Полировка камня от старины до наших дней

Удивительно гладкие и блестящие поверхности каменных полов, новой мебели, столового серебра и мраморных колонн во все времена были предметом гордости владельцев и одновременно предметом зависти гостей дома. С приходом новейших технологий обработки высокое качество полировки стало вполне обыденным явлением, которым никого особо не удивишь. Сегодня плита полированная из гранита на полу супермаркета или в зале аэропорта воспринимается как естественный атрибут современности.

Однако не стоит думать, что столь высокий уровень обработки стал возможен лишь благодаря современным технологиям, а наши далекие предки были неспособны изготовить ничего подобного. Многочисленные археологические находки с легкостью опровергают такие предположения. Более того, некоторые из них просто ставят в тупик убеленных сединами ученых, заставляя их изумленно восклицать: – “Этого не может быть потому, что этого не может быть никогда!”

Невозможное возможно

Что же приводит в недоумение специалистов по обработке камня и почему они не могут найти ответы на вопросы, поставленные древними мастерами? Приведем лишь несколько примеров.

• Саккарская коллекция из пирамиды Джосера в Египте

Датируется учеными примерно 2667 – 2648 годами до н.э. и включает предметы домашнего обихода. Тарелки, вазы, кувшины, изготовленные из таких твердых и прочных материалов как гранит, кварцит, базальт, кальцит поражают мастерством изготовления, блеском полировки и необъяснимой точностью обработки внешних и особенно внутренних поверхностей. Достаточно сказать, что толщина стенок этих изделий не превышает 1,5 – 2,0 мм, а точность обработки внутреннего объема некоторых ваз такова, что любая точка поверхности одинаково удалена от вертикальной оси симметрии. Такая точность и качество сегодня не могут быть достигнуты даже при использовании современных технологий и оборудования.

• Статуя фараона (предположительно Хафру)

Изготовлена из цельного блока черного диорита (материал не менее твердый чем габбро-диабаз) и отполирована до зеркального блеска. Учитывая предполагаемую дату изготовления (около 2600 года до н.э.) не представляется возможным определить какие инструменты использовались для полировки. В наши дни такую работу можно выполнить лишь с помощью высокотехнологичных алмазных инструментов и станков.

• Хрустальные глаза деревянных и сделанных из известняка статуй фараонов

Качество полировки кристаллов горного хрусталя соответствует современным оптическим линзам. Имитация настолько правдоподобна, что изменяет цвет с серого на голубой в зависимости от угла падения света, и позволяет рассмотреть некое подобие сетчатки на дне «глаза». Технология изготовления неизвестна. Сегодня изготовить такие линзы можно используя токарное, шлифовальное и полировальное оборудование.

Физические основы полировки

Наши далекие предки на уровне интуиции и наработанного веками опыта понимали необходимость тщательной обработки камня абразивными материалами для получения гладкой и блестящей поверхности. И если уменьшение шероховатости после обработки они еще могли себе объяснить, связывая ее со стиранием природных выступов, то появление вначале тусклого, а затем и зеркального блеска, который демонстрирует плита из гранита или габбро при полировке, было недоступно их пониманию.

Современная физика, а точнее один из ее разделов – оптика – дает простое и понятное объяснение этому феномену. Поверхность необработанного природного камня имеет множество выступающих кристаллических граней различных размеров, которые по-разному отражают падающий на них свет. Если длина выступа больше длины световой волны (около 550 нм для видимого спектра), то свет огибает выступ, если меньше – отражается от него.

Шлифовка, а затем и полировка поверхности уменьшает размеры шероховатостей, приближая их к длине световой волны, и снижая хаотичность отражений. После достижения определенного уровня шероховатостей изделие, например, облицовочная плитка из габбро, приобретает тот исключительный зеркальный блеск, за который столь ценится натуральный камень.

Современные технологии

Постоянное расширение каменного рынка, связанное с ростом популярности натурального камня и стремлением все большего числа заказчиков купить гранит для отделки интерьеров и фасадов домов, привело к необходимости наращивания производства. В свою очередь массовое производство изделий из гранита и мрамора с высоким качеством полировки поверхности требует применения современных технологий, инструментов и оборудования. Конечно, гранитный завод, в отличие от небольшой камнерезной мастерской, может позволить себе установить даже автоматизированную линию для шлифовки и полировки изделий, что безусловно повысит производительность, но никак не скажется на технологии обработки.

На первом этапе всегда выполняется шлифование поверхности – обработка и снятие неровностей (1 – 3 мм) верхнего слоя. Для этой операции используют шлифовальные станки, роторные шлифовальные машины и ручной инструмент (болгарки) с абразивными насадками (алмазные круги, чаши).

Второй этап полировки включает последовательную обработку поверхности алмазными кругами с постепенно уменьшающейся зернистостью. Стандартный ряд включает круги с номерами 50/100/200/400/600/800, а для полировки гранита потребуются еще несколько дисков: 1500/3000.

На последнем финишном этапе применяются специализированные полировальные порошки и пасты, основными компонентами которых выступают оксиды металлов – олова, хрома, алюминия, с добавлением щавелевой кислоты и алмазного порошка. Нанесенные на войлочные или фетровые насадки они обеспечивают зеркальное качество поверхности камня.