какие свойства гранита позволяют его так активно использовать в строительстве
Физические свойства гранита, описание горной породы
Добыча природного материала
Гранит находится глубоко под землей. Он образуется, когда застывает магма. В строительстве часто используют серый гранит.
Свойства гранита 4-й класс зависят от величины зерен. Выделяют такие разновидности кристалла:
Чем мельче зерно, тем прочнее материал. Залежи горной породы находятся глубоко под землей, но в некоторых местах нашей планеты они выступают на поверхность.
Большое количество гранита добывают в Финляндии, Индии, на севере России. Залежи представляют собой массивные пласты. Их добыча обходится дорого.
Особый состав кристалла
Гранит также называют минералом. Он включает в себя несколько ценных веществ. Основной компонент — полевой шпат. От его количества зависит цвет камня. Кристалл на четверть состоит из кварца. Этот материал имеет нежно-голубые зерна.
В камне также обнаружено 20% слюды. Другие материалы:
Подробнее о физических свойствах
Сооружения из природного кристалла могут стоять не одну тысячу лет. Преимущества гранита как стройматериала:
Исходя из таких характеристик можно сделать вывод, что гранит — очень качественный материал. Его часто применяют для облицовки зданий. Кристалл легко обрабатывать, он прекрасно сочетается с металлом, деревом. Строительный материал устойчив к воздействию плесневых грибов. Разнообразие фактур и оттенков позволяет использовать его в ландшафтном дизайне.
Гранит легко полировать. В продаже имеются крупные блоки, плиты и стружка. Стружку применяют для изготовления столешниц. В интерьере прекрасно смотрится необработанный материал. Он поглощает свет. Отполированный камень переливается на солнце, так как содержит вкрапления слюды. При обработке методом скалывания он становится рельефным. Минерал красиво переливается на свету. Серый обработанный камень может стать бежевым.
Разновидности природного материала
Многие люди интересуются, какой бывает гранит. Камень подразделяется на несколько видов.
Чтобы получить керамогранит, надо соединить глину с минералами и выполнить плавление. По свойствам такой камень не уступает близкому родственнику. Разным бывает гранит, описание и свойства также зависят от его оттенка.
Амазонитовый вид содержит зеленоватый полевой шпат. Розово-красный является самым прочным, серый — наиболее распространенным. Существует также белый гранит. Он имеет легкий сероватый оттенок.
Применение полезного ископаемого
Магические свойства гранита
Кристалл имеет лечебные свойства. Он облегчает течение пневмонии, бронхиальной астмы, сердечно-сосудистой болезни. Полезное ископаемое способствует скорейшему выздоровлению. Тем, кто часто болеет простудой, рекомендуется приобрести гранит. Уникальный материал помогает легче перенести болезнь. Его также используют при болях в суставах. Кристалл является талисманом учителей и научных работников. Он помогает тем, кто ищет нестандартные решения тех или иных ситуаций.
Если вы учитель, обязательно купите серый кристалл. Он поможет найти подход к ученикам. Природный материал стимулирует умственную активность, также — помогает упорядочить полученные знания.
Студентам нужно носить его на экзамены и зачеты. Кристалл несет исключительно позитивную энергетику. Вреда от него точно не будет.
Гранит: описание с фото, состав, классификация и область применения камня
Монументальные здания, облицованные серо-розовым камнем, набережные, брусчатка под ногами — именно так выглядят города, архитекторы которых использовали для строительства гранит. Он обладает удивительными свойствами: невероятно прочный, устойчив к воздействию погодных условий. При этом он является одной из самых распространенных пород в коре Земли.
Общее описание, происхождение, особенности и формула горной породы с фото
Гранит — это ископаемая порода, сформировавшаяся на глубине 3-4 км в результате затвердевания природного расплава. Он относится к магматическим породам кислого состава. Информация о кислом составе говорит о высоком содержании кремнезема, что отражается в его минеральной формуле: SiO2 – 68-73%; Al2O3 – 12-15,5%; Na2O – 3-6%; CaO – 1,5-4%; FeO – 0,5-3%; Fe2O3 – 0,5-2,5%; K2O – 0,5-3%; MgO – 0,1-1,5%; TiO2 – 0,1-0,6%. По своей структуре гранит похож на его вулканический аналог — риолит. Гранит — очень распространенный в природе материал. Его несложно узнать на расположенном ниже фото.
Несмотря на то, что месторождения гранита встречаются часто, ученые до сих пор ведут споры о его происхождении. Большинство магматических пород распространены на Луне и других планетах земного типа, в то время как присутствие гранитов за пределами нашей планеты не доказано. По одной из гипотез, объясняющих их происхождение, граниты — это последние дифференциаты базальтовых расплавов.
Из чего состоит данная горная порода?
Из чего состоит этот горный материал? В составе гранита три главных компонента: полевой шпат, слюда и кварц.
Также в состав гранита входят следующие минералы:
Физические и химические свойства камня
Какие химические и физические свойства гранита? Он является одним из самых плотных, твердых и прочных камней. Плотность — это физическая величина, показывающая соотношение массы тела и занимаемого им объема. Плотность гранита — 2600 кг/м3.
Твердость — это свойство материала сопротивляться внедрению другого, более твердого тела. Измеряется по шкале Мооса, которая содержит 10 единиц. У алмаза твердость — 10, у талька и графита, которые можно поцарапать ногтем, — 1. В зависимости от разновидности гранита, его твердость составляет 5-7 по шкале Мооса. Из-за такой текстуры обработка камня возможна только с применением алмазных инструментов.
Гранит обладает еще одним свойством — прочность на сжатие. Эта характеристика показывает, какое механическое напряжение нужно приложить, чтобы тело сломалось или деформировалось. Прочность на сжатие гранитной породы — до 300 Мпа.
Несмотря на то, что гранит — это камень, его можно расплавить. Какая температура плавления у этого материала? Она довольно высока и составляет 1215-1260°С. Однако ее можно снизить вдвое, если повысить давление и добавить воды, камень расплавится при 650°С, что помогает при обработке.
Основные разновидности гранита с фотографиями
Существует несколько классификаций гранита в зависимости от диаметра и структуры зерен, а также входящих в его состав минералов. Ниже представлена классификация гранита с фотографиями.
Разновидности по диаметру зерен:
Виды камня по структуре зерен:
Описание разновидностей по содержанию минерального состава с фотографиями:
Где находятся самые известные месторождения?
Благодаря распространенности гранита в окружающей среде, существует множество его месторождений по всему земному шару. Некоторые из них славятся содержанием необычных разновидностей, как, например, Криворожское на Украинском кристаллическом щите, которое дает редкую черную породу, или Чалотуйское и Этыкинское в Читинской области с амазонитовым голубовато-зеленым видом.
В России разрабатывается более 50 месторождений. Наиболее крупные среди них: Купецкое и Дугорецкое в Карелии, Шкурлатское в Воронежской области, Мансуровское, Южно-Султаевское и Головыринское на Урале.
Редкий вид — рапакиви — разрабатывают в Ленинградской области. Необычные серые и розовые граниты добывают в Кабардино-Балкарии и Якутии. Другие редкие разновидности камня обнаружены в следующих местах:
Европа богата на месторождения этой породы. Она добывается в Португалии, Испании, Италии, Германии, Великобритании. Также ведется разработка в Северной Америке, Японии, на Скандинавском полуострове. Лидером по добыче являются Сомали, Эфиопия и Намибия.
В каких областях используют гранит: его значение для человека
Благодаря своим характеристикам — плотности, текстуре — материал широко применяется в строительстве. Именно гранитными камнями облицованы набережные. Тот, кто хоть раз побывал в Санкт-Петербурге, не мог не обратить внимание на монументальные набережные, которые больше 300 лет подвергаются воздействию воды и ветра и остаются в неизменном состоянии.
Во многих городах осталась гранитная брусчатка, которой ранее выкладывали дороги и мостовые. Этим камнем облицовывают здания, в том числе старинные дворцы и замки. Он завоевал популярность у строителей благодаря своей пожаростойкости и долговечности. Все сооружения, которые делают из этой породы, обладают повышенной прочностью.
Многие памятники великим писателям и художникам, историческим деятелям сооружены именно из этого материала. Сотрудники ритуальных агентств предлагают устанавливать гранитные памятники на кладбище.
Где еще применяют гранит, кроме строительства? Он используется в промышленности как материал для изготовления поверочных плит. Некоторые разновидности камня, обладающие повышенным радиационным фоном, рассматриваются как перспективное сырье для получения урана.
Из-за высокой плотности обработка гранита возможна только с применением алмазного сверла. Благодаря современным технологиям обработки гранита его можно сделать гладким и скользким или же оставить приятную на ощупь, шероховатую текстуру.
Лечебные и магические свойства
Твердому, прочному камню издревле приписываются магические свойства. Он символизирует несокрушимость, мощь, власть, поэтому в прежние времена из него строили дворцы, бани для императоров. Этот могучий камень должен был защитить правителя и подчеркнуть его силу.
Всем известно выражение «грызть гранит науки». Только самым упорным по зубам справиться с такой твердыней. Именно поэтому гранитовый талисман помогает тем, кто связал свою жизнь с научной деятельностью: студентам, преподавателям, научным работникам. По поверьям, он обладает магической способностью улучшать память, концентрацию внимания, стимулировать умственную деятельность.
В народной медицине гранит использовался как лечебное средство от недугов опорно-двигательной системы. Считалось, что несокрушимый камень способен передать свою прочность нашей внутренней опоре — скелету. Кроме того, он применялся как целебное средство при пневмонии, бронхите, болезнях сердца.
Интересные факты о горной породе
Гранит — ценная горная порода, которая широко применяется в строительстве. Существует мнение, что это дорогостоящий камень, однако его цена полностью окупает долговечность материала.
Что такое гранит. Описание, свойства, применение.
Слово «гранит» происходит от латинского «granum» и означает «зерно». Это действительно крупнозернистый минерал с размером зерен вплоть до 1 см, что намного больше чем у того же мрамора. Эта порода является основным компонентом земной континентальной коры, многие горы состоят из этого камня. Например, альпийский Монблан – один из известнейших гранитных пиков. Геологи называют этот камень «визитной карточкой Земли», хотя существуют косвенные признаки присутствия гранита на Венере.
Что такое гранит
Цвет гранита варьируется от белого и розового до практически красного, и зависит от пропорций минералов в составе. Например, если в камне присутствует большое количество калиевого полевого шпата, камень имеет розовый оттенок, если при этом присутствует оксид железа, материал приобретает насыщенный красный цвет.
Происхождение гранита
Среди петрологов и геологов нет однозначного мнения о происхождении гранита. В 18-19 веках считалось, что граниты образовались путем осаждения кристаллов на дне океана, но позже концепция уступила место плутонической модели, подразумевающей образование пород на глубинах более 3 км при литостатическом давлении выше 1 кбар.
Сегодня очевидно, что минерал имеет гетерогенную природу, то есть образуется двумя путями: в процессе кристаллизации природного расплава магмы при его переходе в твердое состояние (остывания) и в результате метаморфизма – изменения магматических горных пород под воздействием высокой температуры и давления. Многие специалисты утверждают, что образование гранита вовсе невозможно без процесса метаморфизма.
Граниты залегают в верхней части земной коры и не присутствуют на дне океанов. Самые молодые минералы датируются возрастом 1-2 млн. лет, самые древние – 3,8 млрд. лет. Первоначально гранитные породы не выходили на поверхность, но сегодня граниты обнажены благодаря подъему пород кровли.
Свойства гранита
Экологичность гранита – камень преткновения, как среди поставщиков, так и покупателей. Как правило, этот минерал неопасен для здоровья человека. Уровень излучения большинства видов гранита не превышает 0,05 мкЗв/час, тогда как на одного человека ежечасно приходится до 0,25 мкЗв/час – это средняя величина, состоящая из космического фона, наземных излучений и инкорпорированных излучений (полученных с водой и пищей).
Да, некоторые породы гранита используются для добычи урана, но в строительстве такой камень не применяется. Мифы о сильном радиационном фоне минерала – это именно мифы, не имеющие к реальности никакого отношения. Породы с действительно опасным радиационным фоном составляют не более 2-3% от общего добываемого объема. Подробнее о радиоактивности натурального гранита Вы можете прочитать тут.
Состав гранита. Минералы.
Гранитная порода – это всегда комбинация кварца и полевого шпата. Разница только в процентах содержания этих минералов. Если говорить только о химическом составе камня, то он состоит из кремнезема (72%), глинозема (14,4%), оксидов калия, натрия и кальция, которые суммарно занимают порядка 9%. Кроме этого, в граните присутствуют: жженая магнезия, железный сурик и двуокись титана.
Основным веществом, определяющим цвет камня, является полевой шпат: микроклин, ортоклаз и плагиоклаз. Кроме этого, в состав гранита входят кварц, слюда и амфиболы.
Как минералы влияют на цвет гранита:
Разновидности гранита
В зависимости от процентного содержания темноцветных минералов в составе гранита, он подразделяется на несколько разновидностей :
Помимо перечисленных разновидностей существуют еще:
Гранит так же подразделяется и поструктурно-текстурным особенностям.
Различают следующие разновидности:
Добыча гранита
Добыча гранита принципиально отличается от способов добычи других полезных ископаемых. Как и в случае с мрамором, здесь важно сохранить целостность блоков и предотвратить образование трещин, которые значительно снижают прочностные характеристики материала. Есть три основных метода добычи камня:
Существуют альтернативные способы добычи гранита: буроклиновый, когда в камне пробуриваются скважины и в них закачивается жидкость, и метод «тихого взрыва», подразумевающий закачку в отверстия невзрывчатой расширяющейся смеси.
Использование гранита
Наряду с мрамором, гранит – один из самых востребованных натуральных материалов в строительной и отделочной сфере. Из него получаются великолепные барельефы, памятники, пилястры и другие декоративные элементы. Благодаря низкому показателю истираемости этот минерал прекрасно подходит для обустройства полов в помещениях с высокой проходимостью.
Постройки из гранита веками сохраняют свой первоначальный вид. Достойным примером является величественное сооружение эпохи ренессанса, восьмое чудо света – испанский монастырь Эскориал. Для его строительства было использовано более миллиона тонн серого гранита.
Петербуржцам далеко за примером ходить не надо. Прогуливаясь по историческому центру города, можно обратить внимание на доминирующую роль гранита в архитектурных ансамблях. Многочисленные набережные, фасад и внутреннее убранство величественного Исаакиевского собора, знаменитые атланты, отделка станций метро, гранитные колонны внутри Казанского собора. Египетские сфинксы возле Академии Художеств, легендарный «гром-камень» в постаменте Медного всадника. Символ города – Александрийский столп, вес которого достигает 600 тонн, был вырублен вручную из цельного куска выборгского гранита. Интересно, что столп ничем не закреплен, он стоит благодаря собственному весу и идеально рассчитанной конструкции.
Гранит в интерьере
Гранитные породы нашли широкое применение во всех видах интерьерной отделки.
Какие свойства гранита позволяют его так активно использовать в строительстве
Химический состав гранитного камня:
Гранит – это кислая магматическая интрузивная ( застывшая на глубине ) горная порода, имеющая кристаллически-зернистое строение структуры. Порода насыщена кремниевой кислотой и содержит различные щелочи, в меньшем количестве содержит железо, кальций и магний. Состоит из полевых шпатов, минералов из класса силикатов, (кислый плагиоклаз и калиевый полевой шпат) примерно на 60 %, кварца примерно до 35 % и темноцветных минералов (меленократовые, например биотит) до 10 %. Благодаря шпату формируется цвет гранита, благодаря кварцу – формируется такая характеристика как твердость. Наиболее часто встречаемая окраска гранита это светло-серая, более редкие красновато-розовые, жёлтые и даже зелёные оттенки этого природного камня. Кварц в граните находится в форме стекловидных и немного трещиноватых частиц-зерен. Чаще всего они бесцветны, но встречаются редкие образцы с голубоватым оттенком, который может повлиять на общий цвет породы. По типам кристаллической структуры гранитный камень разделяют на мелкозернистый (не больше 2 мм), среднезернистый (не более 25 мм) и крупнозернистый (более 5 мм), цветом от белого до серого, розового и красного, с характерно мерцающими вкраплениями полевого шпата. Преобладающее большинство образцов являются пестро окрашенными. На форму рисунка влияет как природное строение камня, так и направление, которое было выбрано при распиливании монолита, так и инструмент которым происходит распил камня на гранитные плиты, брусчатку или бордюр. Мелкозернистые граниты считаются самыми прочными и долговечными.
Гранит (на итальянском granito, от латинского слова granum — зерно). Гранит является наиболее распространённой горной породой на планете. Преимущество гранита – его природная твердость и высокая износостойкость, высокая плотность и разнообразная фактурная возможность при различной технике обработки. Гранитный камень почти в два раза прочнее мраморной породы (хотя и уступает ему в красоте), также как и мрамор он легко поддаётся полированию, имеет большую стойкость к резким перепадам температуры в отличии от мрамора, более стоек к механическим повреждениям и воздействию различных агрессивных сред (кислота) веществ. Так как гранит внешне массивен и ассоциируется с прочностью и долговечностью, то это отличный строительный материал для наружной отделки, при этом полученная полированием зеркальная поверхность сохраняется длительное время и может быть обновлена повторной полировкой. Своей прочностью, широким спектром цветов, гранит открывает строителям и архитекторам широкие возможности. Многие роскошные интерьеры, особенно старых европейских городов, не возможно представить без этого природного материала. Получаемая при производстве гранита или его обработке, рельефная фактура поверхности отлично подчеркивает монументальность зданий или памятников с одновременным достижением эффекта игры света и тени на поверхности, которая часто сочетается с блестящими вкраплениями пластинок слюды. Его большое разнообразие позволяет наполнить любое пространство неповторимым ощущением историчности и значимости, которое может быть холодным и теплым, скромным и ослепительно роскошным одновременно.
Физические свойства:
Гранит, обладает высокой устойчивостью к воздействию окружающей среды, в том числе агрессивных сред – атмосферных осадков и разных кислотосодержащих веществ. Выдерживает длительные циклы замораживания и оттаивания при различных перепадах температур, количество которых может достигать нескольких сотен раз.
Из основных характеристик гранита можно выделить:
Плотность – 3,17 г/см3
Объемная масса (удельный вес) – 2,7 г/см3
Предел прочности при сжатии (механическое напряжение при котором происходит разрушение):
– во влажном состоянии – 550 кг/см2
– в сухом состоянии – 604 кг/см2
Истираемость (способность материала изменяться в объёме и массе под действием истирающих усилии) – 1,4 г/см на м2
Водопоглощение ( способность материала или изделия впитывать и удерживать в порах и капиллярах воду ) – 0,2%;
Коэффициент снижения прочности – 0,9
Твердость по шкале Мооса (минералогическая шкала твёрдости) – 6-7
Добыча гранита:
Главной формой залегания являются батолиты (к рупный интрузивный массив, имеющий преимущественно секущие контакты и площадь более 100 км² ), которые представляют собой огромный массив площадью в несколько гектаров. Обычно порода залегает в виде даек (стена из камня), штоков(интрузивное тело, в вертикальном разрезе имеющее форму колонны) и других интрузивных тел ( геологическое тело, сложенное магматическими горными породами, закристаллизовавшимися в глубине земной коры ). Иногда встречается, что гранитная магма образовала послойные наслоения – инъекции. В этом случае гранит образует серию пластообразных тел, которые чередуются с метаморфическими и осадочными породами. Сегодня существует три основных способа – метод откалывания породы, метод взрыва и резка камня. Последний метод является наиболее популярным и дорогостоящим. Он позволяет избегать микротрещин и разрабатывать месторождения более оптимально, сохраняя гранитный камень в сохранности при добыче. При методе резки камня гранит вырезают блоками-глыбами, которые затем распиливают на плиты. Горно-геологические условия залегания гранитов позволяют добывать огромные монолитные блоки – объёмами до нескольких сотен м3 и весом в тысячи тонн, что невозможно для каких-либо других видов природного камня. Полученные блоки обтесывают-режут на штучный камень или применяют цельными в архитектуре. Камень повсеместно встречается в любом регионе планеты.
Особенности образования:
Природный камень гранит представляет собой кристаллическую зернистую массивную вулканическую породу, образовавшуюся в процессе медленного остывания и дальнейшего затвердения магматического расплава, который происходит большой глубине. Также происхождение гранита возможно при метаморфизме (горные породы, образованные в толще земной коры в результате метаморфизма, то есть изменения осадочных и магматических горных пород вследствие изменения физико-химических условий), то есть в процессе образования гранитизации разных пород. При этом очень часто гранитным массивам приписывают то метаморфическое происхождение, то магматическое, а чаще всего – смешанное.
Область применения гранитного камня:
Гранит это материал, использование которого насчитывает тысячи лет. Наиболее известные сооружения из гранита, которые сохранились до нашего времени – это конечно же:
Трилиты Стоунхенджа, весом более 50 тонн (Англия, ІІІ-IV тысячелетие до н.э.)
Обелиск Хатшепсут, весом 343 тонны и высотой 28,58м (Египет, XV в. до н.э.)
Баальбекский трилитон, весом более 1000 тонн (Сирия, І –ІІІ в. н.э.)
Изделия из гранита могут сохранять первоначальную форму в течение многих столетий.
Поскольку основными свойствами камня являются прочность и долговечность, то есть способность сохранять свою фактуру обработки и зеркальную поверхность длительное время, а также по причине трудно загрязняемой поверхности, гранит широко используется для внешней облицовки и отделки зданий и сооружений (цокольные плиты, парапеты и прочее.) и изделий для дорожно-уличного строительства (бордюрный камень, брусчатка, а также применяется в местах, которые имеют высокую проходимость (офисы, банки, различные общественные здания, рестораны, бары, пешеходные переходы и многое другое). Гранит это камень,с низким водопоглощением – он практически не впитывает воду. Из-за этого он обладают высокой морозостойкостью. Также, благодаря тому, что эти свойства гранита имеют такие качественнее показатели, его прекрасно используют и во время строительства портов и набережных, фонтанов, колон, перекрытий. В интерьере помещений гранит часто используют для отделки стен, из него изготавливают подоконники лестницы, балясины, урны, вазы, карнизы и другие сложно-профильные изделия. Также он устойчив перед резкими перепадами температур, что позволяет использовать его для приготовления кухонных столешниц, барных стоек. Последние достижения в обработке гранитного камня позволяют делать из него даже такие изделия как мойки. Срок службы которых и шумопоглощение не имеют себе равных.
Гранит применяется также для выполнения предметов монументального искусства – пьедесталы, колонны, постаменты, стилобаты ( верхняя поверхность ступенчатого цоколя ) и многих других.