Известняк известен человечеству с древних времен. Его использовали для строительства еще 14 000 лет назад на территории современной Турции. Из этого удивительного материала возведены многие всемирно известные сооружения, такие как пирамида Хеопса в Египте, Великая Китайская стена, Стена Плача в Иерусалиме.
Состав и структура известняка
Известняк - осадочная горная порода, основу которой составляет минерал кальцит. Кальцит - это одна из разновидностей карбоната кальция. В чистом виде кальцит бесцветен и прозрачен, но известняки в природе чаще имеют светло-серый, бежевый или желтоватый оттенок. Это связано с наличием примесей, таких как глина, песок, оксиды железа и другие минералы.
Камень обладает уникальными физико-химическими свойствами - высокой прочностью и пластичностью, стойкостью к перепадам температур. Это позволяет использовать его в самых разных сферах - строительстве, архитектуре, сельском хозяйстве, промышленности.
По структуре и составу известняки делят на несколько видов:
- Оолитовый известняк. Состоит из микроскопических шариков-оолитов размером 0,25-2 мм, цементирующим веществом является тоже кальцит.
- Обломочный или детритусовый известняк. Состоит из обломков раковин и скелетов морских организмов, сцементированных кальцитом.
- Кристаллический известняк. Имеет кристаллическую структуру, образован крупными кристаллами кальцита.
- Глинистый или мергелистый известняк. Содержит примеси глинистых минералов.
Чем выше в известняке содержание глины и прочих примесей - тем он менее плотный и прочный. Самые качественные разновидности - это чистые кристаллические известняки, в том числе мрамор.
Способы добычи и переработки
Добыча известняка ведется открытым способом в карьерах. Первым этапом является вскрытие месторождения - удаление плодородного слоя почвы бульдозерами. Затем при помощи буровзрывных работ производят выемку самого известняка.
Для этого бурят скважины глубиной до 24 метров, куда закладывают взрывчатку. При взрыве горная масса дробится на куски, которые погружают экскаваторами в карьерные самосвалы для транспортировки на дробильно-сортировочную фабрику.
На фабрике известняк последовательно измельчают в несколько этапов с помощью дробилок разного типа - щековых, конусных и других. Сначала камень дробят до 100-350 мм, затем до 5-60 мм. На последнем этапе получают нужный размер фракций - от 5 мм до 70 мм. Для разных целей требуется известняк разной крупности.
Крупные фракции используются в строительстве, производстве цемента, извести. Мелкий порошок применяют как наполнитель в химической промышленности, а также в сельском хозяйстве.
В качестве альтернативы буровзрывным работам иногда применяют технологию Rip&Load. При этом вместо взрывчатки используется гидравлический рыхлитель на базе экскаватора, который разрушает массив, после чего ковшом производит погрузку в транспорт.
Области применения
Известняк используется в самых разных областях благодаря своим уникальным свойствам, а также доступности и относительной дешевизне по сравнению с другими породами:
- В строительной индустрии известняк применяют для производства цемента, извести, строительного кирпича. Также это один из самых распространенных облицовочных и декоративных камней для отделки фасадов, полов, лестниц.
- Благодаря высокой степени белизны, некоторые разновидности используют для изготовления скульптур, элементов лепнины и других архитектурных деталей.
- В промышленности известняк востребован в металлургии, химической отрасли, целлюлозно-бумажном производстве, пищевой промышленности.
Тонкоизмельченный (микронизированный) карбонат кальция, получаемый из известняка, используется в качестве наполнителя для производства бумаги, пластмасс, красок, а также в фармацевтической промышленности.
Достоинства и недостатки
К достоинствам известняка можно отнести:
- Относительная дешевизна и доступность. Известняк - один из самых распространенных видов горных пород.
- Легкость обработки и возможность придавать любую форму. Из известняка можно высечь самые замысловатые архитектурные детали.
- Высокие декоративные качества - ярко выраженная текстура, приятные оттенки.
- Экологичность и безопасность, отсутствие радиации.
- Хорошие теплоизоляционные характеристики.
- Стойкость к перепадам температур и воздействию влаги.
К недостаткам можно отнести:
- Относительно невысокая твердость и износостойкость по сравнению с гранитом или мрамором.
- Подверженность коррозии, растворяется в кислотах с выделением углекислого газа.
- Не подходит для полов с интенсивными механическими нагрузками.
Популярные разновидности
Наиболее популярные и часто используемые в строительстве и архитектуре разновидности известняка:
- Травертин. Пористый известняк желтоватых и коричневатых оттенков. Обладает высокой прочностью, используется для облицовки фасадов зданий.
- Мраморный оникс. Слоистый полупрозрачный камень, ценится за эффектный внешний вид.
- Известняк туфа. Легкий пористый материал, применяют для создания декоративных элементов, скульптур, в ландшафтном дизайне.
- Ракушечник. Образован скелетами и раковинами моллюсков, используется для внутренней отделки, не выдерживает перепадов температур.
- Мрамор. Метаморфическая горная порода, один из самых популярных и дорогих облицовочных материалов.
Интересные факты об известняке
Известняк широко использовался еще в Древнем мире, например при строительстве Великой китайской стены, египетских пирамид, Пальмиры в Сирии, Стены Плача в Иерусалиме.
Из известняка построены многие архитектурные шедевры мира - Колизей в Риме, храмовый комплекс Ангкор-Ват в Камбодже, Тадж-Махал в Индии и др. Это связано как с легкостью обработки, так и высокими декоративными качествами материала.
Самые известные разработки известняка находятся в Крыму, Подмосковье, на Урале и в Карелии. Месторождение «Гора Белая» в Подмосковье - крупнейший в мире карьер по добыче мелового известняка площадью более 15 км2.
Тонкоизмельченный (микронизированный) карбонат кальция, получаемый из известняка, помимо промышленного применения используется в пищевой промышленности, например при производстве соды, жевательной резинки.
