Для чего добывают известняк
Камень известняк и его применение в строительстве
Чтобы понять, что такое известняк, необходимо узнать о его происхождении и местах залегания. Забегая вперед, скажем, что эта горная порода очень востребована в строительстве как натуральный природный камень, а также как вяжущий элемент при изготовлении извести и цемента.
Известняк также используют в пищевой и химической промышленностях и в качестве флюса (примеси) в металлургии. Такое массовое применение и популярность материала объясняет его добычу в огромных масштабах во многих уголках мира. 
Как зарождается известняк?
Живые морские организмы, большие и малые, имеют очень важное значение в зарождении известняка. Развиваясь на глубине моря в огромных количествах, эти морские обитатели невероятно быстро размножаются, но также быстро и погибают.
Микроорганизмы успевают за время своего существования извлечь из воды достаточное количество извести, чтобы обустроить на своем теле надежную защиту в виде панцирей или разнообразных ракушек. Впоследствии скелеты умерших микроорганизмов залегают на морском дне целыми пластами.
С течением времени эти пласты прессуются водной массой, становятся прочными и в итоге превращаются в камень, главной составляющей которого является кальцит. В итоге, количество карбоната кальция составляет 60% от общей массы известняка. Остальную часть составляют углекислый газ и незначительные глинистые примеси. Именно примеси окрашивают известняк в разные цвета.
Виды известняка
Природный камень характеризуется по следующим параметрам:
Видео: Известняк-ракушечник
Происхождение камня
Структура известняка
Химический состав
Строение
Цвет природного камня
Стандартный цвет породы — белый, серый, желтоватый. Примеси, входящие в состав камня, могут придавать ему различные оттенки: частички глины — коричневые тона, водоросли — зеленоватые, железо и марганец — красноватые отблески. Присутствие примесей в известняковой породе дает красивые результаты.
Где и как добывают известняк?
Известняки имеют способность зарождаться в любых водоемах: морских, пресноводных. Но основная масса этой породы имеет все-таки морское происхождение.
Кроме Австралии залежи горной породы встречаются практически на всех материках. Большие запасы известняка находятся в Америке. Центральная часть территории России богата месторождениями камня. Его добыча успешно ведется в следующих регионах РФ: в Московской области, а также в Воронежской, Архангельской и Тульской областях.
В Краснодарском крае, в Ленинградской области, Белгородской и Вологодской областях также организовываются карьеры по добыче известняка. Месторождения горной породы на Урале и в Сибири можно назвать штучными. Альпы, горные хребты которых состоят в основном из известняка, служат доказательством того, что горный массив был когда-то составной частью морского дна.
Видео: Как изготавливают известняковые плиты для отделки
Где применяется известняк
Порода отличается многообразием применения в различных областях:
Известняковый щебень используется в дорожном строительстве
Материал используется в разных видах:
В гидросооружениях известняк пористый используют в качестве фильтра для воды. Данная порода очень востребована при обустройстве фундаментов зданий. Составными обычного известняка являются известь и бетон.
Измельченный камень входит в состав автодорожного покрытия трасс, не подвергающихся частым нагрузкам. Известняк применяется для производства соды, а также является основой многочисленных минеральных удобрений.
Известняк хорошо раскалывается, режется и пилится, обрабатывается в любом направлении. Высокие теплоизоляционные свойства породы и ее долговечность позволяют создавать большое разнообразие качественных строительных материалов.
Плитка из известняка
Данный облицовочный материал применяется для отделки разных поверхностей. Внешняя облицовка строения плиткой из известняка облагородит внешний вид здания и обеспечит ему длительный срок эксплуатации. В загородном доме найдутся и другие места, где можно применить облицовочную плитку: лестницы, бассейны, элементы ландшафтного дизайна.
Плитка из известняка также активно применяется для отделки внутренних поверхностей зданий: стен, полов, подоконников. Красивые, хорошо сочетаемые цвета натурального материала позволяют создавать воистину неповторимые дизайны барных стоек, кухонных столешниц, арок, каминов.
Воздействия климатических условий на свойства известняка
Горная порода ценится как строительный материал за свою невысокую плотность, податливость пилящим и режущим инструментам, отличные адгезийные свойства и разнообразие внешних достоинств.
Влажные климатические условия заметно снижают прочность известняка. Причем камень отличается неоднородностью породы, поэтому и плотность здесь присутствует разная. На этот важный момент необходимо обратить особое внимание.
На прочность материала и длительность его эксплуатации влияет его морозостойкость. Данный параметр намного выше у кристаллических известняков, но при отсутствии пор и трещин в материале.
Чтобы предотвратить разрушение природного материала при его применении, необходимо обязательно учитывать упомянутые выше свойства известняка.
Известняк
Известняк – популярный в строительстве камень, подходящий для возведения стен, отделки фасадов, создания декоративных элементов и малых архитектурных форм.
История известняка в архитектуре, строительстве и зодчестве исчисляется тысячелетиями. Известно, что на территории современной Турции люди строили дома из известняка еще 14 000 лет назад. Пирамида Хеопса в Египте, Стена Плача в Иерусалиме, город Пальмира в Сирии – все это известняк. При строительстве Великой Китайской стены использовался известковый раствор, в Древнем Риме из камня научились делать мозаику.
Что такое известняк
Известняк это осадочная порода, в ходе образования которой формируется пористый камень различной плотности и оттенка с обилием в составе кальцитов (известковых шпатов). В структуру материала также входят другие минералы, которые снижают его пористость и повышают прочность. Известняки отлагаются преимущественно в соленых морских бассейнах, реже – при испарении лагун и озер. Цвет известняков преимущественно светло-серый, бежевый, желтоватый. Присутствие органических, железистых, марганцовистых и других примесей обусловливает тёмно-серую, бурую, красноватую и зеленоватую окраску.
Как правило, происхождение известняка связано с жизнедеятельностью организмов, которые выделяют из соленой воды карбонат кальция для формирования скелетов и раковин. Реже материал имеет хемогенное происхождение. Оседание породы длится миллионы лет (современные пласты остались после высыхания древних морей). Мощность толщ известняковых отложений кардинально отличается: от нескольких сантиметров до пяти километров. Чем меньше возраст отложений, тем более рыхлыми получаются породы.
Виды известняков
По структуре камень делится на такие виды:
По происхождению камень делится на:
Под воздействием высоких температур и давлений известковая порода постепенно уплотняется и становится более твердой, а ее зернистость уменьшается. В результате получается мрамор – по сути, метаморфизированный известняк с плотной кристаллической структурой. Резкого фазового перехода не происходит, мрамор формируется постепенно, поэтому в природе встречаются промежуточные варианты (например, мраморизированный известняк, одновременно плотный и легко поддающийся резке).
Свойства известняка
Свойства камня разнятся в зависимости от источника происхождения и напрямую зависят от структуры материала. Даже в одном месторождении могут встречаться залежи с различной плотностью, объемной массой и прочностью. Более плотные кристаллические породы хорошо полируются, пористые (например, ракушечник) – легко пилятся и обтесываются.
Физические характеристики материала:
Основа известняка – карбонат кальция (50-95%). Остальное – это кварц, доломит, полевой шпат и другие минералы (5-50%). Именно из-за наличия в составе минералов камень имеет различные оттенки. Цвет известняка преимущественно белый, но в природе в обилии встречаются породы светло-серого, светло-желтого, красноватого, зеленого, бурого оттенка. Существует даже черный известняк – в его составе в обилии присутствуют нефтепродукты. В целом камень известен мягкими, пастельными тонами и ненавязчивыми цветовыми сочетаниями.
Физически и химически камень-известняк не слишком устойчив. Он растворяется в воде (пусть и медленно), поэтому при использовании камня в отделочных работах он обрабатывается водоотталкивающими составами. Особенно уязвим минерал к воздействию кислот (в частности, уксусной, серной, соляной), причем реакция протекает бурно и быстро, с образованием углекислого газа. В природных условиях это чревато образованием карстовых пустот, зачастую внушительных размеров. Морозостойкость камня существенно меняется в зависимости от пористости и наличия трещин. Наибольшую морозостойкость (до 400 циклов) имеют мраморизированные породы с плотной кристаллической структурой.
Добыча известняка
Существует альтернативная европейская технология добычи известняка под названием Rip&Load (рыхление и погрузка), позволяющая работать без применения БВР. Массив забоя разрушается с помощью специального рыхлителя на тяжелом экскаваторе, после чего оператор не выходя из кабины меняет рыхлитель на ковш и грузит разрушенную горную массу в самосвал. Далее операция повторяется. Преимущество такой технологии – селективная выемка известковой породы в месторождениях со слоистой структурой. В обоих случаях используется тяжелая промышленная техника. Например, эксплуатационная масса экскаваторов в карьерах может достигать 240 тонн, а их производительность – 800 т/ч.
Образовавшиеся обломки породы грузятся тяжелым экскаватором в карьерные самосвалы и вывозятся на дробильно-обогатительную фабрику (ДОФ). В результате чаша карьера перемещается в сторону известковых пород, а выработанное пространство постепенно засыпается отсевом и вскрышными породами.
На дробильно-обогатительной фабрике известняк последовательно подвергается крупному, среднему и мелкому дроблению. Мелкие частицы камня (до 1 см) вывозятся обратно в карьер. Готовый продукт (дробленый камень) грузится в ж/д вагоны или автотранспорт и отправляется потребителям. В местах малых залежей известняк просто пилят на прямоугольники нужных размеров и вывозят грузовиками на завод.
В России основные месторождения минерала находятся в Московской и Тульской области. В Туле (помимо обычного) добывается ценный мраморизованный известняк, в Подмосковье – редкую породу кремового оттенка. Известняк встречается практически в любом регионе Земли, а некоторые карьеры используются на протяжении тысяч лет.
Использование известняка
Известняк – универсальный материал, нашедший применение в производстве, сельском хозяйстве, строительстве, дизайне помещений. Сфера применения камня различается в зависимости от его происхождения, физических характеристик, состава. Основные области использования известкового камня:
Кроме этого, известняк активно используется в качестве компонента зубных паст и кремов для обуви, в производстве фильтров и минеральных удобрений. Минерал также применяется в производстве бумаги – из одной тонны материала можно получить порядка 800 кг готовой продукции. Некоторые виды известняка применяются в производстве абразивных материалов для тонкой шлифовки, а в сельском хозяйстве его используют в качестве минеральной добавки для скота и птицы.
Известняк в архитектуре и дизайне
Известняк является очень популярным материалом для строительства и облицовки зданий. Подходит для облицовки фасада, а также для создания декоративных элементов экстерьера – барельефов, колонн и пилястр, кронштейнов. Область дизайнерских решений для интерьера довольно широка: изготовление колонн, арок, каминных порталов, отделка известняком полов и стен, дверных и оконных проемов. Некоторые виды известняка подходят для помещений с повышенной влажностью (ванные комнаты, бассейны).
В ландшафтном дизайне известняк используется при оформлении дорожек, террас, декоративных стенок, оград и сооружения альпийских горок (сохраняет тепло, пропускает воду и воздух, нормализует почвенный состав).
В нашей стране популярны отечественные известняки, Испанские известняки и Немецкие мраморизованные известняки. Благодаря относительно низкой цене (по сравнению с другими натуральными камнями) и устойчивости к перепадам температур (количество циклов зима/лето) известняк является самым популярным материалом для отделки фасадов жилых комплексов и коммерческих зданий и сооружений.
Самые популярные известняки:
Фотографии известняка
Ниже вы можете посмотреть несколько фотографий известняка в различном применении. Фасады, отделка стен, мощение и тд.
Добыча известняка: где и как добывают в России?
Известняк представляет собой осадочную горную породу, которая состоит, в основном, из карбоната кальция (формула: CaCO3). Основная его масса является результатом отложений твёрдых панцирей и раковин древних морских организмов. Реже встречается известняк, образованный химическим путём.
Благодаря наличию в воде кислот эта порода имеет свойство постепенно растворяться, что приводит к появлению пещер и карстовых полостей. При нагревании она разлагается с выделением углекислого газа. Эта реакция используется при производстве цемента, а также является причиной наличия газа в минеральных водах.
Разновидности известняковой породы
Отложения известняка отличаются по возрасту. От этого зависит и его внешний вид. Так, например, юрские известняки существенно отличаются по внешнему виду от триасовых известняков.
Различные примеси придают этой породе разные свойства. Благодаря примеси оксида марганца образуются доломитовые известняки. Примесь оксида серы характерна для мергелистых пород. В песчаных известняках присутствуют примеси кварца, опала, халцедона. Так же известны породы с примесью глины.
Окраска у известняков бывает преимущественно светлых оттенков, может быть белой, серой, жёлтой. Реже встречаются красноватый и бурый цвет. Иногда можно обнаружить зеленоватый и коричневый оттенки. Наиболее редкий вариант цвета – чёрный.
Плотность разных видов известняков составляет от 2500 до 3000 кг на метр кубический.
Распространение известняковой породы
Известняк – довольно распространённая горная порода. Много его на территории России, Европы и Северной Америки. Единственный регион, где его нет, это Австралия. Месторождения этой породы обычно приурочены к днищам древних морей, где обитали водные организмы, имеющие известковые панцири. Многие европейские горы (например, Альпы) состоят почти целиком из известняка.
Известняк: где добывают
Большое распространение известняка делает возможной его добычу в различных регионах мира. В России большинство крупных месторождений приурочены к западной части страны. Карьеры по добыче этого камня есть в Ленинградской, Воронежской, Тульской, Белгородской, Архангельской и Вологодской областях. Добывают известняк также на Северном Кавказе, на Урале, в отдельных районах Сибири и в Московской области.
В Вологодской области добыча известняка осуществляется на карьерах, расположенных поблизости от комбината, на котором производится его переработка.
Добыча известняка в карьере
Самыми известными из российских месторождений являются Швакинское и Савинское. Они находятся в Архангельской области. Добытый на них известняк отправляется на цементные заводы. Общие запасы этой породы на данных месторождениях превышают 100 тысяч тонн. Примерно половина от этого объёма будет задействована в последующей добыче.
Наиболее рентабельные месторождения расположены в центральных районах Европейской территории России. На Урале наибольшими запасами обладает Челябинская область, а в Сибири – Новосибирская, Кемеровская области и Красноярский край.
Активная разработка известняка для производства цемента ведётся в окрестностях Новороссийска.
Добыча известняка в Новосибирске
Крупный современный карьер, на котором разрабатываются известняки Сокольско-Ситовского месторождения, расположился в двух километрах в северо-восточном направлении от Липецка. На этом карьере ведётся добыча так называемых флюсовых известняков, около 15 процентов которых получают именно здесь. Это один из крупнейших разрезов в мире: его размеры составляют 1,5 на 0,5 км, глубина – 50 м. При современном уровне добычи запасов добываемого сырья будет достаточно для разработок в течение более 30 лет.
В странах СНГ также имеются крупные запасы этой породы. Крупнейшее в Европе месторождение расположено на территории Донецкой области у села Еленовка. Здесь добывается, в том числе, и доломит. Разработка месторождения производится на протяжении 150 лет.
Некоторые разрезы выделяются особым качеством добываемой на них породы. В России таким является знаменитое месторождение у села Мячково, расположенного у Москвы-реки. Добываемый на нём известняк отличается своим белым цветом и высокой прочностью. Это позволяет использовать его для укладки мостовых и при строительстве мельниц.
Как добывают известняк
Добыча известняка производится на карьерах. Такой вариант извлечения полезных ископаемых называется открытым. На первом этапе осуществляют так называемые вскрышные работы. Они заключаются в снятии верхних слоёв грунта, под которым находится полезное ископаемое. В период функционирования карьера производится непосредственно добыча. После её завершения осуществляются мероприятия по рекультивации.
Способы применения известняка
Наиболее широкая сфера применения этой породы – строительные и отделочные работы. Из него строят целые дома. Пласты качественного известняка используют для отделки и мостовых. Содержащий отпечатки древних животных этот камень пользуется успехом у декораторов и дизайнеров.
Применение известняка
Одна из разновидностей известняка – мергель – активно применяется для получения цемента. Также он используется для производства извести.
Другой вид этой породы мел – применяется для рисования, при создании приспособлений для сварки, в производстве резины. Определённые виды известняка используются в полиграфии. Так же он применяется при производстве теплоизоляционных материалов, в металлургической, химической и пищевой промышленности. Его нередко используют для создания насыпей, в том числе, при строительстве железных дорог.
В прошлом известняк с успехом применялся при строительстве крупных сооружений. Он использовался при создании таких знаменитых объектов, как Великая Китайская стена, Египетские пирамиды и многие другие. Некоторые из них были построены более тысячи лет назад и при этом неплохо сохранились. В России с его помощью сооружали различные храмы (храм Бориса и Глеба, церковь Покрова на Нерли), а также другие здания Москвы, Суздаля, Санкт-Петербурга и других городов. Он использовался для мощения тротуаров, при строительстве лестниц, колонн, оград. В Россию этот камень завозился из Эстонии.
В Греции его применяли при создании скульптур, в Западной Европе – при возведении зданий и храмов. Известный во Франции Собор Парижской Богоматери также был построен из этого камня. С использованием известняка была построена и знаменитая Беленская башня в Лиссабоне.
Как используют известняк?
Камень известняк является осадочной породой преимущественно биогенного происхождения, которая представлена в большом разнообразии форм и разновидностей. Из неё сложены многие горные массивы, коралловые рифы, известковые налёты, меловые обрывы и напластования в толще земной коры. Он образовывался в разные геологические эпохи и в разных условиях, что и привело к появлению стольких его разновидностей.
Какое вещество является основой известняка?
Основой известняка является одно и то же вещество – карбонат кальция (формула: CaCO3). Это значит, что, несмотря на изобилие форм и вариантов, у всех известняков имеется и много общего. Прежде всего, это способность постепенно растворяться в воде и кислотах, склонность к намоканию под действием влаги, гигроскопичность, относительная мягкость, благодаря чему он легко обрабатывается.
При нагревании происходит разложение известнякана оксид кальция (СаО) и углекислый газ (СО2). Реакция разложения известняка применяется при производствеизвести. Ещё одна отличительная особенность этого материала – биологическое происхождение большей части его массы, наличие отпечатков моллюсков и других живых существ, чьиосадки становились его частью
Возраст самых древних отложений составляет сотни миллионов лет. Основным местом его образования и накопления были днища морей и водоёмов.
Эта порода интересна ещё и тем, что под действием воды в ней образуются подземные пустоты и пещеры, многие из которых стали рекреационными объектами. Пещеры активно использовались древними людьми.
Как используют известняк?
Эта порода широко применяется в различных областях:
Свойства известняка
Физические свойства существенно зависят от его состава и структуры.Твёрдость сильно варьирует в зависимости от его разновидности. Рыхлые породы (например, ракушечник) имеют объёмную массу всего 800 кг/м3, тогда как у известняков с кристаллической структурой она может достигать 2900 кг/м3.
Способность с сжимаемости зависит от пористости и составляет от 0,4 МПа до 300 МПа. Наименьшее сопротивление при сжатии характерно для ракушечника, а наибольшее – для породы кристаллического типа. При намокании она становится менее твёрдой, её прочность уменьшается.
На одном и том же месторождении могут присутствовать известняки с различным показателем прочности. Для рыхлых пород типа ракушечника и мела характерны высокая истираемость и дробимость. В целом, эти показатели у известняка выше, чем, к примеру, у гранита или мрамора. Хрупкие известняки обладают меньшей морозостойкостью, плохо полируются, но зато легко пилятся и приобретают нужную форму.
Более плотные варианты этой породы, напротив, хорошо полируются, но при этом тяжелее пилятся. У них и более высокая морозостойкость – от 300 до 400 циклов замерзания и последующего размораживания.
Разновидности известняка
Все известняки делятся по происхождению, цвету, химическому составу, физическим свойствам, строению, особенностям применения.
Чаще всего встречаются следующие цвета этой породы:
ПРОИСХОЖДЕНИЮ ИЗВЕСТНЯКОВЫЕ ПОРОДЫ МОГУТ БЫТЬ БИОГЕННЫМИ, ХЕМОГЕННЫМИ И ВТОРИЧНЫМИ
В первом случае (наиболее распространённый вариант) причиной их образования является накопление известковых раковин и других окаменелостей в толще морского дна. Во втором – химические превращения, в ходе которых образуется карбонат кальция. В последнем случае образование новых напластований связано с естественной трансформацией разрушенных ранее известняков.
По времени возникновения выделяют юрские, триасовые, меловые известняки и другие виды. Название известняка соответствует геологическому периоду, в пределах которого шло его образование. Так как природные условия в различные эпохи были различными, то и сами известняки получались не одинаковыми. Так же от времени возникновения зависит и состав отпечатков древних организмов, поскольку в разные геологические периоды преобладали разные виды живых существ.
Известняки классифицируются и по разновидностям. Часто встречаются следующие виды:
По особенностям применения известняки делят на строительные (облицовочные) и флюсовые. Первые используются в строительстве домов и облицовочных работах. Вторые – в металлургическом производстве.
Где добывается известняк?
Данная порода имеет практически повсеместное распространение, а запасы этого полезного ископаемого огромны и никогда не будут исчерпаны. Добывают её открытым способом на карьерах. Для этой цели привлекается тяжёлая техника; может использоваться метод подрыва пласта.
Огромные напластования известняка имеются в Северной Америке, в Европе и в России. В нашей стране более богата им западная часть. В частности, хребты Кавказских гор нередко целиком сложены из этой породы.
Большое количество месторождений имеется и в центре Европейской части России: Московской, Тульской, Воронежской, Белгородской и других областях. Крупные месторождения известняка разрабатываются на востоке Украины (Донбасс). В Крыму имеются месторождения редких известняков.