Наверно одним из самых наглядных и ярких примеров достижений научно-технического прогресса можно считать технологию гидроабразивной резки. На протяжении миллионов лет вода, ветер и камни вели работу по производству гальки и валунов, прорезали глубокие каньоны в скальных породах и засыпали песком пустыни. Сегодня смесь воды и песка под большим давлением выполняет ту же работу за считанные минуты. Хотя острой потребности в гальке и песке давно нет, а с прокладкой нового русла для реки справляются экскаваторы и динамит, для этой технологии всегда найдется работа.

Особенности технологии

Использовать направленную струю воды под большим давлением для добычи угля и руды начали еще в первой половине XX века. Однако широкого распространения метод не получил, поскольку для резки более твердых материалов скорость и точность были недостаточными. Такое положение сохранялось вплоть до конца 70-х годов, когда идея американского инженера Мохаммеда Хашиша – смешивать воду перед подачей в сопло с абразивным песком, не привела к действительно революционным изменениям.

Использование такой смеси позволило увеличить глубину, скорость и точность резки, что открыло перед технологией новые возможности. После модернизации под ударами абразивной струи не смогли устоять ни пластик, ни гранит, ни самые прочные металлы.

Благодаря высокой скорости истекания струи (может превышать скорость звука в несколько раз) она просто выбивает мельчайшие кусочки материала, как это делает речная вода, когда перекатывает по дну камни, только делает это быстро и эффективно.

Оборудование

Поскольку появление столь прогрессивной технологии пришлось на конец XX века переход от идеи к разработке прототипа, а затем и к серийному производству оборудования не растянулся на многие годы. К средине 80-х станки для гидроабразивной резки (ГАР) уже выпускались серийно. В то время еще не каждый гранитный завод или предприятие по обработке металла могли позволить себе его приобрести, что было связано не столько с самой технологией, сколько с проблемами управления.

Основная проблема с которой столкнулись производители оборудования – требования высокой точности и возможности управления движением сопла, а значит и процессом резки. Поскольку разные материалы переносят обработку по-разному (например, титан, габбро-диабаз и стекло) регулировке должны быть доступны такие параметры как скорость струи на выходе из сопла, скорость перемещения сопла на прямых и криволинейных участках резки.

До появления на рынке станков ГАР с программным управлением применение самой технологии было ограничено областями, где не требовалась высокая точность резки, либо другие технологии не могли справиться с задачей.

Сегодня промышленное оборудование для гидравлической резки снабжено прецизионными механическими приводами, направляющими и автоматизированными системами управления всеми основными параметрами. Последние разработки в этой области имеют до 5 управляемых осей, что позволяет вести обработку практически под любым углом к плоскости поверхности детали.

Совместимость программного обеспечения оборудования с системой автоматизированного проектирования AutoCAD дает возможность прямого переноса любых разработанных контуров и их воплощения в камне, металле и других материалах.

Применение для резки камня

Технология гидроабразивной резки нашла свое место и в камнеобрабатывающей промышленности. Конечно, производство таких изделий как брусчатка гранитная, мраморная плитка или дорожный бордюр из габбро не требует высокой точности обработки и использования для этого сложнейшего оборудования. Однако все это потребуется при изготовлении фигурных столешниц, элементов архитектурного декора сложной формы и элитных памятников на могилу.

Высокая точность резки и минимальная ширина пропила делает ГАР практически незаменимой при изготовлении высокохудожественных мозаичных покрытий для полов из различных сортов гранита и мрамора. Программное управление резкой позволяет выпускать любое количество изделий с идеально точно совпадающими контурами.

Преимущества технологии

Вне зависимости от области применения технология абразивной резки имеет целый ряд столь значимых преимуществ, что сегодня уже трудно представить, как всего 30-40 лет назад обходились без нее. Среди них стоит особо отметить такие как:

• возможность применения для резки и обработки практически любых видов материалов;
• очень высокое качество краев разреза – практически не требует никакой дополнительной обработки;
• минимальные потери материала при распиле, что обеспечивается толщиной режущей струи, которая составляет десятые доли миллиметра;
• минимальное тепловыделение при обработке, что полностью исключает повреждение от перегрева;
• отсутствие пыли, осколков и других опасных факторов в ходе резки и обработки.

У подавляющего большинства людей звучные архитектурные термины не вызывают никаких ассоциаций, и если колонной и балконом нынче никого не удивишь, то – аттик, бельведер и балюстрада наверняка поставят в тупик девять из десяти опрашиваемых. Появившиеся на свет в те далекие времена, когда архитектура как наука еще только зарождалась, а на улицах появилась первая брусчатка из гранита, эти слова дошли до нас в своем исходном виде.

Современный архитектурный лексикон утратил многие из тех названий, а строители давно не используют и таких архитектурных элементов. К счастью, такая участь постигла не все из них и сегодня мы по-прежнему любуемся прекрасными лестницами с перилами и балясинами из гранита и мрамора, пусть даже не зная, что именно такое ограждение и называют балюстрадой.

Происхождение

Археологические находки говорят об использовании прообразов современных ограждений, напоминающих балюстрады, еще древними ассирийцами. В научных спорах о происхождении современного вида балюстрад сломано уже немало копий. Кому принадлежит первенство – Донателло, который использовал первые балясины в своих скульптурах, или Сангало, построившему балюстрады из балясин на террасах дворца Медичи, достоверно не известно. Однако можно смело утверждать, что человек этот был итальянцем и жил он в эпоху раннего Ренессанса.

Заслуга популяризации этого архитектурного элемента в европейской архитектуре XVI века, безусловно, принадлежит Микеланджело, который изменил первоначально использовавшуюся симметричную на расширенную книзу и напоминающую по форме цветочную вазу балясину.

В XVII веке балюстрады использовали при строительстве дворцов Великих Моголов в Агре и Дели. Балясины в этих конструкциях были украшены оригинальным растительным орнаментом, который к XIX веку стал весьма популярен на севере и в центральных районах Индии.

Конструкции и назначение

Если не вспоминать ассирийцев, балясины на окнах у которых были скорее похожи на колонны, то основное назначение балюстрад – это ограждение открытых террас, галерей, балконов, лестниц и устройство парапетов. Вторая, не менее важная функция – декоративная. Мощная, с широкими гладкими перилами, с большими гранитными балясинами лестница, каждая ступенька которой – это цельная плита полированная из гранита, создает атмосферу надежности и служит немым подтверждением статуса владельца.

Конструктивно любая балюстрада состоит всего из нескольких элементов – это установленные с определенным шагом опоры (тумбы), между которыми располагается несущее основание (балка). К основанию крепятся балясины, выполняющие роль опорных элементов для перил. Функция перил – закрепить верхушки балясин и служить опорой для рук человека поднимающегося по лестнице или стоящего на балконе.

При расчетах всей конструкции следует помнить, что расстояние между балясинами (в классическом варианте) выбирается исходя из длины основания (тумбы) и не должно быть меньше ее.

Разнообразие материалов

К выбору материала для изготовления ограждения следует отнестись со всей тщательностью. От него будет зависеть прочность, долговечность, надежность и, конечно, впечатление, которое должна произвести вся конструкция. Для уличных балюстрад, расположенных на входных лестницах или террасах, лучшее решение – натуральный камень. Гранит, лабрадорит или породы группы габбро, благодаря своим уникальным механическими и физическими свойствами в сочетании с редкой природной красотой, используются для этих целей чаще всего.

Конечно, гипсовое литье позволяет получить балясины высокого художественного уровня с проработкой всех деталей, но недолговечность и потребность в регулярном уходе и обновлении снижает его привлекательность.

Интерьерные решения потребуют другого подхода. Здесь важную роль будет играть выбранный стиль оформления, исходя из которого и следует выбирать материалы. Традиционными вариантами являются деревянные конструкции, мраморные и гранитные балюстрады. При невозможности использовать подходящие по стилю каменные или гипсовые балясины и перила, в связи с ограничениями по весу, можно установить ограждения из плотного и прочного полиуретана.

Балюстрады и архитектурные стили

Знатоки утверждают, что по форме балясин легко могут назвать даты постройки дома или изготовления мебельного гарнитура (сфера их использования весьма обширна). Изменения архитектурных стилей век от века несли с собой и новое видение формы, орнаментов и других деталей балюстрад. Ставшая образцом для подражания предложенная Микеланджело форма сохранила свою популярность и перешла из Ренессанса в классический стиль. Эпоха маньеризма усложнила конструкцию придав ей форму двух ваз, установленных одна над другой. Стиль барокко привнес оригинальные декоративные украшения для балясин, которые также напоминали цветочные вазы.

Деревянные балюстрады пришли в итальянские интерьеры в XVI веке, а уже через столетие мода на них охватила всю Европу.

В любом приличном городе имеются особые пешеходные зоны, которые являются своеобразными достопримечательностями, привлекающими массу туристов. Это может быть, например, Вас Рамблас в Барселоне, Арбат в Москве, Стрегет в Копенгагене, либо Ван-Фу-Дзин в Пекине. В последнее время тренд на создание подобных пешеходных зон наметился и во многих странах СНГ, причем выполняются они, как правило, с надлежащей архитектурной точностью и изыском.

Ереван: Длинный Северный Проспект

Проспект разместился посреди двух площадей: Республики и Свободы. Здесь запрещено движение автомобилей на довольно большом расстоянии — порядка полутора километра. Общая стоимость застройки этого проспекта обошлась примерно в $310 миллионов.

Средства ушли, в основном, на замену старого бетона новыми плитами из итальянского гранита, которые предоставил завод Galliardo. В центре проспекта можно увидеть несколько десятков красивых фонтанов в окружении большого разнообразия растительности со всего мира, которая здесь насчитывает порядка 3700 видов, включая цветы, деревья и прочие колоритные растения, будь то тунисский тик или кипарис из Крыма.

Батуми: Аллея Пьяца

Грузия решила выделиться среди всех остальных стран бывшего Советского Союза, разместив у себя по-настоящему роскошную аллею в одном из своих самых красивых городов. Над ее разработкой трудился знаменитый Важо Арбеладзе, который смог закончить всю работу в 2012-м году. Здесь использовалась фирменная плитка из гранита, которую делали испанские мастера, а также уникальные витражи на окнах вдоль всей аллеи, создаваемые вручную под руководством Долорес Хофман (популярная художница эстонско-испанского происхождения).

Конечно, такое место постоянно создает вокруг себя большой ажиотаж, привлекая не только простых туристов, но и больших знаменитостей со всего мира, включая Стинга, Мейси Грэй, обоих Иглесиасов, а также Плачидо Доминго. На этой пешеходной зоне поспешили разместиться также и различные популярные европейские бутики, отели и престижные рестораны.

Кулдиг: Улица Лиепайас

Латвия заботится о своем историческом наследии и доказывает это на примере своей особой пешеходной зоны, где расположились сохраненные и бережно отреставрированные древние здания, причем некоторым из них уже примерно по 500 лет. Эта улица распространяется в длину на 400 метров, и все это пространство покрыто специальной брусчаткой из гранита и плиткой, изготовленной местными мастерами.

Из других интересных украшений можно выделить: площадки из камня (черное габбро) рядом с кафе, фонари в старинном стиле, висящие в воздухе сады из цветов, а также удивительная статуя герцога Экаба, основавшего Кулдинг, которая по своему замыслу переносит бывшего правителя в наш XXIвек.

Астана: Бульвар Нурджол

В Казахстане тоже есть своя пешеходная достопримечательность, которая была выполнена под руководством гениального архитектора из Японии — Кисе Курокава. Общая длина бульвара составляет примерно два с половиной километра. Здесь можно найти резиденцию президента страны Назарбаева, а также филиалы некоторых мировых брендов в соседстве с популярными галереями искусств. Бульвар умело сочетает в себе стиль древнего средневековья и футуристические элементы. Многим туристам это место запоминается интересными дизайнерскими фонтанами.

Кишинев: Аллея Добрых Людей

В столице Молдовы есть особое место, которое спроектировал Александр Диордица. На возведенной 300-метровой аллее можно найти интересные архитектурные элементы из камня, а общее количество уникальных решений в области ландшафтного дизайна переваливает за несколько сотен. К сожалению, срок сдачи проекта в свое время был передвинут на два года (с 2013-го на 2015-й) из-за неудачных обстоятельств. Несмотря на то, что место внимательно проверялось ультразвуком перед началом построек, в один момент множество плит из гранита упали под землю в том месте, где, как оказалось, располагалась глубокая яма.

Старина всегда притягивает к себе взгляды, вызывает неподдельный интерес и желание приобщиться к древним тайнам и мудрости. Поток желающих посетить старинные замки, крепости и храмы, пройтись по улицам и площадям городов, где брусчатка из габбро еще помнит, как по ней ступали ноги королей и рыцарей, не иссякает с годами.

Но время не стоит на месте и прогресс приносит с собой новые изобретения, технологии и материалы. Очень часто эти новшества настолько хороши, что заменяют собой устаревшие, но иногда просто придают новый блеск старым. Так произошло и с природным камнем – какие бы новые материалы не появлялись на рынке, вечный гранит, безупречный мрамор и сверхпрочный габбро только совершенствуют свои качества под влиянием новых технологий обработки.

Колотая и веками обрабатывавшаяся вручную брусчатка сегодня производится в больших количествах путем распила товарных блоков сначала на слэбы заданной толщины, а затем на отдельные кубики. Точно также производятся плиты мощения из габбро и гранита, которые широко используются сегодня в дорожном строительстве и ландшафтном дизайне.

Потребность и применение

Долгое время мощение натуральным камнем оставалось доступным лишь немногим состоятельным людям и структурам городского благоустройства. С ростом благосостояния, развитием строительных технологий и разработкой оборудования для быстрого и качественного распила и обработки возросли и потребности в изделиях из природного камня. Показавшие к тому времени свою недолговечность такие покрытия как асфальт, бетонные плиты, вибропрессованная тротуарная плитка еще больше укрепили позиции такой натуральной продукции как брусчатка, плиты мощения и дорожный бордюр из габбро.

Одновременно расширялась и сфера их применения. Помимо традиционного использования в качестве покрытия проезжей части и тротуаров гранитные плиты стали использовать в местах ежедневного и интенсивного перемещения людей – пешеходные зоны, вокзалы, гипермаркеты, подземные переходы.

Большой рыночный спрос в свою очередь потребовал интенсивного развития производства.

Производство

Процесс изготовления плит мощения начинается с поставки на гранитный завод товарных блоков габбро и включает несколько этапов.

1. На первом этапе при помощи канатных машин для алмазной резки или дисковых машин (диаметр режущего диска может достигать 3,5 метра) каждый блок распускают на слэбы – крупноформатные плиты заданной толщины (обычно от 20 до 100 мм).
2. Второй этап – обработка поверхности таких плит в соответствии с назначением. Специальные виды обработки позволяют придать изделиям декоративные или противоскользящие свойства. Используются шлифовальное,
3. На третьем этапе осуществляется раскрой слэбов на плиты необходимого размера и формы. При необходимости может быть выполнены снятие фасок, обработка кромки, сверление отверстий.

Форма, размеры, фактура

Еще один фактор, который способствует расширению спроса – возможность осуществлять выпуск изделий даже самой сложной геометрической формы. Это достигается применением мощного, высокопроизводительного современного оборудования с программным управлением. Сегодня тротуарная плитка из габбро легко может соперничать в разнообразии форм с вибропрессованной, которая раньше держала первенство только благодаря массовости и простоте производства форм для литья.

То же касается и размеров плит – ограничения здесь минимальны, а имеющиеся возможности позволяют удовлетворить пожелания любого заказчика как по габаритным размерам, так и по толщине. В то же время некоторые типоразмеры уже завоевали популярность и пользуются повышенным спросом. К этой категории можно отнести плиты 20х20, 30х30 и 60х60 см с толщиной от 3 до 10 см.

Говоря о практическом применении нельзя не отметить возможности поучения различной фактуры поверхности, которую плиты мощения из гранита и габбро могут получить после соответствующей обработки. Самые популярные и соответствующие требованиям ГОСТов фактуры получаются после термообработки, бучардированная или шлифования. Также набирает популярность такой вид обработки как фрезеровка по камню, позволяющая создать изделия с уникальным дизайном.

Преимущества и недостатки

Всеми достоинствами горной породы габбро, включая исключительную прочность, высокую декоративность и неподверженность влиянию практически всех известных природных факторов, полностью обладают и изготовленные из нее плиты мощения. Их использование существенно сокращает время на укладку и позволяет в несколько раз быстрее осуществить работы, чем при использовании, например, брусчатки. Это особенно важно при реализации крупных инфраструктурных проектов – мощении пешеходных зон, центральных площадей и улиц городов.

Природным недостатком породы габбро, как и гранита, и мрамора является невысокое сопротивление ударным воздействиям. Эти породы легко выдерживают огромное сжатие – до 300 Мпа, но удар тяжелым предметом с острыми гранями может привести к появлению трещин. К счастью последствия такого воздействия легко устранимы – поврежденную плиту можно извлечь и заменить новой.

Высокая популярность индивидуального жилья, доступная стоимость материалов и статусное положение его владельцев вызвали в 90-е годы настоящий строительный бум. Рынок отреагировал на него появлением новых строительных материалов, массовое производство которых только ускорило процесс застройки.

Растущие вокруг городов элитные коттеджные поселки требовали хороших подъездных путей, участки – красивых садовых дорожек, внутренние дороги – качественного дорожного покрытия. Для удовлетворения этих запросов лучше всего подошли материалы из натурального камня — брусчатка из гранита, тротуарная плитка, разнообразные плиты мощения из гранита. Для застройщиков с разным уровнем доходов рынок предложил свои варианты.

Различная конфигурация участков, огромное разнообразие плитки для мощения, схем ее укладки и относительная дороговизна привели к необходимости точно рассчитывать необходимое для работы количество. Это помогает избежать лишних расходов и ошибок, что особенно важно при покупке изделий, на изготовление которых идет натуральный камень — гранит, песчаник, габбро.

Форма участка, дорожки, площадки

На сложность и точность расчетов в первую очередь оказывает влияние форма площадки или дорожки, которую предстоит вымостить брусчаткой или плиткой. Вычислить площадь прямоугольника, конечно, не составляет проблемы, но уже площадка со скошенными сторонами (параллелепипед) требует не только знаний математики, но и практического опыта работы. Так, например, незначительное изменение ширины дорожки позволит уложить в ряд целое число камней или плиток и избежать расхода материала на прирезку.

Причудливые изгибы садовых дорожек потребуют дополнительного расхода брусчатки от 5 до 10%. Расчет площади таких фигур производят, используя разбиение на узкие прямоугольники (геометрический смысл определенного интеграла). В этом случае кривая, ограничивающая дорожку или площадку вокруг дома, заменяется прямолинейными отрезками.

При мощении природным камнем не следует забывать и о необходимости ограждения дорожного полотна. Для этой цели идеально подойдет дорожный бордюр из гранита. На криволинейных участках малого радиуса (сравнимых с длиной бордюра) его следует разрезать на несколько частей, чтобы точнее повторить изгиб дорожки. Расчет количества таких частей можно сделать по формуле:

Д = Р / к

в которой:

Д – искомая длина части бордюра;

Р – радиус кривизны;

к – коэффициент для корректировки, величина которого (от 12 до 15) рассчитана опытным путем.

Схемы мощения

Следующий фактор, который может вызвать потребность в увеличении резерва при укладке брусчатки, связан с выбранной схемой укладки. Использование натурального камня для мощения не вызывает особых сложностей, поскольку в основном используется квадратные или прямоугольные элементы одного или двух типоразмеров, укладка которых ведется по схеме шов в шов, вразбежку, диагональ. Здесь запас должен составлять в пределах 5% от общего объема. Укладка в виде концентрических кругов потребует до 10 и более процентов резервирования.

При работе с натуральным камнем в расчетах следует учитывать толщину шва между рядами брусчатки. Для разных видов брусчатки она различная – если используется пиленая гранитная брусчатка, то следует добавлять к длине камня половину от значения толщины (2-3 мм), для пилено-колотой – до 10 мм.

Современная тротуарная плитка из бетона с различными добавками (ее тоже часто называют брусчаткой) выпускается самых различных форм, что порождает большое число схем ее укладки. Для прямоугольной плитки используют схемы елочка, паркет, шахматка. Оригинальный результат дает круговое мощение. Мозаику можно сложить из плиток шестигранной или ромбической формы. Специальные фигурные шаблоны — наиболее сложный вариант мощения – позволяют получить различные рисунки, но и запас материала потребуется увеличить до 15-20%.

Формы, размеры и наборы камней

Традиционные формы брусчатки – квадратная и прямоугольная известны и используются веками. Типовые размеры 5х5х5, 10х10х5, 10х10х10 позволяют создавать из нее различные композиции, а применение камней разных цветов вносит существенное разнообразие в схемы мощения. Не менее хорошо смотрятся на дорожках и площадках плиты мощения из гранита, срок службы которых составляет сотни лет.

Большой популярностью в последнее время пользуются схемы хаотичного мощения, для которых выпускаются специальные наборы камней — двух, трех, четырех типоразмеров, и примерно такого же количества цветов. Наиболее известные из них – «старый город», «европейский брук», «новый город», «классика».

Использование брусчатки различных размеров, форм и цветов в сочетании со сложной формой поверхности мощения сильно усложняет расчеты количества камней каждой формы и цвета. При больших площадях мощения подсчет следует проводить с использованием специальных онлайн калькуляторов или специализированных компьютерных программ, например, Microsoft Publisher.

Большая куча невзрачных серых камней и прекрасное обрамление камина из полированных черных плит, грубая брусчатка на мостовой и темный как ночь памятник на могиле – все это изделия из гранита и габбро. Один и тот же камень и такое различие в цене – от нескольких сотен рублей за тонну щебня до нескольких тысяч за квадратный метр облицовочной плитки. Чтобы понять причины и убедиться в справедливости такого соотношения рассмотрим основные принципы ценообразования на каменном рынке.

Стоимость природного камня

В первую очередь ценность камня, а значит, и целесообразность его добычи, определяется его физическими, механическими и декоративными характеристиками. Такие потребительские свойства как прочность, долговечность, изысканность природного рисунка существенно влияют на его рыночную стоимость.

Следующая составляющая итоговой цены на любое изделие – стоимость исходного сырья. Гранитный карьер поставляет на рынок готовые к дальнейшей переработке блоки различной формы, размеров и качества. Именно эти параметры и являются определяющими для формирования цены.

Затраты на добычу зависят от способа извлечения отдельных блоков и необходимости их дополнительной обработки (пассеровки).

Применение взрывных работ позволяет быстро и недорого добывать большие объемы камня, однако приводит к нарушению его структуры и появлению трещин. Низкое качество, потребность в обработке и большое количество отходов снижает его стоимость и ограничивает области использования. Гранитная брусчатка и щебень различных фракций – основная продукция из сырья, добытого таким способом.

Более затратные способы, к которым относятся щадящий взрыв и алмазная резка, позволяют извлекать блоки гранита и габбро правильной формы и высокого качества. Стоят они дороже и идут на производство заготовок – слэбов, из которых на гранитном заводе изготовят ритуальные памятники, облицовочную плитку и другую продукцию.

Затраты на обработку камня

Немалый вклад в стоимость готового изделия вносит обработка. Использование новейшего оборудования и технологий требует больших капитальных вложений, которые включаются в конечную цену в виде амортизационных отчислений. Еще больше увеличивают стоимость:

• затраты на электроэнергию;
• расходные материалы для обрабатывающих станков;
• оплата труда специалистов высокой квалификации;
• стоимость обслуживания оборудования.

Чем сложнее форма изделия, и выше требования к качеству обработки, тем более квалифицированный труд и сложное оборудование используется для его производства. Поэтому бордюр из гранита и колотая брусчатка существенно дешевле мемориальных изделий сложной формы, которые подвергаются длительной шлифовке и полировке на высокоточном импортном оборудовании.

Итоговая стоимость

Существенные корректировки в стоимость изделий могут вносить компании посредники. Поэтому более низкие цены всегда у предприятий полного цикла переработки таких, как например, компания «Гуд Стоун». Они могут позволить себе снижение цен за счет:

• установки оборудования непосредственно в собственных карьерах, что снижает транспортные расходы;
• самостоятельного выпуска заготовок (слэбов) – исключает участие посредников;
• использования высокопроизводительных станков, что уменьшает амортизационные отчисления на единицу продукции.

Сравнительно высокий уровень цен на продукцию из зарубежных аналогов габбро диабаза связан с их декоративными характеристиками, большими расходами на транспортировку, высокой долей затрат на оплату труда (для европейского региона), а также ростом курсов валют по отношению к рублю.