Долговечность гранитного камня как заполнителя

Для заполнения используемых в гидротехническом строительстве габионов обычно применяются камни основной фракции 100 – 350 мм. В зависимости от местности и наличных ресурсов, это может быть бутовый камень, песчаник, кварцит и др. Но для условий практически всей территории Украины (степной, лесостепной, полесской и западной зон) одним из самых лучших вариантов считается гранитный камень. Тому способствуют как его отличные физико-химические свойства, так и широко распространенные выходы гранитов Украинского щита и Волыно-Подольской плиты на поверхность, где становится возможным его добыча открытым способом. Так, действующие карьеры имеются практически в каждой области (до 5 и более мест добычи на область), за исключением северо-восточной (Харьковская, Сумская области) и южной зоны (Одесская, Херсонская области), где поверхностные выходы гранитов отсутствуют.

Гранит – горная порода магматического происхождения (в отличие от осадочных песчаников и известняков), интрузивного типа, образуется путем излияний магмы в глубине земной коры и ее медленного остывания в условиях высоких давлений. Является одной из самых плотных, твёрдых и прочных горных пород. Его основные характеристики:

• плотность до 2600 кг/м3 (для сравнения - песчаник 1900 -2500 кг/м3, известняк 2500 кг/м3);
• прочность на сжатие до 300 МПа (известняк до 40 - 50 МПа, песчаник 50 – 80 МПа);
• температура плавления – 1260 град. С;
• твердость (по шкале Мооса) – 7 (оставляет царапины на стекле);
• истираемость – 0,25 – 0,5 г/см2;
• водопоглощение – от 0,06% до 0,5% (песчаник 1 – 2%, известняк 15 – 30%).

Один из самых низких среди горных пород показателей водопоглощения определяет такое важное строительное качество гранита, как высокую морозостойкость. Поскольку он почти не поглощает воды даже в условиях постоянного контакта с ней, он практически не подвержен морозному растрескиванию, водной и ветровой эрозии (в инженерном, а не геологическом понимании термина).

Другое его важное свойство – высокая химическая стойкость (в отношении факторов природной среды). Он не подвержен окислению атмосферным воздухом, воздействию соленой морской воды, других природных водных растворов, в том числе сточных, канализационных вод. Благодаря комплексу своих качеств, в качестве строительного материала гранит обладает исключительно высокой долговечностью.

Существует миф о высоком радиационном фоне гранитного камня, который в значительной мере поддерживается конкурентами – карьерами по добыванию строительного камня иной природы. Действительно, гранит имеет магматическую, а не осадочную природу (радиационный фон осадочных пород равен естественному, около 0.10-0.15 мкЗв). Предельной нормой природного радиационного фона считается уровень до 0.30 мкЗв. Многочисленные измерения радиационного фона различных гранитов (по месту залегания, добычи) показывают средний уровень 0.10 - 0.30 мкЗв, то есть – в пределах нормы. Такие месторождения гранитов (для Украины – это подавляющее большинство) относятся к 1 классу природной радиации, и могут применяться повсеместно, без ограничений.

Но есть в Украине ряд месторождений гранита, относящиеся к 2 классу природной радиации (Токовское (Carpazi) в Апостоловском районе Днепропетровской области, Ореховское (Brown Nut) в Новоукраинском районе Кировоградской области, Янцевское (Real Grey) в Вольнянском районе Запорожской области, Танское (Tansky) в Уманском районе Черкасской области), с увеличенным уровнем природной радиации до 0.40 - 0.60 мкЗв. Такой гранит может иметь ограничения для применения в качестве отделочного материала для внутренних работ. В качестве же общестроительного материала, особенно для гидротехнического строительства, может применяться без ограничений.

Окрас гранитного камня варьируется в значительных пределах. В зависимости от химического состава (местоположения карьера), обычно имеет светлоокрашенные тона розового, красного, зеленого, серого. Его привлекательная цветность и структура (фактура), в комплексе с прочностью, стойкостью и долговечностью, определяют его популярность также в качестве отделочного материала.

Но нас интересует ценность гранита в качестве наполнителя коробчатых или плоских габионов, в рамках гидротехнического строительства, укрепления берега и ландшафтного благоустройства территории (участков). В таком качестве, среди всех его многочисленных свойств, наиболее ценными являются:

• достаточно высокая плотность, которая обеспечивает значительную массу для габионных конструкций, и соответственно – требуемую их устойчивость, несущую способность;
• комплекс свойств (высокие прочность, твердость, морозостойкость, низкие истираемость, водопоглощение, химическую активность), которые определяют его исключительную долговечность как строительного материала.

Без преувеличения, для условий Украины ни один другой каменный материал природного или искусственного (промышленные шлаки) происхождения не может составить конкуренцию граниту по таким качествам, как долговечность и широкая доступность (почти для всех регионов).