Гранит — свойства, характеристики, состав, добыча и применение


Состав гранита

Природный гранит в связи с достаточно большим количеством в составе оксида кремния (SiO2) считается кислой породой. Также в камне присутствует щелочь, магний, железо и кальций.

Фото гранита

Однако, одними из главных структурных составляющих гранита считаются полевой шпат и кварц. Именно наличие в камне кварца определяет его зернистую структуру, благодаря которой гранит и получил свое название (в переводе с латинского granum – «зерно»). В зависимости от размера зерен, в мире граниты подразделяются на:

  • мелкозернистые, имеющие максимальный размер зерна в 2 мм. Данная разновидность камня признана наиболее качественной благодаря своим определенным характеристикам.
  • среднезернистые, размер зерна которых колеблется в пределах от 2 мм до 10 мм;
  • крупнозернистые, имеющие зерна размером выше 10 мм. Крупное зерно негативно влияет на качество гранита, поскольку в связи с этим он плохо переносит сильное повышение температур, в результате чего способен увеличиваться в объеме и трескаться.

Как правило, количество кварца в породе достигает 30% от ее общего объема. Стоит сказать, что кварц представляет собой высокотвердый минерал, участвующий в образовании достаточно большого количества магматических пород. Кварц является бесцветным элементом, однако в качестве горной породы, входящей в состав гранита, он может быть разного окраса – желтого, розового, красного, фиолетового и др.

Шпат, присутствующий наряду с кварцем в составе гранита, является минералом силикатной группы. Его процентное содержание в камне составляет от 50% и выше. В породе данный элемент представлен калиевым полевым шпатом (ортоклазом, адуляром) и кислым плагиоклазом (олигоклазом, битовнитом, лабрадором и др.).

За исключением кварца и полевого шпата в граните порядка 10% занимают другие вкрапления, к которым относятся биотит, литиевые слюды, мусковит, роговая обманка. Также в незначительных количествах в камне можно обнаружить акцессорные и щелочные минералы, которыми являются апатит, циркон, а также турмалин, гранат и топаз.

Таким образом, ученые пришли к выводу, что состав гранита напрямую связан с процессом его формирования. В связи с этим, выделяют две основные теории формирования гранита. Согласно первой считается, что образование камня происходит в процессе кристаллизации магматического расплава. А вторая теория утверждает, что на формирование гранита воздействовал ультраметаморфизм. Т.е. давление, высокие температуры и флюиды, которые поднимались из глубинных пластов земли, повлияли на процесс гранитизации.

Гранит в интерьере

Гранитные породы нашли широкое применение во всех видах интерьерной отделки.

  • декоративная облицовка гранитом: стен, пола, лестниц и каминов. Камень подойдет для любого помещения. Он стоек к влаге ванной или бассейна, к большинству бытовых загрязнений на кухне, он практически не истирается в условиях высокого трафика. Поэтому при отделке пола и лестниц в общественных заведениях (станции метро, вокзалы, торговые центры) мастера отдают предпочтение именно гранитам.
  • создание функциональных изделий: столешниц, подоконников и каменной мебели.
  • изготовление декоративных элементов: скульптурные композиции, вазоны, мозаика и панно.

Характеристики гранита

Гранит является одной из наиболее прочных, твердых и самых долговечных горных пород.

  • Плотность гранита – 3,17 г/см3;
  • Удельный вес – 2,7 г/см3;
  • предел прочности во время сжатия в водонасыщенном состоянии – 550 кг/см2;
  • водопоглощение – 0,2%;
  • морозостойкость – 25;
  • коэффициент снижения прочности — 0,9;
  • твердость по шкале Мооса – 6-7;
  • истираемость – 1,4г/см2м.

Таблица 1. Свойства гранита

ХарактеристикаЗначение
Плотность, кг/м32600-3000
Кратковременная прочность, МПа
При сжатии150-300
При растяжении3-5
При изгибе35-50
Модуль упругости при изгибе, МПа×10-44-6
Коэффициент Пуассона0,25
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м °С)3,5
Удельная теплоемкость, Дж/ (кг °С)980
Температурный коэффициент линейного расширения, °С×1067-19
Водопоглощение за 24 час, %0,05-0,1
Относительная демпфирующая способность0,6
Физические свойства
Цветпёстрый, красный, розовый, серый
Твердость5-7
Радиоактивностьслабая GRapi
Электропроводностьнет

Таким образом, данные свойства гранита обеспечивают материалу:

  • долговечность. Считается, что мелкозернистый камень способен прослужит более 500 лет, что дает ему право называться вечным камнем;
  • прочность. По данному показателю гранит уступает только алмазу. Также он не поддается сжатию и трению благодаря наличию в составе уже упомянутого кварца.
  • устойчивость к негативным воздействиям атмосферы. Камень абсолютно никак не изменяется при температуре от -600С до +500С. Кроме того, ученые выяснили, что многократное замерзание и оттаивание данного материала никоим образом не сказывается на его качестве, а также свойствах.
  • водонепроницаемость. Данное свойство обеспечивает камню морозостойкость. Это является очень важным аспектом при облицовке таких мест, как набережные.
  • экологическая чистота. Гранит не обладает радиоактивностью, в связи с чем, его использование доступно абсолютно при любых строительных и монтажных работах.
  • пожаростойкость. Температура плавления гранита превышает 7000С. Это является основной причиной, по которой гранит целесообразно использовать при облицовке зданий. Кроме того, что гранит обеспечивает надежную пожарную безопасность, он еще и придает зданию эстетически красивый внешний вид.
  • легкость обработки. Гранит отлично сочетается с абсолютным большинством стройматериалов, а также легко поддается шлифовке, резанию и другим видам обработки.
  • устойчивость к кислотам и грибковым образованиям.

Габбро

Габбро – это глубинная полнокристаллическая, плотная вязкая порода, состоящая из плагиоклаза и темных минералов роговой обманки и биотита. Присутствие этих минералов придает габбро цвет – главным образом от серого до черного.

Породы габбро относятся к лучшим скульптурным материалам для постаментов к памятникам, легко поддаются обработке.

Фактура поверхности, обрабатываемой ударными инструментами, имеет светло-серый цвет, поэтому на ней особенно контрастно выделяются надписи и орнаменты.

Предел прочности на сжатие до 2000 кг/см2, объемная масса 2970 кг/м3.

Использование

Использование гранита в качестве строительного материала имеет многовековую историю: из камня возводились жилые дома, сооружения гражданской архитектуры, укрепления, фортификационные сооружения и инженерные объекты. Цельные необработанные плиты становились основанием дорог, материалом для мощения открытых площадок, а природные валуны использовались в кладках крепостных стен, а также стен жилых и хозяйственных построек.

Саркофаг в знаменитой пирамиде Хафры, расположенной на Плато Гиза в Египте изготовлен из шлифованного гранита

Сейчас гранит используется для:

  • Изготовления монументальной скульптуры;
  • Производства декоративных деталей интерьера;
  • Создания облицовки зданий, набережных, ступеней лестниц.

В советское время гранит стал массово использоваться для отделки вестибюлей метрополитена: облицовка из этого прочного износостойкого камня не требовала дополнительной защиты и отлично сохранялась даже в местах с повышенной проходимостью. Гранитом облицовывались холлы кинотеатров, залы магазинов, входные группы и фасады зданий. Из этого природного камня массово производились декоративные колонны зданий и балюстрады лестниц – все эти объекты отлично сохранились, не требуют реставрации и могут эксплуатироваться еще не одно столетие.

Гранит

— Увеличить эксплуатационные свойства гранита.

— Улучшить и прислать эстетические качества камню.

— Достичь большей насыщенности в цветах;

Чтобы больше раскрыть свойства камня применяют такие технологии как полировка, искусственное состаривание, под давлением водой матируют камень. Интересна также обработка гранита «под кожу». На гидроабразивных станках обрабатывают гранит, чтобы создать на поверхности гранитов различные рисунки. Наиболее современно и эффектно камень выглядит при совмещении разных фактур (матовой и глянцевой).

Разновидности и цвета камня

Разные компоненты, входящие в состав камня, а также их концентрация, обусловливают широкий спектр цветовых вариантов. Самый известный – серый (светло- или темно-серые оттенки). Другие оттенки:

  • розовый;
  • лиловый;
  • оранжевый;
  • желтый;
  • красный;
  • голубой;
  • синий;
  • зеленый;
  • бежевый;
  • коричневый;
  • белый;
  • черный.

Черный гранит габбро – имеет особую текстуру. При обработке можно получить идеально гладкую блестящую поверхность. Гранитный камень имеет различные рисунки – пятна, вкрапления, полосчато-волнистые узоры, кольца.

Геохимическая классификация гранитоидов Уайта и Чаппела

Типы камня с точки зрения геохимических аспектов:

  • S – продукт плавления метаосадочных пород;
  • I – результат плавления субстратов из метамагмы;
  • M – образовался из магм, содержащих толеитовые и базальтовые породы;
  • A – состоит из некогерентных химических элементов.

Классификация по структуре зерна

По структуре зерна выделяют:

  1. Порфировидный. Присутствуют выступающие длинные вставки кварца, микроклина, ортоклаза.
  2. Пегматоидный. Равномернозернистый камень с симметричным расположением зерен.
  3. Рапакиви. Финский гранитный камень. Имеет красные вставки округлой формы с серым обрамлением.
  4. Гнейсовидный. Классический экземпляр, для которого характерна мелкозернистая текстура.

Названия камня исходя из минерального состава

По минеральному составу:

  1. Аляскит – минералы темного цвета отсутствуют.
  2. Лейкогранит – темноцветов мало.
  3. Биотит – содержание этого минерала в составе камня достигает 6–8%.
  4. Двуслюдяной гранит – одновременное содержание биотита и мусковита.
  5. Литий-фтористый – в составе присутствует слюда из лития.
  6. Щелочной – большой процент щелочных соединений.
  7. Пироксеновый – содержание ортоклаза, кварца, авгита.

Месторождения

Залегает в форме батолитов – огромных массивов с большой площадью. Иногда залегает послойно пластами, чередуясь с другими породами.

Добывают на всех материках. Крупные месторождения есть в Сомали, Эфиопии, Намибии, США, Италии, Германии, Финляндии, Великобритании, Франции (Берег розового гранита).

В бывших странах СССР:

  • Мокрянское месторождение в Запорожской области (Украина);
  • Малокохновское месторождение в Полтавской области (Украина);
  • Микашевичи в Брестской области (Беларусь);
  • Кордайский район (Казахстан).

В России найдены месторождения гранита в Карелии (Дымовский, Кашина гора гранит, Летнереченский, Ладожский, Сердобольский), Восточной Сибири, на Урале (Каменогорский, Малыгинский, Режевский, Суховязский, Малышевский), Кавказе, Дальнем Востоке, Башкирии (Мансуровский гранит, Ташмурунское месторождение), Центральной России (Павловское месторождение).

Многие виды камня названы в честь месторождений, где их добывают. Например, красные представители, извлеченные из одноименных месторождений: Лезниковский, Междуреченский, Симоновский, Емельяновский, Токовский, Капустинский. Серые экземпляры: Корнинский, Софиевский, Жежелевский, Покостовский.

Хорошее качество имеет не только российский гранит, но и китайский, индийский, бразильский, украинский (Янцевский, Танский, Васильевский, Корнинский).

К просмотру видео как происходит добыча полезного минерала:

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: