5 лет назад
Нету коментариев

Не будет преувеличением сказать, что природный ка­мень был первым полезным ископаемым. Наши далекие предки из каменного века прекрасно разбирались в разнообразных горных породах и минералах и выби­рали только те, которые были лучшим материалом для изготовления орудий труда и охоты. Для получения каменных скребков и ножей с обязательными для них режущими краями первобытный человек применял вулканическое стекло и кремень. Каменные топоры вытесывал из плотных диабазов, а иногда использовал для этих целей и нефритовые валуны.

Большое значение камня сохранилось и после освоения металлов, определивших культурное разви­тие человечества. В наше время он служит важнейшим материалом в строительстве и архитектуре, широко применяется в различных отраслях народного хозяй­ства. По сравнению с металлами камень — дешевый материал и поэтому может показаться, что стоимость добытого камня невелика. Но обратимся к цифрам. В начале 80-х годов нашего века стоимость добытого строительного камня в США составила 3 063 413 тысяч долларов, тогда как стоимость меди, занимающей пер­вое место среди металлов, 1 866 593 тысяч долларов, а следующего за ним железа — 1 481 705 тысяч долла­ров. Примерно такие же соотношения стоимости строительного камня и металлов в других промышленно развитых странах. Как видим, экономическое значение природного камня очень велико.

Но мало сказать, что природный камень — важное полезное ископаемое. Он необходим различным отра­слям народного хозяйства и используется по-разному. Мы же рассмотрим применение камня в строительстве и архитектуре.

СТРОИТЕЛЬНЫЙ КАМЕНЬ

Строители разделяют камень на штучный и дробленый. Штучный камень после распиловки или обтески обла­дает правильной геометрической формой. Он разнообра­зен. Это стеновые блоки для возведения различных сооружений, бордюрный камень для дорог, облицовоч­ные плиты для отделки зданий, монументный камень для ваяния скульптур, изготовления памятников, колонн и крупных архитектурных деталей.

В течение тысячелетий, вплоть до начала нынешнего века, когда основным транспортным средством были конные повозки, штучный камень в виде брусчатки и шашки был незаменимым материалом для кладки мостовых. Ныне этот вид штучного камня практически исчез, и его место заняло асфальтовое и бетонное покрытие дорог. Только в особых случаях, когда покры­тию площадей и улиц желают придать особую деко­ративность, их мостят камнем (рис. 12). Так, в 1978 г асфальтовое покрытие. Дворцовой площади в Ленин­граде заменили на мощенноеиз гранита и диабаза.

Вымощенная базальтом площадь перед Музеем ВОВ в Киеве

Вымощенная базальтом площадь перед Музеем ВОВ в Киеве

Дробленый камень более массовый и не столь дефи­цитный материал, как штучный, от него не требуется ни декоративный вид, ни возможность добывать круп­ные блоки. Он более всего применяется как инертный заполнитель бетонов и дорожный щебень.

Блоки для кладки стен изготавливаются из доста­точно прочных и вместе с тем пористых горных пород, хорошо защищающих внутренние помещения от холода. Таким великолепным материалом являются пильные известняки, в нашей стране широко распространенные на юге Украины, в Молдавии, Азербайджане, Турк­мении и Узбекистане. В карьерах мощные пласты из­вестняков распиливают на блоки правильной геометри­ческой формы (рис. 13) камнерезными машинами с дисковыми стальными пилами.

Получение блоков пильного известняка

Получение блоков пильного известняка

Промышленная разработка пильных известняков ведется в Крыму, на юге Украины, в Молдавии и Азер­байджане. Но крымскому камню принадлежит особое место. Ведь в Крымской области сосредоточено свыше половины запасов пильных известняков Украины. Здесь получают около 40 % общесоюзной добычи стеновых блоков.

У крымских пильных известняков запоминающийся вид. Это светло-серые с кремовым оттенком однород­ные горные породы с зернистой поверхностью излома. Даже невооруженным глазом, а еще лучше через лупу, видно, что они состоят из частей мшанок, обломков и целых раковин нуммулитов, моллюсков и других органических остатков, соединенных тонкозернистой известковой или глинисто-известковой массой. По пре­обладающим остаткам организмов известняки назы­вают мшанковыми или нуммулитовыми. Объемная мас­са камня относительно невелика — 1,8—2 г/см3, пори­стость его составляет 8—19 %, прочность на сжатие достигает нескольких десятков мегапаскалей. Такие свойства позволяют вырезать из него блоки различного размера, самые крупные имеют высоту этажа здания.

Пильные известняки, слагающие верхнюю часть Внутренней гряды Крымских гор, разрабатываются в ряде участков — от Севастополя до Белогорска. Из­вестняки образуют мощный (несколько десятков мет­ров) полого наклоненный на северо-восток пласт. По­ражает его исключительная монолитность, вертикаль­ные трещины очень редки и отстоят друг от друга на многие десятки метров. Это позволяет выпиливать крупные блоки с небольшой потерей полезного иско­паемого.

Прослеживая пласт по простиранию и падению, мы увидим, что свойства его могут изменяться. В одних участках известняк однороден и легко распиливается, в других в нем рассеяны прочные кальцитовые комки (рис. 14), затрудняющие, а то и вовсе делающие не­возможной добычу пильного камня.

Прочные комки кальцита (светлые участки)

Прочные комки кальцита (светлые участки)

Почему же первоначально однородный органоген­ный известняк местами стал комковатым? Причина заключается в изменении известняков под действием просачивающихся атмосферных осадков. Дождевые и талые воды поглощали углекислый газ из воздуха и почвы и, попадая в известняк, состоящий из облом­ков окаменелостей, по-разному реагировали с состав­ными частями этой горной породы, сложенной угле­кислым кальцием. Просачивавшиеся растворы по от­ношению к мелким обломкам органических остатков были слегка недосыщены углекислотой, а к целым раковинам и крупным обломкам — слегка пересыщены. Этого на первый взгляд небольшого различия было достаточно, чтобы вызвать заметные изменения в горной породе, мелкие обломки растворялись, тогда как крупные росли за счет выпадавшего из раствора вторичного углекислого кальция. Переотложенный кальцит инкрустировал крупные обломки окаменело­стей и заполнял поры. Так в известняке возникли ком­коватые участки.

Н. А. Тимошенко, занимавшийся геологической разведкой месторождений крымских пильных извест­няков, установил, что распространение комковатых горных пород определяется их положением в про­странстве. Однообразный наклон пластов привел к тому, что известняки выходили на дневную поверх­ность в разное время. Раньше всего обнажились верх­ние участки, поэтому там воздействие просачивавшихся растворов было продолжительным, а выщелачивание известняков преобладало над цементацией. Здесь и встречаются однородные пильные известняки. Проса­чивающиеся вниз растворы теряли углекислый газ и выделяли кальцит, при этом известняки настолько упрочнились, что стали непильными.

На распространение комковатых известняков по­влияли и второстепенные складчатые структуры, ослож­нившие общее наклонное залегание пластов (рис. 15). В складках, обращенных перегибом вверх, происходило выщелачивание, а в тех, где перегиб находится внизу, шла цементация известняков, сопровождавшаяся уплотнением и упрочнением камня. Этот пример пока­зывает, что в таком простом на первый взгляд строи­тельном материале, как пильные известняки, заключены сложные проблемы образования и преобразования полезного ископаемого.

Схема изменения свойств известняков

Схема изменения свойств известняков

Как стеновой камень используются также мягкие пористые известняки-ракушечники. Их органогенное происхождение ничем не замаскировано и бросается в глаза при первом взгляде. Эти горные породы состоят из великолепно сохранившихся сцементированных раковин моллюсков, в изобилия населявших мелковод­ные моря неогенового периода, покрывавшие территорию современных крымских степей, юг Украины и Молдавии. Раковины мягкие (минералогическая твердость 3 ед., тогда как твердость стального ножа по этой же шкале — 6 ед. ) и слабо связаны между собой, поэтому камень имеет малую прочность (сопро­тивление сжатию не более 0,5—1,0 МПа) и легко распиливается обыкновенной пилой. Ракушечники очень легкие (объемная масса 1—1,3 г/см3) и соответ­ственно сильно пористые или даже ноздреватые (на пустоты приходится до 60 % объема породы). Из-за малой прочности из ракушечника вырезают только мелкие блоки, из которых возводят дома в один, реже в два этажа высотой.

Великолепным стеновым камнем служит и армян­ский вулканический туф, состоящий из прочно связан­ных между собой обломков вулканических пород, выброшенных при взрыве вулканов. Это красивый ро­зовый, красный, фиолетовый, коричневый, желтый, оранжевый, реже серый и черный пористый мягкий камень, легко обрабатывающийся пилой и топором. Вулканический туф — излюбленный строительный камень как в древней, так и в современной Армении Из него построены и старинные храмы, и дворцы, и кре­стьянские дома. В Ереване из туфа возведены музей Мартироса Сарьяна, здание Министерства сельского хозяйства и другие общественные и административные здания.

Используется армянский туф при строительстве и в других городах нашей страны. В Москве им облицованы некоторые жилые корпуса Московского госу­дарственного университета на Ленинских горах, здания Московского института стали и сплавов на Октябрьской площади, Госкомстата РСФСР на ул. Кирова, задняя стена гостиницы «Националь» на ул Горького Но за­пасы армянских туфов не безграничны и уже давно камень предпочитают разрезать на облицовочные плиты.

Замечательным стеновым камнем является под­московный известняк, уже в XII в добывавшийся по берегам р. Москвы в окрестностях старинных сел Мячково, Тучково и Домодедово. С ним связано возник­новение и развитие русского каменного дела Сравни­тельно мягкий известняк в основном состоит из остатков микроскопических сигарообразной формы раковин одноклеточных фораминифер, называемых фузулинами. В промежутках между обломками фауны много мелких пор: на их долю приходится более четверти объема кам­ня. Окраска известняка белая, поэтому строители и архитекторы часто его называют белым камнем. Он образовался в среднекаменноугольную эпоху геоло­гической истории (320—300 млн. лет назад).

Относительно мягкий и прочный (сопротивление сжатию 6—36 МПа) однородный белый камень легко режется и тешется, а свойственная ему вязкость пред­охраняет от раскалывания при ударах тесла или долота и позволяет вырезать различные фигуры и ажурные рельефы.

Белый камень в русском зодчестве стал применяться с середины XII в — с времени строительства знаменитой церкви Покрова на Нерли, Успенского, Дмитриевского и других соборов во Владимире. Большинство бело­каменных построек того времени сложено из тесаных блоков мячковского известняка размером в основном 30X40X40 см, связанных известковым раствором.

Мячковский известняк добывали в карьерах и штольнях вручную при помощи ломов, железных и дере­вянных клиньев, кувалд Каменные плиты отделяли от пласта и вытаскивали при помощи специальных воро­тов Обработка блоков была также ручной. В результате получали блоки размером 25X50X50, 15X20X50, 40X50X20 см и близкие к ним

Прекрасным примером художественного использо­вания белого камня служит Дмитриевский собор во Владимире, построенный в конце XII в князем Всеволодом Большое Гнездо, сыном Юрия Долгорукого. Храм от крыши до пояса украшен резьбой по камню в смешанном славяно-византийском стиле с четко выполненными фигурками людей, животных и ажурным узором.

Позже белокаменное строительство шло с особым размахом в Москве, ставшей столицей В 1367 г по распоряжению князя Дмитрия Донского после страш­ного пожара деревянные стены Кремля заменили на белокаменные. В Кремле в конце XV в и первом деся­тилетии XVI в строятся белокаменные Успенский и Архангельский соборы, Грановитая палата. Из круп­ных блоков известняка сложен цоколь знаменитого Покровского собора — храма Василия Блаженного Широкое использование подмосковного известняка продолжалось до первой четверти XIX в. В то время обязательными элементами монументальных зданий были цоколь и колонны из белого камня.

С середины XIX в мячковский известняк перестал использоваться как стеновой материал. Камень стали добывать взрывным способом и после каждого взрыва в карьере накапливаласьсмесь глыб известняка с вмещающими породами — глинами и мергелями. Сортировка удорожила камень, а его качество резко ухудшилось из-за повышенной трещиноватости. С раз­витием железных дорог стало возможно и даже выгодно привозить в Москву мрамор, гранит, габбро и другие горные породы с Украины, Урала и Кавказа. Все это привело к сокращению использования местного камня, а в наше время в связи с остро вставшей проблемой охраны окружающей среды — и к полному прекраще­нию его добычи.

Однако белый камень Подмосковья не следует спи­сывать со счетов А. М. Викторов предлагает взрывной способ разработки заменить на послойную добычу плит известняка камнерезными машинами, механизировать уборку сопровождающих производство глин и мер­гелей. Глыбы известняка, негодные для вырезки блоков, можно дробить и использовать как заполнитель для бетонов и известкования почв, а остающийся порошковатый материал может применяться при производстве линолеума.

ОБЛИЦОВОЧНЫЙ КАМЕНЬ

Когда зданию хотят придать красивый внешний вид и долговечность, его облицовывают, т. е. покрывают «каменными одеждами». Внешняя и внутренняя обли­цовка придают зданиям и различным сооружениям особую архитектурную выразительность и монумен­тальность. Природный камень в облицовке зданий, мостов и набережных, в оформлении садов, скверов и улиц содействует созданию целостных архитектурных ансамблей. К тому же каменная облицовка повышает долговечность зданий и избавляет от необходимости ремонта наружных частей на многие десятилетия.

Это выгодно отличает каменные строения из при­родного камня от искусственных облицовочных мате­риалов.

Облицовочный камень многообразен. Это блоки, плиты и различные архитектурно-строительные изде­лия — лестничные ступени, карнизные камни и налич­ники, колонны, тумбы, базы (основания) колонн, шары и полушария, балясины и др.

К облицовочному камню предъявляются много­образные и довольно жесткие требования. В естествен­ном залегании он должен быть малотрещиноватым, а при разработке давать крупные блоки, удобные для распиливания на камнерезных станках. А требуемый размер блоков немалый. Например, крупные блоки твердых пород — гранитов, габбро, лабрадоритов — должны быть длиной 0,9—2,6 м., шириной 0,5—2,3 м. и высотой 0,9—1,3 м.

Другое важное свойство — декоративность, т е красивый внешний вид. А он очень изменчив, зависит и от цвета, и от рисунка камня. Декоративность не­посредственно влияет на область применения камня и его цену. Для облицовки в основном используется камень светлых тонов. Темноокрашенные породы при­меняются реже и в основном для мемориальных соору­жений. Стоимость скульптурного белого мрамора очень сильно варьирует в зависимости от его оттенка. Очень высоко ценится знаменитый белоснежный каррарский мрамор с розовым оттенком. Скульптуры из него «теп­лые», оставляют впечатление живых существ. А у из­ваяний из белого мрамора с синеватым или серым оттенком мертвый вид и соответственно стоимость такого камня гораздо ниже.

Облицовочный камень должен служить долго, по крайней мере века. Долговечность камней меняется в значительных пределах и для некоторых пород не так велика. Например, мрамор не начинает разрушаться иногда 20, а иногда и 135 лет, в угрожающее состоя­ние он может прийти через 33—400 лет, окончательно разрушается через 1000—1200 лет.

Для облицовочных плит, особенно для внутренней отделки зданий, важна способность полироваться. При очень хорошей способности к полировке поверх­ность камня блестит, словно зеркало. При прочих рав­ных условиях она тем лучше, чем мельче и тверже минеральные зерна и чем однороднее минеральный состав. Полировка усиливает яркость и насыщенность цвета камня, делает его несколько темнее и лучше выделяет узор.

Присматриваясь к монументальным каменным зда­ниям и сооружениям. Вы заметите, что поверхность камня или, как говорят, фактура, очень разнообразна. Фактурной отделке поверхности облицовочных кам­ней принадлежит исключительная роль. Она выявляет цвет и узор камня или же создает рельеф поверхности с красивой игрой светотени. Особенно велико значение фактурной отделки для высокодекоративных камней — гранитов, лабрадоритов и габбро, внешний вид поверх­ности которых резко изменяется в зависимости от принятой фактуры.

Широко используются ударные фактуры .Их полу­чают, скалывая камень ударами специального инстру­мента — закольника. Очень живописна фактура скалы с нарочито неправильным грубым рельефом, имитирующим природную неровную поверхность камня. Об­лицовка фактурой скалы очень хорошо смотрится на цокольных частях монументальных зданий и соору­жений, в основаниях памятников. В этой фактуре цвет разных минералов, блеск кристаллов и светотень на грубых поверхностях особенно подчеркивают монумен­тальность. Рифленая фактура образована множеством непрерывных параллельных бороздок. Бороздчатая фактура — равномерно шероховатая поверхность с пре­рывистыми параллельными бороздками и высотой рельефа 0,5—2 мм У точечной фактуры также равномерно шероховатая поверхность и высота рельефа до 2 мм., но углубления имеют точечную форму.

Не менее распространены абразивные и пиленые фактуры. Первые получают, обрабатывая поверхность камня абразивным материалом, вторые — при распи­ливании блоков на плиты. Поверхность камня со шли­фованной фактурой равномерно шероховатая, с ло­щеной — гладкая бархатисто матовая. Зеркальная (полированная) поверхность дает четкое отражение.

В последние годы распространилась пескоструйная обработка камня. Этим способом можно сделать раз­нообразные рисунки и надписи на камне, изготовить орнаментальные каменные решетки. Поверхность кам­ня покрывают металлическим шаблоном или пленкой резинообразного материала с вырезанным рисунком. Воздух из сопла прибора, нагнетаемый под сильным давлением (0,5—0,7 МПа), выбрасывает на обраба­тываемую поверхность струю крупнозернистого кварце­вого песка. Не защищенные шаблоном участки камня прорабатывают на необходимую глубину. Обычно рисунки и надписи выполняют на предварительно полированной поверхности. Матовые светло-серые уча­стки особенно хорошо выделяются на темных породах габбро, лабрадорите, некоторых разновидностях гра­нита и мрамора.

В последние годы в связи с появлением термоот­бойников появилась термоструйная фактура поверх­ности гранитов в виде равномерно шероховатой поверх­ности камня с неровностями глубиной до 3 мм.

Основные фактуры для высокодекоративных кам­ней во внешней облицовке — полированная и скалы. Они применяются в пределах хорошей видимости, обыч­но в цокольных частях здания (рис. 16). При исполь­зовании нескольких фактур архитекторы исходят из того, что полировка делает камень значительно тем­нее, шлифовка — осветляет и что с высотой тон обли­цовки в целом должен становиться светлее. Поэтому фактуры располагают в следующем порядке в основа­нии находится зеркальный камень, выше, с фактурой скалы, самое высокое положение занимает камень со шлифованной или тесаной фактурой. Архитекторы избегают размещения широких поясов полированного камня выше скального, ведь в таком случае возникнут темные полосы, разграничивающие фасад здания и лишающие его цельности. В последнее время стали широко применять сочетание фактур скалы и пиленой (рис . 17).

Стена административного здания в Киеве облицована красным гранитом; Мраморная облицовка козырька дворца  культуры "Украина"

Стена административного здания в Киеве облицована красным гранитом; Мраморная облицовка козырька дворца культуры «Украина»

Современной архитектуре свойственны лаконич­ность, минимальная деталировка, и поэтому основным элементом облицовки стали плоские плиты. А индиви­дуализация зданий, сооружаемых из стандартных плит, достигается неповторимостью цветовых оттенков и узо­ра различных горных пород. Для облицовки больших плоскостей современных зданий требуется много одно­родного по рисунку и цвету материала. Поэтому в строительстве предпочитают недорогие камни — из­вестняк, доломит, вулканический туф и травертин, получаемые индустриальным способом. Иногда эти гор­ные породы используют и для создания монументов (рис. 18).

Памятник советским воинам - облицован травертином; Колоннада Графской пристани - облицована мшанским известняком

Памятник советским воинам — облицован травертином; Колоннада Графской пристани — облицована мшанским известняком

В нашей стране в строительстве широкое распро­странение получил крымский мшанковый известняк. Наиболее широко используется он как облицовочный камень в Крыму и на юге Украины. Важную роль играл этот камень в строительстве Севастополя. И если бы не героическое прошлое города, то и его можно было бы называть белокаменным. Светло-серым, слегка жел­товатым мшанковым известняком сложены или обли­цованы не только рядовые жилые и административ­ные здания, но и выдающиеся архитектурные соору­жения. В их числе Графская пристань (рис. 19) — главный парадный причал и эмблема города-героя. Четырьмя пологими маршами поднимается от моря гра­нитная лестница к колоннаде из установленных в два ряда 12 дорических колонн, вытесанных из светло­серого известняка. Удачный выбор светлого камня не­мало способствовал созданию величавого и благород­ного облика Графской пристани.

Крымский мшанковый известняк стал излюблен­ным материалом в облицовке зданий Москвы, Ленин­града и других городов нашей родины В Москве им украшены стены гостиницы «Россия» и Триумфаль­ная арка на Кутузовском проспекте, возведенная в честь победы русского воинства в 1812 г, в Киеве — здание Верховного Совета УССР (рис. 20) и концертный зал Используется мшанковый известняк и во многих горо­дах Западной Европы, им облицован, например, ряд уникальных зданий в столице Бельгии.

Колонны портика здания Верховного Совета - вытесаны из крымского мшанского известняка

Колонны портика здания Верховного Совета — вытесаны из крымского мшанского известняка

В Грузии для облицовки издавна применяют туф Болнисского месторождения. Но изучение камня под микроскопом показывает, что установившееся назва­ние горной породы неточное. В действительности это не вулканический туф, а богатая кремнием светлая вулканическая порода, интенсивно преобразованная под воздействием поднимавшихся с глубин вулкани­ческих газов и водяных паров. На необычном для обли­цовочного камня желтоватом фоне бесконечно повто­ряются, словно морские волны, более темные коричне­вые полосы. Это так называемая узорчатая разновид­ность. Встречается и пятнистый болнисский туф Ка­мень весьма наряден, он вызывает у зрителя светлое чувство. В Тбилиси болнисским туфом украшено мону­ментальное здание Верховного Совета Грузинской ССР, величественное здание Центрального Комитета Комму­нистической партии Грузии (рис. 21) и другие выдаю­щиеся сооружения. В Москве он покрывает наружные стены вестибюля станции метрополитена «Семенов­ская».

Здание Центрального Комитета Коммунистической партии Грузии в Тбилиси облицовано болнисским туфом; Здание Совета Министров УССР  в Киеве облицовано лабрадоритом

Здание Центрального Комитета Коммунистической партии Грузии в Тбилиси облицовано болнисским туфом; Здание Совета Министров УССР в Киеве облицовано лабрадоритом

В наше время возросло потребление естественного камня как облицовочного материала. В современных зданиях довольно широко распространены глухие по­верхности значительной площади. Но выполненные из бетонных панелей, они не производят приятного впечатления из-за блеклых тонов и однообразия цвета. Поэтому для облицовки таких плоскостей очень ши­роко используют такие недорогие камни, как белый известняк, травертин и вулканический туф. Вместе с тем применение в облицовке гранита, лабрадорита, габбро и других дорогих и прочных горных пород сократилось. Лишь иногда в отделке фасадов мону­ментальных зданий можно видеть эти камни (здания Верховного суда в Токио, фонда Форда в Нью-Йорке) Причина заключается в дефицитности и высокой стои­мости этих декоративных камней.

Цвет и узор облицовочного камня — мощное сред­ство в руках архитектора для того, чтобы создавать определенное впечатление. Здание из темного габбро, гранита, лабрадорита и других подобных пород выгля­дит монументально (рис. 22). Светлый полированный мрамор, особенно если он просвечивает по краям, при­дает сооружению легкость и воздушность (гостиница «Узбекистан» в Ташкенте). А сочетание облицовок различных цветов сообщает зданиям праздничность и нарядность Таков, например, собор Санта Мария дель Фиоре во Флоренции, в облицовке которого ис­пользовано множество разновидностей мрамора.

В последние два десятилетия палитра облицовоч­ных камней пополнилась декоративным известняком-ракушечником. Жетыбайского месторождения (п-ов Мангышлак) Любопытно, что этот камень содержал множество створок моллюсков. Теперь раковины пол­ностью выщелочены — и от них остались многочис­ленные узкие серповидные пустоты с гладкой поверх­ностью. При любом освещении — ярком солнечном, рассеянном в пасмурный день или в сумерки — в пу­стотах лежит густая тень, и поэтому облицовочные плиты ракушечника всегда выглядят очень эффектно Неизъяснимую прелесть камню придает и его нежно-розовая окраска.

Слоистое распределение раковин в мангышлакском ракушечнике обусловливает различие в прочности ма­териала по разным направлениям, но в любом случае камень остается прочным вдоль слоя временное со­противление раздавливанию достигает 9,5 МПа, попе­рек — 2,5 МПа Первоначально считали, что сильная пористость ракушечника (до 30%) ухудшает его строи­тельные свойства. Но практика показала, что благо­даря наличию пустот каменные плиты прочно крепятся цементом к стене .Применение цемента оказалось по­лезным еще и потому, что таким образом как бы со­здается влагонепроницаемая перегородка.

Мангышлакским ракушечником облицованы многие здания в Средней Азии В Москве он использован в облицовке фасадов дворца спорта «Измайлово», Дет­ского музыкального театра и ряда других сооружений

МОНУМЕНТНЫЙ КАМЕНЬ

Монументный камень — родной брат облицовочного. От него также требуется прочность, погодостойкость и декоративность, но блочность должна быть гораздо больше. Особенно крупные блоки камня принято на­зывать монолитами. Объем крупных блоков гранита для распиловки на облицовочные плиты должен обыч­но составлять не более 5—8 м3 (масса 13—21 т) при длине до 3 м, а более крупные блоки относятся уже к монолитам, имеющим большую ценность и тщательно учитываемым Крупные монолиты пользуются мировой славой, а некоторые из них являются даже военными трофеями, как, например, египетский обелиск, при­везенный Наполеоном I в Париж и поставленный на площади Согласия.

Монолитность камня — очень важное свойство, определяющее его особое применение. Для изготов­ления монументов и скульптур необходимы монолиты, лишенные даже тончайших сомкнутых трещин. Ведь каждая из них представляет собой потенциально сла­бый участок, поэтому не только при выветривании го­тового изделия, но даже механической обработке ка­мень может треснуть. Монолиты добывают из глубоких частей карьеров, где не проявилась разрушающая сила выветривания. Лучшими районами для добычи монолитов являются устойчивые части континентов — щиты и платформы, где движения земной коры совер­шаются очень медленно и не сопровождаются разви­тием густой сети трещин. Поэтому в нашей стране монументные камни издавна получали и ныне про­должают добывать на Украине и в Карелии — соот­ветственно на Украинском и Балтийском щитах.

Размеры наиболее крупных монолитов неодинаковы для разных горных пород. Например, очень большие глыбы нефрита, найденные в долине р. Онот, имеют массу до 10 т. Очень крупная глыба яшмы массой 20 т была добыта в Ревневской каменоломне на Алтае. Из этой глыбы затем вырезали знаменитую зеленую вазу, «царицу чаш», хранящуюся в Эрмитаже.

Уникальные крупные монолиты массой в сотни и даже тысячи тонн получают из гранита. Прекрасным материалом в этом отношении оказался выборгский рапакиви — грубозернистый гранит особого строения, давший много первоклассных монолитов для возве­дения исторических сооружений в Ленинграде Круп­нейшим из них был монолит, из которого высечена Александровская колонна, воздвигнутая на Дворцовой площади в честь победы в Отечественной войне 1812 г (рис. 23).

Гранитная Александровская Колонна

Гранитная Александровская Колонна

Небезынтересно, как добывали гигантские моноли­ты в то время, когда техника была примитивной и, по существу, мало отличалась от простых механизмов ан­тичного времени. Выламывая выборгский монолит в каменоломне Пютерлакс на берегу Финского залива (1830—1831 гг ), каменотесы знали, что камень разде­лен трещинами на горизонтальные параллелепипеды. Переднюю часть блока называли «лицом», заднюю «хвостом», верхнюю и нижнюю поверхности — соот­ветственно верхней и нижней «постелью», боковые — «заусенками» (рис . 24).

Заготовка монолита

Заготовка монолита

В карьере были обнажены только лицо, верхняя постель и один из заусенков. Работы по отделению монолита начались со стороны заусенка с проходки глубокой горизонтальной выемки по природной тре­щине. Затем пробурили много близко расположенных скважин, образовавших почти сплошную щель. Сква­жины бурились для того, чтобы ослабить сцепление монолита со скалой. Затем каменотесы перешли к ра­боте на верхней постели — кайлами выбрали паз шири­ной 12 см и глубиной более 30 см вдоль «хвоста» моно­лита. На дне паза через каждые 25—30 см пробурили скважины глубиной до 4 м.

После того как скалу прорезали множеством сква­жин, стали отрывать монолит. В каждую скважину загнали полуметровый массивный железный клин. Вы­строившиеся в ряд несколько сот рабочих по сигналу одновременно били по клиньям. Вскоре вдоль паза появилась трещина, постепенно углублявшаяся. В кон­це концов огромная каменная призма отделилась от скалы. С помощью бревен-рычагов и лебедок моно­лит отодвинули и сбросили с уступа на грунт, покры­тый еловыми ветками.

Добытый монолит пред­ставлял собой прямоуголь­ную призму длиной 30,5 м. и шириной в основании 6,9 м. Масса его составила 3754 т. Это был один из самых тяжелых монолитов, добытых человеком. В карьере монолит вчерне обработали, скололи лишний камень (около 3 м по толщине) и превратили его в цилиндри­ческую колонну, которую затем спустили к пристани, протащили по специально построенному молу и погру­зили на особую баржу. В этой грандиозной транс­портной операции участвовали 500 рабочих.

Выгрузка колонны в Петербурге заняла всего 10 минут. На берегу ее окончательно обтесали и при­дали проектные размеры в соответствии с расчетом математика Ламэ, утонили к вершине .Окончательные габариты колонны были таковы длина 26,6 м., ниж­ний диаметр 3,5 м., верхний 3,15 м., масса 650 т. После этого колонну вкатили на край наклонного помоста, находившегося на уровне пьедестала памятника (10,95 м.).

Для подъема колонны архитектор О. Монферран, автор проекта памятника, применил тот же прием, которым пользовались древние народы. Были возведены специальные леса высотой32 м., на них подвешены блоки-полиспасты. Рядом с лесами на площади стояло 60 лебедок-кабестанов, от которых через блоки были протянуты к камню канаты.

Установка гранитной колонны была назначена на 30 августа 1832 г. Это необыкновенное событие при­влекло внимание жителей Петербурга, недоумевавших, как можно поднять такую колоссальную тяжесть

Когда на часах Зимнего дворца пробило два и про­звучали три удара колокола, начался подъем колонны. Вот как описал его О. Монферран «Вокруг царила глубокая тишина, перекрываемая лишь глухим гулом кабестанов на лицах изумление, боязнь, надежда, ожидание. Никто в ту минуту не мог думать без ужаса о решающем моменте, когда огромная скала, пока­чиваясь, повиснет в воздухе.

Сейчас уже никто не признается в том, что в течение 100 минут, пока длилась установка монолита, все с ужасом опасались самой ужасной катастрофы. При­ходится признаться, что не одно благородное сердце, ни разу не дрогнувшее в битвах, испытало на этот раз глубокое волнение и почувствовало облегчение, лишь завидев на верхушке лесов государственный флаг, оповещавший весь город о том, что монолит стоит на пьедестале.

Трудно описать внезапный переход от мучительной душевной тревоги к чувству удовлетворения, какое испытывал каждый, когда колонна была установлена и когда всякая мысль об опасности отпала. Бурные крики «Ура!!!» неслись со всех концов площади, энту­зиазм достиг предела и довел многих, имевших доступ на платформу, до такого состояния, что они бросились подбирать остатки от раздавленных роликов и уносили их на память».

После установки монолита приступили к его поли­ровке. Пять месяцев ответственной работой ежедневно занимались 200 человек. Украшена была колонна бронзовой аллегорической фигурой ангела с крестом в руках (скульптор Б. И. Орловский). Крестом ангел попирает змею, символизирующую побежденного вра­га. Открытие памятника состоялось 30 августа 1834 гСтоимость Александровской колонны по ценам того времени была колоссальной — 2 945 152 руб. 9,5 коп.

Монолиты гранита незаменимы при изготовлении уникальных памятников. Для памятника Карлу Марксу в Москве (рис. 25) скульптор Л. Кербель и архитек­торы проекта после длительных поисков в разных угол­ках нашей страны остановили свой выбор на сером граните Кудашевского месторождения, расположен­ного в Днепропетровской области. В этом граните очень хорошо выражена протяженная пластовая от­дельность, иногда по длине прослеживающаяся на 50 м. при толщине монолитного горизонта до 3,6 м. Для памятника был выколот монолит размером 15Х5Х Х3,6 м массой 750 т. Его отделили без взрыва, плот­но расположив скважины общей длиной более 5000 м. Затем из монолита был получен скульптурный блок размером 7,6×3,6X3,4 м. Транспортировка камня по проселочной дороге от карьера до железнодорожной станции на расстояние 10 км. даже при современной технике была непростым делом. Монолит поместили на специальные огромные металлические сани, которые тащили десять танковых тягачей. Чтобы сани лучше скользили, дорогу спрофилировали и посыпали 10-сантиметровым слоем глины.

Памятник из монолита серого гранита

Памятник из монолита серого гранита

Для памятника В. И. Ленину на Октябрьской площади в Москве в 1984 г на Емельяновском карье­ре в Житомирской области был добыт монолит оран­жево-красного гранита массой более 400 т. Получен он был термическим (газоструйным) способом. Под влиянием высокотемпературной струи бензиновых паров кварц и другие минералы гранита растрески­вались и выкрашивались, в результате чего в скале образовалась глубокая узкая (ширина 2—4 см) щель. Затем частично обособленный монолит подбурили снизу несколькими горизонтальными шпурами и слабы­ми взрывами черного пороха отделили от скалы.

Из монолитов гранита высекают и скульптурные ансамбли. Здание Нового Эрмитажа в Ленинграде, украшенное статуями поэтов и ученых разных времен, не получило бы, наверное, такой известности, если бы не десять пятиметровых фигур атлантов из серого сердобольского гранита (рис. 26), выполненных по модели и при непосредственном участии известного русского скульптора, академика А. И. Теребенева. Охотно ис­пользуют гранит и скульпторы нашего времени

Портик Государственного Эрмитажа украшен гранитными скульптурами атлантов

Портик Государственного Эрмитажа украшен гранитными скульптурами атлантов

В народном хозяйстве монолиты гранита необходи­мы всякий раз, когда нужно получить прочные, не под­верженные разрушающему влиянию времени крупные изделия, не боящиеся, в отличие от металлических, влаги, не поддающиеся воздействию солей и кислот. Поэтому в ряде отраслей промышленности — таких, как целлюлозно-бумажная, пищевая, станкострои­тельная, металлургическая, гранитные детали просто незаменимы. И даже в наше время вовсе не просто изготовить из многотонной гранитной глыбы вал для бумагоделательной машины пятиметровой длины и метрового диаметра.

Крупные монолиты получают также из базальтов и габбро. Известно, например, что в старинном рели­гиозном центре Эфиопии — городе Аксуме — высится множество монолитных базальтовых стел. Высота самой крупной из них — 37 м.

В Армении базальтовые плиты издавна признаны лучшим материалом для изготовления своеобразных каменных памятников — хачкаров (в переводе — крест-камень). Они появились в IX в и стали «камен­ными паспортами» страны (рис. 27). Их ставили для того, чтобы увековечить знаменательные события (военные победы, окончание строительства храмов, возведение мостов и т. д. ) Отделка камня отражает время. На хачкарах XII—XIII вв., выполненных в пе­риод расцвета обработки камня, выбиты удивитель­ные орнаменты. Рисунок не имеет ни начала, ни конца, из одной формы переходит в другую — и этот непре­рывный узор становится символом вечности. Позже, в XVI—XVII вв., после раздела страны между Турцией и Ираном, хачкары превратились в надгробья

Хачкар из базальта с ажурной резьбой

Хачкар из базальта с ажурной резьбой

Блочность мрамора и возможность получать из него крупные монолиты хорошо известна издавна, но нас удивили и заинтересовали сведения В. П. Петрова о том, что на Кубе, на о-ве Хувентуд канатной пилой от скалы был отделен монолит прекрасного белого с серыми прожилками мрамора длиной 26 м., шириной и толщиной по 8 м. Это один из крупнейших монолитов камня всех времен Простой подсчет показывает, что его масса составляет 3370 т., т е немного уступает массе заготовки для гранитной Александровской ко­лонны. Неудивительно, что при такой исключительно высокой однородности камня даже в столовой мрамор­ного рудника на хр. Сьерра-де-Лас-Касас стоят уни­кальные мраморные столы, каждый из которых покрыт плитой из великолепного мрамора толщиной около 10 см. и длиной 3—4 м. при ширине 1,5 м.

Как будто бы нет ничего общего между монолита­ми горных пород и бриллиантами. Первые огромны по размерам и массе, сложены распространенными горными породами, тогда как вторые миниатюрны и представляют собой довольно редкий минерал алмаз. А все-таки сходство между ними имеется. Заключается оно в том, что монолиты камня, как и алмазы, входят в число национальных сокровищ. У каждого выдающе­гося каменного монолита, так же как и у крупного брил­лианта, есть своя история и судьба.