. В тоже время степень насыщенности этого рынка по отдельным регионам неравномерна и обусловлена, прежде всего, уровнем потребления камня в различных странах. В свою очередь, на потребление камня в каждой стране оказывает влияние ряд факторов:

состояние экономики;

национальные и историко-архитектурные традиции;

атхитектурная мода и т.д.

Динамическое развитие за последнее время экономики ряда стран, не обладающих собственной мощной минерально-сырьевой базой облицовочного камня, привело к резко возросшему спросу на этот материал и обусловило появление групп стран - Китай, Индия и др., и даже целых регионов - потребителей камня, определивших характер современного мирового рынка.

Наиболее высока степень насыщенности облицовочным камнем европейского рынка, что объясняется наличием большого числа стран, производящих в широком ассортименте камень на экспорт (Италия, Испания, Греция, Португалия, Финляндия, Швеция и др.). Однако и в Европе сохранились страны со значительным потреблением камня за счёт импорта в перечисленные страны: Германию, Англию, Голландию, Францию и бывшие соцстраны и республики СССР и особенно в Россию. Предметом импорта в перечисленные страны являются готовые изделия и полуфабрикаты.

Наименее насыщен облицовочным камнем американский рынок. Это происходит за счёт традиционно высокого импорта США и относительно низкого уровня собственного производства. Ежегодный объём импорта камня в США, главным образом, в виде облицовочных плит и архитектурно-строительных изделий, составляет 350 - 400 млн. долларов.

За последнее десятилетие значительные перемены произошли в региональной структуре торговли камнем, нарушившие традиционные направления международных рыночных товаропотоков. Так, открылись благоприятные возможности для экспорта облицовочных изделий из камня в страны Ближнего Востока (Кувейт, Саудовскую Аравию, ЮАР и др.). В последнее время весьма перспективный для экспорта рынок формируется в Дальневосточном регионе, где возросшая у ряда стран потребность в камне (Япония, Южная Корея, Тайвань, Сингапур и др.) открывает благоприятные возможности для сбыта облицовочных и архитектурно-строительных изделий. В последнее время резко увеличился спрос на изделия и плиты из гранитов, лабродоритов и приравненных к ним пород.

Главным фактором, предопределяющим спрос на тот или иной вид камня, а также его потребительскую стоимость, является декоративность, то есть совокупность художественно-эстетических свойств его поверхности. При этом основным признаком декоративности, принимаемым в расчёт, является цвет камня. Остальные признаки (рисунок-текстура, структура и др.) учитываются в значительно меньшей степени.

Весомость влияния того или иного цвета на потребительскую стоимость камня в различных странах неоднозначна. Она предопределяется национальными традициями, местной архитектурной модой и другими факторами. [2]

В связи с актуальностью вопроса развития камнедобывающей и камнеобрабатывающей подотраслей, проекты цехов по производству облицовочных материалов из натурального камня являются востребованными. В данный момент для российского рынка необходимо расширять выбор видов сырья и номенклатуры изделий. Неограниченные потенциальные возможности, обусловленные огромными территориями способны самостоятельно удовлетворить потребности интенсивно развивающейся строительной индустрии. Поэтому необходимо создание проектов таких цехов, которые способны производить продукцию, удовлетворяющую мировым стандартам качества облицовочных материалов.

натуральный камень облицовочное изделие

2. Материаловедческая часть: Облицовочные материалы и изделия из них

Под основными свойствами камня понимается ряд физико-механических, технологических, эксплуатационных параметров, характеризующих поведение камня под воздействием соответствующих внешних воздействий. Эти свойства относятся к большинству используемых человечеством материалов.

Ниже в таблице № 2.1 даны основные физико-механические и химические свойства природного камня, используемые при его оценке и использовании.

Таблица 2.1.

Основные свойства природного камня

Существует достаточно много других показателей, характеризующих природный камень, имеющих ограниченное применение при его оценке.

Твердость камня определяется большим количеством методик, некоторые из которых в СНГ не применяются. Наиболее распространенной является шкала Мооса. Твердости различных минералов представлены в Таблица 2.2.

Таблица 2.2.

Истираемость пород характеризует их поверхностный износ (полы, ступени, площадки и др.) при различных механических нагрузках. Классификация различных пород по истираемости представлена в Таблица 2.3.

Полируемость камня (способность получения блеска) зависит в основном от петрографических характеристик камня и измеряются специальным прибором блескомером (блескомер НИИКС-М), где степень полируемости оценивается по сравнению с эталоном (полированный коелгинский мрамор).

Одним из фундаментальных понятий при оценке камня является его долговечность, под которой можно понять сохранение его основных качественных характеристик при использовании в различных условиях.

Поведение камня при различных технологических процессах характеризуется его обрабатываемостью различными методами.

За рубежом принята классификация камня по обрабатываемости с классификацией пород типа гранитов на 5 категорий. При этом не существует определенного показателя, характеризующего породу, и все породы классифицируются из различных соображений:

обрабатываемость ухудшается от 1 класса к 5 с увеличением содержания твердых минералов (кварц, полевой шпат и др.);

обрабатываемость ухудшается от мелкозернистых к крупнозернистым гранитам;

обрабатываемость ухудшается в зависимости от включений и цвета в ряду: черные (габбро - 1 класс)

зеленые (2 класс)

светлые граниты (3 класс)

темные крупнозернистые граниты (4 класс)

красные граниты (5 класс)

Эти характеристики не являются определяющими и решаются в экспериментальном порядке.

За основу европейской классификации берется коэффициент износа, совпадающий с номером класса. Сравнительный износ алмазного отрезного круга при съеме 300 см²/мин с окружной скоростью 36 м/сек называется коэффициентом износа. Гранит 1 класса имеет коэффициент - 1, а 5 класса - коэффициент 5; то есть износ алмазного круга при обработке гранита 5 класса в 5 раз больше износа при обработке гранита 1 класса

По европейской классификации камня по обрабатываемости с увеличением порядкового номера группы камня улучшается обрабатываемость.

Показателями, характеризующими геометрические параметры породы в массиве, и косвенно характеризующими выход готовой продукции при добыче и обработке камня, являются трещиноватость и блочность пород. [5]

Таблица 2.6.

Таблица 2.7.

Абразивность пород оценивается износом различных эталонных материалов при трении о камень. В СНГ наиболее распространена оценка абразивности по Л.И. Барону (износ цилиндрических стальных стержней при трении о необработанную поверхность камня), представленная в Таблица 2.8 [5]

Таблица 2.8.

К важнейшей характеристике природного камня, обуславливающей его экологичность и воздействие на живые организмы, является его радиоактивность. При этом радиоактивность может быть как естественной, так и техногенной (возникает в результате радиоактивного облучения различными искусственными источниками излучения). Основными источниками радиации при добыче породы является радиоактивный изотоп калия - 40К, торий - 232Th и радий - 226Ra, уран [8], содержащие в магматических породах. Высокое содержание радиоактивных включений имеют магматические породы щелочного и кислого состава (граниты, гранодиориты, сиениты, липариты). Наиболее высокой радиоактивностью обладают лейкократовые и аляскитовые граниты, нефелиновые и щелочные сиениты, трахиты, трахилипариты [8]. Меньшей радиоактивностью обладают промежуточные к основным породам породы: андезиты, диориты и др. Наиболее низкой радиоактивностью обладают ультраосновные и основные магматические породы (габбро, диабазы, базальты, перидотиты). Осадочные породы характеризуются более низким содержанием радиоактивных элементов, чем в гранитах и его аналогах. Согласно "Нормам радиационной безопасности "НРБ-88" существуют нормы удельной активности радионуклидов, согласно которым все стройматериалы (породы) делятся на 5 классов. В любом случае все новые породы, используемые в строительстве и быту, должны проходить радиационный контроль, согласно которому должны определяться сферы их применения. Существенным фактором при добыче и эксплуатации каменных материалов является их анизотропия (различие физико-механических свойств в различных направлениях их измерения). Чаще всего анизотропия связана со слоистостью породы, когда свойства породы вдоль и поперек слоистости различаются. Для оценки анизотропии зарубежные стандарты предусматривают измерение основных физико-механических параметров вдоль и поперек слоистости (UNI9724 и др.). Анизотропия используется при добыче и обработке каменного сырья, а также учитывается при облицовке камнем с целью избежать эксплуатационных трещин.

2.3 Приемочный контроль плит

2.4 Хранение и транспортировка плит