Природні властивості матеріалів. Специфіка формоутворення сучасних виробів із природних матеріалів на основі традицій народного декоративно-ужиткового мистецтва

Будь-який виріб з природного матеріалу – завжди одкровення для того, хто створює її. Збирати зі звичних та нудних предметів щось нове та незвичайне, втілювати свої ідеї за допомогою шишок, гілочок та плодів цікавої форми буває настільки захоплюючим, що до заняття підключаються і дорослі. Дитина при цьому отримує масу позитивних емоцій і від нової гри, і спілкування з дорогими людьми.

Будь-який виріб з природного матеріалу – завжди одкровення для того, хто створює її

Безперечна користь конструювання з природного матеріалу своїми руками кумедних іграшок і гарних панно полягає в стимулюванні уяви та просторового мислення. Працюючи з дрібними деталями дитина розвиває моторику пальців, що впливає і розвиток головного мозку. Але найголовніше для люблячих батьків – це задоволення, яке малюк отримує в процесі створення чергової саморобки.

Природа сама надає величезну кількість того, що стане в нагоді для корисної гри. Серед деталей майбутньої іграшки або панно з природного матеріалу можуть бути і дари осіннього лісу, і морські мушлі з літніх пляжів, і гарна галька, виявлена ​​в пісочниці. Насіння і плоди культурних рослин у саду або парку не повинні бути обійдені увагою: вони не менш різноманітні, ніж лісові скарби.

Крім самого природного матеріалу можуть стати в нагоді:

• тонкі міцні палички (зубочистки, шпажки, сірники) для з'єднання деталей;
• дріт;
• вигнуті гілочки;
• фарби та пензель;
• пластилін;
• картон чи фанера;
• ножиці;
• шило.

Природа сама надає величезну кількість того, що стане в нагоді для корисної гри

Якщо для створення композиції потрібне осіннє листя, то їх краще заздалегідь засушити. Інакше вони деформуються, і картина із природного матеріалу втратить всю свою декоративність. Для висушування листочки поміщають між шарами газетного паперу, накривають рівною дощечкою та притискають невеликим вантажем. Через кілька днів листя повністю висохне, залишаючись такими ж барвистими і рівними, як і у свіжому стані.

Галерея: вироби з природного матеріалу (25 фото)

Аплікації з малюком (відео)

Смішні іграшки для дітей

Сувеніри з природного матеріалу можуть легко створювати дитина і дошкільного, і молодшого шкільного віку. Дорослі мають лише показати, як скріпити частини виробу. Для жорстких з'єднань краще використовувати короткі загострені палички, а рухливі та вигнуті шиї, хвости та кінцівки можна зробити з товстого мідного дроту.

Основний мотив іграшок із природного матеріалу – тварини. Вони можуть бути схожі на реальних тварин або приймати образ антропоморфних мультгероїв. Якісь вироби здатні послужити навіть ялинковими прикрасами, якщо їх підвісити на стрічку чи нитку.

Великі та виразні сувеніри можна зробити з ялинових та соснових шишок:

1. Виріб «Білка на сосні» збирається з 3 шишок різного розміру. Найбільша, ялинова, знадобиться для пишного хвоста. Дуже добре, якщо вона буде трохи вигнута. Потрібно проколоти паличкою основу цієї деталі і прикріпити її до основи меншої шишки, яка послужить тулубом звірка. Голову можна зробити з маленької соснової або модрини, з жолуду округлої форми. Цю деталь потрібно прикріпити за допомогою загостреної палички до верхнього кінця тулуба. Для міцності можна підклеїти деталі. Для вух тварини добре підійдуть кленові крилатки або насіння ясена. Їх потрібно щільно вставити між лусочками шишки або увігнати в проколоті отвори в шлунку. Лапки вирізати з фетру, зробити із дроту чи кривих гілочок. Для очей використовувати блискуче насіння лісового півонії, кісточки вишні або подібні матеріали. Підібрати соснове поліно з сучком, що стирчить, і прикріпити до нього невелику соснову гілку. Посадити білочку на сучок і декорувати вироби шишками, осіннім листям або штучним снігом.
2. Черепаху виготовити ще простіше: знадобиться одна велика розкрита соснова шишка і жолудь для голови. У шишки потрібно видалити верхню частину, щоб залишилася напівкругла основа. Криву гілочку або шматок дроту встромити в шишку, а на іншому кінці закріпити жолудь. Лапки морської черепахи чудово імітують кленові крилатки.
3. Золота рибка з округлої шишки може прикрасити собою новорічну ялинку. До шишки достатньо приклеїти великі очі з намистин або капелюшків жолудів, а для вуалевого хвоста і плавців використовувати пташине пір'я, пофарбувавши їх у золотий колір.

Цікаві вироби з шишок можуть бути різноманітні. Для їх виготовлення потрібно від 1 до декількох деталей різного розміру та всілякі супутні елементи: насіння, пір'я, хвоя.

Сувеніри з природного матеріалу можуть легко створювати дитина і дошкільного, і молодшого шкільного віку.

Як роблять комах на паличках?

Осінні вироби своїми руками - це і прості, але дивовижні комахи на паличках. Їх можна принести до дитячого садка чи школи, подарувати друзям чи улюбленому педагогові. Виготовлення їх займає зовсім небагато часу, але вони дуже витончені і власними силами, і в композиції з букетом з листя.

Будуть потрібні довгі тонкі шпажки для шашлику і висохлі велике насіння і плоди цікавої форми. Подвійну крилатку клена приклеїти до палички в місці з'єднання 2 насіння. Намалювати очі і пофарбувати крильця за допомогою кольорового лаку для нігтів.

З рогатого і колючого насіння череди, реп'яха, жовтця можна зробити чарівних жуків, павучків і метеликів. До них доведеться підклеїти ніжки чи крила. З коробочок чорнушки, маку, левиного зіва можна створити і красиві квіти, надягаючи їх на паличку і доповнюючи пелюстками з крилаток липи, клена, ясена або оболонок фізалісу та дрібного листя.

Осінній виріб з природного матеріалу (відео)

Як зробити панно із природного матеріалу?

Поширений тип виробу з природного матеріалу для початкової школита старших груп дитячого садка– картини із різних елементів натурального походження. Об'ємний пейзаж, різні букетні осінні композиції з природних матеріалів своїми руками можна виконати і на твердій основі з картону, і у вигляді топіарію або вінка. Для з'єднання частин у разі частіше використовують клей.

Композиція з черепашок на морську тематику зможе нагадати про безтурботні дні літнього відпочинку біля моря. Як основа підійде щільний картон. Щоб зробити панно з корабликом, потрібна 1 велика раковина рапана для його корпусу і безліч плоских стулок різного розміру.

Для міцного з'єднання нерівної раковини з основою може знадобитися пластилін або тонкий дріт. Ретельно розглянувши рапана, можна переконатись, що він нагадує опуклий борт морського судна. Прикріплювати його потрібно отвором до основи. Зі стулок більше можна зробити нижні вітрила, розміщуючи черепашки прямо над корпусом. Просуваючись вгору, слід вибирати стулки меншого розміру. Коли кораблик буде готовий, потрібно намалювати гуашшю хвилі навколо нього, пофарбувати у блакитний колір неба. Замість фарби можна використовувати підфарбовану манку: на змащений картонним клеєм вона лягає нерівномірно, з успіхом імітуючи хвилі.

Після висихання фарби можна продовжити декорування панно: зробити прикраси у вигляді перлин і морських зірок, що лежать на дні, водоростей із скручених травинок, морських черепах із шкаралупи волоського горіха. Меж фантазії тут уже не повинно бути. Справжньому художнику сам матеріал нагадує ідеї.

Осінні картини з насіння та листя

Учні 1 класу та вихованці підготовчої групи мають традицію: відзначати початок навчального року ранком та створенням конкурсних виробів та панно з природних матеріалів на тему «Осінь». Картини можна зробити на основі картону, пофарбованого у відтінки жовтої гами. Декорувати основу можна і за допомогою мішковини чи сизалю.

Квіти для таких композицій часто збирають із різних насіння: зернят гарбуза, соняшника, кукурудзи. Можна зробити площинні картини, просто приклеюючи кілька насіння навколо центрального елемента. Чергуючи у довільному порядку великі та дрібні віночки, легко створити букет на свій смак.

Дуже красиві об'ємні квіти. Вони можуть робитися з того ж насіння, але приклеєних до основи за гострий кінець. Для кріплення краще використовувати пластилін: скачати кульку і щільно притиснути до основи. У м'який матеріал дуже легко встромити насіння або пір'я. Пишні троянди можна зробити зі стулок раковин, розташовуючи їх у такому порядку:

• прикріпити 2 стулки поруч, трохи розімкнувши їх;
• приклеїти 1 черепашку перпендикулярно до зазору між стулками;
• встановити ще 2-3 штук навколо початкових елементів, зміщуючи їх так, щоб ці стулки перекривали з'єднання попередніх.

Збільшуючи кількість рядів пелюсток, потрібно підбирати мушлі більшого розміру. Доповнити букет можна яскравим листям, яким така багата осінь, пофарбованим насінням липи, зробити вазу або кошик із жолудів або кольорової квасолі.

Для створення декоративного вінка «Осінь» потрібно трохи тонких гілок (березових, наприклад) або соломи. Зібравши матеріал у пучок, заплетивши в косу або просто перекрутивши кілька разів, потрібно фіксувати його тонким дротом і з'єднати кінці. Отримане кільце стане підставою композиції.

Декорувати вінок можна сухоцвітами та листям, плодами фізалісу, декоративними гарбузами відповідного розміру, шишками хмелю. Багатство матеріалу, яким обдаровує художника сама осінь, допоможе зробити яскравий сувенір до її свята. Важливо не обмежувати політ своєї фантазії.

Топіарії із насіння

Вироби із природного матеріалу для дітей молодшого шкільного віку на тему «Золота осінь» можуть бути виконані у вигляді об'ємного деревця, укріпленого на підставі. Часто для цього використовують невеликий горщик чи склянку. Стовбур із прямої або вигнутої гілки можна закріпити, наповнивши основу пластиліном. На верхній кінець надягти кулю, скатану з газетного паперу.

Декорувати потрібно усі частини. Основу можна обклеїти різнокольоровим насінням (квасоля, соя, горох і боби). На стовбурі може розпуститися яскраве осіннє листя, його допустимо обвити гнучкими стеблами хмелю або в'юна або декорувати на свій смак.

Найяскравіша – крона топіарію. Квіти з насіння, пофарбовані коробочки маку, жолуді, горіхи, шишки дадуть можливість висловити своє бачення осені як пори достатку. Доповнити декор можна різною лісовою рослинністю: сухими стулками коробочок мар'їну кореня, трутовиками незвичайної форми (у вигляді троянди, наприклад), листям папороті, мохом, яскравими ягодами шипшини. Віднести такий виріб у садок буде дуже приємно і дитині, і мамі.

При конструюванні малюк іноді не може впоратися із матеріалом. Важливо, щоб він не залишався один у процесі заняття: вчасно надавши допомогу, дорослі здатні підтримати інтерес до захоплюючої гри.

Поговоримо про секрети...

Чи відчували Ви коли-небудь болі в суглобах? І Ви не з чуток знаєте, що таке:

• неможливість пересуватися комфортно та легко;
• біль під час чи після фізичних вправ;
• дискомфорт при підйомах та спусках сходами;
• запалення в ділянці суглобів, припухлості;
• неприємний хрускіт, клацання не за власним бажанням;
• безпричинні і нестерпні ниючі болі в суглобах.

Просимо відповісти на запитання: це вас влаштовує? Хіба такий біль можна зазнавати? Скільки грошей Ви вже злили на неефективне лікування? Настав час закінчувати з цим! Чи згодні? Сьогодні ми публікуємо ексклюзивне інтерв'ю з професором Дікулем, в якому лікар розкрив секрети порятунку від болю в суглобах, лікування артритів та артрозів.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Виріб: «Мудра сова».

Завдання та матеріали у робочому зошиті: «Фігурки з природного матеріалу».

Завдання уроку:повторити відомості про види природних матеріалів; визначити властивості деяких природних матеріалів за формою, міцністю; ознайомити із способом з'єднання деталей – на пластиліні; вчити конструювати виріб із природного матеріалу шляхом з'єднання деталей за допомогою пластиліну; формувати вміння аналізувати виріб на основі запропонованих критеріїв (використання рубрики «Питання юного технолога»); розвивати здатність до організації своєї діяльності: вивчати планувати практичну діяльність (відбір необхідних матеріалів, складання плану роботи), виховувати дбайливе ставлення до природи.

Заплановані результати:

Предметні:розрізняти види природних матеріалів; порівнювати властивості природних матеріалів (форма, міцність); вміти відбирати необхідні матеріали виготовлення виробу; проводити оцінку результатів своєї діяльності з урахуванням допоміжних питань; осмислювати значення дбайливого ставлення до природи

Особистісні: дбайливе ставлення до навколишнього світу, осмислення основних критеріїв оцінювання своєї діяльності на основі заданих у підручнику критеріїв та відповідей на «Питання юного технолога».

Регулятивні:вміти здійснювати дію за зразком, здійснювати роботу на основі представлених у підручнику слайдів та текстових планів; освоєння способу виготовлення виробу із природних матеріалів на основі з'єднання на пластиліні; вміння контролювати свою діяльність за результатом

Пізнавальні:проводити аналіз об'єкта з метою виділення суттєвих ознак (особливості зовнішності сови);

Комунікативні:розвиток здатності до спільного обговорення заявлених питань; вислуховувати та чути вчителі, однокласників; вміння пояснювати свій вибір.

Основні терміни та поняття:ескіз, композиція.

Ресурси та обладнання.

У вчителя:підручник, робочий зошит, природні матеріали; пластилін, варіанти готового виробу, фотографії, ескізи сови, матеріали щодо гри зі складання зображення сови; матеріали та інструменти для виготовлення виробу.

У учнів:підручник, робочий зошит, клейонка, стека, серветка, природні матеріали (гулі, насіння клена, капелюшки жолудів, листя дуба, гілочка), пластилін, горошок перцю, дві кісточки хурми (можна замінити пластиліном).

Хід уроку:

Вступна частина(4 хв.).

Урок розпочинається з обговорення теми минулого уроку. Учні можуть продемонструвати вироби, які принесли з дому, на такій виставці відбувається повторення матеріалу (властивості пластиліну; прийоми роботи; правила роботи). Так як практична робота буде пов'язана і з природними матеріалами, тут варто повторити матеріал про види природних матеріалів. Запропонувати розглянути такі природні матеріали та порівняти за деякими властивостями (форма, міцність): шишки, насіння клена, капелюшки жолудів, листя дуба.

Вчитель: «Сьогодні на урок ви принесли різні матеріали, які зібрали у парку чи лісі. Скажіть, яких правил збору ви дотримувалися? Як ви думаєте, а чому так важливо дотримуватися цих правил?». Учні розповідають, яких правил збору природних матеріалів необхідно дотримуватися. Також говорять про необхідність дбайливого ставлення до природи. Дерева ростуть дуже повільно, держава охороняє ліси, і нам потрібно також дбайливо ставитися до них і не псувати дерева.

Вчитель: «На двох останніх уроках ми з вами виготовили два вироби, перед тим як розпочинати роботу, ми аналізували виріб і планували нашу роботу. Сьогодні ми познайомимося з питаннями юного технолога, на які ми відповідатимемо перед виготовленням кожного виробу. Але спочатку відгадайте загадку, кого ми сьогодні робитимемо.

Аналіз виробу. Планування роботи(7 хв.)

Вчитель: «На стор. 22 під знаком «Робимо самостійно» нам пропонується виконати виріб «Мудра сова». Зверніть увагу на знаки складності виконання та витрати за часом. Наскільки складним є виконання цього виробу? (Важко, зустрінуться нові прийоми роботи). Скільки часу знадобиться для виготовлення цього виробу? (Автори припускають, що виріб треба доробити вдома, тобто робити його за часом досить довго). Подивимося, наприкінці уроку наскільки справді складно виконувати цей виріб і скільки часу ми витратимо на його виготовлення.

Як називають сову? (мудрий). Давайте розглянемо сову уважно на фотографіях, опишіть її.

Учні розглядають зображення сови на фотографіях та описують її.

Велика голова, великі круглі очі, які оточує лицьовий диск, дзьоб короткий, вигнутий. Оперення густе і м'яке, хвіст прямокутний, а крила відносно великі, округлі, забарвлення оперення у сов, як правило, "захисне", тобто воно зливається з навколишнім середовищем, допомагаючи сові залишатися непоміченою під час денного відпочинку. Пір'я лісових сов зазвичай коричневі, при цьому у видів, що мешкають у хвойних лісах, відзначається сіруватий відтінок, пір'я покривають і лапи, пазурі у них у всіх довгі і гострі.

Вчитель: «Ми виготовлятимемо сову з природних матеріалів, давайте зробимо припущення, які природні матеріали можна використовувати для виготовлення сови».

Учні висловлюють свою думку про те, який вид природного матеріалу потрібно взяти для зображення тулуба, лап, очей, брів, крил, носа.

Також можна наочно продемонструвати, що ж виходить із тих матеріалів, які пропонують учні. Діти пропонують вид природного матеріалу для тулуба, вчитель демонструє вибраний матеріал; далі, що вибираємо виготовлення лап – з'являються лапи тощо. Для цієї гри можна використовувати як самі природні матеріали, і збільшені макети окремих деталей, також можна використовувати можливості електронних ресурсів.

Після цього вчитель демонструє виріб, який належить виконати на уроці.

Вчитель пропонує учням відповісти питання юного технолога, представлені на стор. 21 підручника. Діти розглядають виріб, а також слайди у підручнику на стор. 23 та відповідають на питання юного технолога. У разі труднощів у відповіді питання, вчитель робить пояснення чи ставить наводящие питання. Вчитель виводить учнів відповіді, подані у підручнику на стор. 22-23, також коментуючи їх.

1. Що я робитиму? (Я робитиму сову).

На цьому етапі ми відповідаємо на запитання, який виріб виконуватимемо, можна дати одразу назву нашій роботі. Як можна назвати наш виріб? (Мудра Сова). Також тут ми маємо виконувати ескізи наших майбутніх робіт. Що таке ескіз? Учні припускають, що це попередній малюнок, малюнок. В ескізі ми намагаємося відтворити той виріб, який хотіли б виконати.

Тут учитель може продемонструвати кілька варіантів ескізу сови.

2. Які матеріали та інструменти знадобляться мені для роботи? (Мені знадобляться природні матеріали: шишки, насіння клена, капелюшки жолудів, листя дуба). З чого зроблено тулуб, вічка, крильця, брови? На чому сидить сова?

Виходить ціла композиція. Що таке композиція? (Взаємне розташування частин). Тобто це твір, де всі компоненти (деталі) пов'язані однією ідеєю. Яка у нас ідея? (Сова сидить у лісі на гілочці).

3. Як я виконуватиму роботу? Якими способами? (Деталі я поєднаю за допомогою пластиліну).

Як з'єднані деталі цього виробу? (На пластилін). Це найпростіший спосіб з'єднання – за допомогою пластиліну, ми скачуємо невелику кульку, прикріплюємо її на деталь та прикріплюємо її до іншої деталі (вчитель демонструє цей прийом).

4. Що зроблю спочатку, що потім? (Складу план роботи або ознайомлюся з готовим). Ми працюватимемо за планом, поданим у підручнику. Але при цьому можна запропонувати учням скласти план роботи з виготовлення сови. При цьому план роботи може бути складений із трьох пунктів плану:

1) Організація робочого місця.

2) З'єднання деталей за допомогою пластиліну.

3) Оформлення виробу.

5. Для чого я майструватиму цей виріб? (Сову можна подарувати другу або прикрасити цим виробом свій робочий стіл).

6. Підіб'ю підсумок своєї роботи. (Що вийшло, чого слід навчитися?). Вчитель повідомляє, що відповідь на це запитання учні дадуть під час підбиття підсумків, коли виставлять свої роботи на виставку.

Виготовлення виробу. (20-25 хв.)

Практична робота проходить так само, як і на попередньому уроці, учні порівнюватимуть текстовий та слайдовий план, виконуватимуть роботу під керівництвом вчителя. Під час практичної роботи вчитель звертає увагу на якість роботи: деталі приліплювати акуратно, не брати дуже багато пластиліну, щоб його не було видно за деталями, порівнювати свою роботу зі зразком вчителя.

Залежно від можливостей класу, можна запропонувати учням виконати виріб самостійно, наголошуючи на деяких операціях, які можуть спричинити труднощі. У цьому випадку, відповідаючи на запитання «юного технолога» у 4 пункті докладно розглянути два плани роботи: тестовий та слайдовий.

1. Організую своє робоче місце. Звернімо увагу на слайд №1.

Учні перераховують матеріали, інструменти, пристрої, які вони бачать на слайді та перевіряють їх наявність у себе на столах.

Вчитель зазначає, що цей пункт плану збігається зі складеним учнями.

2. Відламати верхівку великої шишки.

Учні, розглядаючи слайд №2, зазначають, що відламати потрібно невелику частину.

Вчитель зазначає, що цей пункт плану не заплановано в учнів.

Перед тим, як звернутися до наступних пунктів плану, вчитель зазначає, що далі проходитиме робота зі з'єднання деталей за допомогою пластиліну (такий самий пункт плану як у учнів), але опис у підручнику дається докладніше.

3. Приліплю пластиліном дві маленькі шишки – вийшли ноги сови.

На слайді №3 показано, куди потрібно приліпити дрібні шишки, для цього знадобляться маленькі шматочки пластиліну.

Вчитель прикріплює пластилін на маленькі шишки і приліплює їх до великої.

4. Зроблю очі для сови. Для цього всередині капелюшка шлунка прикріплю пластиліном горошок перцю.

Подивимося, як це дію показано на слайді №4. Учні пояснюють, що показано на слайді, також зазначають, що тут також підготовлені кісточки хурми, висловлюють припущення, навіщо вони зображені (показано, як виготовити ніс).

5. Приліплю очі до голови сови. З пластиліну або двох кісточок хурми зроблю дзьоб і теж приліплю його до голови сови.

Подивіться, яка симпатична сова виходить на слайді №5. Як поєднати дві кісточки хурми? На якому слайді це показано?

Учні виконують цю дію самостійно.

6. Приліплю пластиліном кленові крилатки над очима сови – сова насупила брови.

Чи справді сова насупила брови? Подивимося на слайд №6. Як приліплені крилатки? Як ще можна приліпити? Учні пропонують свої варіанти, описують, якою вони бачать сову.

7. Два дубові листочки приліплю пластиліном до спини, підклавши їх під лусочки шишки, - вийдуть крила.

Як приліплені листочки до шишки на слайді №7? Учні звертають увагу, що листя потрібно приліпити на пластилін, при цьому потрібно підкласти їх під лусочки шишки.

Отже, наша сова готова. У складеному нами плані є ще один пункт – це оформлення виробу. У підручнику він подано пунктом 8.

8. Посаджу сову на гілочку.

Учні розглядають слайд №8.

Тут вчитель може запропонувати кожному учню оформити свою роботу індивідуально: можна посадити сову на гілочку, можна прикрасити і гілочку, доліпити пластиліном або приліпити листочки на гілочку, ніби сова ховається. Можливий інший варіант: зробити колективну роботу. Вчитель може підготувати кілька гілочок і запропонувати учням посадити на них сов, вийде ціле сімейство (кожен учень може залишити під своєю совою листочок зі своїм ім'ям або придумати ім'я сові).

Підведемо підсумки.(5 хв).

На цьому етапі проходить виставка робіт. Тут учням пропонується відповісти на останнє запитання «Питань юного технолога»: Підіб'ю підсумок своєї роботи. Що вийшло, чого слід навчитися? Учні відзначають, що навчилися складати композицію із природних матеріалів, з'єднувати деталі за допомогою пластиліну.

Також оцінюють свої вироби: чи виріб зроблений акуратно, чи потрібно ще попрацювати над виробом. Вчитель може запропонувати учням вибрати найрозумнішу сову, найздивованішу, найдобрішу, найсерйознішу тощо. Учні можуть обрати кілька кандидатів, але пояснюючи свій вибір.

Вчитель: «З природного матеріалу можна зробити ще безліч фігурок. Відкрийте робочий зошит на сторінці 11 «Фігурки з природного матеріалу», кого ви дізналися? (Птах, півник, дракон, їжачок).

Вдома можете зробити фігурку, що сподобалася».

Електронна програма до уроку складається з 4 розділів: «Новий матеріал», «Перевір себе», «Відео», «Зроби сам».

Пропонуємо попрацювати з розділом «Новий матеріал» наприкінці вступної частини цього уроку. Тут діти опиняться у лісі, почують голоси птахів та дізнаються корисну інформацію про сову.

Далі можна звернутися до розділу "Перевір себе". Гра «Вгадай птаха за голосом» нагадає хлопцям про різноманітність птахів у лісі та мотивує на подальшу роботу. Цікавим доповненням до аналізу виробу стане вкладка «Матеріали» з розділу «Зроби сам». У ній ви знайдете інформацію про види природного матеріалу, необхідного для виготовлення виробу та познайомите учнів із різноманітністю шишок.

Ключовим фактором, що визначає пожежну небезпеку будівельних матеріалів, є сировина, з яких вони виготовлені. У цій залежності їх можна розділити на три великі групи: неорганічні, органічніі змішані. Розглянемо докладніше властивості кожної їх. Почнемо з мінеральних матеріалів, які належать до групи неорганічних і нарівні з металевими конструкціями служать для створення жорсткого каркасу – основи сучасних будівель.

Найчастіше зустрічаються мінеральні будівельні матеріали- Це природний камінь, бетон, цегла, кераміка, азбоцемент, скло і т.д. Вони відносяться до негорючих (НГ), але навіть при невеликому додаванні полімерних чи органічних речовин – не більше 5–10% від маси – їх властивості змінюються. Збільшується пожежна небезпека, і з НГ вони переходять у категорію важкозаймистих.

В останні роки широкого поширення набула продукція на основі полімерів, що належить до неорганічних матеріалів і є горючою. При цьому від об'єму та хімічної будови полімеру залежить належність конкретного матеріалу до групи горючості. Виділяють два основні типи полімерних сполук. Це реактопласти, що утворюють при нагріванні коксовий шар, що складається з негорючих речовин і захищає матеріал від впливу високих температур, перешкоджаючи горінню. Інший тип – це термопласти (плавляться без створення теплозахисного шару).

Незалежно від типу, полімерні будівельні матеріалине можна перевести в розряд негорючих, але можна знизити їхню пожежну небезпеку. Для цього застосовуються антипірени – різні речовини, що сприяють підвищенню вогнестійкості. Антипірени для полімерних матеріалів можна поділити на три великі групи.

У першу входять речовини, які здійснюють хімічна взаємодія з полімером. Ці антипірени застосовуються переважно для реактопластівбез погіршення їх фізико-хімічних властивостей. Друга група антипіренів - інтумісцентні добавки- під впливом полум'я утворює на поверхні матеріалу спінений комірчастий коксовий шар, що перешкоджає горінню. І, нарешті, третя група – це речовини, які механічно змішуютьсяіз полімером. Їх використовують для зниження горючості як термопластів, так і реактопластів та еластомерів.

З усіх органічних матеріалів найбільшого поширення при будівництві сучасних будівель набула деревина та вироби з неї. деревно-стружкові плити(ДСП), деревно-волокнисті плити(ДВП), фанераі т.д. Всі органічні матеріали відносяться до групи горючих, а їхня пожежна небезпека підвищується при додаванні різних полімерів. Наприклад, лакофарбові матеріали не тільки підвищують горючість, але й сприяють швидшому поширенню полум'я по поверхні, збільшують димоутворення та токсичність. У цьому випадку до СО (чадного газу) – основного продукту горіння органічних матеріалів – додаються інші токсичні речовини.

Для зниження пожежної небезпеки органічних будівельних матеріалів, як і у випадку з полімерними речовинами, їх обробляють антипіренами. Нанесені на поверхню під впливом високих температур антипірени можуть перетворюватися на піну або виділяти негорючий газ. В обох випадках вони ускладнюють доступ кисню, перешкоджаючи спалаху деревини та поширенню полум'я. Ефективними антипіренами є речовини, що містять діамоній фосфат, а також суміші фосфорнокислого натрію з сульфатом амонію.

Що стосується змішаних матеріалів, Вони складаються з органічної та неорганічної сировини. Як правило, будівельна продукція цього типу не виділяється в окрему категорію, а відноситься до однієї з попередніх груп, залежно від того, яка сировина переважає. Наприклад, фіброліт, Що складається з деревних волокон і цементу, вважається органічним, бітум- Неорганічним. Найчастіше змішаний тип відноситься до групи горючих продуктів.

Підвищені вимоги до пожежної безпекивеликих торгово-розважальних та офісних центрів, а також висотних будівель диктують необхідність розробки комплексу протипожежних заходів. Одним із найважливіших є переважне використання негорючихі слабогорючихбудівельних матеріалів. Особливо це стосується несучих та огороджувальних конструкцій будівлі, покрівлі, а також матеріалів для обробки шляхів евакуації.

Відповідно до класифікації НПБ 244-97, обов'язковій сертифікації в галузі пожежної безпеки підлягають оздоблювальні, облицювальні, покрівельні, гідроізоляційні та теплоізоляційні матеріали, а також покриття для підлоги. Розглянемо дані категорії щодо пожежної небезпеки.

Мистецтво-це поняття для кожного своїм і кожен його розуміє по-своєму. У своєму першому і найбільш широкому значенні термін «мистецтво» (art, англ.) залишається близьким до свого латинського еквіваленту (ars), який може бути також переведений як «майстерність» або «ремесло», а також до індоєвропейського кореня «складання» «Складати.

Почнемо з головних визначень, щоб докладніше зрозуміти, що ж таке мистецтво, і як багато воно включає.

Мистецтво, як творче відображення дійсності, виникло та розвивається як система різноманітних взаємопов'язаних між собою видів. Види мистецтва - форми творчої діяльності, що різняться методами здійснення. У свою чергу різні види мистецтва поділяються на просторові (пластичні), тимчасові та просторово-тимчасові (синтетичні або видовищні).

Живопис - вид мистецтва, специфіка якого полягає у виставі за допомогою фарб, нанесених на якусь поверхню (основу), образів дійсності. Існують два основні різновиди живопису - станковий і монументальний. Скульптура - одне із найдавніших видів образотворчого мистецтва, твори якого мають фізично матеріальний, предметний обсяг і тривимірну форму, розміщену реальному просторі. Графіка – вид образотворчого мистецтва, пов'язаний із зображенням на площині. Відомі два основні різновиди графіки - малюнок та друкована графіка. Декоративно-ужиткове мистецтво.

Декоративно-ужиткове мистецтво- (Від латів. - Прикрашати): мистецтво створення предметів побуту, призначених для задоволення як практичних, так і художньо-естетичних потреб людей.

Декоративно-прикладне мистецтво - область декоративного мистецтва: створення художніх виробів, що мають практичне призначення в побуті і відрізняються декоративною образністю (посуд, меблі, тканини, одяг, прикраси, іграшки тощо). При обробці матеріалів (метал, дерево, скло, кераміка, текстиль та ін.) використовуються лиття, кування, карбування, гравірування, різьблення, розпис, інкрустація, вишивка, набійка і т.д. Твори ДПІ становлять частину предметного середовища, що оточує людину, та естетично її збагачують.

До декоративно-ужиткового мистецтва відносяться вироби, що виконуються з різноманітних матеріалів та за допомогою різних технологій. Матеріалом для предмета ДПІ може бути метал, дерево, глина, камінь, кістка. Дуже різноманітні технічні та художні прийоми виготовлення виробів: різьблення, вишивка, розпис, карбування та ін.

Декоративно-ужиткове мистецтво має національний характер. Оскільки походить із звичаїв, звичок, вірувань певного етносу, наближено до устрою його побуту.

Важливою складовою декоративно - прикладного мистецтва є народно-мистецькі промисли - форма організації художньої праці, заснованого на колективній творчості, що розвиває культурну місцеву традицію та орієнтованому на продаж промислових виробів.

Ключова творча ідея традиційних промислів – утвердження єдності природного та людського світу.

Основними народними промислами Росії є:

Різьблення по дереву - Богородська, Абрамцева-Кудринська;

Розпис по дереву – Хохломська, Городецька, Полхов-Майданська, Мезенська;

Декорування виробів із берести - тиснення по бересті, розпис;

Художня обробка каменю - обробка каменю твердої та м'якої породи;

Різьблення по кістці - Холмогорська, Тобольська. Хотьківська

Художня обробка металу – Великоустюзьке черневе срібло, Ростовська фініфть, Жостівський розпис по металу;

Народна кераміка – Гжельська кераміка, Скопинська кераміка, Димківська іграшка, Каргопільська іграшка;

Плетіння з лози та рогозу

Сучасні художні промисли розвиваються з урахуванням традицій декоративно-ужиткового мистецтва. Тому, щоб зрозуміти природу та сутність такого явища, як народні художні промисли, необхідно усвідомити, що таке народне мистецтво.

Народне мистецтво - це створення виробів чи інших об'єктів для практичного застосування з обов'язковою прикрасою їх не робочої частини.

Народним називають мистецтво широкої маси. Головною, визначальною рисою народного мистецтва колективний характер. Це насамперед проявляється у наступності багатовікових традицій. Народні майстри протягом століть використовували секрети майстерності, орнаментику, художні образи, сюжети, що передаються батьками, односельцями. Старі майстри навчали молодь мистецтву, як вирізувати ложку, розписувати прядку, ткати візерункові полотна, шити одяг, плести мереживо. З покоління до покоління зберігалися традиції художньої творчості. За кожним народним майстром стоїть таким чином колективний досвід багатьох поколінь людей, які є ніби співавторами у виготовленні того чи іншого предмета.

Колективний характер народного мистецтва виявляється також у тісному зв'язку народного виконавця з оточуючими його людьми. Народний майстер створює речі, потрібні, близькі та зрозумілі тим, хто живе за таких самих умов, як і він.

Відбиваючи колективне світогляд, твори народного мистецтва водночас обов'язково несуть у собі відбиток особистості мастера. Не виходячи з рамок традицій, майстер творчо ставиться до своєї роботи: він не створює точної копії з готового виробу, а хоч у чомусь видозмінює його. Ця варіантність у роботі майстра - одне з характерних рис народних художніх промислів.

Навчити майстерності може лише той, хто сам володіє ним досконало. З цього погляду народні промисли завжди професійні, оскільки народний майстер повинен знати традиційні прийоми виготовлення виробів і добре володіти ними. Так, у народному мистецтві колективне та індивідуальне начала перебувають у нерозривній діалектичній єдності, доповнюючи та збагачуючи один одного.

Справді, народні художні промисли, визнані сьогодні як прямого спадкоємця традиційного народного мистецтва, мають із ним багато спільного. Щоправда, з погляду своїх утилітарних і духовних завдань традиційне народне мистецтво було явищем значно ширшим, відігравало життя суспільства незрівнянно велику роль. З іншого боку, його вплив обмежувалося тим колективом, у якому воно функціонувало. Культуротворче значення сучасних художніх промислів давно переросло за межі регіонального масштабу.

Сучасні художні промисли- це власне художні виробництва, на відміну народного мистецтва минулого. Вже сама їх назва, що замінила раніше визнане - "кустарні промисли", характеризує їх спрямованість на першочергове вирішення мистецьких завдань. Таке домінування художньої функції значною мірою є наслідком розвитку нашої культури, відповіддю на проблеми сучасного предметного середовища. Вочевидь, воно відповідає синкретичної природі традиційної культури минулого, відбиваючи ті великі зміни, які сталися нашому суспільстві.

У той же час художні промисли не є просто одним з компонентів професійного мистецтва та художньої промисловості, що примикає до нього. Вони слід бачити народні художні виробництва, у яких мають бути максимально закріплені, органічно розвиватися основні традиції народного образотворчого мистецтва.

« Народний художній промисел- одна з форм народної творчості, діяльність зі створення художніх виробів утилітарного та (або) декоративного призначення, що здійснюється на основі колективного освоєння та спадкоємного розвитку традицій народного мистецтва у певній місцевості у процесі творчої ручної та (або) механізованої праці майстрів народних художніх промислів. »

Під виробом розуміється «...художній виріб утилітарного та (або) декоративного призначення, виготовлений відповідно до традицій даного промислу.»

Не варто також забувати і про виробників даних виробів, тому що в жодній іншій галузі промисловості не відіграє такої значної ролі індивідуальна праця майстра:

« Майстер народного художнього промислу- фізична особа, яка виготовляє вироби певного народного художнього промислу відповідно до його традицій.»

У свою чергу традиції - усталена форма виготовлення народного мистецтва, що передається з покоління в покоління. Для того щоб традиція встояла, потрібна певна кількість років.

Ця нова перспективна форма виробництва дозволяє залучити рядових майстрів-виконавців до активної творчої діяльності, повніше використовувати їх таланти та здібності, поєднувати виробниче тиражування виробів із варіюванням та послідовним відпрацюванням вихідного зразка чи орнаментального мотиву, зберегти у серійному повторі прояви індивідуальної виконавчої майстерності.

Художність – це особлива якість мистецтва, пов'язана з впливом художнього образу. Художність відрізняє мистецтво з інших видів суспільної свідомості, форм культури. Найзагальнішим критерієм художності прийнято вважати образність. Другий, вужчий, пов'язаний зі ступенем художньої досконалості.

Зробимо висновок, що твори декоративно-ужиткового мистецтва відповідають декільком вимогам: мають естетичну якість; розраховані на художній ефект; служать для оформлення побуту та інтер'єру. У науковій літературі з другої половини 19 століття утвердилася класифікація галузей декоративно-ужиткового мистецтва за матеріалом або технікою виконання. Ця класифікація обумовлена ​​важливою роллю конструктивно-технологічного початку в декоративно-ужитковому мистецтві та його безпосереднім зв'язком з виробництвом.

Поняття «декоративно-ужиткове мистецтво» досить широке і багатогранне. Це і унікальне селянське мистецтво, що сягає своїм корінням в товщу століть; та її сучасні «послідовники» -- традиційні художні промисли, пов'язані загальним поняттям -- народне мистецтво; і класика - пам'ятники світового декоративного мистецтва, що користуються загальним визнанням та зберігають значення високого зразка; і сучасне декоративно-ужиткове мистецтво в широкому діапазоні його проявів: від малих, камерних форм до значних, масштабних, від одиничних предметів до багатопредметних ансамблів, що вступають у синтез з іншими предметами, архітектурно-просторовим середовищем, іншими видами пластичних мистецтв.

Торкаючись історії розвитку декоративно-ужиткового мистецтва, можна сказати, що воно існувало вже на ранній стадії розвитку людського суспільства і протягом багатьох століть було найважливішим, а для племен і народностей основною областю художньої творчості. Найдавнішим творам декоративно-ужиткового мистецтва властиві виняткова змістовність образів, увага до естетики матеріалу, до раціонального побудови форми, підкресленої декором. У традиційному народному творчості ця тенденція втрималася до наших днів.

У світі існує безліч матеріалів, які прийнято називати «природні». Із самої назви стає ясно, що до природних матеріалів ставляться все те, що рясно підносить нам сама природа. Протягом усієї історії розвитку людина прагнула прикрасити своє життя, зробити гарним простір, в якому він живе.

Ще первісна людина, використовуючи найпростіші матеріали, робила перші спроби прикрасити своє житло. Художнім чиномйому служила природа. Природа й досі є джерелом натхнення та творення. На будь-якому етапі розвитку людства природні елементи є невід'ємною частиною декору, вони лише видозмінюються під впливом тієї чи іншої епохи.

Сучасне життя забирає нас від використання природних матеріалів, намагаючись нав'язати нам однотипні штамповані вироби. Але комусь не хотілося б мати у себе вдома або на роботі гарну річ ручної роботи, яка може бути не просто гарним доповненням інтер'єру, а й корисною, функціональною річчю. Громадські будівлі часто страждають від нестачі організації простору та однакових рішень щодо оформлення інтер'єру. Велику виразність і неповторність надають інтер'єру творів виконаних ручною працею, які мають свою неповторну особливість і головне екологічно безпечні.

2.1. Основні поняття. Загальна класифікація гірських порід
Сировиною для отримання природних кам'яних матеріалів (ПКМ) є гірські породи.

Гірські породи - Це значні за обсягом скупчення мінералів у земній корі, що утворилися в однакових умовах.

Мінерали - це речовини, які є продуктами фізико-хімічних процесів, що відбуваються в земній корі, і мають певний хімічний склад, однорідну будову і характерні фізичні властивості. У природі відомо кілька тисяч мінералів, але у освіті гірських порід беруть участь лише близько 50, їх називають породоутворюючими. Гірські породи можуть складатися з одного мінералу (мономінеральні) або кількох (полімінеральні).

^ Природні кам'яні матеріали та вироби отримують шляхом механічної обробки гірських порід, тобто дроблення, розколювання, розпилювання, отески, шліфування (щебінь, плити, штучне каміння, архітектурно-декоративні деталі) або навіть без обробки (пісок, гравій). Звластивості гірської породи з якої вони отримані, зберігаються майже повністю.

Будівельні властивості гірських порід та кам'яних виробів з них значною мірою визначаються хімічним складом та фізичними та механічними властивостями породоутворюючих мінералів.

p align="justify"> Великий вплив на властивості порід надає і їх будова (структура), що зумовлюється умовами утворення кожної групи порід. Тому для оцінки властивостей та визначення доцільних умов обробки та застосування природних матеріалів у будівельних конструкціях необхідно познайомитися зі складом та будовою гірських порід, з яких вони отримані.

Знання цих питань є важливим і тому, що гірські породи широко використовують також у промисловості будівельних матеріалів як сировину для виготовлення в'яжучих речовин (повістки, гіпсу, цементу), штучних кам'яних матеріалів (керамічних, теплоізоляційних, бетонів та ін.). Широкий діапазон фізико-механічних властивостей та поширеність природних кам'яних матеріалів зумовили їх широке застосування у будівництві для різних цілей. Їх використовують для зведення фундаментів і стін будівель, захисних та декоративних облицювань будівельних конструкцій, підлог і сходів, як дорожні покриття та ін. при будівництві залізниць та автомобільних доріг.
Відносно велика різноманітність гірських порід, що застосовуються в будівництві, зручно і логічно вивчати, якщо їх класифікувати за умовами освіти (генези), бо вже це дає відоме уявлення про їх будову та властивості. Генетична класифікація розроблена акад. Ф. Ю. Левінсон-Лессінгом та А. П. Карпінським і в схематичному вигляді наведена в табл. 2.1.
Таблиця 2.1.

Генетична класифікація гірських порід

Магматичні породи(первинні)	1. Масивні: А) глибинні: граніти, сієніти, діорити, габро; Б) вилилися: порфіри, андезити, трахіти, діабази, базальти;
	2. Уламкові: А) пухкі: вулканічні попели, пемзи та ін; Б) цементовані: вулканічні туфи, траси, туфова лава;
Осадові породи(Вторинні)	1. Механічні відкладення: А) пухкі: піски, гравій, природний щебінь; б) цементовані: пісковики, конгломерати, брекчії
	2. Хімічні опади: деякі види вапняків, вапняні туфи, магнезити, доломіт, гіпс, ангідрит
	3. Органогенні відкладення: крейда, більшість вапняків, трепели, діатоміти, опоки
Метаморфічні(видозмінені) породи	Змінені вивержені породи: Гнейси (з гранітів)
	Змінені осадові породи: Глинисті сланці (з глин), мармури (з вапняків), кварцити (з пісковиків)

Магматичні(первинні) гірські породи утворилися при охолодженні та затвердінні магми.

Опадові(вторинні) гірські породи утворилися в результаті природного процесу руйнування первинних та інших порід під впливом різних та різноманітних причин, що діють у природі (механічних впливів, хімічного та фізичного впливудовкілля).

Метаморфічні(видозмінені) гірські породи утворилися в результаті подальших змін первинних та вторинних порід, пов'язаних зі складними фізико-хімічними процесами, що відбувалися у земній корі.
Відсотковий вміст мінералів у земній корі глибиною до 16 км:

Польові шпати та фельдшпатоїди – 60%

Піроксени та амфіболи 16%; кварц 12%; слюди 4%; інші 8%.

Відсотковий вміст різних генетичних груп мінералів у земній корі глибиною до 16 км (по Шуману): магматити – 95%, осадові породи 1%, метаморфіти 4%.

^ 2.2. Магматичні породи

2.2.1. Вплив умов освіти на будову та властивості магматичних порід
Внаслідок відмінності в хімічному складі магм і різних умов і середовищ, у яких відбувалося остигання і затвердіння магми, утворювалися магматичні породи різної будови та властивостей – глибинні та вилиті (щільні та пористі).

^ Глибинні породи утворилися в результаті меду ленного та рівномірного остигання магми під великимтиском.Такі умови могли виникнути у природі тоді, коли магма остигала і залишалася на великій глибині у земній корі. Ці умови сприяли утворенню у цій породі мінералів із зернисто-кристалической структурою, міцно зрощених між собою без будь-якого цементуючого речовини (гранітна будова). Характерним для цих порід є масивність залягання, висока щільність, а отже, велика міцність при стисканні, мале водопоглинання, значна морозостійкість та висока теплопровідність.

Виділення мінералів при застиганні гранітної магми відбувається у строго певній послідовності. Спочатку утворюються рудні мінерали (магнетит, титаніт), за ними йдуть темнокольорові компоненти (піроксен, рогова обманка та біотит), далі польові шпати і пізніше їхній кварц. Мінерали виділилися першими, мають у своєму розпорядженні вільний простір для утворення власних кристалічних форм, тоді як останні «задовольняються» проміжками, що залишилися, між раніше утвореними кристалами. Саме тому кварц у гранітах зазвичай позбавлений властивої кристалічної форми. Основні представники плутонітів – граніт, діорит, габро, перидотит. Їх щільність у цьому ряду зростає, а зміст кремнезему зменшується. Граніт та ліпарит відносять до кислих пород, діорит до середніх, габро до основних, а перидотит до ультроосновних. Зміст темних мінералів у цьому ряду збільшується - колір стає темнішим.

^ породи, Що Вилилися, утворилися в результаті ме її рівномірного та швидшого охолодження магмипри відносно швидкому та нерівномірному скиданні давшиня або навіть при атмосферному тиску.Такі умови могли виникнути у разі, коли магма остигала, вилившись у вигляді лави на поверхню землі або близько до поверхні. У цих умовах охолодження великі кристалічні зерна утворитися не встигали і виникали інші генетичні структури: прихована кристалічна, скловата (аморфна), порфірова. Для порфірової структури характерна неоднорідна будова, коли в аморфну ​​або дрібнокристалічну масу включені великі кристалічні сполуки «вкрапленники», що утворилися в магмі ще в глибинних шарах під час її підняття до землі.
Зі сказаного видно, що з однієї і тієї ж магми, але за різних умов охолодження можуть утворитися глибинні і породи, що вилилися (звані аналогами), близькі по хімічного складу, але що відрізняються один від одного структурою та властивостями (див. табл. 2.). У тих випадках, коли породи, що вилилися, утворилися у великій товщі, їх будова і властивості подібні з глибинними породами. Якщо ж утворення порід, що вилилися, відбувалося в порівняно тонкому шарі і ближче до поверхні або на поверхні землі, то вони мають неоднорідну, скловату і порівняно пористу будову.
Різновидом гірських порід, що вилилися, є породи, що утворилися при виверженні вулканів. У цьому випадку магма під великим тиском у вигляді раз подрібнених частинок викидалася в атмосферу і, захоплювана газами, дуже швидко охолоджувалася і падала на поверхню землі у вигляді затверділих частинок і шматків різної крупності, утворюючи рихлі уламкові породи пористої і скловатої структури (вулканічний попіл). , Пемза). Деяка частина цих пухких порід злежувалася, спікалася або перемішувалась з лавою, утворюючи цементовані вулканічні породи дрібно пористої будови (вулканічні туфи, траси, туфову лаву).
^ 2.2.2. Хімічний та мінеральний склади магматичних порід
Більшість магматичних порід, що застосовуються в будівництві, містять хімічні сполуки трьох типів - кремнезем, силікати та алюмосилікати у вигляді породоутворюючих мінералом (кварц, польові шпати, слюда та залізисто-магнезіальні мінерали). Кожен мінерал крім хімічного складу характеризується певними та різними фізичними властивостями (щільністю, твердістю, міцністю, стійкістю, наявністю спайності*, блиском, кольором та ін.). Тому переважання в породі тих чи інших мінералів, їх розміри та розташування відбиваються на будівельних властивостях кам'яного матеріалу.

Кварц - діоксид кремнію(SiO 2) у кристалічній формі.Він відрізняється високою щільністю – близько 2650 кг/м 3 , твердістю – 7, міцністю при стисканні – до 2000 МПа та стійкістю. При вивітрюванні магматичних порід стійкі зерна кварцу не руйнуються і утворюють піски. Кварц має недосконалу спайність, має різне забарвлення (безбарвне, жовте, молочне) і скляний блиск. При звичайній температурі кварц не взаємодіє з кислотами (крім плавикової та гарячої фосфорної) та лугами. При підвищених температурах в середовищі насиченої пари кварц взаємодіє з лугами, наприклад Са(ОН) 2 , утворюючи гідросилікати. При нагріванні до 575 і 870 °С він перетворюється на інші кристалічні форми, стрибкоподібно збільшуючись обсягом. Плавиться кварц при 1710 ° С і за швидкого охолодження розплаву дає кварцове скло.

Польові шпати - алюмосилікати, що утворилися в результаті взаємодії оксидів кремнію та алюмінію з оксидами лужних металівХарактерна риса польових шпатів - яскраво виражена спайність у двох напрямах. Найбільш поширеними різновидами польових шпатів є: ортоклаз(прямораскалывающийся) До 2 Про Al 2 O 3 6SiO 2 і плагіоклази(косораскалывающиеся) як альбіта Na 2 O Al 2 O 3 6SiO 2 і анортитуСаО А1 2 Про 3 2SiO 2 та їх суміші. Польові шпати входять до складу більшості магматичних (до 2/3 їх маси), багатьох метаморфічних та деяких осадових гірських порід. Вони мають різне забарвлення від білого та сірого до рожевого та темно-червоного кольорів, щільність 2500...2760 кг/м 3 , твердість 6, межа міцності при стисканні до 170 МПа, температура плавлення 1170...1550 °С. Стійкість польових шпатів значно нижча, ніж кварцу. Під впливом багаторазових різких змін температури та впливу води та вуглекислоти польові шпати руйнуються (вивітрюються).

Слюди - мінерали з досконалою спайністю в одному напрямку, які здатні розщеплюватися на найтонші пружні платівки.За хімічним складом вони є водні алюмосилікати складного складу. Найчастіше у складі гірських порід присутні два різновиди слюди. мусковіт(світла алюмінієва слюда) та біотит(Залізисто-магнезіальна слюда темного кольору). Щільність слюд 2760...3200 кг/м 3 твердість 2...3 стійкість біотиту менше, ніж мусковита. При вивітрюванні біотит перетворюється на гідратований різновид слюди - вермикуліт. Присутність слюд у гірських породах знижує міцність та стійкість породи, ускладнює її шліфування та полірування.

Залізисто-магнезіальні мінерали за їхній темний колір (від темно-зеленого до чорного) називають темнозабарвленими мінералами. За хімічним складом вони є залозисто-магнезіальні силікати.Серед мінералів цієї групи найпоширенішими породоутворюючими мінералами є амфіболи(частіше рогові обманки), піроксени(наприклад, авгіти) та олівини.Мінерали цієї групи відрізняються великою щільністю 3000...3600 кг/м 3 , твердістю 5,5...7,5, високою ударною в'язкістю, підвищеною стійкістю проти вивітрювання (крім олівіна). Ці ж властивості вони надають і гірським породам, що їх містять.
^ 2.2.3. Найважливіші види магматичних порід та їх будівельні властивості
Коротка характеристика найважливіших для будівництва видів та властивостей щільних магматичних порід наведена у табл. 2.2.

Підрозділ вивержених порід за вмістом на кислі, середні та основні має практичне значення. Так, зі зменшенням вмісту SiО 2, тобто в міру переходу від гранітів до габро або від порфірів до діабаз, зростають щільність, міцність, ударна в'язкість, знижується температура плавлення цих порід, а колір стає темнішим. :

Крім перерахованих у табл. 2.2, у природі існують перехідні породи, наприклад гранопорфіри, граносієніти, габродіабази і т.д.

Таблиця 2.2.

Характеристика найважливіших магматичних гірських порід

Характеристика змісту SiO 2 , %	Породи		Найважливіші породоутворюючі матеріали	Середня щільність, Кг/м3
	глибинні	вилилися
Кислі (65... 76)	Граніт	Кварцовий порфір, ліпарит	Кварц, польові шпати, слюда	2600…2800	100... 250
Середні.	Сієніт	Безкварцовий порфір, трахіт	Польові шпати, слюда	2600...2800	100... 280
	Діоріт	Андезіт, порфірит	Польові шпати, темнозабарвлені мінерали	2800... 3000	150... 300
Основні Понад 52%	Габро, лабрадорит	Діабаз, базальт	Темнозабарвлені мінерали, польові шпати	2900...3300	200... 500

Граніт та близькі до нього перехідні породи (гранітоїди) складаються з кварцу, польових шпатів, слюди, іноді рогової обманки чи авгіту. Це найпоширеніші з усіх магматичних порід (до 2/3 всіх глибинних порід). Колір породи визначається кольором польових шпатів (від сірого до червоного різних відтінків). Маючи високі показники щільності та міцності при стисканні (див. табл. 2.2), граніт є крихким, тому що його міцність при розтягуванні в 40...60 разів менше міцності при стисканні. У граніту мале водопоглинання - менше 1%, висока морозостійкість - понад 200 циклів, хороша опір стирання, висока теплопровідність. Граніти добре обробляються (обтісуються, шліфуються та поліруються). Найбільш високими показниками властивостей мають дрібнозернисті граніти. Граніт використовують для облицювання монументальних будівель та гідротехнічних споруд, плит для підлоги, сходів, матеріалів для доріг, великого заповнювача для бетонів, бутового каменю тощо.

Сієніт на відміну від граніту не містить кварцу, а складається в основному з польового шпату та темнозабарвлених мінералів (до 15%). На вигляд сієніт схожий на граніт, але в ньому виражена середньозерниста структура, а забарвлення дещо темніше. Властивості сіеніту близькі до властивостей граніту, але він менш стійкий до вивітрювання та легше обробляється.

Діоріт приблизно на 3/4 складається з польових шпатів і до 25% містить темнозабарвлених мінералів. Діорит характеризується дрібно-і середньозернистою будовою та сіро-зеленим або темно-зеленим кольором. За будівельними властивостями діорит не поступається гранітам, має високу ударну в'язкість і добре полірується. Найчастіше діорит застосовують при облицювальних роботах та у дорожньому будівництві.

Габбро складається в основному з польового шпату (до 50%) і темнозабарвлених мінералів, частіше авгіту, а також рогової обманки, олівіну. Габро є полікристалічною породою від темно-сірого до чорного кольору. Габро, що складається з вапняно-натрієвого плагіоклазу – лабрадора, називається лабрадоритом. Характерною особливістю цієї породи є іризаціялабрадора (синього, блакитного, золотистого кольорів) на площинах спайності чи поверхні полірованої породи. Габро застосовують у вигляді штучних виробів для облицювань, дорожніх покриттів, щебеню для бетонів та інших цілей. Лабрадорит використовують для особливо цінних облицювання (наприклад, він застосований для будівництва Мавзолею В. І. Леніна в Москві).

Порфіри - гірські породи, що вилилися, близькі за хімічним складом до гранітів (кварцовий порфір), сієнітів (безкварцовий порфір), діоритів (порфірит) і характеризуються порфіровою структурою. Внаслідок неоднорідної будови порфіри менш стійкі до вивітрювання, слабше опираються стирання, ніж глибинні породи. Інші будівельні властивості порфірів близькі до глибинних порід.

Трахіт - порода, що вилилася, має той же мінеральний склад, що і сієніти, але більш пориста, тому що тверділа на поверхні землі. Його застосовують як стіновий матеріал і щебеню для бетонів. Різновид трахіту – бештауніт – використовують як заповнювач у кислотостійких бетонах.

Андезіт - аналог діорита, але відрізняється від них порфіровою структурою. Щільні андезити застосовують у вигляді кислототривких плит і щебеню для кислототривкого бетону.

Діабаз за мінеральним складом аналогічний габро. Забарвлення - від темно-зеленого до чорного. Структура кристалічна із зернами різної крупності, іноді порфірова. Діабази, особливо дрібнозернисті (наприклад, онезькі), мають високу міцність - до 450 МПа, велику ударну в'язкість і малу стирання, здатні розколюватися на шматки порівняно правильної форми. Використовують діабаз для виготовлення дорожніх матеріалів (бруківки, шашки, бортового каменю), щебеню для бетону, іноді для облицювальних робіт, а також як сировина для кам'яного лиття та кислототривких виробів.

Базальт (як і діабаз, аналог габро) являє собою щільну важку породу, що має приховано кристалічну або скловату, а іноді порфірову будову. Базальт має темно-сірий або майже чорний колір, що характеризується високою міцністю до 500 МПа. Внаслідок наявності в скловатій масі тріщин і пір, що виникли при охолодженні магми, або при порфіровій структурі міцність базальтів може різко коливатися іноді знижуючись до 100 МПа. Велика твердість і крихкість базальтів ускладнює їхню обробку. Їх широко використовують як дорожній матеріал, як щебеню для бетону, для кислототривких матеріалів, а також кам'яного лиття та виробництва мінеральної вати.

Порошкоподібні частинки (до 1 мм) називають вулканічними попелами, крупністю до 5 мм. - вулканічними пісками, а від 5 до 30 мм (рідше крупніше)- пемзою. Ці породи мають пористу будову, невелику щільність і малу теплопровідність - 0,13...0,23 Вт/(м °С), міцність при стисканні - 2...3 МПа.

Пемзу і пемзові піски використовують як заповнювач у легких бетонах, при виробництві тепло- та звукоізоляційних матеріалів і як шліфувальний матеріал. Так як ці породи складаються з аморфного кремнезему і вулканічного скла, то в тонкоподрібненому вигляді їх використовують як активні добавки до мінеральних в'язких речовин.

Вулканічні туфи утворилися внаслідок подальшого ущільнення, спікання або цементації природними цементами вулканічного попелу. До найбільш ущільнених вулканічних туф відносяться траси. Якщо ж при виверженні до рідкої лави домішується значна кількість вулканічних попелів і пісків, то утворюються породи, які називають туфовою лавою. Більшість вулканічних туфів та туфових лав має пористу будову, невелику щільність та малу теплопровідність. Ці породи мають різноманітне забарвлення і легко піддаються технологічній обробці.

Одним із їх типових представників є артикський туф, що видобувається у Вірменії. Артикський туф має рожево-фіолетове забарвлення, щільність 750...1400 кг/м 3 межа міцності при стиску 6...10 МПа, теплопровідність близько 0,34 Вт/(м°С); достатню морозостійкість.
Туфи застосовують для кладки стін у вигляді пиляного каміння правильної форми і буту, а в подрібненому вигляді - як заповнювач для легких бетонів.
^ 2.3. Осадові гірські породи
2.3.1. Класифікація осадових гірських порід
У складі літосфери частку осадових порід припадає лише близько 1 %, але вони займають до 75 % площі Землі. Характерним для осадових порід є шаруватість залягання (їх називають пластовими) і здебільшого більш пористу будову та меншу міцність, ніж у щільних магматичних порід. Залежно та умовами утворення осадові породи поділяють три групи: механічні відкладення (уламкові), хімічні опади, органогенні отложения.

Механічні відкладення (пухкі та цементовані) утворилися в результаті руйнування інших порід під впливом процесу вивітрювання (дія води, вітру, коливань температури, заморожування та відтавання та інших атмосферних факторів). В результаті навіть найміцніші масивні магматичні породи руйнуються, утворюючи уламки різних розмірів: брили, шматки і дрібніші частинки.

Поруч із механічними руйнуваннями внаслідок взаємодії складових частин гірських порід із речовинами, що у навколишньому середовищі, може відбуватися хімічне руйнація. Так, польові шпати під дією води, що містить діоксид вуглецю, руйнуються, утворюючи водні силікати алюмінію, зокрема мінерал каолініт - А1 2 О 3 2SiO 2 2Н 2 О, водний кремнезем та вуглекислі солі калію, натрію, кальцію:
До 2 O Al 2 O 3 6SiO 2 n Н 2 Про СО 2 = До 2 СО 3 А1 2 Про 3 2SiO 2 2Н 2 Про 4SiО 2 mH 2 O
Продукти руйнування залишаються дома чи частіше переносяться водними потоками, вітром, льодовиками інші місця і після осадження утворюють пухкі скупчення пластів уламкових осадових порід (піску, глини, гравію, природного щебеню). Деякі з них надалі піддаються цементуванню природними цементами, що випали в товщі пухких опадів з розчинів, що омивають їх, утворюючи суцільні (сцементовані) гірські породи різної щільності (пісковики, конгломерати, брекчії).

Хімічні опади утворилися в результаті випадання осад речовин, що перейшли до складу водних розчинів в процесі руйнування гірських порід. Вони є наслідком зміни умов середовища, взаємодії розчинів різного складу та випаровування (гіпс, ангідрит, магнезит, доломіт, вапняні туфи).

Органогенні відкладення - породи, що утворюються в результаті відкладення рослинного світу, що відмирає, і дрібних тварин організмів водних басейнів. Багато морських організмів за життя витягують із води солі кальцію, розчинений кремнезем для побудови своїх скелетів, раковин, панцирів, стебел. Після відмирання, беручи в облогу дно і ущільнюючись, вони утворюють пластові відкладення органогенних порід. Для будівельних цілей використовують крейду, вапняки різних видів, діатоміти та трепели.
^ 2.3.2. Хімічний та мінеральний склади осадових порід
Середньоваловий хімічний склад всіх осадових порід близький до складу магматичних порід, але між собою окремі осадові породи різняться значно більше, ніж магматичні. Осадові породи, що застосовуються для будівельних цілей, найчастіше містять такі хімічні сполуки: кремнезем у кристалічному та аморфному станах (безводний та водний), алюмосилікати (головним чином водні), карбонати (безводні), сульфати (безводні та водні). З цих сполук складаються основні мінерали осадових порід, що використовуються в будівельній справі: кварц, опал, каолініт, кальцит, магнезит, доломіт, гіпс, ангідрит.
Кварц(кристалічний кремнезем) завдяки високій стійкості при вивітрюванні залишається хімічно незмінним і входить до складу багатьох осадових порід (пісків, пісковиків, глин та ін.). В аморфному стані кремнезем в осадових породах зустрічається як мінерал опала.

Опал(SiO 2 nH 2 O) менш щільний (ро = 1900 ... 2500 кг / м 3), міцний і стійкий, ніж кварц. Він відрізняється підвищеною внутрішньою мікропористістю і високодисперсною структурою, має велику реакційну здатність до гідроксиду кальцію та інших основних оксидів. Цю властивість аморфного кремнезему широко використовують для виготовлення мінеральних змішаних в'яжучих речовин.

Каолініт(Al 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O) - водний силікат алюмінію, утворюється при вивітрюванні польових шпатів та слюд. Колір каолініту без домішок – білий, щільність – 2600 кг/м 3 , твердість – 1. Каолініт та інші водні алюмосилікати типу Al 2 O 3 nSiO 2 mH 2 O є основними при утворенні глин. Вони часто зустрічаються у вигляді домішок у вапняках, пісковиках, гіпсових та інших осадових породах. Наявність цих домішок знижує водо- та морозостійкість порід.

Кальцит(СаСО 3) має досконалу спайність за трьома напрямками, щільність 2700 кг/м 3 , твердість 3. Кальцит розчиняється в кислотах, у звичайній воді - мало (близько 0,03 г/л). Це найпоширеніший мінерал, що становить різні види вапняків. Забарвлення біле, сіре, іноді він прозорий.

Магнезіт(MgCO 3) має щільність 2900... 3100 кг/м 3 , твердість 3,5...4,5. Він поширений значно менше кальциту і утворює породу тієї ж назви.

Доломіт(СаСО 3 MgCO 3) за фізичними властивостями близький до кальциту, але більш твердий - 3,5.. .4, щільний (р o = 2900 кг/м 3) та міцний. Колір доломіту від білого до темно-сірого, залежно від домішок. Він зустрічається частіше, ніж магнезит, утворюючи породу тієї ж назви або входячи до складу вапняків та інших осадових порід.

Гіпс(CaSO 4 2H 2 O) - мінерал кристалічної будови, його кристали мають зернисту, стовпчасту, пластинчасту, голчасту або волокнисту будову. Він білого кольору, іноді забарвлений домішками. Має спайність в одному напрямку. Щільність гіпсу 2300 кг/м 3 твердість 2 порівняно легко розчиняється у воді. Гіпс утворює породу тієї самої назви.

Ангідрит(CaSO 4) - безводний різновид гіпсу, утворює породи однойменної назви. Щільність ангідриту 2900 ... 3000 кг / м 3, твердість З ... 3,5.
^ 2.3.3. Найважливіші види осадових порід та їх будівельні властивості
Багато осадових пород використовують як сировину для отримання інших будівельних матеріалів, а деякі для безпосереднього застосування як будівельний камінь.

^ Пісок та гравій- Гірські породи, що утворилися в результаті вивітрювання різних гірських порід. Розмір зерен піску 0,16...5 мм, гравію - 5...70 мм і більше.

Глиниє тонкоуламковими відкладеннями, що утворилися внаслідок вивітрювання польовошпатових гірських порід (граніти, гнейси та ін.). За складом глини являють собою суміш мінералів каолінітової групи із зернами кварцу, слюдою, оксидами заліза, карбонатами кальцію та магнію. Каолінітові глини (каолін) мають білий колір, інші глини залежно від виду та кількості домішок можуть мати різний колір, аж до чорного. Глина при зволоженні набуває пластичних властивостей і після випалу переходить у каменеподібний стан. Вона є основною сировиною в керамічній промисловості та при виробництві цементів.

^ Гіпс та ангідрит- Породи хімічного походження, що складаються в основному з мінералу гіпсу та ангідриту. Зовнішньо і за своїми фізико-механічними властивостями вони мало відрізняються один від одного. Їх застосовують для виробництва в'яжучих речовин, а деякі різновиди - для внутрішнього облицювання будівель.

Магнезіт- Порода хімічного походження, що складається в основному з мінералу магнезиту. Його застосовують для виготовлення вогнетривких виробів, частково для одержання в'яжучих речовин (каустичного магнезиту).

Крейда- Порода органогенного походження, зазвичай білого кольору, землистого додавання, представлена ​​мікроскопічними раковинами найпростіших організмів. За хімічним складом майже повністю складається з карбонату кальцію, що має невелику міцність. Застосовують як білий пігмент у барвистих складах, приготуванні замазки, а також при виробництві вапна та портландцементу.

Діатоміт- органогенна порода, що утворилася з панцирів діатомових водоростей і частково зі скелетів радіолярій та губок, між якими облягали найтонший мул та глина. Складається переважно з аморфного кремнезему як мінералу опала.

Тремтів- Порода, що утворилася раніше діатоміту, і на відміну від нього складається з аморфного кремнезему у вигляді дрібних кульок опала, зцементованого опаловим цементом. Діатоміт і тріпотіння близькі і за властивостями. Їхня пористість 60...70 %, щільність 350... 850 кг/м 3 , теплопровідність 0,17...0,23 Вт/(м °С). Вміст активного кремнезему становить 75...96%. Трепел і діатоміт використовують для виготовлення теплоізоляційних матеріалів, як активні мінеральні добавки до в'язких речовин. З часом трепел перетворюється на тонкопористу або щільну породу, що важко розмокає. опоку,майже повністю складається з аморфного кремнезему.

Як будівельний камінь головним чином застосовують вапняки різних видів, доломіт і пісковики. Склад та деякі властивості цих порід наведені в табл. 2.3.

Таблиця 2.3.

Склад та властивості деяких осадових порід

Порода	Основні мінерали	Щільність кг/м 3		Межа міцності при стисканні, МПа
		справжня	середня
Вапняк щільний	Кальцит, доломіт	2600...2800	1800.. 2600	15...100 (іноді до 180)
Вапняк пористий:		2600…2800	900… 1400	0,4. ..15
Черепашник, Вапняний туф	Те саме Кальцит	2800...2800	1600…1800	5...15 (деякі до 80)
Доломіт	Доломіт	2500...2900	2200...2800	15...200
Піщаник: крем'янистий		2500...2900	2300...2600	30... 200 І більше
	Кварц,
	опал
вапняний	Кварц,
	кальцит

Вапняки вздебільшого є органогенними породами, але зустрічаються вапняки хімічного походження (вапняні туфи). Вапняки здебільшого складені з мінералу кальциту, але часто містять різні домішки (кремнезем, глину, доломіт, оксиди заліза, органічні сполуки), залежно від яких колір вапняків може бути від білого до темно-сірого з різними відтінками.

Домішка глини у вапняках, що застосовуються як будівельний камінь, навіть у невеликій кількості (3...4 %) різко зменшує їх водо- і морозостійкість. Шкідливий вплив на будівельні властивості вапняків має також пірит. FeS 2 . Вапняки, що містять деяку кількість кремнезему, більш міцні та стійкі, ніж інші види вапняків. Вапняки, в яких присутній доломіт, називають доломітизованими.

^ Щільні вапняки (щільність понад 1800 кг/м 3 ), що складаються з дрібних зерен кальциту, пов'язаних безпосереднім зчепленням кристалів або різними природними цементами (вапняним, вапняно-кремнистим), використовують у вигляді бутового каменю (для фундаментів, стін неопалюваних будівель або житлових будинків в районах з теплим ), плит і фасонних деталей для облицювання стін, цоколів і карнизом, сходів, а також як щебеню для бетону, основи для доріг та сировини для отримання вапна та портландцементу.

Вапняки-черепашники- пористі гірські породи характеризуються невеликою щільністю, низькою міцністю та малою теплопровідністю (див. табл. 2.3). Їх застосовують у вигляді каміння правильної форми для кладки стін, а найбільш щільні різновиди - для облицювання стін, а також як щебеню для легкого бетону.

^ Вапняні туфи - пористі вапняки хімічного походження. Незважаючи на значну пористість, вапняні туфи характеризуються достатньою морозостійкістю, так як вони внаслідок пористої будови (пори замкнуті або великі) мають відносно низьке водопоглинання. Різновид вапняного туфу - травертин, що має дрібноноздрувату будову і високу міцність при стисканні (до 80 МПа), застосовують для облицювання будівель.

Доломіт- Порода хімічного походження, що складається з мінералу доломіту. Властивості його близькі до щільного вапняку. Застосовують доломіт для тих же цілей, що вапняки, а також для виробництва вогнетривів і теплоізоляційних матеріалів.

^ Пісковики, конгломерати та брекчії - породи, що утворилися з пухких відкладень гірських порід, що зруйнувалися, в результаті цементації їх різними природними цементами (вапняним, крем'янистим, глинистим, залізистим та ін.). В результаті цементації пісків утворюються пісковики, зерен гравію – конгломерати, природного щебеню – брекчії. Як будівельний камінь застосовують найбільш міцні і стійкі вапняні та крем'янисті пісковики, а також конгломерати та брекчії на цих природних цементах. Більшість пісковиків – щільні, важкі та теплопровідні матеріали. Їх використовують головним чином для кладки фундаментів, стін неопалюваних будівель, сходів, тротуарів, облицювання будівель, а також у вигляді щебеню для бетонів та інших цілей. Конгломерати і брекчії, що мають декоративність, використовують як облицювальний камінь.
^ 2.4. Найважливіші метаморфічні породи
Метаморфічні (видозмінені) породи утворюються в природі в результаті зміни складу та будови осадових та вивержених порід. Процеси метаморфізму проходять за підвищених температур без розплавлення чи розчинення, при вплив високих тисків і зсувних деформацій. Такі умови виникають тоді, коли вихідні породи в результаті гороутворювальних процесів можуть переміститися з поверхні в глиб земної кори. Через війну може статися перекристалізація мінералів, глибоко змінитися будова, т. е. утворитися зовсім нові породи, щільніші й у найчастіше з ясно вираженої кристалічної структурою. Ці породи можуть бути цілком видозміненими (наприклад, мармур) або з помітним вмістом вихідної породи (мармуроподібні вапняки).

Мінеральний склад метаморфічних порід часто ідентичний вихідним магматичним або осадовим породам.

Текстура метаморфічних порід може бути сланцюватою (гнейси, глинисті сланці) та масивною (мармур та кварцити). ^ Сланцева будова притаманно видозмінених порід, що утворилися в умовах одностороннього тиску. Сланцевість знижує будівельні властивості метаморфічних порід, зокрема морозостійкість і міцність у напрямку, паралельному сланцюватості, але надає їм здатність відносно легко розколюватися по площинах сланцюватості на більш менш тонкі шари.

^ Масивна зерниста текстура характерна для порід, що утворилися при багатосторонньому тиску, коли вихідна осадова порода в результаті перекристалізації та ущільнення стає монолітною, що складається з тісно зрощених кристалічних зерен. Такі породи відрізняються дуже високою густиною в порівнянні з осадовими породами, з яких вони утворилися.

У будівництві з метаморфічних порід застосовують гнейси, глинисті сланці, мармури, кварцити.

Гнейси за мінеральним складом і властивостями подібні до пород гранітного типу, з яких вони утворилися. Через сланцювату будову менш довговічні. У будівництві їх найчастіше використовують у вигляді бутових плит для кладки фундаментів, облаштування тротуарів, облицювання набережних, каналів.

Глинисті сланці - типові сланцеві метаморфічні породи, що утворилися із глин; колір чорний чи темно-сірий. Глинисті сланці не розмокають у воді, стійки проти вивітрювання, легко розколюються на тонкі рівні плитки (3...10 мм), які застосовуються як покрівельний матеріал (природний шифер).

Мармури утворилися в результаті видозміни вапняків (рідше доломітів) і складаються з кристалів кальциту, що міцно зрослися, іноді з домішками зерен доломіту, марганцевих, залізистих і вуглецевих сполук, що надають їм різне забарвлення. При не рівномірному розподілі домішок мармури мають строкате забарвлення з різними візерунками, що надають каменю декоративності. Мармури відрізняються високою щільністю - до 2900 кг/м 3 , малим водопоглинанням - до 0,7%, великою міцністю при стисканні - до 300 МПа, але мають невелику твердість - 3. Мармур добре шліфується і полірується, розпилюється на тонкі плити. Його широко застосовують для внутрішнього облицювання стін, виготовлення сходів, підвіконних дощок та інших виробів. Різновиди мармуру, непридатні для штучних виробів, або відходи при обробці мармуру у вигляді крихти використовують як заповнювач для оздоблювальних розчинів та бетонів. Для зовнішнього облицювання будівель більшість мармурів застосовувати не рекомендується, тому що під впливом атмосферних агентів (води, сірчистого газу, змін температури та ін.) поверхня мармуру втрачає декоративний вигляд і піддається помітній корозії (стає тьмяною, шорсткою і пористішою).

Кварцити утворилися в результаті видозміни крем'янистих пісковиків. Вони мають щільну структуру і складаються з перекристалізованих зерен кварцу, що зцементовані кварцовим цементом. Забарвлення - біле, червоне, темно-вишневе. Кварцити мають високу щільність - близько 2700 кг/м 3 , невелике водопоглинання - менше 0,2%, значну міцність при стисканні - до 400 МПа, велику твердість - 7 і довговічність. Кварцити застосовують для зовнішнього облицювання підвищеної стійкості, підферменного каміння в мостах, іноді у вигляді щебеню та буту, а також як сировина для виготовлення динасових вогнетривів.
^ 2.5. Матеріали та вироби з природного каменю

Види матеріалів та виробів. Технічні вимоги до них
Кам'яні матеріали поділяють за густиною: на важкі - щільністю понад 1800 кг/м 3 і легкі - менше 1800 кг/м 3 ; по межі міцності при стисканні(МПа) – на марки: для важких – від 10 до 100, для легких – від 0,4 до 20; по морозостійкості -на марки: F 15...500 (важкі) та F 10...25 (легкі); по водостійкості- на групи з коефіцієнтом розм'якшення не нижче 0,6; 0,75; 0,9 та 1.

Залежно від призначення та умов застосування природні кам'яні матеріали оцінюють також за твердості, стирання та опору ударнимнавантаженням (наприклад, дорожні матеріали), стійкості проти різних хімічних впливівдовкілля тощо.

за ступеня обробкирозрізняють кам'яні матеріали: грубооброблені (бутовий камінь, щебінь, гравій, пісок) та профільовані (пиляні штучні камені та блоки для стін; каміння, плити та профільні вироби для зовнішнього та внутрішнього облицювання будівель та споруд, підлог; дорожнього будівництва тощо).

Бутовий камінь (бут) - шматки каменю розміром 150...500 мм за найбільшим виміром. Рваний бут ( неправильної форми) видобувається переважно вибуховим способом, а плитняковий (постелистий) отримують з порід пластового залягання розколюванням камнекольним інструментом. З буту зводять греблі, підпірні стінки, фундаменти і стіни будівель, що не опалюються. Внаслідок неправильної форми каміння бутова кладка трудомістка і потребує підвищеної витрати розчину. В індустріальному будівництві її замінюють збірними бетонними та залізобетонними елементами. У зв'язку з цим значну частину буту, що видобувається, переробляють у щебінь або використовують у бутобетонах (бетон з включенням до його складу бутового каменю).

Щебінь - шматки каменю розміром 5...70 мм (для гідротехнічного будівництва до 150 мм). Отримують його дробленням із міцних та морозостійких гірських порід. Зустрічається і природний щебінь, званий древесиною.

Стінові камені та блоки виготовляють із пористих вапняків, вулканічних туфів та інших гірських порід щільністю до 2100 кг/м 3 та межею міцності при стисканні 2,5...40 МПа. Правильну геометричну форму каміння та блоків отримують, як правило, випилюючи їх з масиву за допомогою каменерізних машин; значно рідше випускають колоті штучні камені. Розміри каменів та блоків повинні бути кратні встановленому єдиному будівельному модулю 100 мм. З урахуванням товщини швів каміння та блоки бувають висотою 38...302 см, шириною 82...100 см, товщиною 30...50 см. Укрупнення каменів дозволяє зменшити витрати праці при кладці та підвищити індустріальність будівництва. Собівартість 1 м 3 природного стінового каменю в середньому в 2 рази нижче за собівартість 1 м 3 керамічної цегли, а питомі капітальні вкладення на організацію видобутку пиляного каменю в 2...2,5 разів менше, ніж цегли. Особливо ефективно використовувати природне стінове каміння там, де вони є місцевими матеріалами (у Криму, Молдавії, Закавказзі та ін.).

Облицювальні плити, каміння та профільні вироби виготовляють розпилюванням або розколюванням блоків гірських порід з подальшою їх механічною обробкою для надання правильної форми, розмірів та отримання певної фактури лицьової поверхні.

Плити для зовнішнього облицювання будівель, набережних, опор мостів, гідротехнічних споруд, для довговічних та декоративних підлог громадських будівель з інтенсивними людськими потоками виготовляють із щільних гірських порід, у яких не допускаються тріщини та вміст глинистих та інших домішок.

Для внутрішнього облицювання застосовують мармури і мармурові вапняки, ангідрит та інші м'які породи, що добре розпилюються.

Товщина колотих і тесаних плит для облицювання стін - 100...250 мм, пиляних-12...80 мм. Розпилювання гірських порід алмазними інструментами дає можливість виготовляти плити завтовшки менше 10 мм. Вартість 1 м 2 таких плит у 2...4 рази нижча за звичайні. Пиляні плити мають більшу атмосферостійкість, ніж тесані, так як удари при теску дроблять кристали, створюючи мікротріщини. З тих же гірських порід виготовляють і профільні деталі (цокольні плити та каміння, деталі порта лів, плінтуси, пояски, карнизи, підвіконні та кутові плити), а також елементи сходів та майданчиків. Висока довговічність облицювання з природного каменю в 5...8 разів скорочує трудові витрати на їх експлуатацію в порівнянні з будинками, обробленими кольоровими розчинами та бетонами або пофарбованими силікатними та вапняними фарбами.

Матеріали та вироби для дорожнього будівництва виготовляють з магматичних та осадових гірських порід, які мають високу міцність, мале водопоглинання, добре опираються ударним та стиральним впливам, морозостійким та незачепленим вивітрюванням.

Бортове каміння виготовляють обколкою і обтескуванням порід, причому верхню частину бортового каменю, що виступає над дорожнім покриттям, обтесують чисто, а нижню - грубо. Вартість таких каменів вища, ніж бетонних бортових, але вони значно довговічніші. Ці камені дозволяється застосовувати замість бетонних лише за відповідного техніко-економічного обґрунтування.

^ Бруківку та шашку виготовляють машинним способом (розколюванням) головним чином з діабазу та граніту і застосовують при влаштуванні мостових і т.п.

Жаростійкі та хімічно стійкі матеріали та вироби застосовують у вигляді каменів правильної форми та фасонних плит (гладких та рифлених), щебеню та піску для бетонів і розчинів, а також тонкомолотих порошків для мастик, замазок, шпаклівок тощо. Для матеріалів та виробів, що працюють в умовах високих температур, використовують базальт, діабаз, андезит, туф, хроміт. Для захисту конструкцій будівель та апаратів від кислот (крім плавикової та кремнефтористоводневої) застосовують вироби з граніту, сієніту, діориту, базальту, крем'янистого пісковику, кварциту. Лужне середовище добре витримують плити та каміння із щільних вапняків, доломітів, мармурів, магнезитів та вапняних пісковиків. Важливою умовою служби кам'яних матеріалів в агресивних середовищах є їхня висока щільність. Для експлуатації в таких умовах вони повинні мати щільність і межу міцності при стисканні відповідно не менше 2300 кг/м 3 та 30 МПа для осадових порід і не менше 2400 кг/м 3 та 100 МПа для магматичних, коефіцієнт розм'якшення 0,8... 0,9, кислотостійкість щонайменше 93...95 %.
^ 2.6. Видобуток та обробка кам'яних матеріалів
Технологія кам'яних матеріалів та виробів включає видобуток гірської породи та її обробку.

Пухкі гірські породи (пісок, гравій, глину) видобувають відкритим способом, застосовуючи одно- та багато ковшових екскаваторів або за допомогою гідромеханізації. В останньому випадку вода, що подається гідромонітором під великим тиском, розмиває породу і далі з легко текучої суміші води та породи (пульпи) – у спеціально відведених місцях відбувається осадження піску або гравію та їх сортування.

Щільні гірські породи , використовувані для отримання рваного буту, щебеню або сировини для інших будівельних матеріалів зазвичай розробляють вибуховим способом.

Пористі породи (вапняки-черепашники, туфи), які використовуються для штучних стінових каменів і блоків, розробляють зазвичай спеціальними каменерізними машинами, основними різальними елементами яких є дискові пилки, що мають на обід різці, армовані твердими сплавами або алмазами. Для отримання більших блоків застосовують машини з нескінченними різальними ланцюгами або машини, в яких диски замінені кільцевими фрезами.

Розробка та обробка порід, призначених для облицювання, передбачають такі операції: відокремлення від масиву блоків-напівфабрикатів великих розмірів (4...50 м 3); розпилювання або розколювання блоків на плити чи інші форми виробів; обробка кромок та поверхні виробів.

При видобутку блоків застосовують бурокліновий, абразивний та термічний способи. Бурокліновий спосіб використовують при видобутку дуже твердих та міцних порід (граніту та інших вивержених порід). Абразивний спосіб (розпилювання) застосовують при вирізанні блоків з більш м'яких порід (мармуру, вапняку, туфу). При термічному способі на породу, що розробляється, направляють високотемпературний (понад 2500°С) газовий струмінь. Цей струмінь викидається з камери згоряння гасу в кисні або бензину в повітряному середовищі з надзвуковою швидкістю (близько 2000 м/с) і руйнує породу.

Розпилювання блоків на плити роблять частіше рамними пилками, рідше канатними. В обох випадках використовують абразивний порошок (кварцовий пісок, порошок із загартованої сталі та ін), що подається разом з водою під полотна пилок (канатів), який власне і здійснює розпилювання, або застосовують пилки, армовані твердосплавними або алмазними вставками.

Для обрізки плит та отримання профільованих виробів (поясків, карнизів тощо) застосовують фрезерні та профільні машини. Ріжучим елементом у цих машинах є диски, що стирають, або профілюючі деталі, виготовлені з особливо твердих абразивів. Поверхням плит та інших кам'яних матеріалів надають ту чи іншу фактуру (рельєф поверхні), Для цього застосовують ударну обробку твердих порід (скалювання їх поверхні ударами) різними каменетесними інструментами або абразивну обробку (розпилювання, шліфування, полірування), а також термічну обробку. Опис видів фактур наведено у табл. 2.4.

Таблиця 2.4 .

Види фактур кам'яних матеріалів

Спосіб обробки	Фактура	Короткий опис фактури
Ударний (Сколювання ударами)	Скеля	Вид як при розколі породи (великі пагорби та западини) без слідів інструменту на поверхні
	Рифлена	Правильне чергування гребенів та западин глибиною до 2 мм. Поступово шорстка з переривчастими борозенками глибиною 0,5...1мм
	Борозняна (Кована)
	Крапкова	Поступово шорстка з точковими заглибленнями 0,5. ..2 мм.
Абразивний (обробка з абразивними матеріалами)	Пиляна	Нерівномірний розподіл борозенок глибиною до 2 мм
	Шліфована	Рівномірна шорсткість із глибиною рельєфу до 0,5 мм
	Лощена	Гладка бархатисто-матова з виявленим малюнком та кольором каменю
	Дзеркальна	Дзеркально-блискуча з кольором, що повністю виявився, і малюнком каменю

Шліфовану, лощену та дзеркальну фактури отримують на спеціальних шліфували-полірувальних верстатах. Застосування при шліфуванні та поліруванні як абразивний матеріал дрібного та пилоподібного алмазів, як і при різанні, різко збільшує продуктивність верстатів, покращує якість виробів та знижує їх вартість.
^ 2.7. Заходи захисту кам'яних матеріалів від вивітрювання у спорудах
Неодмінною умовою тривалої служби кам'яних матеріалів у спорудах є правильний їх вибір з урахуванням експлуатаційного середовища, хіміко-мінералогічного складу та структури матеріалу. Однак навіть найміцніші породи, з яких виконаний матеріал, під безперервним механічним та хімічним впливом атмосферних факторів та різних мікроорганізмів руйнуються. Цей процес за аналогією із руйнуванням гірських порід на земній поверхні називають вивітрюванням.

Основні причини вивітрювання природних кам'яних матеріалів у спорудах: замерзання води в порах та тріщинах, що викликає внутрішню напругу; часта зміна температури та вологості, що викликає появу мікротріщин; розчинна дія води та зниження міцності при водонасиченні; хімічна корозія під дією газів (Про 2 , СО 2 та ін), що містяться в атмосфері, і речовин, розчинених у ґрунтовій або морській воді. Різні мікроорганізми та рослини (мохи, лишайники), поселяючись у порах та тріщинах каменю, витягують для свого харчування лужні солі та виділяють органічні кислоти, що викликають біологічне руйнування каменю.

Стійкість матеріалів проти вивітрювання тим вища, чим менше їх пористість та розчинність. Тому всі заходи щодо захисту кам'яних матеріалів від вивітрювання спрямовані на запобігання їх впливу води та на підвищення поверхневої щільності. Ці заходи можуть бути конструктивними та хімічними.

Конструктивно захист конструкцій від зволоження здійснюють шляхом устрою належних стоків води, надання кам'яним матеріалам гладкої поверхні та такої форми, при яких вода, що потрапляє на них, не затримується і не проникає всередину матеріалу.

^ До хімічних заходів відносять створення на лицьовій поверхні каменю щільного водонепроникного шару або гідрофобізацію. Одним із способів підвищення поверхневої щільності є флюатування,при якому карбонатні породи просочують солями кремнефторістододородної кислоти, наприклад флюатом магнію. В результаті реакції, що відбувається:
2CaCO 3 MgSiF 6 = 2CaF 2 MgF 2 SiO 2 2CO 2 .
у поверхневих порах каменю виділяються практично нерозчинні у воді фториди кальцію та магнію та кремнезем, зменшуючи пористість та водопоглинання поверхневого шару та дещо перешкоджаючи забруднення облицювання пилом. Некарбонатні пористі породи попередньо обробляють водними розчинами кальцієвих солей, наприклад, хлористим кальцієм, а після просушування - содою, потім флюатом.

Гідрофобізація,т. е. просочення пористого кам'яного матеріалу гідрофобними (водовідштовхувальними) складами, що перешкоджають проникненню вологи в матеріал, також підвищує їх стійкість проти вивітрювання.

Хороші результати дає просочення кремнійорганічними рідинами та іншими полімерними матеріалами, а також розчинами парафіну, стеарину або металевих мил (алюмінієвого, цинкового та ін) в органічних розчинниках, що легко випаровуються (бензині, лаковому гасі і т. д.).

Довговічність пористого каменю значно збільшує просочення його поверхневого шару розчином мономеру з подальшою полімеризацією мономеру у порах каменю при термокаталітичній або радіаційній обробці.
Література

1. 
   Домокєєв А.Г. Будівельні матеріали. - М. Вищ. шк. , 1987. - 495 с.
2. 
   В. Шуман. Світ каменю. Том 1. - М. Світ, 1986. - 216 с.
3. 
   Walter Schumann. Steine ​​Mineralien. Mineralien, Edelsteine, Gesteine, Erze. - München, Bern, Wein: BLV Verlagsgeselschaft - 460 s.