Для такой прочной и твердой скальной породы, как природный гранит, производство плитки до недавнего времени преимущественно ограничивалось стандартными изделиями – форма и рельеф которых регламентировались ГОСТами 9480-2012 и Р 52875-2007. Однако с появлением инновационных технологий обработки материалов граниты и их ближайшие аналоги (габбро диабаз, лабрадорит, сиенит и пр.) существенно потеснили в сфере декоративной облицовки традиционную керамику. В результате на рынок вышла сверхпрочная, водостойкая и не боящаяся высоких температур плитка габбро и гранита, поверхностный рельеф которой превратился в настоящее произведение искусства.

Материалы

Материалами для организации декоративных покрытий с нестандартным рельефом стали выступать либо комбинации однотонных камней (например, белый и черный гранит), либо цветные породы, дополнительно окрашенные до получения нужного оттенка и нивелирования незначительных цветовых переходов.

Методы обработки

Для обработки поверхности стали использоваться уже упомянутые гидроабразивная струя и лазер, позволяющие получать сколь угодно сложный рельеф независимо от прочностных характеристик породы. Комбинация объема и рисунка сделала возможной создание трех основных разновидностей декоративной плиты:

• с выпуклой фактурой;
• имитирующей какой-либо иной материал;
• с визуальным 3D-эффектом.

Фактурная плитка

Отличие ее от стандартных вариантов типа «скала» или простой пиленой поверхности состоит в большей глубине и чрезвычайной сложности вырезанного в камне рисунка. Он может представлять собой повторяющийся орнамент (например, в виде чередующихся фигурок или цветов), а может образовывать полноценный художественный рисунок (невероятно популярный с древнейших времен, но реализуемый только на дереве, а позднее еще и на металле).

Плитка-имитация

Следующий вариант фактурной обработки призван привлекать внимание схожестью с каким-либо известным материалом. Благодаря возможностям компьютеризированных станков и тонким, как игла, энергетическим лучам либо струе воды диаметром всего в 0,1-0,2 мм, гранит, габбро или сиенит получают поверхность, очень точно имитирующую:

• кирпичную кладку;
• ламинат;
• расписанный узорами деревянный паркет;
• дорогую кожу;
• металлизированную плиту;
• грубую ткань;
• сложенную из драгоценных кристаллов мозаику;
• натюрморт;
• полноценный сельский пейзаж.

3D-плитка

Последней разновидностью плит с необычным и нестандартным рельефом принято считать появившиеся совсем недавно образцы с 3D-эффектом. Достигается он специальными методами расчета воздействия на угол зрения (факт, давно известный, например, некоторым уличным художникам – хотя местом их творений служат обычный асфальт, тротуарная плитка и даже очень плотно уложенная элитная брусчатка из габбро). Итогом становится выложенная гранитом поверхность стены, визуально имеющая три измерения и поразительно точно имитирующая:

• волнующуюся поверхность океана;
• распускающийся огромный цветок;
• висящие в воздухе острова и т.д.

Тактильная плитка

Отдельно следует упомянуть еще одну вариацию нестандартной рельефности – хотя и гораздо более простую в исполнении и выполняющую не декоративную, а сугубо специфическую эксплуатационную функцию.

Подобный рельеф (в виде перемежающихся параллельных рифов высотой около 5-7 мм) наносится на плиты мощения габбро или гранита, укладываемые в определенных местах пешеходных зон специально для людей с ограниченной зрительной восприимчивостью. Называют такие плиты тактильными, поскольку направление ребер на них достаточно отчетливо ощущается даже сквозь подошвы обуви – помогая ориентироваться в пространстве, контролировать верное направление движения и вовремя узнавать об опасностях.

Вопреки популярному в последнее время мнению (и бесконечно ведущимся спорам между египтологами и конспирологами) о невозможности постройки множества древних сооружений из гранита без неких «космических» и «запредельных» технологий – потребности в них вовсе не было. Утверждения же сторонников «альтернативной истории» обычно базируются не столько на скрупулезном исследовании реальной картины – сколько на придумывании мифов собственного изобретения и последующем их «опровержении».

Миф 1 – Пирамиды Гизы

Один из любимых мифов сторонников конспирологии заключается в утверждении, что знаменитые египетские пирамиды (а, точнее, каменные блоки из гранита и такие же погребальные саркофаги в них) не могли быть добыты и обработаны с помощью зубил из меди. Этот металл действительно был единственным, используемым египтянами в инструментах – но строители последних жилищ фараонов в таких случаях и не думали его использовать! Как и современные мастера работы по камню, в качестве материала для обработки твердых пород они применяли не медь, а обычный кварц, кремний или реже, но все же встречающийся муассанит и минералы корундовой группы – либо в виде зубил, либо в виде абразивного порошка. Таким образом, раскол, распил, обработка фасок, шлифовка и полировка гранита занимала не столь много времени – и, как было проверено на практике современными каменотесами, один мастер вполне мог за рабочую смену выдолбить и обработать около 7 кубических дециметров твердого камня. Даже в случае изготовления таких сложных изделий, как саркофаги фараонов.

Миф 2 – Постройки Рима

Второй миф заключается в утверждении, что римляне были известными воинами – но ничем не примечательными инженерами. В доказательство чего приводится знаменитая Аппиева дорога, камни которой, разумеется, не столь аккуратно обработаны, как современная пилено колотая брусчатка.  Тем более грубый и огромный камень, уложенный в основание дороги, не имеет по качеству поверхности ничего общего с таким произведением нынешнего строительного искусства, как гранитные плиты мощения или тротуарная брусчатка. Но ведь римские инженеры и не ставили перед собой цели создать отшлифованную поверхность, удобную для прогулок нынешних туристов и туристок в туфлях и на высоком каблуке! Дорога, созданная 2300 лет назад Аппием, предназначалась для транспортировки тяжелых грузов, перевозимых на телегах, колеса которых были окованы железом. И при этом сохранилась и поныне – пережив тысячелетия.

То же самое касается других построек – например, великого Колизея. Только не знатоку его каменные арочные перекрытия кажутся чем-то вполне тривиальным. На деле же эта (и ряд других) технология обогнала свое время почти на 1500 лет – и была восстановлена при строительстве храмов в Европе лишь во времена королевской династии Валуа. К тому же количество гранита, добытого и использованного римлянами для строительства дорог и сооружений, поражает воображение. Так, только на одном крупном Сиракузском карьере за 600 лет его существования объем выбранного камня составил 40 млн. кубометров – что почти в 30 раз больше, чем было использовано египтянами за 3000 лет. И всего лишь в 7 раз уступает ежегодной добыче этого камня во всем мире.

Миф 3 – Постройки Рима

Вручную, без современных инструментов, высокохудожественно обработать сверхтвердый камень огромного объема невозможно. Опровержений этого мифа можно предоставить не просто сотни – тысячи. Одним из наиболее простых будет напоминание о знаменитой Колыванской вазе – всемирно известной «царице ваз», вырезанной русскими мастерами в 1815 году из огромного цельного монолита волнистой яшмы. Инструменты, которыми пользовались каменотесы, ничем не отличались от древнеегипетских. При этом вес даже готовой вазы – более 19 тонн, а красота изделия такова, что вполне достойна Эрмитажа, в котором она выставлена.

Структура, фактура, рельеф, текстура – обилие незнакомых слов и смутное представление об области, к которой они имеют отношение создает атмосферу загадочности. В то же время для специалистов по камнеобработке это обычные рабочие термины, которые позволяют описать любые горные породы и изделия из них. А поскольку в ассортименте продукции из таких пород как гранит, мрамор, габбро-диабаз львиную долю составляют разнообразные плиты, рассматривать значение терминов будем на их примере.

Несмотря на несхожесть некоторых терминов связь между ними может быть достаточно тесной.

Так структура горной породы определяется минералами входящими в ее состав, а также величиной и формой их кристаллов в то время, как текстура связана с пространственным распределением этих кристаллов и пустот межу ними, которые формируют видимый рисунок на поверхности камня. Фактура же изделий из натурального камня определяется величиной микро- (или макро-) рельефа, который в свою очередь зависит от способа обработки каменной поверхности.

Основные типы фактуры поверхности

Различные инструменты и оборудование применяемые при обработке природного камня позволяют получить фактуры поверхности, которые условно можно свести к трем основным типам:

Гладкие фактуры

• лощеная – эта гладкая матовая фактура получается в результате обработки гранита алмазными кругами со средней зернистостью (фракция 500-600), что является промежуточной стадией между шлифованием и полировкой;
• полированная – обладающая зеркальным блеском фактура поверхности подчеркивает природную красоту камня, полностью раскрывает его рисунок, плита полированная из гранита имеет повышенную водостойкость и срок эксплуатации.

Шероховатые фактуры

• пиленая – получают в результате распила каменных блоков на плиты, для поверхности характерно наличие следов дисковых, штрипсовых или канатных пил;
• шлифованная – такую фактуру имеет плита, прошедшая обработку грубыми алмазными кругами (фракция 50-400), которые убирают следы пиления, но сохраняют шероховатость;
• термо – получается в результате высокотемпературной обработки, что способствует проявлению рисунка камня и образованию поверхности с четкими следами шелушения вследствие выгорания нестойких минералов;
• искусственно состаренные (антик) – оригинальная фактура, имитирующая длительное воздействие на гранит природных факторов, достигается использованием химических средств и обработкой металлическими щетками.

Рельефные фактуры

• колотые – высота рельефа, который получается путем механического скалывания, может достигать 8 и более миллиметров;
• тип «скала» — грубая фактура, полученная искусственным путем, имитирует природную поверхность скалы с большими перепадами рельефа (до 200 мм), без дополнительной обработки;
• бучардированная – получается в результате механической обработки поверхности плиты специальным инструментом (бучардой) с металлическими шипами.

Плиты фасадные

Основное назначение – защита и декоративная отделка фасадов зданий и частных домов. Для выполнения этих функций используются фасадные плиты из габбро-диабаза, гранита и габбро с такими фактурами лицевой поверхности:

• полированные;
• шлифованные;
• термообработанные;
• лощеные.

Плиты цокольные

Цоколь – наиболее уязвимая и подверженная природным воздействиям часть здания. Для ее сохранения и продления срока эксплуатации используют облицовку из цокольных гранитных плит. Фактура лицевой поверхности таких плит согласно ГОСТ 23342-91 может быть:

• термообработанная;
• пиленая;
• шлифованная;
• типа «скала»;
• матовая гладкая;
• полированная.

Плиты мощения

Требования к дорожным изделиям из натурального камня, к которым относятся и плиты мощения из габбро и гранита устанавливает ГОСТ 32018-2012. Он накладывает ограничения на физико-механические свойства горных пород используемых для производства плит, а также, в целях обеспечения безопасности движения пешеходов и транспортных средств, указывает типы фактур лицевой поверхности, используемых для снижения скольжения. Для плит мощения допускается использовать следующие фактуры:

• шлифованную;
• бучардированную;
• пиленую;
• бугристую;
• водоструйную;
• термообработанную.

Плиты подоконные

Интерес к дизайнерской отделке интерьеров связанный с ростом доходов граждан в последние несколько десятилетий обусловил массовый спрос на архитектурные изделия из природного камня, в том числе и на подоконники. Исходным материалом для них является плита полированная из габбро-диабаза, мрамора или гранита, которая после окантовки и профилирования подвергается обработке для получения требуемой фактуры. ГОСТ 23342-91 предлагает на выбор всего три возможных варианта фактур:

• шлифованную;
• гладкую матовую;
• полированную.

Ступени лестничные

Для производства лестничных ступеней используется плита из гранита, мрамора или оникса. Вне зависимости от того, где они будут использованы – снаружи или внутри здания, для обеспечения безопасности стандарт допускает только определенные виды обработки лицевой поверхности ступеней:

• шлифование;
• термообработку;
• бучардирование;
• полировку (требуется нанесение полос противоскольжения).

Плиты облицовочные

Различные размеры и пределы их отклонений, форма облицовочной плитки из натурального камня и допустимые фактуры поверхности регламентируются ГОСТ 9480-89. Несмотря на рекомендательный характер производители плит придерживаются его требований особенно в отношении фактуры плит, которые могут быть:

• шлифованные;
• обработанные ультразвуком;
• пиленые;
• точечно обработанные (бучардированные);
• полированные;
• прошедшие термообработку.

Производство гранита в России, в отличие от многих других промышленных отраслей, в последние годы демонстрирует уверенный рост на 4-5% в год. Однако причины этого связаны в основном с падением курса рубля к евро, юаню и рупии (иначе говоря – валютам крупнейших стран-производителей натурального камня, резко подорожавшего в связи с возникшей ситуацией). Актуальность проблем технологического плана при этом никуда не исчезла – так же как и стоящие перед отраслью задачи в вопросах конкуренции с производителями искусственного камня и керамического гранита. Что же беспокоит сегодня любой гранитный завод? И какие проблемы добычи, обработки и реализации гранитов и габбро требуется решать в первую очередь?

Климат

Любые изделия из гранита и его аналогов (плиты мощения габбро, гранитная облицовка для фасадов и т.д.) превосходно переносят сколь угодно холодные зимы. Но добывать камень даже при небольших отрицательных температурах сложно, а при морозах –20°С и ниже – почти невозможно. В результате, несмотря на использование специальной техники и устойчивых к замерзанию жидкостей в гидравлических системах, в самые холодные месяцы карьеры останавливаются, что негативно влияет на объемы сырья, поступающего на заводы.

Изменить климат в регионах, где добывается лучший в России камень (например, знаменитый на весь мир черный гранит габбро – в Печенге или Карелии) не представляется возможным. Удастся ли в обозримом будущем решить эту проблему? В данный момент ответа на этот вопрос нет, хотя в Финляндии, известной своими холодами, большинство карьеров не останавливают работу даже в –25°С (в итоге, простаивая всего несколько дней в году).

Расстояния

Еще одна проблема – доставка, поскольку блочный гранит и даже большие партии плит транспортировать наземным транспортом неудобно, а расположение мест добычи (северо-запад страны или Урал) удалено от основных мест потребления (Москва и Центральный регион) на тысячи километров. Тем не менее, данная проблема частично решается путем безупречной наладки логистики, и в результате фасадные плиты из габбро или облицовочная плитка с Мурманских заводов доставляется в столицу с удорожанием всего примерно на 5% от отпускной цены на месте.

Технологии обработки

И все же главной задачей, стоящей перед гранитной отраслью, следует назвать совершенствование технологий обработки камня. Именно на этом этапе происходят самые значительные его потери, что играет немалую роль в довольно высокой конечной цене продукции. При этом, чем меньшей толщины плиты планируется получить в результате роспуска товарного блока – тем больше камня уходит в отсев (например, для 20-миллиметровых заготовок, при условии использования алмазных пил – около 30-35% общего объема). Данная проблема может быть решена применением гидроабразивной резки, но удорожание продукции произойдет и в этом случае – из-за пока что сравнительно высокой стоимости подобной технологии.

Иначе говоря, выдержать конкуренцию с искусственными аналогами последнего поколения (тем же керамическим гранитом) удастся только при кардинальном усовершенствовании ныне существующего оборудования – что сделает плитку габбро или гранита тоньше, дешевле и в разы конкурентоспособней.

Маркетинг

Последней задачей большой важности, стоящей перед гранитной отраслью, является грамотный маркетинг. И относится это не только к организации системы продаж выпускаемой продукции, но и к всеобъемлющему распространению достоверных сведений о натуральном камне, служащему сырьем для нее. Абсолютное большинство розничных (и даже мелкооптовых) покупателей далеко не всегда знакомо с действительно выдающимися эксплуатационными качествами гранитов. А уж система мифов, тщательно тиражируемая о них производителями искусственных аналогов (что гранит радиоактивен, опасен, проигрывает в прочности и долговечности керамогранитам и т.д.) и вовсе требует массового – и квалифицированного! – опровержения на всех возможных печатных и интернет — площадках.

О том, где, когда, кем и с какой целью была придумана первая бучарда можно строить только догадки. Поскольку само слово в его исходном значении присутствует только во французском языке – «boucharde (молоток из металла с зубцами на двух гранях) – логично предположить его французское происхождение. Наличие нескольких рядов металлических зубцов говорит о его использовании для обработки природного камня твердых пород (гранит, мрамор, габбро, базальт).

Скорее всего, первыми пользователями этого инструмента были скульпторы камнетесы, которые использовали его для предварительной обработки своих изделий. Постепенно расширялась сфера применения бучард: скульптура, строительство, камнеобработка. Совершенствовался и сам инструмент –появились механические, электрические, пневматические аналоги и насадки на электроинструмент.

Сегодня мы расскажем о технологии бучардирования, инструментах и разнообразии их применений в различных областях.

Технология и инструменты

Изначально техника работы с бучардой заключалась в ударном воздействии, результатом которого было откалывание небольших кусков камня, либо получение заданной фактуры поверхности. Для автоматизированной обработки стали использовать ударно-вращательную технологию. Зубчатые ролики, закрепленные на подпружиненной вращающейся плите, наносят точечные удары, разрушают поверхность камня делая ее шероховатой.

Современная технология бучардирования предполагает предварительную термообработку поверхности изделий. Так плиты мощения из гранита сначала обрабатывают реактивной газовой или бензиновой горелкой, создавая небольшую шероховатость, а затем в дело вступает бучарда. Созданные ею углубления (глубина до 0,5 мм) придают плитам хорошие противоскользящие свойства.

Используемые для обработки инструменты можно условно разделить на несколько типов:

• Ручные

К основным характеристикам ручных бучард относят количество зубцов, способ их расположения и расстояние между осями. Количество зубцов в различных моделях колеблется от 5 до 64 с промежуточными значениями в 9, 16 и 36 штук. В зависимости от расположения зубцов на торце молотка различают ковальные и крестовые бучарды. Первые предназначаются для грубой обработки и имеют линейное расположение зубцов. Для их изготовления не требуется использовать твердые сплавы. Вторые используются для доводочной обработки или получения специальных фактур, так большой популярностью пользуются фасадные плиты из гранита с фактурой «скала». Зубцы этих бучард делают из победита и других особо прочных сплавов.

• Пневматические

Эта разновидность относится к профессиональному инструменту. Принцип действия сходен с отбойным молотком, где энергия сжатого воздуха преобразуется в ударную силу битка (бучарды), при этом мощность компрессора может быть существенно понижена. Инструмент комплектуется набором насадок из карбида вольфрама, в который входят как бучарды с коническими зубцами, так и в виде пластин.

• Бучарды для перфораторов

Еще один вид инструмента, который используется для бучардирования – перфоратор. В отличие от обычной дрели в нем имеется режим отбойного молотка, что позволяет использовать бучарды в виде сменных насадок. Выпускаются как отдельные насадки (каждая со своим хвостовиком), так и со сменными головками (на специальный хвостовик).

• Насадки для угловой шлифовальной машины (болгарки)

Для работы с болгаркой используется особая конструкция бучарды. Она представляет собой два плоских стальных круга, которые соединены направляющими с надетыми на них пружинами. Нижний имеет крепление для установки на болгарку, на верхнем смонтированы вращающиеся ролики бучарды. Выбирать насадку следует в соответствии с диаметром дисков, для которых предназначена угловая шлифовальная машина.

• Станки для обработки бучардированием

Для удовлетворения потребностей в обработке больших объемов изделий из камня (ступени, плиты мощения, дорожный бордюр из гранита) были созданы станки для бучардирования. Сложная конструкция и высокая стоимость таких устройств основные препятствия для их применения в небольших камнеобрабатывающих мастерских, да и не каждый гранитный завод может позволить себе их приобретение.

Бучардирование в камнеобработке

В камнеобрабатывающей промышленности технология бучардирования применяется для получения различного вида фактур и создания противоскользящих поверхностей. Высокая прочность и твердость используемого камня (особо здесь выделяется габбро-диабаз) вынуждает использовать для обработки бучарды с зубцами из твердых сплавов. Некоторые разновидности (с мелкими тонкими зубьями) позволяют создавать на поверхности рисунки и узоры.

Применение в строительстве

В сфере строительства назначение бучард – работа с бетонными поверхностями:

• выравнивание бетонной поверхности после заливки;
• нанесение засечек на ровной поверхности бетона для повышения адгезии (сцепление) при укладке плитки на клеящие смеси
• зачистка поверхностей перед укладкой – плитка из гранита или кафеля требует подготовки поверхности, поэтому необходимо снять старое лакокрасочное покрытие.

Бучарда – инструмент скульптора

Процесс рождения новой скульптуры из огромного бесформенного куска природного камня производит неизгладимое впечатление вне зависимости от того, сколько раз вам приходилось его наблюдать. Действуя ковальной бучардой мастер постепенно откалывает от него кусок за куском намечая контуры будущего произведения. Когда очертания фигуры уже проступают сквозь толщу камня на смену ковальной приходит крестовая бучарда. С ее помощью скульптор усовершенствует изваяние добиваясь четкости форм. Завершается обработка бучардой на стадии, когда остается лишь провести тонкую доработку с использованием более точных инструментов.

Китай, менее чем за два десятилетия превратившийся в крупнейшего мирового импортера и экспортера природного камня, в настоящее время испытывает серьезные трудности с сырьем. Производство гранита в этой гигантской экономике (вышедшей на уровень 32-33% общемирового объема) способно поддерживать подобную «высокую планку» исключительно на привозном сырье – и одним из перспективнейших регионов в этом плане в Поднебесной считают Карелию и Кольский полуостров. Здешние места испокон веков славились богатейшими месторождениями минералов, а черный гранит габбро из карьеров Печенги признан специалистами одним из лучших на планете. Очевидно, что китайские инвестиции в данный регион выгодны как Китаю, так и России, поскольку поступление серьезных финансовых средств в какую бы то ни было сферу экономики неизбежно способствует и развитию смежных отраслей.

Первые шаги

Первый этап на пути к долгосрочному сотрудничеству был сделан более пяти лет назад. Именно тогда краевое руководство организовало презентацию местной каменной продукции группе инвесторов из Шанхая и Нанкина. Представители камнеобрабатывающей отрасли и деловых кругов Поднебесной остались довольны тем, что обнаружили на гранитных заводах и карьерах Мурманской и Ленинградской областей. Особенное впечатление на гостей произвели крупноразмерные слябы и полированная плитка из габбро-диабаза, как нельзя лучше подчеркивающая уникальные достоинства этого камня.

Несколько позднее уже российская делегация была приглашена в Пекин – и менее чем через два года после установления первых контактов был подписан ряд контрактов на поставку продукции, а также оговорены планы дальнейших инвестиций.

Проектные планы

Еще несколько месяцев спустя теоретические планы начали воплощаться в жизнь. В качестве «пилотных» был дан старт следующим крупным проектам:

• укладке первой очереди современной трассы от финской границы к Петрозаводску, и далее к Мурманску (с перспективами продолжить магистраль в будущем вплоть до месторождений Урала);
• возведение Белопорожской ГЭС;
• оформлению разрешений на запуск четырех не эксплуатирующихся месторождений габбро и гранитов (которые могут менее чем за 2-3 года выйти на проектную мощность, примерно равную средней по уже действующим 12 карьерам).

Следует отметить, что новый для себя регион начали включать в единую производственную цепочку четыре китайские компании, уже обладающие многолетним опытом работы на отечественном каменном рынке.

Выгоды для камнедобывающей отрасли

Очевидно, что сотрудничество с мировым лидером каменной отрасли сулит немалые выгоды не только отечественным камнедобывающим предприятиям. Среди основных открывающихся перспектив наиболее очевидными являются:

• Удешевление конечной стоимости для клиентов плит мощения габбро и прочей продукции северных заводов. Осуществляется за счет снижения производственных затрат и появления разветвленной, высококачественной дорожной инфраструктуры.
• Открытие путей для экспорта в Поднебесную не только каменного сырья, но и любых других товарных позиций – благодаря совместной с китайскими партнерами фрахтовке морских судов с полной загруженностью.
• Наполнение дополнительными налоговыми поступлениями и местного, и федерального бюджетов.

Выгоды для камнеобрабатывающей отрасли

Параллельно (хотя и не в столь значительных размерах) выиграет и отечественная камнеобрабатывающая отрасль – поскольку объемы заказов на производство готовой продукции для них неизбежно возрастут. Ведь не секрет, что загрузка производственных мощностей российских предприятий этого сектора пока ниже номинальной возможности: заводам просто не хватает камня – и компаниям, не владеющим собственными карьерами, приходится буквально выстраиваться в очередь за сырьем.