Какие свойства позволяют использовать гранит в строительстве

Гранит — наиболее часто встречающаяся в земной коре магматическая интрузивная полиминеральная горная порода кислого состава. В состав гранита входят различные элементы, отвечающие за цвет, структуру, прочность и многие другие его характеристики. В большей степени гранитная порода состоит из полевых шпатов, кварца, слюды. Кислая магматическая структура гранита имеет зернистый вид. Его формула — CaCO3.

Свойства гранита давным-давно были изучены людьми, он широко использовался и используется сегодня в строительстве. Огромное количество гранитных сооружений и памятников древности сохранилось до наших времен. Уникальный состав этого великолепного камня, красивая зернистая структура и полезные свойства делают гранит незаменимым строительным материалом.

Физические характеристики гранита

Гранит отличается высокой теплопроводностью, морозостойкостью, малым водопоглощением. Прочность и плотность гранита зависят от твердости минералов и вкраплений, входящих в состав породы.

• плотность — 3,17 г/см3;
• пористость гранита — максимум 1%;
• уровень твердости по Моосу — от 6 до 7;
• водопоглощение — 0,2%;
• морозостойкость — 25;
• предел прочности при сжатии:
  — во влажном состоянии — 550 кг/см2,
  — в сухом состоянии – 604 кг/см2;
• истираемость — 1,4 г/см2;
• коэффициент снижения прочности — 0,9;
• кратковременная прочность:
  — при сжатии — 150-300 МПа,
  — при растяжении — 3-5 МПа,
  — при изгибе — 35-50 МПа;
• модуль упругости при изгибе — 4-6 МПа×10-4;
• коэффициент Пуассона — 0,25;
• коэффициент теплопроводности — 3,5 Вт/(м °С);
• удельная теплоемкость — 980 Дж/(кг °С);
• температурный коэффициент линейного расширения — 7-19 °С×106;
• относительная демпфирующая способность — 0,6;
• показатель сопротивления разломам — 10-3 мПа;
• сжатие — от 300 мПа;
• температура плавления — 1260ºС;
• удельная теплоемкость — 0,75 Дж/(кг×К);
• удельный вес — 2,7 г/см³.

Достоинства натурального гранита

Достоинства гранита позволяют нам и сейчас любоваться архитектурными сооружениями, выполенными из него в древности.

• Долговечность. Мелкозернистые сорта гранита проявляют первые признаки истирания только через 500 лет. Именно за это его называют вечным камнем;
• Прочность. Гранит считается самым прочным после алмаза камнем, так как устойчив к сжатию и трению. Это объясняется свойствами кварца, входящего в его состав, а также высокой плотностью гранита — почти три тонны на кубический метр;
• Водонепроницаемость. Именно благодаря этому свойству гранит такой морозостойкий. Поэтому он идеально подходит для облицовки набережных;
• Устойчивость к атмосферным воздействиям. Гранит может выдержать температуру от минус 60 до плюс 50 градусов Цельсия. Это очень важно в условиях холодного климата. Исследования доказали, что изделия из гранита не теряют своих свойств после 300-разового замерзания и оттаивания;
• Экологическая чистота. Гранит совершенно не радиоактивен, а потому безопасен для любых строительных работ;
• Пожаростойкость. Эта порода начинает плавиться только при 700-800 градусах Цельсия. Поэтому использовать гранит в строительстве и отделке дома — это не только красиво, но и безопасно;
• Легкость в обработке, сочетаемость с любыми строительными материалами, богатство фактур и расцветок делают его незаменимым материалом для дизайна помещений;
• Устойчивость к воздействию кислот и грибков.

Применение гранита в строительстве и отделке

Гранит активно используется в качестве строительного и облицовочного материала. Гранит, в отличие от металла, не поддаётся воздействию кислот и солей, не боится влаги. Из него изготавливают блоки, плиты, карнизы, бордюры, жернова и вальцы для мельниц, детали различных машин и агрегатов для целлюлозно-бумажной, пищевой, станкостроительной, металлургической и фарфоро-фаянсовой промышленности.

Гранитные плитки – материал для изготовления оснований точных приборов. Гранитный щебень важный материал для изготовления железобетонных изделий и конструкций, гранитные блоки – для декоративного оформления зданий. Из гранита делают памятники, столешницы, лестницы, полы, брусчатку. Связано это с тем, что мелкозернистые его разновидности начинают разрушаться только через 500 лет. Он устойчив к различным воздействиям и очень прочен.

Свойства гранита позволяют широко использовать его в строительстве:

1. Большинство памятников и монументов делают именно из него.
2. Его прочность и устойчивость к истиранию позволяют использовать камень для изготовления ступеней, облицовки полов, подъездов и даже мостовых.
3. В условиях холодного климата наиболее востребованный строительный материал — это гранит. Свойства его позволяют облицовывать здания и даже набережные там, где бывают суровые зимы.
4. Этот камень способен преобразить ваш дом как изнутри, так и снаружи. Дизайнеры с успехом используют его для изготовления колонн, лестниц, плинтусов, столешниц и перил. Также им облицовывают фасады домов.
5. Применение гранита в бассейнах, ванных комнатах и фонтанах связано с тем, что он совсем не пропускает воду. А также не разрушается под ее воздействием.

В последнее время гранит с успехом используется для оформления интерьеров, так как прекрасно сочетается с деревом, металлом и керамикой. Кроме облицовки стен и пола, из гранита изготавливают лестницы, подоконники, столешницы на кухне. За ними легко ухаживать, они долговечны и не портятся от воздействия влаги и высокой температуры.

Очень популярен гранит и в ландшафтном дизайне. Дорожки, беседки, барбекю-комплексы, заборы и входные группы, облицованные этим камнем, не боятся атмосферных воздействий и не трескаются со временем. Красиво смотрятся клумбы, бордюры и лестницы, выполненные из гранита.

Породы и типы гранита

Гранит классифицируется согласно особенностям минерального и химического состава камня.

Исходя из того, какие минералы входят в состав гранита, эти горные породы подразделяются на несколько групп: аляскит, лейкогранит, биотитовый, пироксеновый, щелочной и другие. Разными данные породы бывают и по структуре:

• порфировидный гранит — содержит удлиненные вкрапления минералов;
• пегматоидный — отличается равномерной зернистостью кварца и полевого шпата;
• гнейсовидный — имеет равномерную зернистую структуру, параллельно с которой располагаются чешуйки слюды;
• финский гранит — по-другому называется рапакиви, имеет круглые вкрапления красного цвета;
• письменный — в нем частички полевого шпата расположены в виде клиновидных полосок, похожих на древние письмена;
• мусковитовый — в состав таких гранитов входит мусковит, кварц и ортоклаза.

По количеству содержания полевого шпата в породе гранит подразделяется на:

• щелочно-полевошпатовый — максимальное содержание плагиоклаза в данном типа породы достигает 10%;
• собственно гранит — содержит плагиоклаз от 10 % до 65%;
• гранодиорит — в его состав входит от 65% до 90% плагиоклаза;
• тоналит — содержит более 90% плагиоклаза.

Кроме того, гранит классифицируется по содержанию в нем второстепенных темноцветных минералов:

• аляскит — темноцветные металлы в данном типе гранита отсутствуют;
• лейкогранит — содержит незначительное количество темноцветных металлов в своем составе;
• двуслюдяной гранит — кроме основных породообразующих компонентов имеет в своем составе мусковит и биотит;
• щелочной гранит — отличается наличием эгирина и амфиболов в своем составе.
• биотитовый гранит — в состав входит калиевый полевой шпат 37%, плагиоклаз 35%, кварц и биотит;
• пироксеновый гранит — в состав минерала в качестве основы входит пироксен, переплетающийся с включениями оливина, а разные цветовые оттенки полевого шпата придают камню искристость.

Кроме этого, среди гранитов также различают сиениты, тешениты, диориты.

В последнее время в отделке интерьеров активно используется также искусственный гранит, созданный путем обжига глины с минералами. Называется такой камень керамогранитом и по своим свойствам почти не уступает натуральному.

Виды гранита по цвету

Свойства и применение гранита также зависят от его расцветки. По этому признаку выделяют несколько групп породы:

• амазонитовый гранит — из-за входящего в его состав зеленого полевого шпата имеет приятную голубовато-зеленую расцветку;
• розово-красный и красный лезниковский — самый прочный;
• очень распространены серые породы — названия свои они получили от мест добычи: корнинский, софиевский, жежелевский;
• редким является белый гранит — к этой разновидности относят цвета от бледно-зеленого до жемчужно-серого.

Месторождения гранита

Образуется эта горная порода в результате застывания магмы на большой глубине. Воздействие на нее оказывает высокая температура, давление, поднимающиеся из толщи земной коры газы и испарения. Под влиянием этих факторов получается неповторимая структура, игра света и тени. Залегает гранит обычно на большой глубине, но иногда выходит на поверхность. Месторождения гранита встречаются на всех материках и почти во всех странах, но больше всего их в Сибири, Карелии, Финляндии, Индии и Бразилии. Добыча его довольно дорогостоящая, так как залегает он в виде огромных пластов, часто простирающихся на несколько километров.

Наиболее крупные месторождения гранитов имеются в местах выхода кристаллического фундамента на поверхность в Карелии: Купецкое, Дугорецкое. Крупнейшим в Европе является Шкурлатское месторождение в Воронежской области (близ города Павловска). Гранит-рапакиви более 100 лет добывается в Ленинградской области. На Урале гранит добывается на Мансуровском, Южно-Султаевском, Головыринском месторождениях. Серые и розовые граниты встречаются на Кавказе (Кабардино-Балкария) и в Якутии (Талое).

Граниты кирпично-красного цвета добывают на Верхне-Чебулинском месторождении Кемеровской области, бежевого цвета на Удаловском месторождении республики Алтай. Крупнозернистая порода розовато-оранжевого оттенка добывается на Ушканском месторождении Красноярского края. Высоко декоративный амазонитовый голубовато-зеленый гранит добывается на двух месторождениях Читинской области: Чалотуйском и Этыкинском. Крупные месторождения гранита известны на Скандинавском полуострове и в США.

Обработка гранита

Несмотря на прочность и высокую плотность породы, гранит легко поддается обработке — его довольно просто резать и полировать. Обычно в продажу поступают большие гранитные блоки, плиты или гранитная крошка и щебень. Из него делают плитку, столешницы, подоконники, ступени и брусчатку. Богатство фактур этого натурального камня делает применение гранита интересным отделочным материалом для оформления любого интерьера.

Очень красиво смотрится необработанный камень, хорошо поглощающий свет. Отполированный до блеска, он проявляет все свои достоинства и красоту слюдяных вкраплений. При обработке гранитной породы методом скалывания получается рельефная структура с декоративным эффектом игры светотени. А некоторые виды серого гранита после термообработки становятся молочно-белыми.