Известняк является натуральным природным камнем, являющимся мягкой осадочной породой, имеющей органическое, либо органо-химическое происхождение, состоящей в основной своей массе из кальцитов. Не редко в составе известняка встречаются примеси кремния, фосфатов, кварцевых частиц, крупицы глины и песка, а также извести.
В данном обзоре рассмотрим подробнее, что представляет собой известняк, его происхождение, разновидности, цветовую гамму, сферы применения и многое другое.
Происхождение известняка
Формирование известняка в большинстве случаев происходит в областях расположения морских не глубоких бассейнов, но есть известняки, образованные и в пресных водах. Заложение известняка образуется в виде пластовидных отложений, но в некоторых случаях может осаждаться в виде солей и гипса из испаряющихся вод, принадлежащих морским лагунам и озерам. Но, все же основная его часть отложена в морских пучинах, которые не подвергались интенсивному высыханию.
Происхождение основных разновидностей известняковой породы берет свое начало с образования морскими организмами соединений карбонатов кальция из соленой морской воды, необходимых для образования скелета и ракушек, которые затем и накапливаются на дне морей, после окончания жизнедеятельности морских обитателей. Одним из ярких примеров накопления кальцитов, или карбоната кальция, является коралловый риф. Именно поэтому, в отдельных случаях, на срезе известняковой породы можно обнаружить остатки ракушек, или целые небольшие раковины.
Образовавшиеся на морском дне коралловые рифы испытывают постоянное воздействие морского течения, волн и прибоев, под интенсивной силой которых и происходит разрушение сложившихся рифов. В результате этого, происходит смешивание известняковых обломков, находящихся на морском дне и карбонатов кальция, в данный процесс формирования молодой породы известняка включаются и останки древних пород (кальциты), претерпевших разрушение.
Разновидности известняка
Известняк имеет огромное количество разновидностей, классифицирующихся по цвету, составу и происхождению, а также по области применения и структуре.
В соответствии с разновидностями примесей, входящих в состав известняка, данная порода подразделяется на следующие цветовые группы:
- Белый и серый известняк, являются чистыми породами, не имеющими в своем составе никаких примесей;
- Серый и черный известняк, являются довольно редкой породой, имеющей в органические компоненты в составе своей структуры;
- Бурый и красный известняк – это породы с содержанием компонентов марганца;
- Зеленоватые оттенки известняка состоят из органических примесей, состоящих преимущественно из морских водорослей;
- Желтый и коричневый известняк имеет в своем составе компоненты железа.
В соответствии с химическим составом и структурными особенностями породы, существуют следующие разновидности известняка:
- Доломитизированный известняк, включающий в свой состав от 4,5 до 16% соединения оксида магния. Если происходит повышение процента содержания данного соединения в известняке, то он перерождается в доломитовую породу.
- Мраморизованный известняк имеет в своем составе высокий процент содержания органики в виде раковин моллюсков. Отличается необыкновенной палитрой цветовой гаммы, варьирующейся от бежевых цветов до серо-голубых оттенков.
- Землистые образования, представляющие собой мел.
- Нуммулитовый известняк, образованный останками одноклеточных микроорганизмов.
- Коралловый известняк, или как его еще называют ракушечник. Эта разновидность природной породы состоит преимущественно из ракушек и панцирных остатков от других жителей моря.
- Глинистый известняк, обладающий промежуточным составом между известняковой и мергельной породами, причем процентное соотношение карбоната и глины может иметь различные значения. Эти образования породы обладают более мягкой структурой, чем другие разновидности известняка, но более хрупки, чем залежи сланцевой глины.
Виды известняковых пород
В соответствии с историей происхождения, рассматриваемая порода классифицируется на следующие разновидности:
- Мраморный, или юрский известняк, имеющий многомиллионную историю происхождения, обладающий высоким уровнем прочности, плотности и мелкозернистой структурой. Мраморным этот известняк назывался еще в средневековую эпоху в виду его подверженности полировочным методам обработки.
- Путиловский известняк, обладающий необыкновенными физическими характеристиками, низкой степенью впитывания влаги и истирания. На момент возведения знаменитого Петербурга, данный материал являлся основой всего строительства. Получил такое название в честь Путиловского карьера, находящегося в Ленинградской области, где его и добывали.
Относительно области применения, существует флюсовый известняк, применяемый в области металлургии, для изготовления флюса и выплавки металла, а также облицовочный. Последняя разновидность породы применяется в строительстве в качестве облицовочного материала для создания необычного колорита на экстерьере и интерьере зданий.
Кроме всего прочего, выделяются отдельные разновидности в соответствии с макро текстурой и основными особенностями заложения породы: это трещиноватый, слоистый, плитчатый, оползневый и кавернозный известняк.
Физико-химические свойства
Основа химического состава белого известняка, не содержащего никаких примесей, очень близка к кальцитам. В его составе также имеются:
- доломитные компоненты в концентрации меньше 1% (MnCO3, CaMg(CO3)2, FeCO3);
- глинистый алюмосиликат и кремнеземные минералы, в виде опала, кварца и халцедона;
- небольшая концентрация оксидов, гидроксидов и сульфидов.
Очень важно! К известняковой породе относятся природные образования, содержащие в своем составе не менее 50 % кальцитов.
Одними из главных физических характеристик, свойственных известняковым породам, являются:
- средний уровень пластичности, благодаря которой можно любому изделию из данной породы придать желаемую форму без особых проблем;
- чистая цветовая гамма;
- долговечная эксплуатация;
- высокий уровень прочности;
- однородная структура;
- высокий порог теплоизоляционных свойств.
Этот стройматериал можно распиливать, разрезать и раскалывать как угодно. Он легко поддается обработке ручным методом и с использованием токарного станка.
Известняк довольно бурно взаимодействует с кислотными соединениями и имеет свойство растворяться в воде. В ходе разложения известняка формируются соединения углекислого газа.
Плотность породы может варьироваться от 2700 до 2900 кг/м3.
Ракушечные породы обладают объемной массой достигающей 750-800 кг/м3, а кристаллические породы до2780-2800 кг/м3.
Формула
Как было описано выше, рассматриваемая природная порода включает в свой состав преимущественно кальциты, либо остатки кальцитов от ракушек и скелетных останков. Поэтому формула чистого образования известняка имеет такой вид: CaCO3. Но такая разновидность породы является довольно редким явлением. В большинстве случаев, она состоит из дополнительных примесей в виде кварцевых соединений, доломитов, гипса, пиритов, глинистых крупиц и органики. Поэтому формула известняка может иметь следующий вид: MnCO3, CaMg(CO3)2, или FeCO3 и другие в соответствии с разновидностью примесей.
Добыча природного материала
Как было выше сказано, рассматриваемый природный материал может зародиться и в морских, и в пресных водоемах. Но большая часть пород образуется в области морских бассейнов.
Помимо Австралийских залежей известняка, эти породы есть практически на всех земных континентах планеты. Особенно большими запасами отличается американский континент, а также центральная область российских земель насыщена залежами породы. Успешно добывается она в регионах Москвы, Архангельска, Воронежа и Тульска, причем в каждом месторождении ведутся добычи различных разновидностей породы.
В Вологде, Краснодаре, Ленинграде и Белгороде также формируются карьеры с целью добычи известняковой породы. На Урале и Сибирском регионе не столь много месторождений породы, поэтому их можно пересчитать по пальцам. Альпийские горы состоят в основном из данной породы камней, что свидетельствует о том, что эти хребты, когда были рельефом морского дна.
Добыча известняка проводится путем открытой разработки. Первым делом снимается верхний некондиционный слой почвы, земли и глины, посредством чего образуется карьер. После этого, на открытые залежи породы укладывается и фиксируется взрывное устройство.
Далее производятся направленные взрывы, которые способствуют раскалыванию породы на большие куски, которые после этого при помощи специализированной техники загружаются и доставляются в зону для обработки для дальнейшего использования.
Области применения
Данный природный материал имеет широкий спектр применения и используется в следующих отраслях промышленностей:
- в строительстве;
- на цементных предприятиях;
- в дорожной отрасли;
- в сельском хозяйстве;
- в металлургической промышленности в качестве флюсовой добавки для выплавки металлов;
- в пищевом и стекольном производстве;
- в целлюлозно-бумажной отрасли;
- в кожевенном деле и производстве лакокрасочных изделий.
Применение природного материала может быть в различных видах, а именно:
- в качестве известнякового щебня;
- в виде бутового, поштучного, либо кускового камня;
- в виде песка;
- облицовочной плиты;
- минеральной ваты и известняковой муки.
В отрасли строительства данная порода применяется для обустройства фундаментной части зданий в комбинации с известью и бетоном.
Измельченная порода применяется для добавления в состав автодорожного покрытия, которые предназначаются для укладывания трассового полотна для легковых автомобилей.
Более того, этот материал используется для изготовления соды в пищевой промышленности, а также входит в состав минерализованных удобрений, необходимых в сельскохозяйственной промышленности.
Известняковые плиты
Плиты из известняка являются уникальным облицовочным материалом, использующимся для облицовки разнообразных поверхностей. При внешней облицовке зданий с применением такой плитки, любое сооружение будет облагорожено, а срок его эксплуатации будет заметно выше.
В загородных домах облицовочные плиты используются для облицовки бассейнов, лестничных площадок, тротуаров.
Кроме всего прочего, облицовочные плиты нашли свое применение и для внутреннего облагораживания интерьеров. Ими отделывают стены, полы и подоконники с внутренней стороны зданий.
Необыкновенная цветовая гамма отделочного материала расширяет дизайнерские возможности по созданию уникальных композиций для барной стойки, столешницы, или камина.
Влияние климатических условий
Известняк является очень ценным строительным материалом, ввиду своей невысокой плотности, доступности различным методам обработки и широким спектром разнообразия внешних показателей.
Условия влажного климата с повышенным уровнем влажности способствуют снижению прочности породы. Здесь важным фактором является неоднородность структуры данного материала и его разнообразный спектр плотности, который необходимо учитывать при выборе разновидности строительного материала и условий, в которых он будет эксплуатироваться.
Уровень прочности и время эксплуатации также зависят от морозоустойчивости породы. Высокой морозостойкостью обладают кристаллические разновидности известняка, но только если в них отсутствуют поры и трещины.
Для предотвращения внезапного разрушения строительного материала при его эксплуатации, необходимо в обязательном порядке принимать к сведению его вышеупомянутые характеристики.
