Ни для кого не секрет, что наиболее стремительно потребление натурального камня во всех его видах наблюдается в ландшафтном дизайне. И, хотя экономический кризис 2008-2009 годов, а затем начало небольшого охлаждения мировой экономики нынешнего, 2015 года, сказалось на падении продаж большинства промышленных товаров – отрасль добычи и поставки на мировой рынок природных минералов таких изменений почти не почувствовала. Единственным значимым событием последнего полугодия можно считать частичное понижение в этой сфере доли Китая – за замещение которой тут же включились в борьбу Италия, Индия и Иран (страны, непосредственно следующие в мировой «табели о рангах» по добыче камня за Поднебесной). Тем более что у главных потребителей этой продукции – прежде всего США — экономический спад не наблюдается.

Прогнозы роста ландшафтного рынка США

Эта страна ныне являет собой главный драйвер роста производства продукции из натурального камня в странах-производителях, поскольку уровень спроса (только на этот материал, и только для реализации  ландшафтных проектов) в 2015 году по прогнозам достигнет у североамериканцев $6 млрд. в суммарном выражении. Это означает, что каменная крошка, округлый гравий и катыши, различной фракционности щебень, брусчатка колотая, брусчатка пилено колотая, брусчатка тротуарная и прочая брусчатка габбро и брусчатка гранитная, цена которой за м2 в несколько раз выше, чем у бетонной плитки, а также плиты мощения и облицовочная плитка понадобятся в объемах многих миллионов кубометров. Не считая эксклюзивных изделий из поделочного камня высокой декоративной привлекательности (таких, как габбро диабаз, лабрадорит, пегматит, оникс и прочие).

Более того – по всей видимости, у США, Германии, Японии и прочих основных покупателей продукции этого рода, темпы роста ландшафтного строительства сохранятся как минимум до 2017-го на уровне от 4 до 7% годовых. Интересно, что для Штатов такие объемы и темпы вообще являются историческим максимумом – и связано это с резким ростом, начиная с 2012 года, строительного сектора экономики в целом.

Причины позитивных трендов

Аналитики связывают существенное увеличение потребления стройматериалов и конечных изделий из натурального камня для садово-паркового строительства с двумя главными причинами. Первая, как было сказано выше – чисто экономическая, поскольку активный рост экономики США привел к резкому снижению вакантных мест как на коммерческую и офисную, так и на жилую недвижимость. И, как следствие – к необходимости обустройства прилежащих территорий в соответствии с современными ландшафтными тенденциями.

Вторая причина – во все нарастающей в 21 веке моде на «естественное» окружающее пространство, «outdoor living space». Обязательно долженствующее включать не только элементы живого декора (деревья, кустарники, специально выращенный дерн), но и так называемые «hardscape» — натуральные твердые покрытия для стен, мощения дорожек, патио, окружения прудов, фонтанов и т.д.

Спрос на материалы

Подъем экономики и уровня жизни привел и еще к одному изменению в динамике спроса на материалы для ландшафтных зон. Всего 7-8 лет назад американцы, канадцы или немцы отдавали предпочтение в основном различным ФЕМам на основе бетона – а также кирпичу, керамике и искусственному камню. Ныне ситуация изменилась – и некогда составлявшие лишь около 40% в общем объеме покрытий натуральные породы (прежде всего – гранит, мрамор, кварц, твердый известняк, туф, сланец и пр.) поменялись местами с термообработанной глиной и бетонами. Отвоевав вполне приличные 60% — причем с перспективой еще увеличить эту цифру, если на рынке не появятся какие-либо, никем не ожидаемые, искусственные материалы, популярностью и привлекательностью способные вновь оттеснить натуральные минералы на вторые роли.

Все без исключения стандартные изделия из гранита, габбро диабаза, мрамора и любого другого натурального камня ограничиваются сравнительно небольшими линейными параметрами, подробно описанными в соответствующих ГОСТах и СНиПах. Однако облицовочная плитка, столешницы, плиты мощения габбро и даже брекчия не вырезаются в готовом виде прямо из каменных массивов. Первоначальным сырьем для них служат гранитные блоки, ограниченные размеры которых (в среднем – от 2 до 6 м³) диктуются не малыми возможностями технологий добычи, а простой практичностью, связанной с удобством транспортировки и обработки блочных заготовок на заводах. В то же время производство гранита на протяжении всей истории добычи камня нередко требовало в разы больших по размеру монолитов – и сферы применения для них находились как тогда, так и сейчас.

История применения монолитного камня

Монументальное строительство, присущее древним цивилизациям, применяло крупные монолиты преимущественно в религиозных целях. В результате, несмотря на фантастические трудности их выемки в карьере, первичной обработки, транспортировки к месту монтажа и самой установки огромные цельные плиты правильной формы активно использовались со времен Древнего Египта, Персии и Ассирии. Более того – объем крупнейших из них достигал 700 м³,  вес – 2000 тонн (камни Баальбекской веранды), а способ укладки друг на друга не объяснен наукой и по сей день.

В истории России (хотя и гораздо более современной) монолиты также были в чести. Более половины из них в итоге оказались использованы в различных сооружениях Санкт-Петербурга, а мировым рекордсменом стала Александровская колонна, и поныне украшающая Дворцовую площадь – при этом продолжая оставаться крупнейшим цельным каменным творением в истории. Наиболее распространенным материалом для колонн и памятников в северной столице в те времена обычно служил черный гранит габбро, классический цветной гранит, травертин и финский рапакиви. Именно из массива последнего в 1829 году начали вырубать александровский монолит, первоначально имевший длину 31 метр и вес 3680 тонн. Отсутствие современных инструментов, оборудования и технологий не помешало каменным мастерам извлечь, обработать, доставить в стольный город и установить знаменитое творение – хотя на это и потребовалось более трех лет изнурительного труда и гений знаменитого архитектора Монферрана..

Решение проблем сохранения монолитности при добыче

Выполняют работы по извлечению и обработке огромных нестандартных монолитных блоков и современные российские предприятия – причем те же, основной продукцией которых является обычная плитка габбро или гранитные слябы. Разумеется, работа по их добыче даже для самых инновационных технологий представляет определенные трудности. Основной из них следует назвать проблему сохранения внутренней целостности огромного камня, для чего приходится использовать не методы «медленного взрыва», а резку алмазными канатами. Кроме того, для осуществления подобного проекта требуется:

• предварительное ультразвуковое сканирование массива на предмет выявления области без внутренних трещин;
• специальное оборудование для изъятия нестандартного камня;
• соответствующие транспортные средства (обычно использующиеся для перевозки негабаритных и особо тяжелых конструкций);
• мобильные камнерезные устройства (как правило, гидроабразивного типа).

Наиболее известные изделия

Результатом становится получение таких, широко известных архитектурных произведений, как:

• галерея фигур из гранита работы скульптора Виделана (высота наибольшей – 17 м);
• памятник Карлу Марксу в Москве (изготовлен из монолита высотой 15 м);

·          фигуры атлантов Нового Эрмитажа (более 5 метров каждый) и т.д.

Причины выветривания

Даже самые прочные горные породы со временем могут частично утрачивать свои эксплуатационные качества. Виной тому – несомая ветром пыль, кислотные дожди, смена сезонных температур и прочие вредные факторы, с течением времени медленно разъедающие поверхность камня. Кроме того, проникающая в микропоры влага служит прекрасной питательной средой для развития спор грибков, бактерий, плесени. Ещё более способствующих разрушению кристаллической решетки природных материалов – из-за поглощения щелочных солей в процессе своей жизнедеятельности и выделения органических кислот.

Наиболее подвержены такому влиянию песчаник, известняк, опок и отчасти мрамор – иначе говоря, породы, обладающие наиболее пористой и крупнозернистой структурой и максимальным уровнем водопоглощения. Негативное воздействие внешних факторов ухудшает их декоративные качества, а значит, и срок службы.

Значительно большей механической и химической стойкостью отличаются плотные и непористые камни, используемые в качестве стройматериалов – прежде всего, гранит и диабаз. Именно это обуславливает их высокую привлекательность и неугасающий спрос – и плитка черный гранит и габбро, даже без химической обработки защитными составами, по долговечности даст фору не в одно десятилетие, и даже столетие более мягким материалам.

Методы защиты

Бороться с загрязнением, биологическими факторами воздействия, выветриванием и проникновением в микропоры воды можно и нужно. Нынешние технологии достигают этого двумя различными путями – конструктивным и химическим (хотя столь твердые плиты, как гранитные слэбы, обычно не требуют дополнительной защиты).

Первый заключается в максимально гладкой (в идеале – до зеркального блеска) полировке поверхности либо ограждения от скопления на ней влаги. Второй связан с пропитыванием поверхностного слоя камня растворами веществ, вступающих в реакцию с содержащимися в нем растворимыми в воде минералами – и превращением их в нерастворимые соединения.

Применяемые составы

Лучшим из известных на сегодня составов этого типа является любая соль кремне-фтористо-водородной кислоты, а сам метод называют флюатированием. Образующиеся при этом оксид кремния — Si0₂, а также железистые магний и кальций — MgF₂ и CaF₂
(флюаты) резко повышают устойчивость камня к колебаниям температур и химикатам. Наиболее часто применяются магниевая и алюминиевая соли – при этом последняя придает поверхности матово-белый оттенок.

Для минералов с особо крупными порами, проводят и предварительный процесс – аванфлюатирование. Натуральный камень при этом пропитывают хлористым натрием, а затем, для более быстрого высыхания, обычным раствором соды.

Для обработки пород с крупными порами на поверхности или с низким содержанием прибегают к предварительному пропитыванию (аванфлюатированию) поверхности камня раствором хлористого кальция, а после высушивания — раствором соды.

Ещё одним способом борьбы с выветриванием является вымачивание природных минералов сначала в жидком стекле, а затем в хлористом кальции. Результатом химической реакции при этом являются силикаты – превращающие поверхность в гладкую и беспористую.

Значительно повышает срок службы и пропитка пористых минералов лаками, олифами и маслами, а также растворителями с ярко выраженными гидрофобными свойствами (этил и метил силиконатами натрия и некоторыми другими). Однако, такая обработка негативно влияет на естественный цвет и структуру камня – поэтому для получения действительно красивого и долговечного декора лучше купить черный гранит
(как иногда называют габбро диабаз).

Одни из самых древних и загадочных мощеных дорог в мире – это сеть Кхапак-Ньан или «Великая дорога инков», которая охватывает огромные территории в Южной Америке. Общая протяженность этих дорог – более 30 000 километров, причем они пересекают в разных направлениях пустыни, горы, глубокие ущелья и широкие реки, где построены навесные ступенчатые мосты, которыми пользуются еще и сегодня. Вам уже интересно?

Конечно, что интересно! Строили эти дороги многие тысячелетия представители индейской цивилизации инков. Прекратилось строительство только, когда на континент в XVI веке приплыли конкистадоры и практически уничтожили цивилизацию инков. Центром региона, по которому пролегают дороги инков – город Куско, с которым рядом расположено огромнейшее плато с нанесенными огромными – в несколько километров изображениями животных и птиц. Все они смотрят в сторону Куско. Ученые считают, что это что-то типа древнего аэродрома или космодрома, ведь изображения животных можно различить только с большой высоты.

Особенности дороги инков

Для строительства дорог инками использовалась колотая брусчатка, которую изготовляли скалыванием одной из граней булыжника из гранита, габбро и местной породы камня – красного гранита «сьерра чика». Причем, качество эта брусчатка имела очень высокое – за тысячи лет она ушла местами в землю наполовину, но мощение практически не пострадало – камни точно также близко стоят рядом друг с другом, что местами даже невозможно засунуть лезвие бритвы.

Основная дорога тянется от Куско до города Кито, который сейчас является столицей Эквадора. Вторая, протяженностью 5300 километров – идет вдоль побережья от Аргентины до юга Чили. Между собой они связаны более узкими мощеными проездными путями (хотя инки колеса не знали), которые связывают все крупные населенные пункты между собой. Местами ширина дороги достигает 16 метров! А от основных путей расходится паутинка дорог до каждого населенного пункта, а также, к огромным храмовым комплексам, которые у инков были вынесены за пределы города, в горы, на высоту более 5000 м над морем. Средняя ширина дорог – 7,3 метра.

Каждая дорога инков имела свое название – имя, как говорят потомки индейцев. Периодически в мощение вкраплена брусчатка или плита мощения, на которой значками нанесено название дороги. На перекрестках таких камней 4, которые указывают какая из дорог в какую сторону продолжается. Есть дорога под названием Горная, есть дорога Покорения, есть Жертвенная и т.п.

Наибольшее впечатление на испанских завоевателей на открытом континенте произвела именно дорога инков. Она имела вид очень ухоженной мостовой с бордюрным камнем, как в лучших городах Европы. В городах и поселениях использовалась брусчатка размерами около 150х150 мм, а на дорогах в основном – гранитные плиты мощения. Дорожные бордюры были как в городах, так и в пустынной местности, также всюду имелись дренажные сливы, над болотами  идущие по построенным дамбам. На  крутых горных склонах дороги выполнены в форме лестниц из тесаных плит мощения. Здесь дороги суживаются до 3 метров, а через реки и ущелья строились подвесные мосты шириной в 1 метр. Через джунгли мощение дорог также суживается, но сделано так качественно, что через камни не прорастают даже тропические растения. В каменистых пустынях мощение не делали, но дорога обозначена специальными столбами, которые видно минимум 3 штуки одновременно, чтобы путник не сбился с пути. А в тех районах, где возделывались поля, вдоль дорог построены заборы высотой около метра – чтобы путники и скот не уничтожали посевы. Вдоль всех дорог на одинаковом расстоянии в 2 лигу (около 7,3 км) размещены каменные столбы-маркеры. А также периодически – на расстоянии в световой день пути – места для отдыха. Самое интересное, что дорогами инков активно пользуются и сейчас.

Гранитные плиты мощения для тротуаров и городских площадей, колотая, пиленая и пилено колотая брусчатка и прочие стройматериалы сегодня производятся десятками тысяч тонн любым крупным камнеобрабатывающим заводом. Однако, таких объемов производства было бы совершенно немыслимо достичь без самого передового оборудования – в том числе  карьерных камнерезных машин. В то же время, всему миру известен ряд древних, поистине гигантских сооружений из каменных блоков, построенных тысячи лет назад и – с точки зрения современных инженерных воззрений – попросту невозможных.

Наиболее известным подобным строением является знаменитая пирамида Хеопса, о способе и технологиях возведения которой сотни лет не утихают научные споры. Чтобы представить себе невероятную сложность решения подобной задачи, попробуем виртуально «построить» великую пирамиду с помощью техники XXI века.

Принцип работы и производительность камнерезных машин

Как известно, основным строительным материалом для великой пирамиды послужили каменные блоки. Правда, в качестве породы египтяне в основном использовали твердый известняк, но принципы и скорость его вырезки незначительно отличается от гранита (в последнем случае для резки просто применяется корунд или алмаз вместо твердых металлических сплавов). Таким образом, первым техническим средством для получения блоков станут камнерезные машины.

Независимо от выбора их типов (универсальная или специализированная, надуступная или уступная, использующая кольцевые фрезы, дисковые или канатные пилы), производительность работы этих установок достигает примерно 25 м3/час – при условии нарезки блоков, примерно соответствующих размерам тех, из которых сложена пирамида. Достигается это совершением горизонтальных, вертикальных и тыловых разрезов, позволяющих полностью отделить требуемый блок от массива породы – причем работой нескольких пил одновременно.

Нарезка блоков для пирамиды

Средний объем камней «великой египетской загадки» составляет около 1,16м3. Иначе говоря, при непрерывной работе одна машина способна выдавать чуть более 20 блоков в час – т.е. около 500 в сутки, или 182,5 тыс. в год. Поскольку количество блоков пирамиды Хеопса составляет 2,3 млн. – одной установке понадобилось бы 15 лет только на их нарезку (без учета доставки и монтажа). Разумеется, с привлечением нескольких десятков машин сроки бы соответственно сократились – но у древних египтян не было камнерезных машин! А только бронзовые молотки, зубила и песок в качестве абразива – и потому представить себе один лишь выпил такого количества идеально ровных плит (даже с привлечением 100 тысяч человек, как утверждал Геродот) в лучшем случае затруднительно.

Время и техника для строительства

Считается, что строительство пирамиды продолжалось около 20 лет. Именно такой срок взяла за основу группа европейских инженеров и ученых, попробовав смоделировать виртуальное строительство с помощью современной техники. Результат их работы, касающийся исключительно требующегося для проекта оборудования, принял следующий вид:

• 13 буровых и 1 канатная камнерезная машина (с наибольшей, известной на сегодняшний день производительностью и мощностью);
• 18 различных кранов (самоходных и телескопических, огромной грузоподъемности и выносом стрел до 142 м);
• 9 грузовиков с кранами-манипуляторами;
• 2 супертяжеловоза (до 120 т);
• 1 строительный кран-вертолет;
• около 2200 операторов техники, рабочих и прочего высококвалифицированного персонала.

Только такой комплекс основного оборудования и техники (не считая вспомогательного, а также самых инновационных технологий и инструментов) мог бы обеспечить необходимый темп строительства, составляющий укладку 1 блока каждые 3 мин. 40 сек – без праздников, выходных и простоев.

В последние 10-15 лет мода на асфальтирование «всего и вся» постепенно пошла на убыль – и городские власти множества небольших городов вновь стали переходить на мощение улиц экологически чистой, красивой и долговечной брусчаткой. Однако, беда отечественных дорог (так остроумно упомянутая в известной поговорке) зачастую отражается и на этих видах дорожных покрытий. Прежде всего – не столько из-за более высокого уровня шума при движении автомобилей, сколько из-за необходимости водителей снижать скорость до 30-40 км/ч, чтобы не «убить» подвеску. При этом в Европе скорость езды по брусчатым покрытиям часто достигает 60-70 км/ч без особого ущерба для машин, и очевидная причина этого – разное качество мощения.

Процесс укладки

Например, в Швейцарии, при наблюдении за действиями рабочих по укладке, на первый взгляд отличий не заметно. Наиболее распространенный материал – плиты мощения габбро и достаточно крупная брусчатка габбро 100х100х100 мм. темно-серого цвета (визуально выигрывающие в сравнении с мелкими, и более практичные по габаритам для проезжей части). В последние года стали применять розовые оттенки гранитов. Причем такой цвет, как утверждают сами швейцарцы, выбран для поднятия настроения.

Процесс укладки брусчатки и плит мощения происходит с постоянно проводящимся контролем как точного местоположения каждого элемента относительно соседних, так и стыка камней с заранее определенными местами для водостоков. Несмотря на сравнительно высокий годовой уровень осадков в этой стране, луж после дождя на улицах увидеть невозможно (для Швейцарии не то что подтопление, но даже обычная лужица – это брак, к тому же приносящий городам убытки).

С оглядкой на обеспечение обязательного противоскольжения зимой – на покрытие идет только брусчатка бучардированная или бучардированная плита мощения . В то же время крайние ряды кубиков вдоль тротуаров, ведущие к стоку – пиленые и гораздо более гладкие, надежно обеспечивающие быстрый уход воды. Кроме того, размеры допусков между камнями минимальны ровно настолько, сколько необходимо для обеспечения идеального дренажа. Не менее точно, до миллиметра, рассчитывается и состыковка с плитами тротуара – поскольку для небольших городов Швейцарии характерно полностью безбарьерное покрытие, создаваемое ради удобства пешеходов и, особенно, пожилых людей, мамочек с колясками и инвалидов, также перемещающихся на колясках.  При завершении работ имеет значение даже точный состав и размер фракций смеси гранитной крошки, засыпаемой в швы специальной щеткой. Для каждого рабочего не только нормой, но и обязательным условиям является специализированное образование, помноженное на предварительно полученный опыт.

Ливневая канализация и люки

Колодцы и люки в городах только прямоугольные, и все коммуникации расположены под землей настолько продуманно и доступно, чтобы работа с ними была для обслуживающего персонала максимально удобной. Ячейки люков также достаточно велики – и создаются под размер, чуть уступающий брусчатому камню, но одинаковой с ним формы. Ливнестоки располагают абсолютно равномерно, причем с таким расчетом, чтобы очередной из них приходился именно у «зебр» (сухость пешеходных переходов ставится во главу угла).

Еще одна «фишка» швейцарцев – фантастически высокая производительность труда, а также уникальная специализация (невероятная для России ситуация, когда мощением и финальной засыпкой отсева занимаются две разные бригады).

А еще, вновь укладываемое покрытие всегда лучше предыдущего. ВСЕГДА. Не потому, что чем-то отличаются камни, а потому, что чуть ли не каждый день совершенствуются технологии. Точность облегания вырезанной строго под люк плитой такая, что абсолютно очевидно – прямо на месте работ обычная болгарка на такое не способна в принципе.