На протяжении тысячелетий древесина и черный гранит являлись самыми востребованными стройматериалами на планете – однако, с приходом эры кирпича, бетона и асфальта натуральный камень перешел в разряд материалов скорее декоративных. На смену грубо обтесанным блокам пришла отшлифованная гранитная плита и изящная гранитная плитка. И даже плиты мощения  стали чаще изготавливаться из разновидностей камня, обладающих более привлекательными визуальными качествами. В архитектуре городов сероватый оттенок камня ныне встречается разве что на мостовых, покрытых гранитной брусчаткой – в то время как цветной гранит и черный габбро диабаз почти полностью «оккупировали» отрасли изготовления дорогой фасадной и напольной плитки, а также изделий ритуального характера и элементов малой архитектуры.

Качество растет – цена падает

В связи с этим, промышленность стала требовать от камня не только надежности, прочности, долговечности и декоративной привлекательности, но и очень высокого качества обработки. И в этом плане российские производители с каждым годом стали улучшать свои показатели – особенно наиболее современные заводы северо-западного региона, работающие с породами Кольского полуострова и Карелии. Совсем недавно низкая производственная база дала возможность наращивать объемы производства высококачественных блоков и слэбов на 5-7% в год даже в условиях кризисных явлений в экономике – и главную роль в этом сыграло своевременное переоснащение отрасли камнедобычи и камнеобработки новейшим оборудованием (по крайней мере у тех компаний, которые вовремя поняли неизбежную необходимость быстрого перехода на технологии 21 века).

Среди них оказался и «Гуд Стоун» — создавший производство полного цикла и в полной мере эксплуатируя превосходный оливиновый габбро диабаз с собственного карьера «Кирикован-1». Качество продукции, получаемой инновационными методами, стало расти, а цена в валютном выражении – стремительно падать. Это практически сразу отразилось на конкурентоспособности стройматериалов и изделий из знаменитого черного габбро – поскольку более известные и ранее сравнительно недорогие, лучшие марки индийских и китайских черных гранитов (ABSOLUTE BLACK, BLACK GALAXY, Shanxi Black и другие) выросли в рублевом эквиваленте стоимости буквально в разы.

Конкуренция на равных

Таким образом, наша отечественная продукция получила возможность вполне достойно конкурировать на равных с множеством именитых зарубежных брендов – в буквальном смысле вытесняя их с рынка . При этом следует отметить, что всего 2-3 года назад архитекторы Москвы и Санкт-Петербурга предпочитали работать преимущественно с камнем из зарубежных месторождений (особенно поставляемого из Поднебесной), цена которого, даже с учетом доставки, стояла вровень с российской, а порою и уступала ей от $2 до $5 на квадратном метре слэба. Но уже с середины 2015 года облицовочные материалы из российского гранита и габбро впервые обогнали по объему продаж иностранную продукцию даже в таких секторах рынка, как поставка плитки в элитные загородные коттеджи, казино, дорогие рестораны и бизнес-центры.

Потенциал

Не воспользоваться данной ситуацией было бы просто неразумно – и в перспективе (особенно при окончательном оснащении ведущих предприятий новыми линиями камнеобработки и усовершенствовании логистики и менеджмента) переставший быть дешевым китайский гранит может очень серьезно потерять свои позиции в России. Более того, потенциал наших предприятий просто огромен – и при разумном вложении средств уже Китай может начать приобретать отечественные блоки и конечную продукцию (как страна, являющаяся самым крупным в мире не только производителем, но и потребителем натурального камня).

Натуральный камень – особенно такие, наиболее твердые его породы, как линейка гранитов и габбро – во все времена являлся одним из самых востребованных строительных материалов. Из него возводились жилые здания, храмы и крепостные стены, он шел на мощение дорог и являлся популярным средством для изготовления изделий малой архитектуры. Но одна его особенность (присущая в первую очередь мелкозернистым разновидностям) ценилась архитекторами превыше всего – и заключалась она в возможности получить отполированную до буквально зеркального блеска поверхность.

Возможности полировки и поверхностной обработки

Более того, в силу естественных физических законов природы, абсолютно гладкие каменные плиты кажутся человеческому глазу более насыщенными в плане цветового оттенка – что сыграло огромную роль в появлении целой отрасли производства. Главным материалом для нее стал черный гранит, а также сходный с ним по физико-техническим характеристикам габбро диабаз. Широко распространенная, прежде всего, в Мурманской и Ленинградской области России, эта порода всемирно признана наиболее подходящей для полировки. Кроме того, она ничем не уступает по качеству столь известным маркам черного гранита, как индийскому ABSOLUTE BLACK, BLACK GALAXY и китайскому Shanxi Black. А гранитная плита и/или гранитная плитка габбро не имеет себе равных не только в предельном уровне полирования поверхности без потери эксплуатационных качеств, но и в возможности создания на поверхности объемных вырезанных надписей и рисунков.

Средства защиты полированного камня

Однако идеальная (с перепадом высот менее 0,1 мм) зеркальная поверхность из любого материала резко теряет в местах малейших повреждений свою способность равномерно отражать свет, по причине чего требует наличия надежной защиты. Получить ее можно, использую как физические, так и химические методы, наиболее распространенными среди которых служат различные полировальные составы и процесс термохимической кристаллизации.

1. Полировочные средства – это специальные препараты, как правило, на восковой основе. Консистенция их более жидкая для горизонтальных поверхностей и более густая – для вертикальных, а принцип действия основан на полном заполнении собой мельчайших пор в камне. После нанесения и высыхания остатки паст снимаются стальными фетровыми кругами, не засаливая поверхность и позволяя ей на протяжении длительного срока оставаться абсолютно гладкой и одновременно надежно защищенной от внешних воздействий.
2. Термическая кристаллизация – еще более совершенный процесс, оказывающий глубокое преобразовательное воздействие на каменную породу. Вопреки расхожему мнению, черный габбро диабаз и другие граниты (а не только мраморы и прочие осадочные породы) также подвергаются кристаллизации с помощью комбинирования специализированных составов и высоких температур. В результате структура камня на глубину несколько миллиметров коренным образом изменяется, и порода приобретает «оплавленный» вид. При этом значительно улучшается глубина и насыщенность цветового фона, в 1,8 – 2,2 раза возрастает коэффициент истираемости, почти в 9 раз снижается влагопоглощение и примерно на четверть – скольжение. Что касается отражающего и других эстетических эффектов – то их качество возрастает в десятки раз, подчеркивая непередаваемую красоту и благородство натурального камня. Кроме того, долговечность защиты в этом, втором случае существенно выше.

Натуральный камень твердых горных пород у нас чаще всего ассоциируется с высококачественной продукцией их обработки. Это разнообразная  гранитная плитка, гранитная плита, гранитная и габбро брусчатка, а также плиты мемориального предназначения. Для их изготовления используется отечественный габбро диабаз или импортный черный гранит, вроде ABSOLUTE BLACK и BLACK GALAXY из Индии или Shanxi Black из Китая. Однако обычный каменный щебень, не обладающий высокими декоративными достоинствами – куда более востребованный стройматериал. Его применяют во всех бетонных работах по устройству фундаментов и перекрытий, мощении, строительстве дорог.

Одним из наиболее важных достоинств щебневых покрытий следует назвать их великолепные дренажные качества. Данная эксплуатационная характеристика необходима везде, где требуется быстрый, масштабный и полноценный отвод больших объемов воды – в подсыпках дорог, железнодорожных насыпях, а также при организации дренажа на участках, лишенных функционирующих  естественных водных стоков.

Разновидности щебня

По размерам

Щебень, представляющий собой, по сути, побочный продукт камнедобычи, принято сортировать с помощью сит на фракции различного размера. В зависимости от производственной необходимости, их делят на такие виды:

• крупные нестандартные (в среднем до 120 мм в диаметре);
• линейка более мелких фракций – от 10 до 100 мм;
• отсев (около 5 мм);
• мучка – 2-5 мм.

Самая мелкая фракция щебня часто выступает как замена керамзиту или песку в нижних слоях дренажа и одновременно играет роль фильтра для загрязнений.

Однако, второй принципиальной чертой, помимо линейных размеров, для щебня являются свойства самой породы, из которой он был получен.

По материалу

1. Гравийный – наименее прочен, но дешев и используется там, где не предъявляются высокие требования к пределам лещадности и прочности.
2. Гранитный щебень – куда эффективнее, морозоустойчивее, надежнее, и потому служит самым распространенным стройматериалом для обустройства «подушек» практически всех видов дорожных покрытий, а также наполнителем при производстве бетонов.
3. Доломитовый щебень – обладает крайне низкой кислотностью, что выгодно отличает его при необходимости сэкономить на связующих добавках. Кроме того, он недорог – но в виду малой твердости и связности кристаллической структуры недолговечен, что сильно ограничивает сферы его применения.
4. Наконец, щебень габбро – лучший из всех типов сыпучего стройматериала. В нем соединились и прочность гранита, и низкая кислотность доломита – но при этом его сыпучая плотность максимальна среди всех видов щебня, а лещадность, напротив, минимальна. По этой причине он не имеет конкурентов не только при обустройстве крупных насыпей, но и в изготовлении высокомарочных бетонов и асфальтобетонных смесей.

Организация дренажа

Дренажные системы с использованием щебня организуются следующим образом:

• в трубопроводные траншеи щебень засыпается уже после монтажа труб и обустройства коллекторных и дренажных колодцев – причем предварительно тщательно промывается, чтобы в дальнейшем избежать заиливания системы;
• в «подушках» дорожных покрытий укладывается слоем толщиной в среднем 15 см, и более, с примерно таким же слоем песка и (если есть такая необходимость);
• аналогичным образом образуется дренажная «подушка» из щебня и под покрытиями площадей, тротуаров и пешеходных парково-садовых дорожек из брусчатки либо плитки.

Мощение различных покрытий натуральным камнем впервые пришло на смену обычному утрамбованному грунту еще во времена Римской империи. Необходимость применения прочного и долговечного материала для дорог диктовалась, прежде всего, постоянно возрастающим объемом транспортировки товаров, а в условиях сезонного бездорожья – еще и невозможностью обеспечения быстрого перемещения войск. С развитием технологий камнеобработки сфера массового применения твердых горных пород значительно расширились – и ныне гранит, габбро диабаз, а также, отчасти, доломит, лабрадорит и кварцит широко применяются не только в технологических, но и в декоративных целях.

Подготовительные работы

Поскольку камнем мостятся не только дороги, но и площади, городские пешеходные зоны, садово-парковые дорожки, различного типа площадки, участки вокруг предметов малой архитектуры и т.д. – правила планировки, подготовки поверхностей и сами технологии мощения для каждой из них отличаются рядом особенностей.

Чаще всего естественным основанием под будущее покрытие служит обычный грунт – и потому задача строителей заключается в грамотном обустройстве в нем подстилающей «подушки». В абсолютном большинстве случаев таковой является многослойный «пирог» из песка и щебня различной фракционности (к которым иногда добавляется тонкий слой сухой цементной смеси). Их укладка производится в заранее подготовленное земляное «корыто» с утрамбованным дном (иногда покрывающимся гидроизоляционным материалом) – причем высота каждого слоя сыпучих материалов и степень их уплотнения диктуется величиной расчетной нагрузки на финишную поверхность.

Камень для мощения

Материалами для такой поверхности могут выступать:

• «мозаичная» брусчатка (со сторонами около 50 мм);
• мелкая шашка (до 100 мм);
• стандартная брусчатка (100 – 200 мм);
• плиты мощения из гранита либо гранитная плита габбро (200 – 600 мм);
• гранитные плиты для мощения нестандартных размеров (более 600 мм одна или обе стороны);
• бутовый, или «рваный» камень (плоские элементы неправильной угловатой формы со средним диаметром порядка 250 — 500 мм);
• гранитный булыжник (ранее повсеместно применявшийся как дорожное покрытие, но в наше время перешедший в разряд материалов только для мощения садово-парковых декоративных поверхностей).

Учет дополнительных факторов

Помимо неукоснительного соблюдения технологий подготовки подстилающего слоя и правильного выбора камня, важную роль при монтаже покрытий мощения несвязного типа играют и дополнительные факторы, учет влияния которых также необходим. К таковым относятся:

• тип грунта;
• предполагаемая вертикальная нагрузка на покрытие;
• интенсивность движения по вымощенным дорогам, площадкам и участкам;
• ширина швов между элементами;
• наличие либо отсутствие бордюров;
• тип поверхностной обработки камня с целью обеспечения противоскользящего эффекта (в результате которой получается гранит термообработанный, пиленый, колотый, бучардированные гранитные плиты и полированный камень со встроенными полосами противоскольжения).

Уход и ремонт

Кроме того, следует предусматривать и тот факт, что вымощенным поверхностям будет требоваться хотя бы минимальный уход, а периодически – и ремонтные работы.

Уход за натуральным камнем достаточно прост и, как правило, заключается в очистке и обычной мойке гранитных дорог, дорожек и площадей (на масштабных покрытиях осуществляемый специальной поливочной и чистящей техникой, а на небольших частных территориях – струей воды из обычного садового шланга). В случаях сильного загрязнения может потребоваться и использование моющих средств.

Ремонтные работы – учитывая невероятную твердость, прочность, износостойкость и долговечность гранитов и габбро диабазов – в основном проводятся не над элементами самого покрытия, а над проседающей со временем «подложкой». В этом случае брусчатка или плита мощения аккуратно демонтируется, временно складируется поблизости места проведения работ, щебневые и песчаные слои подсыпаются, трамбуются, и камень возвращается на место.

Различные породы натурального камня активно использовались человеком в строительстве на протяжении тысячелетий. Сохранилась эта тенденция и поныне – хотя при возведении стен монументальных зданий и конструкций он присутствует уже лишь в виде фракций (поскольку гранитный щебень, и особенно щебень габбро,  по-прежнему являются главными наполнителями для бетонов). Одновременно с этим гранитная плитка продолжает оставаться самым востребованным материалом для напольных покрытий и облицовки, гранитная брусчатка  является предметом гордости площадей европейских городов, а гранитная плита превосходного качества не имеет конкурентов в мемориальной архитектуре.

Объемы и главные игроки

В последние 50 лет, невзирая на выдающиеся достижения химической науки в создании инновационных искусственных материалов, рынок натурального камня вырос более, чем в 20 раз – достигнув ежегодных объемов в 5 млрд. тонн. Немалую роль в этом сыграло и появление на нем крупнейших развивающихся стран – в первую очередь Индии и Китая – чьи уникальные запасы твердых горных пород и поделочного камня не имеют себе равных в мире. Каменная отрасль этих стран фантастически выросла всего за 15 лет, ныне совместно составляя более 42% всей мировой камнедобычи. Серьезную конкуренцию каменной «элите» мог бы составить и Иран – но его третье место базируется в основном на производстве мягких пород (песчаника и туфа), а также поделочного камня – в первую очередь оникса. В производстве же полуфабрикатов и изделий премиум-класса вне конкуренции находится Италия, а также Финляндия, Испания и отчасти Турция.

В перспективе, ближайшие 5 лет (с 2016 по 2020 годы) добыча натурального камня на планете обещает вырасти еще примерно на 40%, сохраняя темпы роста в 7-8% в год. При этом доля высококачественной продукции с высокой добавочной стоимостью (гранитная плита, слэбы и конечные высокохудожественные изделия – плиты для памятников, столешницы, каменные ступени и предметы ландшафтной архитектуры) будет только возрастать, в то время как объемы продукции низкого качества – падать.

Цены

Стоимость натурального камня также регулярно растет – и исключением (в долларовом эквиваленте) среди всех крупных развитых стран является ныне только Россия. Решающую роль в этом сыграло, разумеется, двукратное падение курса рубля не только к доллару и евро, но и к китайскому юаню и индийской рупии. В результате цены на отечественный камень стали самыми дешевыми на мировом рынке – и другого такого шанса открыть для нашей продукции путь на него может и не представиться.

При этом следует помнить, что доставка продукции морским транспортом продолжает оставаться наиболее выгодной. И потому эта составляющая в конечной цене продукции все равно сохранит конкурентоспособность российского гранита и габбро (особенно добытых в Мурманской и Ленинградской областях, в непосредственной близости к морским портам).

Технологии

Решающее слово в следующие 5 лет однозначно скажут и технологии, развитие которых идет взрывными темпами. Уже сейчас число крупноразмерных каменных блоков – объемом более 3м³ – с полным отсутствием трещиноватости (а, значит, являющихся сырьем для самой высококачественной продукции) в ведущих странах составляет более 15-20% добычи практически любого карьера. И несколько миллионов долларов, вложенных в закупку инновационного оборудования, возвращается им сполна (что неудивительно, поскольку стоимость плит, нарезанных из идеального блока всего в 1м³, в 60 раз превышает стоимость щебня того же объема).

Такие широко известные горные породы, как черный гранит и габбро (габбро диабаз) знакомы большинству потребителей в основном по стройматериалам и изделиям из них, находящихся «на виду». Это и гранитная плитка, покрывающая фасады зданий, и гранитная плита, составляющая основу множества каменных полов, и гранитная брусчатка на площадях городов, и черный гранит величественных памятников мемориальных комплексов. Однако специалисты-строители тут же вспоминают и еще один, причем наиболее распространенный строительный материал на планете, который невозможно изготовить без высокопрочных наполнителей из щебня горных пород, и имя ему – бетон.

Маркировки и прочность бетонов на основе гранитного щебня

Чаще всего бетону присваивается маркировка цемента, использованного при его изготовлении. В результате наиболее распространенными являются бетоны, условно разделяемые на 2 группы – обычные (до М300) и особо прочные (до М800). Первые применяются в традиционном строительстве повсеместно – начиная от жилых зданий и промышленных полов и заканчивая дорогами и мостами. Вторые находятся на особом счету – и используются при возведении объектов повышенной важности (в т.ч. военного назначения).

Однако современные требования к прочности материалов постоянно растут – и в то же время при желании получить бетон, способный выдерживать давление выше 800 кгс/см2, простым добавлением в состав большего количества цемента уже не получится. Очевидно, что выход надо искать в изменении технологии производства, опираясь на прочность уже не цемента, а его наполнителей – гранита и габбро. И прежде, чем перейти к достижениям в этой сфере передовой строительной науки, отметим, что марка М800 соответствует классу бетонов по прочности на сжатие В60 – втрое более прочных, чем стандартный бетон М500 на соответствующей марке портландцемента (в международной классификации – В35).

Современные высокопрочные и сверхпрочные бетоны

Поскольку прочность натурального гранита и габбро диабаза чрезвычайно высока, задача физиков, химиков и специалистов по сопротивлению материалов состоит в поиске способов, во-первых, кардинально меняющих технологию уплотнения бетона, а во-вторых – в подборе такого состава добавок, который позволит максимально уменьшить пористость конечного материала.

«Первым уровнем» достижений в этой области стали высокопрочные бетоны марок от М1000 до М1500. В России наиболее знаменитыми объектами их применения стали башни Москва Сити и Федерация (более 80% использованного в них бетона на основе мелкофракционного габбро имеет класс В90, что соответствует примерно марке М1100).

Следующим уровнем стали уникальные сверхпрочные бетоны, получившие название «ultra high performance cocrete», или UHPC. С помощью ноу-хау технологий и ввода в состав стальной фибры и полимерных влагопоглощающих добавок, инженерам удалось получить фантастическую прочность в 2000, и даже в 3000 кгс/см2 – самоуплотняющийся бетон, использованный, в частности, при строительстве самого высокого здания в мире, арабской башни Бурдж Халиф.

Наконец, в конце 2015 года японской корпорации Taiheiyo Cement удалось получить и продемонстрировать бетон на натуральных каменных наполнителях, способный противостоять давлению в 4,62 тонны на квадратный сантиметр! Что в 1,5 раза больше, чем у лучших бетонов UHPC, созданных до этого момента, и в 2,3 раза больше, чем у легированной стали! И все это – благодаря, казалось бы, невзрачному каменному щебню, хотя и сильно измельченному.