Михайлов В.А., Виноградов Г.Ф та ін. Неметалічні корисні копалини України

Подождите немного. Документ загружается.

268

на сім марок: 1200, 1000, 800, 600, 400, 300, 200; за розмірами – на

фракції: 5–10 мм, 10–20 мм, 20–40 мм, 40–70 мм; за морозостійкістю

– на сім марок: Мрз-15, Мрз-25, Мрз-50, Мрз-100, Мрз-150, Мрз-200,

Мрз-300. Кількість зерен слабких і вивітрілих порід не повинна пере-

вищувати 10 %; пилоподібних, мулистих та глинистих часток у щебені

– 1–3 %. вміст зерен пластинчастої (лещадної) або кутуватої форми –

35 %. Небажаним є

наявність сульфідних і сульфатних сполук, амор-

фних різновидів кремнезему тощо.

Кришку, яку виробляють подрібненням каменю, використовують

для різних цілей: мармурову – в декоративних бетонах, з яких виго-

товляють підвіконня, сходи, фасадне облицювання тощо; сланцеву –

для виготовлення рубероїду; вапнякову – на виготовлення асфальту й

шляхового покриття. Розмір кришки залежно від призначення коли-

вається від

0,5 до 0,15 мм. Для мармурової кришки лімітується міц-

ність каміння (не менше 4·10

Па

) і водовбирання (не менше 46 %).

Ультраосновні породи (дуніти, олівініти, серпентиніти, перидотити)

можуть використовуватися для виготовлення форстеритових вогне-

тривких матеріалів і виробів. Вони повинні мати вогнетривкість 1500–

1900°С, вміщувати невелику кількість домішок. Шкідливими доміш-

ками є глинозем, оксид кальцію, які знижують вогнетривкість мате-

ріалу. Оксид заліза теж знижує вогнетривкість, але допомагає спікан-

ню

вогнетривів. Домішки бруситу й карбонатів магнію підвищують

вогнетривкість. Для виробництва форстеритових вогнетривів вико-

ристовується сировина, яка вміщує (на прожарену речовину) МgО не

менше 46 %; СаО не більше 2 %; Al

не більше 3 %; Fe

+ FeO не

більше 6 % для першосортної продукції та 15 % для продукції нижчих

сортів; SiO

16–33 %. Регламентується розмір шматків (10–250 мм) і

вміст дріб'язку (шматків за розміром менше 10 мм має бути не більше

5 %). До кислототривких матеріалів, що застосовуються для будівниц-

тва та захисного футерування різних установок і апаратів, на які ді-

ють агресивні реагенти (кислоти, луги, їдкі гази), різкі зміни темпера-

тур (від 200 до 3500°С) і

тиску (від вакууму до 0,1 МПа), відносять пе-

реважно кислі та середні магматичні породи – граніти, трахіріоліти,

фельзити, андезити, бештауліти та ін. З цих порід виробляють суціль-

нотесані плити, цеглу, бруси та фасонні вироби.

Магматичні породи можуть бути сировиною для виробництва кис-

лототривкої цегли за умови їх кислотостійкості не менше 95 %, водо-

вбиранні

не більше 10 %, межі міцності при стисканні не менше

30 МПа (300 кгс/см

), тимчасовому опорі згинанню не менше

16,5 МПа (165 кгс/см

). Для окремих видів цегли регламентується

269

термостійкість та водопроникність.

Для виготовлення пресових валів паперо-, картоноробних і су-

шильних машин застосовуються граніти з механічною міцністю не

нижче 120 МПа (1200 кгс/см

), відсутністю вкраплення великих (по-

над 35 мм) зерен польового шпату та кварцових жили ширше 50 мм.

Пемза використовується у хімічній промисловості для виготовлення

фільтрів, у нафтопереробній і харчовій – для очищення нафтопродук-

тів і мастил, у дерево- й металообробній – для виготовлення літографі-

чного каміння, як абразив, для шліфування та полірування мармуру.

Економічні відомості

Світова продукція будівельного каміння у 2004 р. сягнула 89 млн т,

вона підвищилась на 3,4% у порівнянні з 2003 р. Більше всього каміння

виробляють Китай (20,6 млн т), Індія (11,2), Італія (10,6), Іран (10,4), Туре-

ччина (7,7). За останні 5 років продукція зросла на 126 % у Бразилії, 58 %

– в Китаї, 31 % – в Ірані. США в 2004 р. виробили 1,3 млн т дробленого

каміння на суму

257 млн $., на 21% більше, ніж у 2003 р., 304 тис. т вап-

няків, 267 – гранітів, 22 – мармурів 79 – пісковиків. У 2006 р. у США ви-

добуто 1,7 млн т каміння дробленого, 1,5 млн т штучного (граніт, вапняк,

мармур, пісковик, сланці, зеленокам’яні породи, базальти, трапи). В Ка-

наді у 2004 р. було видобуто (тис. т) – вапняки – 564, граніти – 429, мар-

мур – 98,7, пісковики – 208.

Середня ціна будівельного каміння ($/т) в

США у 2004 р. була: граніт – 251, вапняк – 168, пісковик – 118, мармур –

168, сланці – 698, а у 2005 р.: граніти – 254, вапняки – 165, мармур – 91,

пісковики – 126, сланці – 617), що на 7% вище ціни 2004 р. Ціна на ка-

міння дроблене складала ($/т): 2002 р. – 5,71; 2003 р. – 5,98; 2004 р. –

6,08; 2005 р. – 7,18; 2006 р. – 7,75 [69, 71].

Генетичні та геолого-промислові типи родовищ

Родовища будівельного каміння можуть мати осадове, магматичне

і метаморфічне походження. За формою тіл і умовами їх залягання

виділяється дві групи родовищ: 1) приурочені до великих масивів (ба-

толіти, штоки, лаколіти) інтрузивних порід (граніти, діорити, лабрадо-

рити, габро) з витриманим складом й якістю каміння за площею і

глибиною; 2) родовища осадового походження (вапняки,

доломіти, пі-

сковики), покриви і потоки ефузивних порід (базальти, андезити, ву-

лканічні туфи), деякі родовища метаморфічних порід (мармур, квар-

цити, гнейси) пластоподібної форми, витримані за потужністю й якіс-

тю, залягають горизонтально або слабко похилено.

270

Родовища України

В Україні відомо понад 700 родовищ будівельного каменю із зага-

льними запасами понад 9 млрд м

, понад 300 з яких розробляється

(табл. 62). Його родовища відомі в межах УЩ (граніти, діорити, чарно-

кіти, гнейси, мігматити, кварцити, мармури), Волино-Подільської плити

(базальти, пісковики, вапняки, мармуризовані вапняки, травертин,

гіпс), Причорноморської западини (вапняки), Карпат (гранітогнейси,

мармури, мармуризовані вапняки, андезибазальти, вулканічні туфи),

Криму (мармуризовані вапняки, ракушняки), Донбасу (метаморфізовані

пісковики, вапняки) (рис. 50) [36, 37, 39, 59, 60].

Таблиця 62

Запаси будівельного каміння України, тис. м

Кількість родовищ

Запаси на 01.01.98

Республіка, область

Всього Розробля-

ється

Всього Розробляється

Видобу-

ток у

1997 р.

АР Крим 25 16 156949 137083 244

Вінницька 84 48 458011 368809 701

Волинська 1 0 17966 0 0

Дніпропетровська 48 32 591451 416560 3299

Донецька 30 17 737699 336437 996

Житомирська 72 40 1610862 841081 3076

Закарпатська 36 15 243029 80663 525

Запорізька 32 21 992112 376470 1279

Івано-Франківська 12 6 44789 37194 96

Київська 22 14 143305 108521 510

Кіровоградська 66 40 693288 533729 541

Луганська 41 19 421418 218306 330

Львівська 9 4 48449 8839 13

Миколаївська 35 17 553394 361117 237

Одеська 18 11 27233 21527 53

Полтавська 16 10 1361620 459949 1213

Рівненська 34 21 540956 383338 875

Сумська 1 0 1065 0 0

Тернопільська 29 12 94695 71686 286

Харківська 5 5 18975 18975 0

Херсонська 16 1 29642 5431 0

Хмельницька 39 15 351508 192286 390

Черкаська 32 22 175012 143875 512

Чернівецька 5 1 10924 2410 0

Всього 708 387 9324352 5125734 15176

271

На УЩ розташовані Житомирська (72 родовища), Вінницька (84),

Дніпропетровська (48), Запорізька (32), Київська (22), Кіровоградська

(66), Миколаївська (35), Полтавська (16), Рівненська (34), Хмельницька

(39) і Черкаська (32) області, в яких знаходиться 67,5 % усіх родовищ

будівельного каміння найкращої якості.

Найбільше родовищ розробляється в Житомирській області: Клесів-

ське (рис. 51), Пержанське, Овруцьке (рис. 52), Коростишівське, Бехів-

ське, Малинське, Лезниківське та ін. У Кіровоградській області відомі

родовища

Трикратівське, Олександрівське, Актівське, Ерастівське, Ба-

ланівське та ін.; в районі Кривого Рогу – родовища гранітів Недайвод-

ське, Коломоївське, гнейсів Велика Глеєватка; в Запоріжській області –

Янцівське, Передаточне, Запорізьке та ін.; в Приазов'ї – Каранське,

Хлібодарівське, Андріївське та ін.

ХЕРСОН

ПОЛТАВА

ЧЕРКАСИ

ЧЕРНІГІВ

ЛЬВІВ

ХАРКІВ

СУМИ

ЛУЦЬК

РІВНЕ

КИЇВ

КІРОВОГРАД

ДНІПРОПЕТРОВСЬК

ОДЕСА

СІМФЕРОПІЛЬ

УЖГОРОД

ТЕРНОПІЛЬ

ЖМЕЛЬНИЦЬКИЙ

ІВАНО-ФРАНКІВСЬК

ВІННИЦЯ

ЖИТОМИР

ЧЕРНІВЦІ

ДОНЕЦЬК

ЛУГАНСЬК

ЗАПОРІЖЖЯ

МИКОЛАЇВ

Рис. 50. Карта перспективних площ будівельного каміння України

1 – кристалічні породи фундаменту (граніти, гнейси та ін.); 2 – пісковики і вапняки

карбонові; 3 – діорити, вапняки юрські і крейдові перекристалізовані; 4 – граноді-

орити і вапняки юрські, мармуризовані; 5 – андезити, перліти і туфи неогенові

В Донбасі розвинені родовища пісковику: Браунівське (рис. 53), Сан-

жарське, Монахівське, Вальянівське, органогенного вапняку, базальту –

Балка Камишеваська із запасами понад 28 млн м

) (рис. 54).

272

MZ-KZ

PR, AR

Масштаби: горизонтальний

вертикальний

1:10 000

1 2 500 :

Рис. 51. Родовище гранітів Клесівське ІІ (cхематичний геологічний роз-

різ за матеріалами М.Готмахера, 1976)

1 – ґрунт, піски, суглинки; 2 – вивітрені породи; 3 – граніти

Масштаби: горизонтальний

вертикальний

1:10 000

1 2 500 :

MZ-KZ

PR, AR

Пд

Пн

Рис. 52. Овруцьке родовище кварцитів (схематичний геологічний

розріз за матеріалами Л.Сукачової, 1970)

1 – ґрунт, піски, суглинки; 2 – вивітрені породи; 3 – кварцити

ПнС

ПдЗ

Масштаби: горизонтальний

вертикальний

1:10 000

1:500

134

Рис. 53. Браунівське родовище пісковиків і вапняків (схематичний гео-

логічний розріз за матеріалами А.Резніка, 1959)

1 – грунт, піски, суглинки; 2 – вапняки; 3 – аргіліти, алевроліти, сланці; 4 – пі-

сковики

273

ПнС

ПдЗ

1 4 5 3 2

Масштаби: горизонтальний

вертикальний

1:20 000

1 2 500 :

MZ-KZ

Рис. 54. Родовище базальтів Балка Камишеваcька (схематичний геоло-

гічний розріз за матеріалами В.Корсун, 1964)

1 – ґрунт, піски, суглинки; 2 – вивітрені породи; 3 – граніти; 4 – базальти; 5 –

тектонічні порушення

У Криму найбільшими є Шархинське родовище гранодіоритів і Ма-

рмурове мармуризованих вапняків, інші невеликі за запасами.

В Закарпатті розповсюджені родовища андезитів (Рокосівське, Ко-

ролівське, Кленовецьке), ріолітів (Косинське), перлітів (Мужієвське).

Крім цього слід відмітити Висачківське та Козубівське родовища

діабазів у Полтавській області; невеликі родовища органогенного ва-

пняку в Одеській, Миколаївській, Херсонській

областях; вапняків і

пісковиків – у Львівській, Тернопільській та Хмельницькій областях.

В Україні нараховується біля 400 підприємств, що випускають бу-

то-щебеневу продукцію (ВАТ „Гніванський кар'єр”, Токівський кар'єр,

Новопавлівський кар'єр, ВАТ „Малинський каменедробильний завод,

Запорізький кар'єр, Клесівський кар'єр „Діорит”). Діючі підприємства

забезпечені розвіданими запасами на 20–25 років, є перспективи

ро-

зширення мінерально-сировинної бази будівельних матеріалів.

ДЕКОРАТИВНЕ КАМІННЯ

Загальні відомості

Декоративне каміння використовується для оздоблення будівель і

споруд, виготовлення елементів інтер'єру (підвіконь, колон, куль) та

екстер'єру (садово-паркових скульптур, тротуарних плит, бордюрів,

бруківки, шашки), монументальних пам'ятників, цокольних і накрив-

них плит, архітектурно-будівельних виробів, оздоблення ландшафт-

274

них парків тощо. Декоративні гірські породи УЩ почали використо-

вуватись наприкінці XIX ст. Як приклад можна відмітити викорис-

тання гранітів Корнінського родовища для оздоблення постаменту

пам'ятника Богдану Хмельницькому в 1888 р. Масове використання

гранітів, габро, лабрадоритів з родовищ УЩ почалося в 20–30-х рр.

XX ст. при будівництві московського метрополітену та інших споруд

суспільно-масового призначення. Тільки для оздоблення станцій мет-

ро в Москві було використано більше 200 тис. м

мармуру, граніту,

мармурового оніксу, родоніту та інших порід. У 40–50-ті рр. значно

підвищились вимоги до зовнішнього оздоблення державних і суспіль-

них будівель та споруд. У зв'язку з цим зросла зацікавленість архітек-

торів природним камінням як міцним і гарним оздоблювальним ма-

теріалом. Постійне вдосконалення технології видобутку й обробки ка-

міння

дозволяє значно розширити масштаби його використання.

Галузі використання та вимоги до сировини

Виділяють такі напрямки використання каміння:

• Будівлі (адміністративні, культурно-побутового призначення, навчальні

заклади, вокзали, промислові підприємства, житлові та ін.);

• Споруди (станції метрополітенів, підземні переходи, фонтани й декора-

тивні басейни, стадіони, підпори мостів, огорожі, набережні та ін.);

• монументи та пам'ятники, скульптури, меморіальні дошки;

• деталі машин паперової, керамічної, цементної, фарфоро-фаянсової,

електротехнічної, металургійної та

інших галузей промисловості;

• шляхове та садово-паркове будівництво;

• предмети народного споживання.

Відповідно до використання природного каміння до нього висува-

ються вимоги за розмірами, формою, зовнішнім виглядом та іншими

якісними показниками [1, 2, 16, 21, 25, 50, 52, 56, 58]. Облицювальні

плити найширше використовуються в будівництві будівель та споруд

і є основним видом продукції, яка виготовляється каменепереробни-

ми підприємствами. Плити облицювальні виготовляються методом

розпилу міцних гірських порід – кварциту, граніту, габро, лабрадори-

ту

, сієніту, діориту, базальту; порід середньої міцності – діабазу, пор-

фіриту, андезиту, гнейсу, трахіту, мармуру, мармуризованого вапня-

ку, конгломерату, природної брекчії; порід з низькою міцністю – піс-

ковику, вапняку, доломіту, вулканічного туфу, гіпсу, черепашнику.

Розміри плит, відповідно до технічних вимог, правила приймання,

методи випробування, маркування, упаковка, транспортування й

зберігання регламентуються ДСТУ Б В.2.7-37-95.

Облицювальні плити

мають виготовлятися з прямокутною та квадратною формою, допус-

275

кається за погодженням сторін виробництво плит косокутної форми.

Допустимі відхилення від розмірів і якості лицьової поверхні не пови-

нні перевищувати: за товщиною ± 3 мм, за довжиною й шириною

± 1 мм. Розміри каверн і раковин на плитах з травертину, туфу й че-

репашнику не повинні перевищувати 50 мм.

Плити не повинні мати тріщин

і віспин на поверхні. На плитах з

кольорового мармуру та мармуризованого вапняку допускаються

тріщини, що проглядаються не більше, як на третину ширини плити,

які не погіршують експлуатаційних і декоративних якостей плит.

Плити та вироби із зазначеними тріщинами мають застосовуватись

для внутрішніх робіт. На лицьовій поверхні плит і виробів допуска-

ються

прожилки та смуги, якщо вони не погіршують їх декоративних

властивостей.

Облицювальні плити випускаються з такими фактурами обробки

лицьової поверхні: полірована – з дзеркальним блиском, чітким від-

биттям предметів, без слідів оброблення попередньої операції; лощена

– без слідів оброблення попередньої операції та з повним виявленням

малюнку каміння; шліфована – рівномірно шорстка зі слідами оброб-

лення, отриманими тільки при шліфуванні, з висотою нерівностей ре-

льєфу до 0,5 мм; пиляна – нерівномірно шорстка з висотою нерівнос-

тей рельєфу до 2 мм; оброблена ультразвуком – з виявленим кольором

і малюнком каміння; термооброблена – шорстка зі слідами лущення з

нерівностями рельєфу заввишки 5 мм; "скеля" – обколена з висотою

нерівностей рельєфу від 50 до 200 мм без слідів

інструмента.

З відходів, що утворюються при виробництві архітектурно-

будівельних виробів і розпилюванні плит, виготовляють штучні обли-

цювальні плити з використанням неорганічних чи синтетичних в'я-

жучих. Залежно від способу виготовлення плити поділяються на пре-

совані (формовані); пиляні зі штучно відформованих блоків; склеєні зі

шматків каміння. Фактура лицьової поверхні плит може

бути поліро-

ваною, лощеною, шліфованою, пиляною.

Основними факторами, що визначають практичну цінність гірських по-

рід як декоративного каміння, є їх художньо-естетична якість, довговіч-

ність, блочність та фізико-механічні властивості. Загальні технічні умови для

блоків з природного каміння для виробництва облицювальних виробів за-

значені в ДСТУ Б В.2.7-59-97, а для плит

та виробів з природного каміння в

ДСТУ Б В.2.7-37-95.

Художньо-естетична якість (декоративність) природного каміння є одні-

єю з найважливіших ознак, що визначає придатність гірських порід до ви-

готовлення архітектурно-оздоблювальних і монументальних виробів, елеме-

нтів інтер'єру та екстер'єру будівель та споруд. Під цим терміном розуміють

сукупність позитивних

зовнішніх ознак декоративності гірських порід,

276

включаючи забарвлення та малюнок. Забарвлення гірських порід обумовле-

не їх петрографічним і хімічним складом, домішками, залежить від кольору

породоутворюючих і інших мінералів. Кварц найчастіше є безколірним, рі-

дше буває чорним, ніжно-рожевим, блакитним. Польові шпати можуть мати

червоне, рожеве, жовте, біле, сіре або чорне забарвлення в залежності від

складу і вмісту

оксидів заліза. Рогова обманка та епідот темнять природний

камінь, надаючи йому зеленкуватого відтінку. Амазонітові граніти мають

блакитно-зелений відтінок внаслідок наявності в їх складі амазоніту. Синє

або блакитне забарвлення деяких різновидів лужних сієнітів пов'язане з на-

явністю в цій породі содаліту.

Малюнок утворюється поєднанням структури, текстури породи і кольо-

ровою тональністю мінеральних компонентів, що її складають. За цими

ознаками декоративне каміння поділяється на категорії:

з декоративними структурами – крупно- й гігантозернисті для гранітів

кольорових і біло-сірих, лабрадоритів, габроноритів і анортозитів; середньо-

й дрібнозернисті – для кварцитів, гранітів сірих, сієнітів, діоритів, гранодіо-

ритів, пісковиків, мармурів, вапняків тощо;

з недекоративними структурами – середньо- й

дрібнозернисті для грані-

тів кольорових і біло-сірих, лабрадоритів, габроноритів і анортозитів; круп-

нозернисті – для кварцитів, гранітів сірих, сієнітів, діоритів, гранодіоритів,

пісковиків, мармурів, вапняків і таке інше.

Особливості текстури та структури по різному впливають на художньо-

естетичну якість декоративного каміння. Наприклад, вважають, що круп-

нозернисті та порфіроподібні різновиди найбільше придатні

для кольорових

гранітів, оскільки вони підвищують виразність малюнка й забарвлення ка-

міння.

За колористичною характеристикою гірські породи поділяються на хро-

матичні, що характеризуються широким діапазоном кольорів і відтінків та

їх різноманітним поєднанням (граніти, кольорові мармури, кварцити черво-

ного, рожевого, коричневого, зеленого та близьких до них кольорів різного

ступеня насиченості); ахроматичні, представлені

чорним, сірим і білим ка-

мінням (габроїди, амфіболіти, шунгітові сланці, сірі граніти, мармури, квар-

цити, гіпси).

Довговічність є одним з найважливіших критеріїв оцінки якості декора-

тивного каміння при його використанні в будівництві та архітектурі

(табл. 63). Практика показує, що використання гірських порід ІІІ і IV катего-

рії довговічності для зовнішнього облицювання в

межах північної частини

України є недоцільним. Довговічність декоративного каміння суттєво під-

вищує полірована фактура обробки лицьової поверхні, на якій не затриму-

ються агресивні речовини та атмосферні чинники.

277

Таблиця 63

Класифікація природного каміння за довговічністю

Категорія довгові-

чності

Породи Строк слу-

жби, р.

I (дуже довговічні) Кварцит, дрібнозернистий граніт 500-650

II (довговічні) Граніти крупнозернисті, сієніти, габро, лаб-

радорити, вулканічні туфи

220-350

III (відносно дов-

говічні)

Білі мармури, щільні пісковики, щільні вап-

няки

75-150

IV (недовговічні) Кольорові мармури, пористі вапняки, гіпси й

ангідрити

20-75

Блочність – один з основних факторів, що визначає рентабельність роз-

робки родовищ декоративного каміння. Це теоретично можливий вихід

блоків гірських порід, які відповідають вимогам промисловості, він визнача-

ється природною тріщинуватістю. Тріщини зазавичай поділяються на по-

вздовжні (S), поперечні (Q), первинно-шаруваті (L), діагональні (D).

Характерною особливістю більшості родовищ декоративного грані-

ту УЩ є невелика тріщинуватість,

тобто висока блочність. Отримання

великих блоків правильної паралелепіпедальної форми можливе на

Янцівському, Кудашівському, Трикратненському, Новоданилівському,

Межиріцькому, Софіївському, Капустинському, Омелянівському та

інших родовищах. Розміри блоків граніту, як правило, відповідають

вимогам зовнішньоекономічних угод. Природні блоки відповідно до

ДСТУ Б В.2.7-59-97 за об'ємом поділяються на п'ять груп (табл. 64).

Таблиця 64

Групи блоків природного каміння в залежності від їх об'єму

Група Об'єм, м

понад 5,0

II 3,51–5,0

III 2,01–3,5

IV 1,01–2,0

V 0,71–1,0

VI 0,01–0,7

Фізико-механічні властивості гірських порід визначають технологію

їх видобутку та обробки, напрямки практичного використання. Тому

при виборі декоративного каміння необхідно брати до уваги показ-

ники його міцності та морозостійкості, водовбирання, пористість,

стираємість (табл. 65).