Що таке мармур і як його видобувають?

Мармур – це унікальний натуральний камінь. За словами сучасного промислового декоратора Рафаеля Галіотто, він «полоняє, тому що втілює наші бажання доторкнутися до вічності». Недарма виходить, що античні імперії цілком побудовані з нього.

У статуях і будинках, багато з яких – шедеври мистецтва, ніби застиг час, і закарбувалися цілі епохи. Сьогодні камінь у пошані не менше, ніж у давнину, – це один із найблагородніших природних матеріалів, чиї декоративні властивості цінуються у різних сферах.

Опис та властивості каменю

У природного мармуру процес освіти у тому, що під впливом деяких фізико-хімічних умов структура осадових порід видозмінюється. Так, з вапняку та домішок мінералів народжується цей гарний камінь з неповторним малюнком із переплетень прожилок. І виходить, це не мінерал, а мономінеральна гірська порода, що включає переважно кальцит CaCO3.

На зламі камінь має рівний привабливий блиск, який і зумовив його назву, адже з латині marmor означає блискучий. Також перекладається грецький варіант – «мармарос». Показник твердості мармуру за мінералогічною шкалою Мооса – від 2,5 до 3 одиниць, а густина його дорівнює 2,3-2,6 г/см³. За ці властивості, які забезпечують податливість матеріалу, цінують його скульптори.

Такі властивості, як колір та малюнок, визначають домішки у складі. І впливають на цінність кожного зразка, як у більшу, так і меншу сторону. Примітно, що кожен мармуровий валун має специфічний візерунок, який можна порівняти за неповторністю з відбитками пальців людини.Унікальний малюнок залежить від місцевості, де видобувають мармур, а визначається він процесами, які протягом мільйонів років формують всю скелю.

Характеристики кам'яного візерунка та забарвлення можуть бути настільки ексклюзивними, що навіть в одній географічній області можна видобути виключно з одного мармурового кар'єру один-єдиний вид породи. Яскравим прикладом є камінь Дарк Імперадор. Він має коричневий колір і малюнок із прожилок кальциту, а видобуток цього мармуру виробляється в Іспанії.

Колір у багатьох випадках – визначальний чинник сорту чи підвиду, це результат рівномірного розподілу, чи навпаки, локальної концентрації мінералів у гірській породі. Якщо у складі мармурового каменю є мікрокристали гематиту, то зразок набуває цілої гами відтінків: від блідо-рожевого до цегляно-червоного кольору. Наявність хлоритів забарвлює породу в тони зелені: від ніжно-фісташкових до густо-зелених фарб.

Присутність мікрокристалів піриту або сірчаного колчедана дає сірі відтінки: від світло-сталевих прожилок до насиченого темного графіту. У випадку, якщо в породі повністю відсутні або є мінімум перераховані мінерали, мармур виходить характерного білого кольору, чистого або з перламутром.

Ще одна цінна якість каменю – зносостійкість. Перші помітні зміни у виробах виявляють себе лише через 150-200 років. Крім того, матеріал має велику стійкість до температурних перепадів.

Різновиди та видобуток каменю

У природному середовищі існують сотні видів каменю, які різняться між собою за кольором, географією знаходження, структурою та зчепленням зерен. У цьому колір – важливий, але з головний чинник визначення виду мармуру.Найцінніші та найпопулярніші сорти названі за місцем видобутку:

1. Каррарський мармур. Уславився як улюблений матеріал великого скульптора Мікеланджело. Роботи багатьох інших іменитих майстрів також створювалися із нього. Для цього унікального та найціннішого сьогодні сорту характерний молочно-білий колір, іноді з ніжно-блакитним відливом. Історично видобувається в регіоні Тоскана, під містечком Каррара, яке розташоване в Апуанських Альпах.
   
2. Саянський мармур. Для нього типові білі, рожеві та кремові зразки з хвилеподібним малюнком. Видобувається цей різновид в одному з найстаріших російських родовищ мармуру - Саянському гірському масиві. Він твердіший, ніж інші сорти, і часто йде на виробництво виробів малих форм та розмірів.
3. Уфалійський мармур. Цей вид також російського походження з Уфалейського родовища на Східному Уралі. Йому властиві сірі відтінки з білими прожилками, часто є блакитний відлив. Малюнок каменю – полосчастий, тому використовується як дорогий облицювальний матеріал.

У мінералогії виділяють такий вигляд, як юрський мармур. Єдине місце його видобутку у світі – це парк Альтмюльталь, що у Баварії. Ця порода за складом та властивостями є не мармуром, а щільним мармурованим вапняком, у структурі якого спостерігається високий відсоток біологічних включень – копалин (коралів, водоростей, поліпів). Завдяки їм візерунок каменю стає не просто унікальним, він набуває живої краси.

Покладами каменю багаті не лише італійські та російські землі. Відомі родовища східних країн СНД – Грузії, Вірменії, Узбекистану та деякі регіони України.Також розробки мармуру здійснюють у Франції, Норвегії, Південній Африці, США і на Кубі.

Видобувати камінь було нелегко за всіх часів. За старих часів людям доводилося спочатку знайти в скелі природний злам, потім вони вставляли туди металеву смужку і вдаряли по ній, поки не відколювалися брили. У 18 столітті процес спростився завдяки винаходу вибухівки, а 19 століття стало періодом технічного вдосконалення, коли стало можливо випилювати по кілька блоків відразу. І все-таки, порівняно з тим, як добувають мармур сьогодні, це досить трудомісткий процес.

Справжня революція в мармурових кар'єрах відбулася лише 30 тому, коли винайшли алмазну пилку і навчилися застосовувати сталевий дріт з алмазним напиленням. Вони приводяться в дію потужною сучасною «розумною» технікою та ріжуть скелю під будь-яким, заданим спеціальною програмою, кутом.

Цікаві факти про мармур

1. У російськомовному варіанті вимови «мармор» перетворився на «мармур» завдяки великому вченому Михайлу Ломоносову. Він просто поміняв місцями літери. На словнику У. І. Даля на рівних є сусідами і «мармур», і «мармор».
2. Назва каменю відбито і на географічній карті: у Туреччині є місто Мармаріс і острів Мармара, який розташувався в Мармуровому морі.
3. Найбільші світові родовища цієї породи розташовуються на Уралі – тут видобуваються білі, сірі, жовті, чорні та рожеві камені.
4. Найвишуканішими сортами є італійські: крім мармуру з Каррари цінується червоний мармур Verona, Portoro з Лігурії, Pietra di Trani з Апулії, Custonaci з Сицилії.
5. Мармуру здавна приписували лікувальні властивості.І сьогодні літотерапевти стверджують, що йому під силу перемагати хвороби шлунка та недуги, пов'язані із розладами психіки.
6. Опис мармуру як магічного каменю теж прийшов із глибини століть. В Індії збереглося повір'я, що будь-якій, навіть найбіднішій сім'ї слід мати в будинку предмет з мармуру - він послужить талісманом-посередником між земним світом і світом високих духовних сутностей.

Астрологи вважають камінь талісманом символів водної стихії. Риби, Скорпіон і Рак, що народилися під сузір'ями, можуть істотно поліпшити свою життєву позицію, а також захиститися від впливу негативних сил. Для цього потрібно лише придбати мармуровий амулет.

Але й решті, кому до душі цей унікальний природний камінь, можна сміливо носити на собі оберіг з нього. Цей органічний матеріал швидко «уживається» з аурою господаря і готовий допомагати будувати світ гармонії довкола себе. А інакше бути і не може, адже мармур натуральний – це не лише атрибут розкоші та достатку, а й символ прекрасного та вічного.

Найблагородніший камінь: як обробляють мармур

Ми присвятили цей огляд сучасним технологіям обробки мармуру – усім етапам, які проходять камінь від родовища до підсумкової форми.

Особливе місце у будівництві та архітектурі мармур зайняв набагато раніше інших порід: у музеях античного мистецтва ми можемо вдосталь милуватися елегантними статуями та потужними колонами – останками величі стародавньої цивілізації. Вже у Стародавньому Римі та Персії мармурове оздоблення вважалося ознакою шляхетності та високого соціального статусу господаря будинку. Але ні для кого не секрет, що мармур вимагає дуже копіткої та багатоетапної обробки, яка може виконуватися кількома різними способами.Ми розповімо вам про те, як зробити так, щоб мармур ожив у руках майстра і виявив світові всю свою красу.

Пилку, Шура, пилку: технологія обробки

Як і будь-яка порода натурального каменю, мармур може піддаватися обробці декількома способами, але їх різноманіття можна загалом і в цілому розділити на дві групи методів: механічний і термічний.

При термічній обробці поверхню мармуру нагрівають до високих температур або піддають дії високого тиску. Ця технологія набула поширення насамперед на промислових підприємствах, де є необхідне обладнання та можливість створити високі потужності. Умовно до термічних способів відноситься обробка каменю різними кислотами та поверхнево-активними речовинами, які злегка «розм'якшують» його структуру.

Механічний метод обробки каже сам за себе. Поверхня каменю випробовують на міцність за допомогою різноманітних абразивних інструментів. Ця технологія обробки не вимагає таких високих енергетичних витрат, як термічний метод, тому може застосовуватися як на підприємствах, так і приватними майстрами-різьбярами по каменю.

Термічний та механічний способи обробки каменю годяться не тільки для мармуру, але і для всіх натуральних порід. Ми ж докладніше зупинимося на тих, що використовуються безпосередньо для мармурового каменю.

Отже, серед механічних технологій найчастіше можна зустріти такі

• розпил. Це необхідний етап за будь-якого способу роботи з матеріалом. Мармур після видобутку з кар'єру розпилюється на плити і після цього або вирушає до кінцевого замовника, або надходить на подальшу обробку.Розпиляний мармур з необробленою поверхнею теж може використовуватися в роботах: його малюнок дуже добре виражений, що сподобається поціновувачам «натуральності»;

• шліфування слід безпосередньо за розпилом, і цей етап також може бути кінцевим - якщо ви хочете, щоб мармур мав трохи тьмяну і матову поверхню. Особливо часто шліфований мармур використовується для обробки підлоги, так як має гарні протиковзкі властивості;

• точкова обробка і є справді творчий процес – це створення скульптур і барельєфів, прикраса, інкрустування та багато іншого. Мармур здобув популярність у скульпторів завдяки своїй м'якості, якщо порівнювати його, наприклад, із гранітом;
• полірування - Надання «лоска» на фінішних стадіях обробки; вона дозволяє показати малюнок породи у всій красі, так як мармур з різних родовищ сильно відрізнятиметься на вигляд. Не завжди, але часто, мармур полірують до дзеркальності, щоб навколишній простір відбивався у скульптурі; втім, часто обмежуються і не таким ретельним поліруванням.

• бучардування (штучне старіння) мармуру часто використовується для створення кантристилю або античного інтер'єру. Метод полягає в тому, що за допомогою обертального руху абразивних інструментів верхній шар матеріалу знімається невеликими сколами – у результаті з'являється зерниста, шорстка структура, яка гарна як зовні, так і з погляду практичності: мармур перестає ковзати.

Термічні технології обробки мармуру включають такі способи:

• термообробка. Даний спосіб обробки застосовується у промислових умовах і полягає у короткочасному нагріванні поверхні каменю до температури плавлення. В результаті виходить шорстка поверхня, на якій видно сліди лущення. Така обробка використовується для надання поверхні мармуру додаткової міцності;

• кристалізація. Цей варіант обробки схожий на термообробку. Він має ті ж цілі – надання поверхні міцності. Але на відміну від термообробки, кристалізація виконується за допомогою спеціальних хімічних речовин, так званих ПАР (поверхнево-активних речовин) і різних кислот. В результаті поверхня набуває додаткової міцності і стає дзеркальною, з чітко вираженим кольором і малюнком каменю.

Як можна побачити, результати механічної та термічної обробки мармуру можуть вийти зовсім різними: фактура поверхні виходить на будь-який смак і колір - гладкою, шорсткою, опуклою, глянсовою та матовою. Це дозволяє використовувати мармур в різних цілях як в обробці, так і в будівництві. Наприклад, мармур із пиляною або термообробленою поверхнею добре підійде для садових доріжок, а шліфований ми можемо зустріти на сходах сходів. Але на підлозі може бути й інший варіант каменю – наприклад, мармур з полірованою та лощеною поверхнею, хоча найчастіше його використовують для оздоблення зовнішніх стін фасадів, а також для декору та оздоблення внутрішніх приміщень.

Обробка: слово майстра

Усі породи каменю поділяються на тверді та м'які породи. Мармур належить до м'яких, завдяки чому і заслужив особливу любов майстрів по роботі з каменем: можливо створити як монументальні колони, так і мініатюрні витончені фігурки.Але незважаючи на високу м'якість матеріалу, обробка мармуру є процесом досить трудомістким, що вимагає використання інструменту з високою точністю та точного дотримання встановленої поколіннями майстрів технології. Незважаючи на те, що мармурові вироби ручного вироблення досі вважаються елітою серед матеріалів, поступово ручна обробка мармуру йде в минуле – на зміну рукам майстра приходять сучасні високотехнологічні інструменти: наприклад, стаціонарні верстати для обробки мармуру (на промисловому виробництві), або менш габаритні прилади – ручні бури або шліфувальні машини для каменю.

Перший етап обробки - розпил мармуру на плити меншого розміру - проводиться за допомогою спеціальних верстатів (на малюнку - популярна модель Fraccaroli FB/G 3500). Такі верстати можуть відрізнятися за потужністю та призначенням: наприклад, вони бувають більш компактними (верстати для плитки), консольними та мостовими. Невеликі плиткові верстати призначені для підрізування каменю за місцем і можуть використовуватися як усередині приміщень, так і зовні. А ось мостові верстати призначені лише для використання усередині спеціально обладнаних приміщень. Вони, як правило, багаторежимні і можуть працювати в режимі мокрого різання з подачею води або сухого різання без подачі води.

Відмінним прикладом верстата розрізки з подачею води є Manta LX TB 120/750 від виробника Nuova Mondial Mec; ця модель стала справжнім світовим «хітом» і активно використовується на виробництві у Росії та країнах СНД. Верстат компактний і при цьому досить потужний, здатний різати камінь завтовшки до 300 мм завтовшки і до 700 мм завдовжки.

Розкрій та шліфування мармуру проводиться за допомогою гідроабразивного різання. Інструмент такого типу вважається універсальним і може застосовуватися для інших видів каменю. Подібний інструмент досить дорогий, і його можуть дозволити лише підприємства, що спеціалізуються на роботі з каменем.

Для шліфування та полірування мармуру використовуються різні типи шліфувальних машин та полотерів. Ці інструменти оснащуються регуляторами оборотів, подачею води, м'яким пуском та іншими корисними опціями, що забезпечують максимальну якість шліфування за мінімальних витрат матеріалів і сил. Прикладом може бути шліфувально-полірувальна машина LW 802 VR виробництва компанії Flex або шліфувальна машина СНА 430 АА.

Є й інші види інструментів, крім описаних вище: наприклад, різні ручні бури зі змінними насадками як для промислового – їх часто використовують для виготовлення таких архітектурних елементів, як балясини та барельєфи.

Але головними учасниками процесу шліфування є зовсім не верстати, а спеціальні фрези та полірувальні кола. Все різноманіття моделей поділяється на чотири групи: торцеві фрези, профільні фрези, шліфувальні круги та шліфувальні диски. В особливу групу виділяються дискові пилки, які використовують тільки на верстатах, що розрізають.

Торцеві фрези використовуються для обробки торців виробу з каменю. Профільні фрези використовуються в шліфуванні, поліруванні та профільній обробці кромок виробу без трафарету. Фрези найчастіше використовуються разом із стаціонарними верстатами або переносним малогабаритним інструментом.

Абразивні круги та шліфувальні диски використовуються для шліфування та полірування поверхні мармуру.Їх встановлюють на консольно-полірувальні верстати або крайко-шліфувальні машини.

В окрему групу виділяються абразивні та алмазні щітки для штучного старіння, які використовуються для надання мармуру античного вигляду Відомими світовими виробниками з широким модельним рядом є компанії Frankfurt Diam-S та Airflex.

Етапи обробки мармуру

Більшість мармуру, який надходить на продаж, все одно проходить попередню обробку на підприємствах виробника. Вона полягає в розпилі та грубому шліфуванні, а також просочуванні поверхні захисними полімерними смолами.

Цей технологічний підхід виконує важливу роль: він закриває мікротріщини та каверни, а крім того, оброблений смолами мармур краще зберігається під час транспортування – додаткова ручна обробка буде проводитися безпосередньо на місці.

У продажу завжди є велика кількість готових виробів з мармуру, відполірованих з кристалізованою поверхнею. Однак згодом поверхня мармуру зношується в будь-якому випадку, і вам потрібно буде провести реставрацію. Знаючи нехитру послідовність дій при обробці, можна легко та швидко виконати обробку мармуру самостійно.

Отже, ось послідовність дій, необхідні обробки мармуру:

• розпил та підрізування;
• шліфування (іноді одночасно зі шліфуванням проводиться чищення);
• штучне старіння (за бажанням);
• полірування та лощення (разом з цим може проводитися забарвлення);
• кристалізація мармуру

Розпил мармуру

Як ми вже зазначали вище, цей вид робіт найпростіший і найшвидший, в даний час він повністю виконується на верстатах.Спочатку на верстаті виставляються обмежувачі під певний розмір, а потім пристрій запускають у дію. Розпил і припасування мармурових плит зазвичай необхідні при першому укладанні; однак при заміні частини сходів, підлоги або плит на стіні цей процес доведеться виконати повторно.

При всій простоті цієї операції є два важливі моменти, які не можна залишити без уваги. По-перше, найкраще використовувати для різання верстат з водяним охолодженням. Це істотно продовжує термін експлуатації самого верстата, а крім того, позбавляє майстра шкідливого пилу. По-друге, при виборі верстата необхідно звернути увагу на можливість зрізу під кутом. Ця опція значно полегшує майстру процес роботи, та й можливостей для створення різних форм і фактур стає значно більше.

Шліфування мармуру

Шліфування поверхні зазвичай проводять вже тоді, коли встановлені плити, а також під час реставрації. Це дозволяє вирівняти невеликі перепади та усунути відколи та вибоїни. Виконують шліфування за допомогою кутової шліфувальної машинки, на яку встановлені алмазні шліфувальні або корундові круги.

Якщо детально описувати процес шліфування, він виглядатиме так:

• готується розмивний розчин, розводиться концентрований ПАР, яким змочується поверхня. Пропорцію потрібно вибирати згідно з інструкцією на упаковці;
• за допомогою шліфувальної машинки знімаються надлишки. Якщо оброблена ділянка сильно відрізняється за кольором від інших, виконується додаткове шліфування;
• при цьому потрібно постаратися, щоб з поверхні було знято мінімальний шар каменю;
• за допомогою промислового пилососа забираються надлишки розчину, після чого поверхня сохне протягом години-двох; наносяться захисні засоби.

Чищення мармуру

На жаль, після шліфування на поверхні мармуру можуть залишитися різні забруднення, що в'їдаються у структуру каменю; для їх усунення необхідне чищення каменю. Робота вимагатиме від вас деякої кількості часу – після того, як кошти наносяться на поверхню, необхідно почекати, доки вони вступать у хімічну реакцію; і лише після цього виконується шліфування. Нижче ми перерахуємо типи засобів, які використовуються для чищення мармуру:

Концентровані ПАРи використовуються усунення будь-яких типів поверхневих забруднень, і навіть захисних засобів, нанесених раніше.

Очисні засоби із слабокислою реакцією застосовуються для іржі і металів, що окислилися (якщо мармур використовується, наприклад, спільно з алюмінієм);

Імпрегуючі склади наносяться вже після шліфування; вони призначені захисту мармуру від подальших забруднень.

Поліакрилати, поліетилени та поліуретани також відносяться до засобів, які використовуються після шліфування, і призначення у них таке саме, як у імпрегнуючих складів.

Шліфуємо «під античність»

В оздобленнях інтер'єру в античному стилі часто використовується штучно зістарений мармур; у такому разі після процесу шліфування буде потрібна ще додаткова обробка, яка виконується за допомогою спеціальних щіток-насадок.

Штучне старіння виконується в кілька етапів:

• готується розмивний розчин, для якого концентрований ПАР розбавляється в пропорції, згідно з інструкцією на упаковці;
• шліфувальна машина зі спеціальною щіткою-насадкою шліфує поверхню;
• промисловий пилосос прибирає надлишки розчину, після чого поверхня має висохнути;
• наносяться захисні засоби, після чого можна перейти до полірування;

Полірування та лощення мармуру

Полірування – передостанній етап усіх робіт із мармуром; вона вимагатиме тих же інструментів, що й шліфування, але абразивний елемент матиме дрібнішу фракцію. Після завершення шліфування необхідно нанести захисні засоби, а також закристалізувати поверхню.

Кристалізація мармуру

І нарешті, ми дісталися підсумкового етапу обробки мармуру. Кристалізація забезпечує поверхні додаткову міцність, а також робить яскравішим і помітнішим колір і малюнок каменю.

Послідовність робіт при кристалізації така:

• замішується кристалізатор до густої маси – найчастіше використовують порошковий кристалізатор «CRISTALLO», або рідкий кристалізатор «VETRO-GLASS»;
• паста наноситься на поверхню мармуру, а потім розподіляється невеликою ділянкою;
• шліфувальна машина з абразивним елементом для полірування обробляє поверхню до появи блиску;
• бруд та залишки кристалізатора забираються за допомогою промислового пилососа;