Природный камень в строительстве. виды, преимущества и недостатки натурального камня

Описание

Что такое горный хрусталь можно понять по химической и физической характеристикам.

Это порода из группы кварцевых минералов. Химическая формула SiO₂. Твёрдость — 7 (по шкале Мооса), но, несмотря на это, он довольно хрупкий.

Минерал со стеклянным блеском бесцветен. Он или совершенно прозрачен, или с вуалями и радугами. Если в нём есть какие-либо примеси, то образуются разновидности (аметист, раухтопаз и др.).

В природе встречаются сростки кристаллов, но чаще — одиночные, с шестью боковыми гранями.

Хрустальные кристаллы с различными оттенками применяются как полудрагоценные камни.

Горные породы и минералы, используемые человеком

Полезные ископаемые служат людям в быту, на работе. Ни одна отрасль экономики не выживет без этого. Они присутствуют в сложных технических сооружениях, привычных предметах: посуда, мебель, зеркала. Мы обязаны им практически во всех сферах жизни. В будильниках используют кварц, в гаджетах тоже. Салют – пиротехника содержит медь, кальций, натрий. Без их участия не было бы киноиндустрии. А люди не покорили бы космос.

Где используют камни

№	Сфера применения	Породы, минералы
1	Строительство мостов, дорог, зданий	Гранит, слюда, магнезит, кремень, сланец, булыжный камень, мрамор
2	Облицовочные работы	Гранит, мрамор, лабрадорит, сланец, бутовый камень
3	Медицина, фармацевтика	Кремень, мирабилит, гипс
4	Скульптура, живопись	Мрамор, охра, киноварь, графит
5	Сельское хозяйство	Известняк
6	Изготовление точных приборов	Алмаз, сапфир, кварц
7	Полиграфическая продукция	Известняк

Каждый кулинар вспомнит о соли, без которой еда теряет вкус. Но она нужна не только за столом. Весной, осенью раствором признанного антисептика лечат ангину. Ионы натрия способствуют передаче нервных импульсов. Подсчитано: ежегодно люди съедают по 4-6 кг соли.

Цеолиты, которые выводят из организма радионуклиды, оценили после Чернобыльской аварии. Тогда они спасли тысячи жизней. Имеются данные об их потенциале в борьбе с онкологическими болезнями. Медицина широко использует радиоактивные вещества, которые добывают из аналогичного натурального сырья.

Природные (натуральные) каменные материалы в строительстве

Каменные плиты могут быть разной толщины. Хорошо всем известные древние дольмены сложены из плит толщиной до сорока сантиметров. Разломанные более тонкие пласты или плиты дают как блоковый камень, так и постелистый камень, или плитняк и пластины.

   

Блоковый природный камень характеризуется более-менее ровными сторонами и параллелепипедоподобием. Размеры такого камня варьируются по ребрам от 10 до 100 сантиметров. Более крупные камни уже известны нам как блоки. Блоковый камень всегда постелистый, это значит, что какие-либо две противоположные его стороны приблизительно параллельны и ровны. У блокового камня, в большинстве случаев, все противоположные стороны ровные и относительно параллельны. Постелистость камня — это его способность «стелиться», то есть устойчиво укладываться благодаря своей форме. Блоковый камень — прекрасный материал для строительства.

   

Постелистый камень отличается от блокового тем, что он имеет, как правило, только две ровные параллельные стороны, поэтому он похож на осколки плит. Постелистый камень благодаря околке может стать блоковым, поэтому это хороший каменный материал для строительства.

   

Плитняк характеризуется своей абсолютной похожестью на обломки нетолстых каменных плит. Толщина плитняка от одного сантиметра до пяти — десяти сантиметров. Этот вид камня своими плоскими сторонами показывает те или иные неправильные многоугольные фигуры. Плитняк является отличным материалом для облицовки стен, отмосток и ступеней.

   

Пластины — это тонкий каменный материал, название которого говорит само за себя. Толщина пластин меньше одного сантиметра. Пластины удобны при облицовке стен, потолков, в наборе мозаичных узоров и панно.

   

Осадочные горные породы дают не только плиты, плитняк, постелистый камень и пластины, но и вышеописанные глыбы, бут, щебень, гравий и разнообразный кругляк, но и не только это. Попадая под воздействие грунтовых вод, осадочные горные породы, прежде всего известняк, дают так называемый карстовый камень.

   

Карстовый камень характеризуется массовым наличием в своих формах дыр и выщербин. Это своеобразный непрочный декоративный каменный материал.

Классификация камней по свойствам

В классификации драгоценных камней учитываются их всевозможные физические, оптические и иные характеристики. Самая очевидная характеристика драгоценных камней – их вес. При прочих равных качествах карат крупного минерала будет стоить дороже аналогичной единицы мелкого (иногда – в разы).

Все прочие свойства драгоценных камней можно объединить в следующие обширные группы:

• Редкость. Чем реже минерал, тем выше он ценится. Достаточно большому месторождению опустошиться – и камень тут же взлетает в цене.
• Ощущение. Тактильные ощущения при прикосновении («мылкость», скользкость и так далее).
• Плотность. Чем плотнее камень, тем он тяжелее. Циркон даже тяжелее алмаза. Самый легкий – янтарь.
• Твердость. Здесь уместно упомянуть шкалу Мооса, градирующую твердость веществ по десятибалльной системе, от алмаза (10) и корунда (9) до талька. Тест – царапание поверхности.
• Прочность. Очень твердый камень может быть не слишком прочным и легко расколется при физическом воздействии. Не слишком твердый жад расколоть очень сложно из-за высокой вязкости, а циркон крошится моментально.
• Спайность. Описание этой характеристики достаточно сложно: это «поведение» камня при раскалывании (по каким направлениям он раскалывается). Она принципиально важна при огранке.
• Электризация и полярность. Для ювелирной промышленности эти параметры не принципиальны.
• Прозрачность. Драгоценные камни, как правило, прозрачные или полупрозрачные. Чем чище камень, тем он ценнее.
• Цвет. Разноцветные камни могут быть ценнее или дешевле классических аналогов. Примеры были приведены выше.
• Блеск. Может быть алмазным, стеклянным, шелковистым, перламутровым и так далее.
• Светопреломление. Характеристика, принципиально важная при выборе огранки.
• Дихроизм и полихроизм. Способность камня менять цвет в зависимости от угла и интенсивности освещения.
• Астеризм. Эффект «звезды» внутри камня при попадании света.
• Люминесценция. Способность светиться, характерная для алмазов, рубинов, жада и иных камней.
• Дефектность. Наличие, расположение, вид и количество всевозможных дефектов.
• Качество огранки. От качества огранки напрямую зависит ценность минерала.
• Облагораживание. Камень с хорошими естественными характеристиками всегда будет стоить дороже улучшенного (нагретого, промасленного, окрашенного и так далее) аналога.

Таблица разновидностей камней по использованию в ювелирном деле

Природные камни принято разделять на минеральные и органические (при этом все они относятся к неживой природе). Ювелиры же их подразделяют на драгоценные, полудрагоценные и поделочные. Драгоценными минералами называют прозрачные экземпляры, обладающие алмазным блеском, твердостью и прозрачностью. Весовая единица – карат весом 0,2 грамма.

Остальные 2 разновидности измеряют граммами, в них включено 2400 камней, в том числе и сульфиды. Поделочными называют непрозрачные натуральные ископаемые, имеющие мягкую структуру. Обычно они отличаются рисунком или окраской и блеском. В таблице указан список образований по классам.

Название группы	Класс	Представители природного минерала
Ювелирные самоцветы	I	Рубины, изумруды, сапфиры (синие), алмазы
II	Сапфиры (оранжевые, зеленые, фиолетовые), черный опал, александрит и благородный жадеит
III	Шпинель, опал (белый и огненный), топаз, турмалин, родолит, аквамарин
IV	Хризолит, циркон, пироп (зеленый и розовый), мальмандин, аметист, цитрин, солнечный камень
Ювелирно-поделочные камни	I	Лазурит, нефрит, янтарь, горный хрусталь (бесцветный и дымчатый), малахит
II	Агат, обсидиан иризирующий, амазонит, родонит, шпаты непрозрачные
Поделочные ископаемые	—	Яшма, мрамор цветной, флюит, селенит, пегматит, гагат, оникс, лиственит

Здесь указана часть кристаллов, используемых в ювелирном деле. Насчитывается около 100 разновидностей минералов, но только 20 из них можно встретить часто в разных изделиях.

Список органических образований

В каждой классификации присутствует подразделение камней и минералов по происхождению. Существуют органические, эндогенные, экзогенные и метаморфические образования. Друг от друга они отличаются составом, плотностью, оттенками, сроком формирования и другими характеристиками.

К органическим камням относят окаменелости различных видов, когда-то бывшие живыми организмами либо возникшие в результате биологических процессов. Представители группы имеют следующие названия:

• аммонит;
• перламутр;
• коралл;
• жемчуг;
• янтарь;
• слоновая кость;
• гагат;
• белемнит (или чертов палец);
• окаменелое дерево.

Каждый из них имеет уникальную историю происхождения и свойства. Для образования части камней, бывших когда-то частью живого мира, потребовалось несколько тысячелетий. Однако многие способны сформироваться в течение 7–10 лет.

Камни эндогенного происхождения

Эндогенный процесс проходит в недрах земной поверхности. Камни формируются из силикатного огненно-жидкого расплава, который называется магмой. Представителей группы множество, но не каждый используется в ювелирном деле. Зачастую выбор специалистов падает на кварц, который представлен на фото. Он отличается твердостью, устойчивостью к воде и щелочам.

Экзогенные образования

Экзогенный процесс характерен поверхности земной коры, добывают породы на суше и в море. Для формирования кристаллов необходимо выветривание, после чего появляется сразу несколько групп: гидрослюда, каолинит, галит, опал, сильвин. Некоторые являются результатом жизнедеятельности морских обитателей и растительных организмов. Все экзогенные образования имеют отличные от других минералов свойства. Они относительно мягкие, не переносят контакта с водой и кислотами.

Каменные подарки Земли

Натуральными камнями называют появившиеся в результате дробления твёрдые куски горных пород. По своей структуре, фактуре и составу они сильно отличаются друг от друга, а потому их видов чрезвычайно много: это и мрамор, и гранит, и известняк, а также сланцы, ракушечник, базальт.

Одни из них были образованы на суше, другие – под воздействием пресной или морской воды. Например, некоторые глыбы были сформированы благодаря моллюскам, которые умирая, опускались на дно, устилая его раковинами и панцирями. Со временем слой становился толще, плотнее и через какое-то время разрушался, не выдерживая собственного веса, вследствие чего частицы раковин перемешивались и образовывали глыбы.

Натуральные камни, являют собой остатки:

• Разрушенных осадочных пород (75%), которые были сформированы в результате различных эрозийных процессов, прежде всего – выветривания и разрушения горных пород, механического или физического выпадения из воды осадка, жизнедеятельности организмов. Среди наиболее известных названий камней – известняк (природный камень белого цвета, состоящий из карбоната кальция), песчаник (состоит из частиц кварца) и мрамор – природный камень, который появился при преобразовании известняка и доломита;
• Метаморфических пород (около 20%) – магматические и осадочные породы, что были образованы внутри планеты и изменились под влиянием различных физико-химических процессов, прежде всего, давления водных и газовых растворов и высокой температуры. Самый известный натуральный камень этого вида является кварцит, состоящий из слюды и кварца;
• Магматических пород, что были выброшены вулканами наружу из недр Земли. Самым известным видом является гранит – одна из наиболее твёрдых, прочных и плотных пород. Цвет этого камня чрезвычайно разнообразен: серый, красный, коричневый, зелёный.

Общая классификация

Обилие классификаций драгоценных камней обусловлено тем, что специалисты разных сфер выделяют разные качественные характеристики самоцветов, необходимые в их деле и делят камни на виды в соответствии с такими характеристиками.

Встречаются классификации, основанные на:

• химическом составе кристаллов;
• происхождении камней;
• размерах;
• цветах;
• кристаллографических параметрах;
• способах обработки;
• стоимости;
• лечебных свойствах;
• предназначении.

Первая обоснованная наукой классификация, демонстрирующая, какие камни драгоценные, была сформирована в 1860 году немецким ученым Клюге, разделившем камни не только на драгоценные и полудрагоценные, но и на разные классы, согласно их физическим характеристикам. Впоследствии знания о камнях увеличивались и классификация дополнялась.

Самым простым и точным считается деление камней на группы, согласно их предназначению:

• ювелирные;
• ювелирно-поделочные;
• поделочные.

На сегодняшний день самой полной и распространенной является классификация самоцветов ученого Киевленко, которая учитывает одновременно и назначение, и стоимость драгоценных камней.

Согласно такой классификации, самоцветы делятся на группы и порядки внутри этих групп:

Ювелирные камни

• 1-го порядка: алмаз, рубин, изумруд, синие сапфиры.
• 2-го порядка: оранжевый александрит, фиолетовые и зеленые сапфиры, черные опалы, жадеит.
• 3-го порядка: шпинель, огненные и белые опалы, топазы, аквамарин, турмалин, родолит.
• 4-го порядка: хризолит, циркон, берилл, бирюза, аметист, цитрин.

Ювелирно-поделочные камни

• 1-го порядка: лазурит, нефрит, малахит, чароит, янтарь, горный хрусталь.
• 2-го порядка: агат, гематит, обсидиан.

Поделочные камни

• яшма;
• оникс;
• пегматит;
• кварцит.

Рубин

Этот камень горячо любим за красоту и магическую силу. Он является символом силы и храбрости и крепкого здоровья. Отнюдь не случайно он был оберегом для воинствующих европейских королей. Его лечебные свойства не менее ценны, нежели красота и магическая сила:

1. Рубин исцеляет язвы, где бы они ни были – на коже и в желудке, в кишках и во влагалище. Прежде давали порошки рубина, теперь советуют его носить и прикладывать к больным местам.
2. Это камень-целитель опорно-двигательного аппарата человека.
3. Рубиновая вода лечит болезни крови – от безобидной анемии до лейкемии.

Достоверность этой информации нельзя доказать, но нельзя и опровергнуть, не попытавшись испытать силу минералов на себе.

Необычные свойства минералов

Научная характеристика минералов не позволяет считать их живыми, хотя многие люди полагают, что камни имеют способность лечить или оказывать магическую помощь. Однако красивые минералы могут быть как полезными, так и вредными. К счастью, таких ископаемых мало и их трудно встретить. Есть породы с включением светящихся и мягких камней, из которых не изготавливают ювелирных украшений, но применяют в других сферах.

Светящиеся камни (названия и фото)

Минерал под названием «флюорит» светится в темноте, что видно на фото. Бывает любых оттенков: от прозрачно-белого до пурпурного или темно-фиолетового. Начинает светиться, если немного разогреть его в ладонях.

Ученые из Мичигана недавно обнаружили камни с содалитом, которые светятся. Они не относятся ни к драгоценным, ни к полудрагоценным. Однако это не мешает применять их для украшения ландшафта.

Минералы ядовитые (фотографии и описание)

Представители класса сульфидов красивы, но смертельно опасны. Полезно узнать, какие сульфиды относятся к вредным минералам. Галенит – это самый редкий сульфидный минерал, обладающий интересной структурой (см. фото). Людей, контактировавших с токсичным галенитом без средств защиты, поражали серьезные патологии. Часто подбирают сульфидные кристаллы из любопытства, но специалисты стараются обходить камни стороной. Профессионалам знакомы проблемы с дыхательными путями после вдыхания опасной пыли галенита.

Еще один минерал, который привлекательно выглядит, но является вредным, имеет название «халькантит». Состоит из меди, серы и воды – компоненты образуют ядовитую смесь. Небольшая доза опасного вещества при пропадании в человеческий организм вызывает отказ внутренних органов.

Некоторые камни проходят облучение, из-за чего изменяют оттенок и свойства. Специалисты считают, что даже после снятия радиоактивности такие горные породы остаются опасными. Облучение стоит дорого, поэтому оно редко используется.

Мягкие камни

На первом месте природный камень тальк, который легко поцарапать и раскрошить. Однако другие сульфиды трудно разломать, но возможно разрезать. На втором месте минерал под названием «асбест», из которого раньше изготавливали скатерти или салфетки, устойчивые к возгоранию. Известны также травертин, известняк, дагестанский ракушечник, которые применяют для строительства домов или отделки стен.

Изделия из самоцветов

Драгоценные и полудрагоценные камни благодаря завораживающей красоте и ослепительному блеску издавна ценились людьми. Минералы использовались для лечения и магических обрядов. Считалось, что ношение минералов способно излечить от страшных болезней или укусов ядовитых змей.

Прочные и сверкающие самоцветы не только «лечили», но и помогали древним людям развиваться. Из камней мастерили оружие, ножи и топоры, затем применяли для изготовления вещей. Однако самую большую ценность представляли минералы, используемые в ювелирном деле. Из них создавали разнообразные украшения:

• браслеты, броши и кольца;
• ожерелья, бусы, кулоны;
• диадемы, короны, венцы и серьги.

Благодаря мастерству и труду ювелиров существуют изделия, которым нет равных по красоте.

Люди победнее довольствовались изделиями с яшмой, агатами.

Среди самых известных самоцветов особенно удивительны следующие:

• Алмаз Хоупа — огромный голубоватый камень весом в 45,52 карата. Бриллиант — самый прочный самоцвет, считающийся королем минералов. Сейчас алмаз Хоупа вставлен в колье и хранится в Смитсоновском институте.
• Бриллиант Тиффани — желтый алмаз удивительной красоты весом в 128 карат. Кристалл вставлен в ожерелье из бриллиантов и выставлен в главном магазине «Тиффани» в Нью-Йорке.
• Тиара из изумрудов. Украшение было создано в 1900 году, а владела тиарой принцесса Катарина Хенкель фон Доннерсмарк. Для создания использовались 11 колумбийских изумрудов грушевидной формы, бриллианты, серебро и золото.
• Ожерелье «Несравненное» считается самым дорогим в мире. Состоит из желтого алмаза весом в 407 карат и множества бриллиантов, чья масса составляет 230 карат. Примечательно, что кристалл, венчающий ожерелье, нашла маленькая девочка из Республики Конго в куче обычных камней.
• Яйца Фаберже — знаменитая серия ювелирных изделий, созданная Карлом Фаберже и его подручными. Серия состоит из 71 предмета, выполненного из драгоценных металлов и инкрустированного самоцветами. До наших дней дошло только 65 яиц, часть которых хранится в музеях.
• Звездный рубин Россера Ривза — самый большой звездчатый рубин в мире, имеющий эффект астеризма.

Какие бывают камни в почках

Критериев классификации довольно много.

1. По количеству: у половины пациентов диагностируются одиночные камни, нередко приходится сталкиваться с образование двух или трех конкрементов в почках, наименее редким случаем являются и множественные образования в почках.
2. По расположению в организме: односторонние и двусторонние.
3. По форме: круглые, плоские, с гранями, шипами, коралловидные.
4. По размерам: размер образования может варьироваться от ушка иголки до размера всей полости почки.
5. По месту дислокации: конкременты образуются в почке, мочевом пузыре или мочеточнике.

Типы почечных кристаллов

Наиболее распространенная классификация твердых образований по химическому составу. Если раньше врачи предполагали, что образование камней связано с качеством воды, которую употребляет пациент, климатом и географическими особенностями местности, где он проживает, то сегодня среди специалистов много сторонников иной гипотезы. Принято считать, что процесс уролитиаза начинается в организме, когда нарушается соотношение солей и коллоидов мочи.

Классификация конкрементов по химическому составу следующая:

• оксалаты – образуются из солей щавелевой кислоты;
• фосфаты – образуются из фосфата кальция;
• ураты – основным компонентом являются соли мочевой кислоты;
• карбонаты – образуются из кальциевых солей угольной кислоты;
• струвиты – образуются из фосфата аммония.

Классификация конкрементов по химическому составу

Кроме этого, необходимо выделить конкременты органического происхождения. К таким относятся:

• цистиновые и ксантиновые;
• холестериновые;
• белковые.

Разновидности полудрагоценных камней

Известно более сотни вариантов полудрагоценных камней, каждый из которых несложно добыть, обработать и использовать в украшениях.

В основе популярной классификации, как и у поделочных самоцветов, лежит твердость. Чем больше этот показатель по критерию Мооса, тем выше степень драгоценности. Еще один показатель – окрас.

Согласно этому параметру различают камни:

• Фиолетовые. Необычный оттенок камням придает сочетание красных и синих цветов. Фиолетовый, фиалковый, сиреневый цвет – символ власти, величия, мудрости. Среди ювелирных самородков подобного оттенка выделяют боливиан, чароит, аметист, сугелит.
• Синие. Самородки этого цвета – большая редкость. Их обладатели – люди с хорошим вкусом и интеллектом. Наиболее известны лазурит, танзанит, бирюза.
• Красные. Самородки несут в себе энергию огня и земли. К ним относят сердолик, полудрагоценный поделочный камень гранат, александрит, шпинель. Кораллы морского происхождения выглядят розовыми и красными. Их также причисляют к этой категории.
• Зеленые. Несут гармонию, помогают расслабиться и снять стресс. Популярны нефрит, хризолит, хризопраз.
• Желтые, золотистые, медовые. Символ процветания, достатка, финансового успеха. В этой категории находятся янтарь, топаз, гелиодор.

Ювелирно-поделочные самородки обычно оправляют в серебро, золото. Большинство из них распространено в России, странах СНГ. Их находят в горах Урала, Алтая, в Якутском, Забайкальском регионах.

Песчаник – необыкновенно прочный и практичный материал

Природный камень, за качества которого его называют элитным. И не зря, ведь он смотрится естественно, имеет чрезвычайную прочность и изящную фактурность, что делает его незаменимым в декорации различных участков, и создания неповторимого экстерьера. Песчаник бывает разных видов, их различают по минеральному составу:

• Туфогенные – имеют вулканогенный состав.
• Олигомиктовые – содержат в своем составе много кварца.
• Полимиктовые – Состоит из тонкозернистого обломочного цемента и обломков различных горных пород.
• Мономиктовые – вид кварцевого песчаника, содержащий в своем составе более 90% обломочных пород.

Песчаник применяют в строительстве и облицовочных работах. Также высоко ценится его крошка, которую используют в производстве различных лаков и стекла. Используется при создании тротуаров, дорожек, и других декоративных ландшафтных композиций. На нашем сайте представлен список камней, фото, название видов песчаника для любого вида производимых работ.

Плитка для мощения тротуаров из песчаника

Физические свойства

С точки зрения науки физики, камень — это тело. А значит, и свойства для него характерны, как и для остальных подобных объектов: масса, температура плавления и кипения, плотность, цвет, вкус, запах и прочее.

Однако всем известно, что значительная часть камней не имеет вкуса, запаха, не способна плавиться, а только дробиться. Цвет же их настолько разнообразен, что загнать в общие рамки этот показатель просто невозможно. Палитра сияния драгоценных и полудрагоценных камней полная: от черного и белого до ярких синих, красных, зеленых, желтых и фиолетовых оттенков.

В целом же можно выделить несколько основных групп физических характеристик камней, как природных, так и искусственных (включая драгоценные).

1. Прочность и износостойкость. По данному показателю можно выделить прочные (гранит), средней (мрамор) и низкой прочности (туфы) образцы.
2. Плотность. Соответствует предыдущему показателю. Делятся на тяжелые — более 2200 кг/м3 и легкие — меньше этого показателя.
3. Водопоглотительная способность, которая определяется пористостью структуры.
4. Кислотоустойчивость. Самые стойкие — гранит и известняк. Достаточно легко рушится мрамор, так как вступает с кислотами в химическую реакцию.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что камень — это вещество или тело природного характера, отличающееся рядом физических и химических характеристик и имеющее большое практическое значение в жизни людей.

Главные месторождения алмазов

Алмазы образуются на глубине 80-150 километров под воздействием колоссального давления и температуры. Затем благодаря вулканической деятельности они поднимаются ближе к поверхности нашей планеты, образуя при этом вертикальные месторождения – кимберлитовые трубки. Вот так, например, выглядит горловина такой трубки в Якутии (алмазный карьер «Мир»):

Помимо этого, некоторые алмазы могут иметь и метеоритное происхождение. Такие минералы образуются при контакте космического тела с поверхностью Земли. Так, «внеземные алмазы» были обнаружены в Большом Каньоне в США.

Так уж сложилось, что самые богатые залежи алмазов на Земле сосредоточены в недрах Африки. Именно здесь базируется крупнейшая по добыче ценного минерала компания в мире – De Beers. Алмазы сегодня активно добываются в ЮАР, Анголе, Ботсване, Намибии, Танзании, России, Канаде, Австралии. Лидером российской алмазной промышленности является .