Известняк

Содержание:

1. Особенности материала
2. Виды пород известняка
3. Где добывают
4. Способы добычи известняка
5. Обработка
6. Применение известняка
7. Известняк в мировой архитектуре
8. Преимущества и недостатки использования
9. Ответы эксперта по известняку

Известняк относится к осадочным горным породам, состоящим преимущественно из карбоната кальция (CaCO₃). В составе известняка может присутствовать кварц, доломит, магнезит, глинистые минералы и другие примеси. Порода образуется из осажденных кальцитовых частиц в водоемах (морских раковин, кораллов, остатков микроорганизмов).

Особенности материала

Структура известняка зернистая или мелкозернистая. Поверхность шероховатая.

Цвет варьируется от белого до светло-серого или кремового. Это зависит от места добычи, вида и количества примесей, условий формирования породы. Например, при преобладании в минерале доломита известняк может иметь розовые или желтоватые оттенки.

Многие виды известняка легко растворяются в воде. Это свойство способствует образованию карстовых пещер, воронок, других форм рельефа.

Минерал  не подвержен влиянию ультрафиолета, со временем не теряет первоначальный цвет, не темнеет.

Известняк не устойчив к кислотам. При попадании концентрированной кислоты на породу происходит химическая реакция, в ходе которой карбонат кальция (CaCO₃) разлагается на хлорид кальция (CaCl₂), воду и диоксид углерода (CO₂). Реакция сопровождается выделением углекислого газа.

Благодаря доступности и уникальным свойствам известняк используется во многих сферах человеческой деятельности.

Структура известняка.

Виды пород

Известняки представляют собой особую группу минералов, различающихся по составу, происхождению, структуре.

К основным видам известняков относятся:

 Органогенные известняки

Образованы остатками морских организмов, таких как планктоны, кораллы, раковины моллюсков, кораллы и другие морские существа.

Примеры:

• Ракушечники. Сформированы из скоплений раковин моллюсков, других морских беспозвоночных;

• Мел. Мягкая, легкая осадочная порода белого цвета, нерастворимая в воде. Состоит в основном из микроскопических останков планктонных организмов, кремневых губок, кораллов.

Ракушечник.

Хемогенные известняки

Образуются в результате химического осаждения карбоната кальция из водных растворов. Часто породы образуются из минеральных отложений горячих источников.

Примеры:

• Травертин. Осадочная порода, формирующаяся вблизи источников минеральных вод. Часто встречается в карстовых пещерах и горячих источниках.

• Оолитовые известняки. Характеризуются наличием округлых частиц (оолитов), образованных вокруг ядра из песчинки или другого небольшого объекта.

• Хемогенные минералы обычно имеют уникальную текстуру, подходящую для использования в отделке зданий и интерьеров.

Оолит.

Детритусовые известняки

Породы, образованные из обломков скелетных образований морских организмов (латинское «детритус» переводится как перетертый, обломки раковин).

Минералы сцементированы микродисперсным пелитоморфным кальцитом с большим содержанием доломита. Такие  камни отличаются однородностью, монолитностью, высокой  морозостойкостью и долговечностью.

Детритусовые известняки легко поддаются обработке, подходят для использования в качестве стеновых блоков.

Детритусовый минерал.

Криноидные известняки

Уникальный тип осадочных пород, характеризующийся высоким содержанием окаменелых фрагментов криноидей (морских лилий). Эти древние морские организмы имели форму цветка, прикрепленного к морскому дну с помощью стебля. Их скелет состоял из множества мелких пластинок, называемых члениками. После смерти криноидеи могли разлагаться и оседать на дне моря, формируя отложения.

Криноидные известняки обладают характерной зернистой структурой. Некоторые породы содержат редкие ископаемые, представляющие научный интерес для палеонтологов.

Благодаря своим декоративным свойствам, криноидные материалы используются в строительстве и отделке интерьеров, в ландшафтном дизайне и в создании архитектурных элементов.

Криноидный минерал.

Микрокристаллические известняки

Имеют мелкозернистую структуру, состоящую из микронных кристаллов кальцита размерами не более 4 микрон.

Примером служит микрит. Это микродисперсный минерал образуется из известкового ила в спокойных водных условиях, где мелкие частицы осаждаются на дно.

Доломитизированные известняки

Основным породообразующим элементом является доломит (CaMg(CO₃)₂). Минерал обычно серого или темно-серого цвета. Имеет плотное кристаллическое строение, повышенную твердость и прочность. Обязательным условием для образования доломитовых известняков является соленая вода.

Где добывают

Месторождения известняка встречаются практически на всех континентах.

Китай — один из крупнейших производителей этой породы в мире. Обширные запасы минерала имеются в Америке и Австралии, европейских Альпах и Великобритании.

Залежи метаморфизованного известняка сосредоточены в Италии и Греции.

В России известняк добывается практически во всех регионах.

В том числе:

• Урал. Одни из крупнейших месторождений расположены в Пермском крае и Свердловской области;

• Поволжье. Большие залежи породы имеются в Татарстане и Самарской области;

• Краснодарский край. Регион известен запасами минералов, отличающихся высоким качеством;

• Карелия. Здесь находятся месторождения мраморовидного известняка, который используется для внутренних и наружных отделочных работ;

• Крым. На полуострове расположены залежи различных видов известняка, отличающихся пестрой окраской и своеобразным рисунком. Встречаются породы коричневых, черных, красноватых, темно-серых оттенков. Во многих районах равнинной части расположены месторождения известняка-ракушечника, включающего сцементированные раковины моллюсков.

Эти месторождения играют важную роль в обеспечении потребностей российского рынка стеновыми и отделочными материалами, известью, цементом.

Месторождения известняка в Крыму. 

Способы добычи

Известняки добываются с использованием различных технологий, в зависимости от условий месторождения, характеристик и глубины залегания минерала.

К основным методам относятся:

Открытая разработка	Этот способ используется, если порода расположена на поверхности или на небольшой глубине. Разработка выполняется с помощью фрезерных комбайнов, экскаваторов, бульдозеров, других строительных машин.
Подземная добыча	Применяется, когда залежи находятся на значительной глубине от поверхности земли. Сначала под землей создаются шахты или туннели, затем с помощью дробилок, транспортеров и конвейеров порода извлекается на поверхность. Метод более затратный и применяется реже, чем в открытых карьерах.
Буровзрывная технология	Верхний слой почвы снимается с помощью бульдозера. В породе бурятся шурфы, куда закладывается взрывчатка и детонаторы. После разрушения порода грузится тяжелыми экскаваторами в карьерные  самосвалы и вывозится к месту дробления и дальнейшего использования.
Гидравлический способ	В этом методе для добычи известняка используются высоконапорные струи воды. Способ применяется реже, но может быть эффективным в определенных условиях.

 

Чтобы минимизировать негативное воздействие на окружающую среду, при добыче минералов используется автоматизация процессов, энергосберегающие технологии, системы рекультивации.

Добыча  известняка.

Обработка

Это преобразование природного камня в готовые строительные и отделочные материалы.

К основным этапам обработки относятся:

• Рубка и резка. После добычи известняк попадает на сортировочные заводы, где его рубят и пилят на блоки или плиты необходимых размеров с помощью алмазных пил или других специальных инструментов.

• Шлифовка и полировка. Для достижения гладкой поверхности блоки шлифуются и полируются с помощью специальных машин и абразивных материалов.

• Финишная обработка. В зависимости от назначения известняк может подвергаться дополнительной обработке, такой как облицовка, покрытие защитными средствами или антисептиками.

Готовые изделия транспортируются к месту реализации или использования.Правильная обработка позволяет сохранить природные качества материала, продлить срок службы изделий.

Строительные блоки.

Применение известняка

Материал широко применяется в различных отраслях:

• строительство — для кладки стен, облицовки зданий, в качестве заполнителя при производстве бетонных смесей;

• металлургия — как флюс, для удаления примесей из металлов при производстве стали;

• сельское хозяйство — известкование кислых почв для улучшения их структуры и повышения плодородия;

• системы водоочистки — фильтрация воды и улучшение ее качества;

• химическая промышленность — производство кальция, карбонатов и других химических соединений;

• ландшафтный дизайн — создание декоративных  элементов, малых архитектурных форм, дорожек, прудов;

• керамическая промышленность — добавляется в составы для производства керамических изделий.

Кроме того, из известняка изготавливают известь, используемую для известкования почвы, производства красок, штукатурных и других строительных смесей.

Известняк является основным компонентом, используемым при производстве цемента.

Облицовка.

Известняк в мировой архитектуре

Известняк использовался при строительстве различных объектов в России и за её пределами.

Наиболее известные из них:

• Московский кремль, храм Христа Спасителя, здание Университета на Воробьевых горах в Москве;

• Исаакиевский собор, храм Спаса на Крови, Дворцовый мост в Санкт-Петербурге;

• Успенский собор в Симферополе и Свято-Георгиевский храм в Севастополе;

• Генуэзская крепость в Судаке, Ливадийский дворец, замок «Ласточкино гнездо» в Гаспре;

• Лувр, Собор Парижской Богоматери в Париже;

• Букингемский дворец, собор Святого Павла в Великобритании;

• Египет знаменит своими известняковыми пирамидами, такими как Великая пирамида Гизы.

• Величавые белокаменные соборы повсеместно являются центральным объектом любого древнерусского города, задающим всю архитектонику их последующего развития.

Замок «Ласточкино гнездо».

Преимущества и недостатки использования

Использование известняка имеет ряд преимуществ и недостатков, которые зависят от сферы применения.

К основным достоинствам минерала относятся:

• Доступность. Это одна из самых распространенных горных пород, встречающаяся во многих регионах мира. Технология добычи достаточно простая, не требует больших финансовых затрат.
• Экологическая чистота. Природный материал не содержит токсичных и вредных для людей и окружающей среды компонентов. Его использование является безопасным для применения в строительстве и других отраслях.
• Прочность и долговечность. Механическая прочность, устойчивость к износу позволяет использовать материал при возведении многоэтажных домов, мостов, других ответственных сооружений.
• Легкость обработки. Минерал легко пилится и шлифуется, что позволяет использовать его  при создании различных архитектурных и декоративных элементов.
• Изоляционные свойства. Известняк — дышащий материал, отличный тепло- и звукоизолятор, что способствует созданию здорового микроклимата, комфортной среды в помещениях.

Недостатки известняка:

• Низкая морозостойкость.Многократное замораживание и размораживание может привести к расслаиванию и разрушению камня, поэтому при использовании в наружных конструкциях требуется защита от внешних воздействий.
• Пористость. Структура материала способствует повышенному впитыванию воды, что может привести к образованию трещин и потере прочности, особенно в условиях промерзания.
• Подверженность эрозии. Минерал подвержен выветриванию и разрушению под действием атмосферных и химических воздействий.
• Необходимость защиты. Для сохранения прочности, декоративных свойств и долговечности изделий из известняка требуется дополнительная обработка защитными покрытиями. 

Достоинства и недостатки минерала следует учитывать при выборе материала.

Некоторые примеси в составе породы могут содержать тяжелые металлы или радиоактивные элементы, что требует тщательной проверки сырья.

Ответы эксперта по известняку

Что такое мраморовидный известняк?

Вид известняка, характеризующийся повышенной плотностью, прочностью, морозостойкостью, малым влагопоглощением. Имеет мелкозернистую структуру и поверхность, покрытую светло-серыми прожилками.

Материал широко используется при строительстве дорог, в отделке зданий, украшении интерьеров.

Как из известняка получить известь?

Чтобы получить негашеную известь, минерал нагревают до температуры 900 – 1100°С. При этом карбонат кальция разлагается на оксид кальция (негашеная известь) и углекислый газ.

При взаимодействии негашеной извести с водой получается гидроксид кальция, или гашеная известь.

 Как известняк используется в пищевой промышленности?

Известняк, переработанный в оксид или гидроксид кальция, используется как регулятор кислотности в продуктах в качестве источника кальция в пищевых добавках, для повышения  срока хранения овощей и фруктов.

Безопасен ли известняк для здоровья человека?

Минерал безопасен для человека при условии соблюдения стандартных мер предосторожности.

Важно учитывать, что при дроблении и измельчении камня образуется пыль, которая может вызвать раздражение дыхательных путей. При работе с материалом следует использовать защитные маски и очки.

Подходит ли известняк для возведения стен частных домов?

Блоки из известняка широко используются в качестве стенового материала в частном строительстве благодаря доступности, прочности, высоким теплотехническим характеристикам.