Өлшемді тас материалдар және олардың өңделуі

Кіріспе

Табиғи тас белгілі бір өлшемдер мен пішіндерге өңделген. Өлшемді тас – белгілі бір өлшемдер мен пішіндерге сай таңдалып алынып, өңделген (мысалы, кесілген, қашалған, бұрғыланған немесе ұнтақталған) табиғи тас немесе тау жынысы. Тастың түсі, текстурасы мен өрнегі, сондай-ақ беткі қабатының өңделуі де қалыпты талаптар болып табылады. Таңдаудың маңызды критерийлерінің бірі – беріктік: өлшемді тастың берік болу қабілеті, оның күші, шіруға төзімділігі және сыртқы түрін сақтау мерзімі. Өлшемді тас немесе құрылыс материалдары ретінде қолданылатын ұнтақталған тас өндіретін карьерлердің арасында өзара алмасу мүмкіндігі бар. Көптеген карьерлер екі түрлі өнімді де өндіре алады, сондықтан ұнтақталған тас карьерін өлшемді тас өндірісіне қайта жарақтандыруға болады. Бірақ, ең алдымен, күшті және бақытсыз жарылыстар нәтижесінде сынып қалған тас алынып тасталуы керек. Өлшемді тас алмаз сыммен кесу, алмаз лентамен кесу, отпен кесу (желдеткіш бұрғылау) немесе Primacord – әлсіз жарылғыш затты қолдана отырып, жеңіл және таңдап жарылыс сияқты дәл және нәзік әдістермен бөлінеді.

Тас және тау жыныстары түрлері

Құрылымдық және сәндік өлшемді тас ретінде әр түрлі магмалық, метаморфты және шөгінді тау жыныстары қолданылады. Бұл тау жыныстары көбінесе гранит, әк тас, мәрмәр, травертин, кварц негізіндегі тас (құмтас, кварцит) және шифер деп аталады. Әдетте арнайы кіші типтер деп саналатын өлшемдік тастың басқа түрлері: алабастр (массивті гипс), сабын тас (массивті талк), серпентин және табиғи тастан жасалған әртүрлі өнімдер. Өлшемді тасқа ерекше сәулеттік және эстетикалық эффект алу үшін әртүрлі өңдеулер қолданылады. Бұл өңдеулерге мыналар жатады, бірақ олармен шектелмейді: Жылтыратылған өңдеу бетке жоғары жылтырлық және түсетін жарықтың күшті шағылысуын береді (демеге жуық). Жұмсақ өңдеу тегіс, жібектей ("жұмыртқа қабығы") сияқты, шағылыспайтын бетті қамтамасыз етеді. Көбірек текстуралы өңдеулерге щеткамен соққылау, құмды лақтыру және термиялық өңдеу кіреді. Құстың тырнағына ұқсас өрнекпен щеткамен соққыланған өңдеу, әртүрлі кедір-бүдыр құралдармен жасалған дөрекі, бірақ біркелкі үлгілі бетті құрайды. Құмды лақтыру арқылы жасалған бет құм немесе металл бөлшектерін жоғары жылдамдықпен тас бетіне тигізу арқылы бедерлі, бұзылған бетті қамтамасыз етеді. Термиялық (немесе жалынмен өңделген) өңдеу жоғары температуралы жалынды қолдану арқылы текстуралы, шағылыспайтын бетті, жарықтардың аз шағылысуымен жасайды. Бұл өңдеу тастың табиғи түсін минералдық құрамына байланысты өзгерте алады, әсіресе темірдің жоғары деңгейі бар тастарда. Ең оңай қол жетімді жалпы (графикалық емес) анықтамалар – соңғы Минералдар жылнамасының тарауы (статистикасымен бірге өндіріс және сыртқы сауда) және соңғы (31-шы нөмірі) Dimension Stone Advocate News (жаңа "эко-құрылыс" дамуы және сұраныс статистикасы); төменде қараңыз. Ең толық, графикалық анықтамалар – Abraxas Verlag компаниясының Табиғи тас дерекқоры (www.naturalstonedatabase.com), "Дүниежүзілік өлшемді тастар, I және II томдары" (Америка Мәрмәр Институты) және "Дүниежүзілік табиғи тастар CD-сі".

A variety of igneous, metamorphic, and sedimentary rocks are used as structural and decorative dimension stone. These rock types are more commonly known as granite, limestone, marble, travertine, quartz based stone (sandstone, quartzite) and slate. Other varieties of dimension stone that are normally considered to be special minor types include alabaster (massive gypsum), soapstone (massive talc), serpentine and various products fashioned from natural stone. A variety of finishes can be applied to dimension stone to achieve diverse architectural and aesthetic effects. These finishes include, but are not limited to, the following. A polished finish gives the surface a high luster and strong reflection of incident light (almost mirror like). A honed finish provides a smooth, satin like ("eggshell"), nonreflective surface. More textured finishes include brush hammered, sandblasted, and thermal. A brush hammered finish, similar to a houndstooth pattern, creates a rough, but uniformly patterned surface with impact tools varying in coarseness. A sandblasted surface provides an irregular pitted surface by impacting sand or metal particles at high velocity against a stone surface. A thermal (or flamed) finish produces a textured, nonreflective surface with only a few reflections from cleavage faces, by applying a high temperature flame. This finish may change the natural color of the stone depending on mineralogical composition, particularly with stones containing higher levels of iron. The most easily accessible general (non graphic) references are the latest Minerals Yearbook Chapter (production and foreign trade, with statistics), and the latest (Issue 31) Dimension Stone Advocate News (new "building green" developments and demand statistics); see below. The most comprehensive, graphic references are Natural Stone Database by Abraxas Verlag (www. natural stone database. com), "Dimension Stones of the World, Volumes I & II" (Marble Institute of America) and "Natural Stones Worldwide CD" .

Негізгі қолданулары

Кейбір негізгі қолданбаларда қолданылатын жалпы түстер төменде тізімделген, бірақ мыңдаған үлгіде қол жетімді түстердің ерекше кең ауқымы бар. Бұл үлгілер минералды дәндер, қосымшалар, тамырлар, қуыстарды толтыру, көпіршіктер және жолақтар сияқты геологиялық құбылыстармен қалыптасады. Сонымен қатар, әдетте өлшемді тас деп жіктелмейтін тау жыныстары мен тастар кейде осы мақсаттар үшін таңдалады. Оларға жаде, агат және яспис кіреді. Тас (әдетте гранит) үстел беттері мен ванна бөлмелерінің жуындары екеуі де әдетте жылтыратылған, бірақ кейде басқа өңдемемен (мысалы, ағартылған немесе құмды лақтырылған) аяқталған тас плитасын қамтиды. АҚШ-тағы өнеркәсіптік стандарттық қалыңдық 19 мм. Көбінесе 19 мм плиталар жиегінде қалыңдау жиек профилін жасау үшін ламинатталған. Плиталар ас үй немесе ванна бөлмесі шкафының үстіне өлшеу, үлгілеу немесе цифрлық үлгілеу арқылы кесіледі. Үстел беттерімен жасалған плиталар көбінесе абразив ретінде болаттан жасалған ұңғымаларды қолдана отырып, тас блоктарын аралау арқылы кесіледі. Көбірек заманауи технологияда су мен энергияны аз пайдаланатын алмаз сым аралары қолданылады. 60 сымға дейін болатын көп сымды аралар бір блокты екі сағаттан кем уақытта кесуге мүмкіндік береді. Плиталар аяқталады (яғни, жылтыратылған, ағартылған), содан кейін микрожарықтар мен беткі кемшіліктерді толтыру үшін шайырмен бекітіледі, әдетте биотит сияқты нашар байланысқан элементтердің жоғалуынан туындайды. Фабрикатордың шеберханасы осы плиталарды соңғы өлшемге дейін кесіп, жиектерін қолмен ұсталатын маршрутизаторлар, ұсақтағыштар, CNC жабдықтары немесе жылтырату машиналары сияқты жабдықтармен өңдейді. 2008 жылы гранит үстелдерінен шығатын радонға қатысты алаңдаушылықтар туындады; Ұлттық қауіпсіздік кеңесі радонның үй ішіндегі ауаға түсуіне топырақ пен тас (69%), сыртқы ауа мен сумен жабдықтау (28%) және барлық құрылыс материалдарынан, соның ішінде гранит үстелдерінен 2,5% ғана үлес қосатынын мәлімдеді. Алаңдаған үй иесі радонды азайту және жою бойынша ASTM әдістерін қолдана алады. Үстелдердің немесе жуындардың тасы көбінесе граниттен жасалған, бірақ көбінесе мәрмәрден (әсіресе жуындардың үстіне), кейде әк тас немесе шиферден жасалған. Бұл мақсатқа арналған тастың көп бөлігі Бразилия, Италия және Қытайда өндіріледі. Плитка - бұл, әдетте, төртбұрышты және терең, жұқа модульді тас бірлік. Басқа танымал өлшемдер - 30х30 см, 40х40 см және 60х60 см; олар әдетте 30 см-ден терең болады. Плитканың көпшілігі жылтыратылған, бірақ басқа да өңдемелер, мысалы, ағартылған плиткалар да жиі кездеседі. Көбінесе тас плиткалар автоматтандырылған плитка желілері арқылы бірдей өлшемге, өңдемеге және жақын толеранттарға дейін өндіріледі. Ерекшеліктер қатарына шиферден жасалған еден плиткалары мен арнайы тапсырыстар кіреді: ерекше өлшемді немесе пішіндегі плиткалар, ерекше өңдемелер немесе инкрустация жұмыстары. Қорыта айтқанда, автоматтандырылған плитка желісі - бұл кесу және калибрлеу машиналары, жылтырату машиналары, жалпақ немесе дөңгелек жиектерді қоятын жиек машиналары және тасты плитадан соңғы плитка өніміне жылжыту үшін конвейерлерді өзара байланыстыратын күрделі кешен. Плиткалар үшін тас көбінесе мәрмәр, бірақ көбінесе гранит, кейде әк тас, шифер немесе кварц негізіндегі тас. Әдеттегі түстер ақ және ашық жер түстері. Бұл мақсатқа арналған тастың көп бөлігі Италия мен Қытайда өндіріледі. Тас ескерткіштерге қабір тастары, қабір белгілері немесе мавзолейлер жатады. Үлкен терең (ұзындығы 3,05 м-ге дейін және 1,5 м-ден астам) плиталарға бөлінгеннен кейін, кішігірім аралар немесе гильотиналар (олар гранитті сындырып, ескерткіштерде жиі көрінетін дөрекі жиектерді жасайды) ескерткіштерді қалыптастырады. Алдыңғы және артқы жақтары әдетте жылтыратылған. Кейін жеке ескерткіштерді қолмен жасалған құралдар мен құмды лақтыру құралдарымен ою, пішін беру және одан әрі анықтау жұмыстары жүргізіледі. Бұл кезде ескерткіштерге арналған тас көбінесе граниттен, кейде мәрмәрден (әскери зираттарда сияқты) және сирек кездеседі. Гранит пен кварцтың екеуі де жақсы беріктікті көрсетеді, әсіресе жаңбыр табиғи түрде қышқыл болғандықтан. (Бұл атмосферадағы көмірқышқыл газының табиғи салдары, яғни жаңбыр кезінде көмір қышқылының әлсіз ерітіндісі пайда болады; жаңбырдың одан әрі қышқылдануы күкірт пен азот оксидтерінің антропогендік шығарындыларынан туындайды). (ХІХ ғасырда ескерткіштер үшін көбінесе әк және құмтас таңдалған, бірақ қышқыл жаңбырлардың әсерінен қышқылға бейім карбонаттардың еріуі салдарынан тез тозуға ұшырайды). Гранит үшін ең көп таралған ескерткіш түстері - сұр, қара және махагон; мәрмәр үшін ақ түс ең танымал. Бүгінде Солтүстік Америкада осы мақсатта қолданылатын тастың көп бөлігі Үндістан және Қытай сияқты елдерден импортталады. Бұл Грузия және Квебек сияқты дәстүрлі Солтүстік Америкалық ескерткіш орталықтарына кері әсер етті. Ғимараттар мен көлікке қатысты қолданыстарға қатысты бірнеше кішірек қолданыстар бар. Ғимарат құрылымдарына әшекейлік сипаттағы тіреуге бекітілген, жүктеме көтермейтін тас қаптамасы (венер) және қабырғаларды қаптауға арналған, әдетте кірпіш өлшемді төртбұрышты тас блоктары (ашлар) кіреді. Басқа пішіндерге баспалдақтардың қадамдары, терезе табақтары және қоршау (қоршау кейде төртбұрышты емес) үшін қолданылатын тіктөртбұрышты блоктар кіреді. Аяққа басқан жерлердегі пішіндер әдетте абразивті өңдемеге ие болады, мысалы, ағартылған немесе құмды лақтырылған. Тас көбінесе әк тас, бірақ көбінесе кварц негізіндегі тас (құмтас) немесе тіпті мәрмәр немесе гранит. Шатырлық шифер - бұл шифердің жұқа бөлінген, шатыр өлшемді бөлігі, орналасқанда ең тұрақты шатыр түрін құрайды; шифер сонымен қатар үстел беттері мен еден плиткалары ретінде де қолданылады. Көлікке қатысты тас - бұл тротуарлардың сақталуын қамтамасыз ету үшін көшелер мен тас жолдардың бойында қолданылатын жиек тас (көліктік) және жаяу жүргіншілерге арналған тас плитка. Жиек тас - бұл көшелер мен тас жолдардың бойында тротуарлар мен жиектерді сақтау үшін қолданылатын жұқа тас плиталары. Тас плитка - бұл, әдетте, тіктөртбұрышты пішінге араланған, табиғи түрде дөңгелек жиектері бар тас плитасы, жабын ретінде қолданылады (көбінесе жаяу жүргіншілерге арналған). Жиек тас үшін тас көбінесе гранит, ал тас плитка үшін тас көбінесе кварц негізіндегі тас (құмтас немесе кварцит). Тас плиткаға ұқсас, әдетте шикі өлшемді (немесе ұсатылған) тас қолданылатын бірнеше басқа қолданыстар бар, әдетте кеннен алынған, кейде кішірек етіп жасалған (мысалы, соққымен), көбінесе орналасқан: құрғақ тас және рипрап. Бұл қолданыстарда қолданылатын тас белгілі бір қасиеттерге ие болуы керек немесе стандартты талаптарға сәйкес келуі керек. Материалдарды сынау және сынақтан өткізу Американдық қоғамы (ASTM) гранит, мәрмәр, әк тас, кварц негізіндегі өлшемді тас (C616), шифер (C629), травертин (C1527) және серпентин (C1526) үшін мұндай талаптарға ие.

While common colors used in some of the major applications are listed below, there is an extraordinarily wide range of colours, available in thousands of patterns. These patterns are created by geological phenomena such as mineral grains, inclusions, veins, cavity fillings, blebs, and streaks. In addition, rocks and stones not normally classed as dimension stone are sometimes selected for these applications. These can include jade, agate, and jasper. Stone (usually granite) countertops and bathroom vanities both involve a finished slab of stone, usually polished but sometimes with another finish (such as honed or sandblasted). Industry standard thicknesses in the United States are Often 19 mm slabs will be laminated at the edge to create the appearance of a thicker edge profile. The slabs are cut to fit the top of the kitchen or bathroom cabinet, by measuring, templating or digital templating. Countertop slabs are commonly sawn from rough blocks of stone by reciprocating gangsaws using steel shot as abrasive. More modern technology utilizes diamond wire saws which use less water and energy. Multi wire saws with as many as 60 wires can slab a block in less than two hours. The slabs are finished (i. e., polished, honed), then sealed with resin to fill micro fissures and surface imperfections typically due to the loss of poorly bonded elements such as biotite. The fabricators' shop cuts these slabs down to final size and finishes the edges with equipment such as hand held routers, grinders, CNC equipment, or polishers. In 2008, concerns were raised regarding radon emissions from granite countertops; the National Safety Council states that the contributions of radon to inside air come from the soil and rock around the residence (69%), the outdoor air and the water supply (28%), and only 2.5% from all building materials including granite countertops. A concerned homeowner can employ ASTM radon mitigation and removal techniques. The stone for countertops or vanities is usually granite, but often is marble (especially for vanity tops), and is sometimes limestone or slate. The majority of the stone for this application is produced in Brazil, Italy, and China. Tile is a thin modular stone unit, commonly square and deep. Other popular sizes are square, square, and square; these will usually be deeper than the 12 inch square. The majority of tile has a polished finish, but other finishes such as honed are becoming more common. Almost all stone tile is mass produced by automated tile lines to identical size, finish, and close tolerances. Exceptions include slate flooring tile and special orders: tile with odd sizes or shapes, unusual finishes, or inlay work. In summary, the automated tile line is a complicated complex of cutting and calibrating machines, honing polishing machines, edging machines that put on flat or rounded edges, and interconnecting conveyors to move the stone from the slab input to the final tile product. The stone for tiles is most commonly marble, but often is granite, and sometimes limestone, slate, or quartz based stone. Common colors are white and light earth colors. Much of the stone for this application is produced in Italy and China. Stone monuments include tombstones, grave markers or as mausoleums. After being gangsawed into big deep (up to 3.05 m wide and over deep) slabs, smaller saws or guillotines (they break the granite and make the rough edges commonly seen on monuments) shape the monuments. The fronts and backs are usually polished. The individual monuments are then carved, shaped, and further defined by hand tools and sandblasting equipment. At this time, the stone for monuments is most commonly granite, sometimes marble (as in military cemeteries), and rarely others. Granite and quartz both demonstrate good durability, especially because rain is naturally acidic. (This is a natural consequence of the carbon dioxide present in the atmosphere, which generates a weak solution of carbonic acid in rainfall; further acidification of rainfall arises from oxides of sulphur and nitrogen due to anthropogenic emissions). (Limestone and sandstone were commonly chosen for monuments in the nineteenth century, but they are no widely longer used because of the rapid erosion rates due to dissolution of acid vulnerable carbonates by acidic rainfall.) The most common monument colors for granite are gray, black, and mahogany; for marble, white is most popular. Today, the majority of the stone used in North America in this application is imported from countries such as India and China. This has depressed traditional North American monument centers such as Georgia and Quebec. There are a number of smaller applications for buildings and traffic related uses. Building components include stone used as veneer, a non load bearing facing of stone attached to a backing of an ornamental nature, although it also protects and insulates; and ashlar, a squared block of stone, often brick sized, for facing of walls (primarily exterior). Other shapes include rectangular blocks used for stair treads, sills, and coping (coping is sometimes nonrectangular). The shapes subject to foot traffic will usually have an abrasive finish such as honed or sandblasted. The stone is mostly limestone, but often is quartz based stone (sandstone), or even marble or granite. Roofing slate is a thin split shingle sized piece of slate, and when in place forms the most permanent kind of roof; slate is also used as countertops and flooring tile. Traffic related stone is that which is used for curbing (vehicular) and flagstone (pedestrian). Curbing is thin stone slabs used along streets or highways to maintain the integrity of sidewalks and borders. Flagstone is a shallow naturally irregular edged slab of stone, sometimes sawed into a rectangular shape, used as paving (almost always pedestrian). For curbing, the stone is almost always granite, and for flagstone the stone is almost always quartz based stone (sandstone or quartzite). There are several other applications resembling flagstone in using rough dimension (or crushed) stone, usually as quarried, sometimes made smaller (i. e. by a jackhammer), often simply put in place: dry stone and riprap. The stone used in these applications usually has to have certain properties, or meet a standard specification. The American Society for Testing and Materials (ASTM) has such specifications for granite, marble, limestone, quartz based dimension stone (C616), slate (C629), travertine (C1527), and serpentine (C1526).

Өндіріс

Өлшемі тас өндірушілердің ішінде Бразилия, Қытай, Үндістан, Италия және Испания бар, олардың әрқайсысының жылдық өндірісі тоғыздан жиырма екі миллион тоннаға дейін жетеді. Португалия жыл сайын 3 миллион тонна өлшемді тас өндіреді. USGS мәліметтері бойынша, 2007 жылы АҚШ-тың өлшемді тас өндірісі 1,39 миллион тоннаны құрап, құны 275 миллион долларға бағаланған, ал 2006 жылы 1,33 миллион тонна (түзетумен) 265 миллион долларға бағаланған. Оның ішінде гранит өндірісі 2007 жылы 453 мың тоннаны құрап, құны 106 миллион долларға бағаланса, 2006 жылы 428 мың тонна, құны 105 миллион доллар болды. Әк тас өндірісі 2007 жылы 493 мың тонна, құны 93,3 миллион доллар, ал 2006 жылы 559 мың тонна, құны 96,1 миллион долларды құрады. АҚШ әлемдік аренада өлшемді тас өндірушілердің арасында орташа деңгейде, ал Португалия жыл сайын екі есе көп өндіреді. Өлшемді тасқа деген сұранысты әлемдік деңгейде салыстыру: (дайын) гранит үшін DSAN Дүниежүзілік сұраныс индексі 2006 жылы 227, 2007 жылы 247 және 2008 жылы 249 болды, ал (дайын) мәрмәр үшін Дүниежүзілік сұраныс индексі 2006 жылы 200, 2007 жылы 248 және 2008 жылы 272 болды. DSAN-ның (дайын) гранитке деген сұраныс индексі 2000-2008 жылдар аралығында жылдық өсім 12%-ды көрсетсе, 2000-2007 жылдар аралығында 14%, ал 2000-2006 жылдар аралығында 15% болды. DSAN-ның (дайын) мәрмәрге деген сұраныс индексі 2000-2008 жылдар аралығында жылдық өсім 13,5%-ды көрсетсе, 2000-2007 жылдар аралығында 14,0%, ал 2000-2006 жылдар аралығында 12,5% болды. Индекстер көрсеткендей, 2006 жылдан бастап гранитке деген әлемдік сұраныс әлсіреген, ал мәрмәрге деген сұраныс 2007-2008 жылдар аралығында ғана әлсіреген. 2008 жылғы басқа DSAN индекстері 2000-2008 жылдардағы өсімнің 2000-2007 жылдардағы өсімнен төмен екенін көрсетеді. DSAN U.S. Ceramic Tile Demand Index 2000-2007 жылдар аралығында жылдық 4,8% төмендеуді көрсетсе, 2000-2006 жылдар аралығында 5,0% өсім болды. "Дәстүрлі" ірі керамикалық плитка жеткізушілері Италия мен Испания Бразилия мен Қытайдың жаңа қатысушыларына нарық үлесін жоғалтып жатыр. Осындай жағдай өлшемді тасқа да қатысты, Бразилия, Қытай және Үндістаннан келетін көлемнің артуы байқалады. Осы мақсаттарды ескере отырып, өлшемді тас болат, бетон, шыны және ламинатталған пластикке қарағанда артықшылыққа ие, олардың өндірісі энергияны көп қажет етеді және ауа мен судың ластануына себеп болады. Табиғи өнім ретінде өлшемді тас синтетикалық/жасанды тас өнімдерінен, сондай-ақ композиттік және заманауи материалдардан артықшылыққа ие. LEED талаптарының біріне сәйкес, жасыл ғимаратта қолданылатын өлшемді тас құрылыс салынатын ғимараттан 500 миль (805 км) радиуста қазылуы тиіс. Бұл отандық өлшемді тасқа айқын артықшылық береді, сонымен қатар АҚШ-тың Канада және Мексикамен шекарасына жақын жерде орналасқан кейбір карьерлерге де тиесілі. Қазіргі мәселе – отандық карьерден алынған тасты қалай қарастыру керек, оны Қытайға немесе Италияға өңдеуге жіберіп, содан кейін жобада пайдалану үшін қайта жөнелту. Құрылысты бұзу кезінде өлшемді тас 100% қайта пайдаланылуы мүмкін және жаңа құрылыс үшін қолданылуы, төсеу материалы ретінде немесе ұсақтап агрегат ретінде пайдаланылуы мүмкін. Сондай-ақ, тас тазалаудың қоршаған ортаға әсері аз әдістері бар, олар әзірлену үстінде немесе қолданыста, мысалы, мармар мен әк тастарында пайда болатын қара гипс қабыршақтарын сульфатты азайтатын бактерияларды қолдану арқылы газдандырып, оңай алып тастау үшін бұзу. "Жасыл құрылыс" және өлшемді тасты қайта өңдеу туралы ақпарат алу үшін DSAN-ға жүгініңіз.

The major producers of dimension stone include Brazil, China, India, Italy, and Spain, and each have annual production levels of nine to over twenty two million tons. Portugal produces 3 million tons of dimension stone each year. According to the USGS, 2007 U. S. dimension stone production was 1.39 million tons valued at $275 million, compared to 1.33 million tons (revised) valued at $265 million in 2006. Of these, granite production was 453,000 tons valued at $106 million in 2007 and 428,000 tons valued at $105 million in 2006, and limestone was 493,000 tons valued at $93.3 million in 2007 and 559,000 tons valued at $96.1 million in 2006. The United States is at best a mid level dimension stone producer on the world scene; Portugal produces twice as much dimension stone annually. World comparison for dimension stone demand: The DSAN World Demand Index for (finished) Granite was 227 in 2006, 247 in 2007, and 249 in 2008, and the World Demand Index for (finished) Marble was 200 in 2006, 248 in 2007, and 272 in 2008. The DSAN World Demand for (finished) Granite Index showed a growth of 12% annually for the 2000 2008 period, compared to 14% annually for the 2000 2007 period, and compared to 15% annually for the 2000 2006 period. The DSAN World Demand for (finished) Marble Index showed a growth of 13.5% annually for the 2000 2008 period, compared to 14.0% annually for the 2000 2007 period, and compared to 12.5% annually for the 2000 2006 period. The indexes show world demand for granite has clearly been weakening since 2006, while the world demand for marble only weakened from 2007 to 2008. Other DSAN indexes for 2008 indicate that the 2000 2008 growth was down from the 2000 2007 growth. The DSAN U. S. Ceramic Tile Demand Index shows a drop of 4.8% annually for the 2000 2007 period, compared to growth of 5.0% annually for the 2000 2006 period. The "traditional" major ceramic tile suppliers, Italy and Spain, have been losing markets to new entrants Brazil and China. The same thing has been happening with dimension stone with increasing supplies from Brazil, China and India. When building with these goals in mind, dimension stone has an advantage over steel, concrete, glazed glass and laminated plastics, whose productions are all energy intensive and create significant air and water pollution. As an entirely natural product, dimension stone also has an advantage over synthetic/artificial stone products, as well as composite and space age materials. One LEED requirement provides that the dimension stone used in a green building be quarried within a 500 mile (805 km) radius of the building being constructed. This gives a clear advantage to domestic dimension stone, plus some quarried near the U. S. borders with Canada and Mexico. A current problem is how to consider stone quarried domestically, sent to China or Italy for finishing, and shipped back to be used in a project. When demolishing a structure, dimension stone is 100% reusable and can be salvaged for new construction, used as paving or crushed for use as aggregates. There are also stone cleaning methods with less environmental impact, either in development or already in use, such as removing the black gypsum crusts that form on marble and limestone by applying sulfate reducing bacteria to the crust to gasify it, breaking up the crust for easy removal. See DSAN for updates on "building green" and dimension stone recycling.

Тұрақтылық

Өлшемі тас – өнеркәсіптік минералдардың ең тұрақты түрлерінің бірі, себебі ол әрбір континенттегі жер бетінің астындағы табиғи тау жынысынан бөліп алынады. Өлшемі тас, құрылыс материалдарының тұрақтылығына қатысты ASTM тізіліміндегі критерийлер бойынша өте жақсы бағаланады: оның өңдеуінде улы материалдар қолданылмайды, өңдеу кезінде тікелей парниктік газдар шығарылмайды, пайда болатын шаң бақыланады, қолданылған су дерлік толығымен қайта өңделеді (OSHA/MSHA ережелеріне сәйкес) және ол шексіз ресурс (адам өмірінің мерзімінде сарқылмайтын). Қолданыстағы өлшемі тас көптеген ұрпақтарға, тіпті ғасырларға созылуы мүмкін, сондықтан өлшемі тас өндірушілеріне өнімді қайта өңдеу бағдарламасы қажет емес. Дегенмен, осы тұрақтылыққа қатысты нақты талаптар мен шектеулер бар. Өлшемі тастың түсі мен өрнегі, жер бетіне тым жақын болғанда ауа райының әсерінен өзгеруі мүмкін. Түсі мен өрнегі магмалық тау жынысына жақындығынан немесе көмірқышқыл газымен қаныққан айналымдағы жер асты суларының болуынан (мысалы, әк тас, травертин, мәрмәр) өзгеруі де мүмкін. Екінші жағынан, түс және/немесе өрнектің өзгеруі жағымды болуы мүмкін. Мысалы, Каррара мәрмәрінің кемінде 14 түрлі саудалық атаулары бар, олардың әрқайсысы ақтан сұрға дейінгі әртүрлі түстердегі көптеген өрнектерді (немесе өрнексіз) қамтиды. Жарықтар немесе тығыз орналасқан жарылымдар тасты қолдануға жарамсыз етуі мүмкін. Бұл жарықтар мен жарылымдар тас массасында ерекше бұрыштарда орналасқан болуы міндетті емес. Тығыз, дұрыс емес араласқан немесе параллель емес жатыс жазықтықтары тасты қолдануға жарамсыз етуі мүмкін, әсіресе жатыс жазықтықтары әлсіз болса. Егер тастың бір бөлігі белгілі бір аймақта қолдануға жарамсыз болса, онда осы формацияның басқа жерінде қолдануға жарамды бөлігі табылады. Карьер, егер осы шектеулердің біріне тап болмаса, қысқа мерзімді жоба емес. Бір ғасырдан астам уақыт бойы жұмыс істеп келе жатқан ірі, ескі карьерлерге Баре (ВТ) граниті, Теттегі Джорджия мәрмәрі, Карарра (Италия) мәрмәрінің бірнеше карьерлері және Пенрин (Уэльс) тақтасы жатады. Карьер шаң, шу және судың ластануына себеп болуы мүмкін, бірақ оларды тым көп қиындықсыз жоюға болады. Карьерлік қалдықтар уақытша немесе тұрақты түрде жақын жерге орналастырылса, ландшафтты қалпына келтіру қажет болуы мүмкін.

Dimension stone is one of the most sustainable of the industrial minerals since it is created by separating it from the natural bedrock underlying all land on every continent. Dimension stone rates very well in terms of the criteria on the ASTM checklist for sustainability of building products: there are no toxic materials used in its processing, there are no direct greenhouse gas emissions during processing, the dust created is controlled, the water used is almost completely recycled (per OSHA/MSHA regulation), and it is a perpetual resource (virtually inexhaustible in a human time scale). Dimension stone in use can last many generations, even centuries, so the dimension stone manufacturers have not needed a product recycling program. However, there are practical qualifications to and constraints on that sustainability. The dimension stone color and pattern can be changed by weathering when it is very near the surface. The color and pattern can also be changed by proximity to an igneous rock body or by the presence of circulating groundwater charged with carbon dioxide (i. e., limestone, travertine, marble). On the other hand, changes in color and/or pattern can be positive. For example, there are at least 14 separately trade named varieties of Carrara Marble with many patterns (or no patterns) ranging in shade from white to gray. The presence of faults or closely spaced joints can render the stone unusable. These faults and joints do not have to be at odd angles in the stone mass. Closely spaced, wrongly spaced, or nonparallel bedding planes can make the stone unusable, particularly if the bedding planes are planes of weakness. If part of the stone in one area is unusable, there will be another usable part of the stone elsewhere in the formation. A quarry is not a short term project unless it encounters one of these constraints. Examples of big, old quarries operating for more than a century include the Barre (VT) granite quarry, the Georgia Marble quarry at Tate, several of the Carrara (Italy) marble quarries, and the Penrhyn (Wales) slate quarry. A quarry will produce dust, noise, and some water pollution, but these can be remedied without too much trouble. The landscape may also have to be restored if quarry waste is temporarily or permanently placed on adjacent land.

Қайта өңдеу және қайта пайдалану

Қайта өңдеу өлшемді тас құрылыстарды бұзу кезінде, ағаштарды және бетон түріндегі құрылыс қоспаларын қайта өңдеу арқылы жүзеге асуы мүмкін. Қайта өңдеуге ең көп бейім материал – бетон, ол қайта өңделген құрылыс материалдарының ең үлкен көлемін құрайды. Өлшемді тас көптеген құрылыстарда қолданылмайды, тіпті олардың аз бөлігі сақтап қалуға тұрарлық болады. Тас қайта өңдеуді әдетте жергілікті бұзу қызметін қадағалайтын мамандар жүргізеді, үйлер, ғимараттар, көпірлердің тіректері және бұзуға жоспарланған басқа өлшемді тас құрылымдарында тас іздейді. Ерекше бағалы саналатындары – әлі күнге дейін қолмен қашалған, кескіш іздері сақталған ескі тастар, қазір қазбадан шығармайтын немесе түсі мен сыртқы түрі басқаша болатын жергілікті тастар. Қайта өңделген тасқа ұлттық немесе аймақтық сауда жоқ, сондықтан үлкен сақтау алаңы қажет, себебі қайта өңделген тасты жылдам сатуға және қайта пайдалануға болмайды. Қайта өңделген өлшемді тас ескі тас ғимараттарды жаңартуда (тозған бөліктерін ауыстыру үшін), камин алдындағы сөрелерде, отырарлықтарда, қаптамада немесе ландшафтты безендіруде (мысалы, тіреу қабырғалары үшін) қолданылады. Тас қайта өңдеумен және тасты қайта пайдаланумен байланысты тас ғимаратты деконструкциялау және қайта құрастыру да бар. Ғимарат тас қаптамасынан тас қаптамасына дейін ажыратылады, әр қаптаманың орны мен бағыты мұқият тіркеледі. Барлық шатыр жабындары мен ішкі тастар да тіркеліп, сол күйінде жылжытылады. Блоктар, шатыр және басқа қолданылған тастар жаңа орынға жеткізілгеннен кейін, олар бастапқы орнына және бұрынғы бағытына орнатылып, ғимарат қайта құрастырылады. Бұл әдетте өте қымбат және сирек кездеседі, бірақ тарихи мұраны сақтау тұрғысынан құнды. Өлшемді тас қайта пайдаланылады. Бірінші кезекте ғимараттар еске түседі, бірақ бульвар бойындағы әсем тас қабырғалар, аркалар, баспалдақтар және қоршаулар да жаңартылып, қайта пайдаланылуы мүмкін. Кейде ғимараттың ескі интерьері жөндеуден кейін өзгеріссіз сақталады. Кейде ескі ғимараттың ішкі бөлігі бұзылып, тек қабырғасы немесе фасады қалдырылады, ал ішкі кеңістік қайта жоспарланып, жаңартылады. Тас жұмысына да назар аудару қажет. Ескі тас жұмысына тек тазалау немесе құм атып тазалау жеткілікті болуы мүмкін, бірақ одан да көп жұмыс қажет болуы мүмкін. Біріншіден, ғимараттың сыртқы (фасадты) қауіпсіз емес жағдайларын тексеру қажет. Содан кейін ғимарат қабырғаларын судың ағып кетуіне тексеру қажет. Ең көп қажеттіліктер – аралық тігістерді қалпына келтіру (жаңарту), ескі тасқа консолиданттарды қолдану немесе жөндеуге келмейтіндей зақымдалған тас бөліктерін ауыстыру. Аралық тігістерді жаңарту – тас қаптамалары арасындағы тігістің сыртқы бөлігінен зақымдалған аралық материалды алып тастап, оны ескі аралық материалдың түсіне сәйкес келетін жаңа аралық материалмен ауыстыру. Консолиданттар ауа райының әсерінен жойылған тас бөлшектері арасындағы бастапқы байланысты қалпына келтіреді. Зақымдалған тас бөліктері түпнұсқасына барынша ұқсас тас бөліктерімен ауыстырылады. Сыртқы өлшемді тас уақыт өте келе ауа райына ұшырағаннан кейін түсін өзгерте алады. Мысалы, Индиана әк тасы сарыдан тартымды ақшыл сары түске өзгереді. Ішкі өлшемді тас уақыт өте келе көлеңкесін де сәл өзгерте алады. Екеуі үшін де, тіпті бастапқы карьерден дәл сәйкестікті табу мүмкін емес. Тас көбінесе бір карьерде орналасқан жерінен басқа жерге қарай түсін өзгертеді. Егер өлшемді тасты жөндеуші шынымен бақытты болса, бастапқы құрылысшы болашақта қажет болуы мүмкін екенін біліп, тастан бірнеше қосалқы бөліктерді сақтап қойған болар.

Recycling dimension stone can occur when structures are demolished, along with recycling timber and recycling construction aggregate in the form of concrete. The material most likely to be recycled is concrete, and this represents the largest volume of recycled construction material. Not too many structures incorporate dimension stone, and even fewer of them have dimension stone worth saving. Stone recycling is usually done by specialists that monitor local demolition activity, looking for stone containing houses, buildings, bridge abutments, and other dimension stone structures scheduled for demolition. Particularly treasured are old hand carved stone pieces with the chisel marks still on them, local stones no longer quarried or that are quarried in a different shade of color or appearance. There is no national or regional trade in reclaimed stone, so a large storage yard is required, since the recovered stone may not be quickly sold and reused. The recycled dimension stone is used in old stone buildings being renovated (to replace deteriorated stone pieces), in fireplace mantels, benches, veneer, or for landscaping (like for retaining walls). Related to stone recycling and stone reuse is the deconstruction and reconstruction of a stone building. The building is taken apart stone block by stone block and the location and orientation of each block is carefully noted. Any roofing slate and interior stone in place is catalogued and moved in the same fashion. After the blocks, slate, and other stone used have been transported to the new location, they are put back in place where and how they were originally, thus reassembling the building. This is typically very expensive and rare but valuable in terms of historic preservation. Dimension stone is also reused. Buildings immediately spring to mind, but such things as the ornate stone walls, arches, stairways and balustrades alongside a boulevard can also be renovated and reused. Sometimes the old interior of the building is kept as is, after repair. Sometimes the old building is gutted, leaving only a shell or facade and the space inside reconfigured and modernized. The stone work will usually need attention too. The old stone work may only need cleaning or sandblasting, but it may need more. Firstly, the building exterior (facade) needs to be inspected for unsafe conditions. Next, the building walls need to be inspected for water leakages. The most likely needs are mortar restoration (repointing), applying consolidants to the old stone, or replacing pieces of stone that are deteriorated (damaged) beyond the point of any repair. The repointing is the removal of existing damaged mortar from the outer portion of the joint between stone units and its replacement by new mortar matching the appearance of the old. The consolidants re establish the original natural bonding between the stone particles that weathering has removed. Deteriorated pieces of stone work are replaced with pieces of stone that match the original as much as possible. Exterior dimension stone will often change color after exposure to weather over time. For example, Indiana Limestone will weather from a tan to an attractive light yellow. Interior dimension stone can sometimes change its shade a little over time too. For both, it may not be possible to find an exact match, even from the original quarry. Stone will often change its appearance from location to location in the same quarry. If the dimension stone renovationist is truly fortunate, the original builder put aside some spare pieces of the stone for future need.

Өмір циклын бағалау және озық тәжірибелер

Барлық экономикалық секторлардағыдай, құрылыс индустриясының материалдар мен қызметтерді сатып алуы шикізатты таңдаудан бастап, жерден өндіруден бастап, әдетте кесу, аяқтау немесе өңдеу/дайындау, содан кейін тасымалдау және бөлшек саудаға дейін процестердің тізбегін құрайды. Осы іс-әрекеттердің барлығы энергия мен шикізат ресурстарын пайдалану, немесе ауаға, жерге немесе суға зиянды заттар шығару арқылы тірі организмдерге немесе Жер бетіне (органикалық емес) әсер ететін жоғары деңгейдегі (upstream) экологиялық салдарға ие. Өмірлік циклді бағалау – бұл өнімнің, құрылыс конструкциясының немесе ғимараттың толық өмірлік циклы бойынша қоршаған ортаның әртүрлі көрсеткіштерін (мысалы, жаһандық жылыну, қышқылдану әлеуеті, уыттылық, озон қабатының бұзылу әлеуеті) бағалау және салыстыру әдісі. Осылайша, ол жеке өнім сипаттамаларын емес, өнімдерді бағалау және салыстыру үшін жан-жақты құрал ұсынады. ASTM-де тиісті стандарттар бар, әсіресе құрылыс материалдары мен өнімдерінің қоршаған ортаға тигізетін әсерін өмірлік цикл бойынша бағалау жөніндегі нұсқаулық (E1991), ол экологиялық шешімдерді қабылдауда жиі кездесетін субъективтілікті қалай азайтуға болатынын көрсетеді. Аталған нұсқаулықта, ең алдымен, деректердің мақсатына сәйкес келуін қажет ететін инвентаризациялық талдау кезеңі сипатталған, сонымен қатар деректердің сапасы (толықтығы, сенімділігі, дәлдігі және инабаттылығы) және деректерді бөлу (бірнеше кіріс және шығыс үшін) қарастырылады. Салыстырудың статистикалық маңызды болуы үшін нәтижелер ортақ негізде ұсынылуы тиіс. Табиғи тас кеңесі (NSC) өмірлік циклді бағалауда пайдалану үшін өмірлік циклдік инвентаризациялық деректерді тапсырды. Өмірлік циклді бағалау процесіндегі еңбек көлемінің 90%-ы сенімді деректерді алуға жұмсалады. Мысалы, NSC деректеріне сәйкес, гранит кенішін өндірудің жаһандық жылыну әлеуеті 100 кг көмірқышқыл газына баламас, ал гранит өңдеудің 500 (бірдей өлшем бірлігі), әк тас кенішін өндірудің 20 кг көмірқышқыл газына баламас, ал әк тас өңдеудің 80 (бірдей өлшем бірлігі) тең. Энергия мен суды пайдалану туралы деректерде, қазба кенішіндегі қабатты жоюдан бастап, энергия мен отын өндірісіне дейін, сондай-ақ дайын өнімдерді немесе плиталарды таңбалауға және тасымалдауға дейін, қалдық тасты сақтауға немесе қайта өңдеуге және шаң мен қалдық суды жинауға және тазалауға қатысты барлық мәліметтер қамтылған. Содан кейін деректер әсер категориясына (мысалы, ауаның өзгеруі, судың өзгеруі) орналастырылады, бұл элементтің басқа элементтермен салыстырғанда әсерге қосқан үлесі сипатталады, содан кейін әсер категорияларына олардың салыстырмалы маңыздылығын көрсету үшін салмақтар беріледі. Өлшемі тас тазалау мен күтімге арналған арнайы әдістерді қажет етеді. Жылтыратылған тасқа абразивті тазалағыштарды қолдануға болмайды, өйткені ол жылтырауды тоздырады. Мәрмәр немесе әк тасқа қышқыл тазалағыштарды қолдануға болмайды, өйткені ол сыртын алып тастайды (яғни ерітеді). Текстуралы беттерді (термиялық, бұталық соққымен) кейбір жеңіл абразивті тазалағыштармен өңдеуге болады, бірақ ағартқышпен немесе қышқыл тазалағышпен (егер мәрмәр немесе әк тас болса) қолдануға болмайды. Дақтар да қарастырылуы керек; дақтар органикалық (азық-түлік, май немесе май) немесе металл (темір, мыс) болуы мүмкін. Оларды жою үшін арнайы әдістер қажет, мысалы, пульт тәсілі. Еуропада ежелгі (ортағасырлық және Ренессанс кезеңдерінің) ғимараттарындағы тасты тазалаудың жаңа әдісі әзірленді: мұндай ғимараттарда пайда болатын қара гипстен тұратын қабықтарды жою үшін күкіртті азайтатын бактериялар қолданылады, күкіртті газға айналдырады, осылайша қабықты жояды, ал тастың астындағы патинаны өзгеріс нәтижесінде сақтайды. Бұл әдіс әлі де дамып жатыр және коммерциялық түрде қол жетімді емес.

As in every economic sector, the construction industry's purchases of materials and services creates a whole chain of processes from raw material selecting in situ, removal from the earth, usually proceeding to cutting, finishing, or processing/manufacturing, then transport, and retailing. All of these activities have significant upstream (off site) environmental impacts, whether in terms of energy and raw resource use or emissions to air, land, or water impacting living organisms or the Earth's surface (non organic). Life cycle assessment is a method for estimating and comparing a range of environmental performance measures (e. g. global warming, acidification potential, toxicity, ozone depletion potentials) over the full life cycle of a product, a building assembly, or a whole building. As such, it provides a comprehensive means for evaluating and comparing products rather than prescriptive measures of individual product characteristics. The ASTM has some relevant standards, particularly a guide on environmental life cycle assessment of building materials/products (E1991) that shows how to minimize the subjectivity that commonly mars and confuses environmental decision making. In particular, this guide describes the inventory analysis phase that requires data that is suitable for its intended purpose, thus covering data quality (such as completeness, reliability, accuracy, and credibility) as well as the allocation of the data (for multiple inputs and outputs), among other things. Results have to be on a common basis to allow a statistically significant comparison of alternative building product differences in the interpretation. The Natural Stone Council (NSC) has commissioned some life cycle inventory data for use in life cycle assessments. Almost 90% of the effort in doing a life cycle assessment involves getting reliable data. For example, the NSC has data that the Global warming potential for granite quarrying is 100 kg of carbon dioxide equivalents and for granite processing is 500 (same units); and the Global Warming Potential for limestone quarrying is 20 kg carbon dioxide equivalents while for limestone processing it is 80 (same units). The data on energy and water use include everything back to removal of overburden in the dimension stone quarry and upstream production of energy and fuels, and forward to packaging of finished dimension stone product or slabs for shipment and transport, or to moving scrap stone to storage or reclamation and to capturing and treatment of dust and waste water. The data is then placed in an impact category (i. e. changes to air, changes to water), characterized as to the contribution of the item to the impact compared to other items, and then the impact categories are assigned weights among themselves to show their relative importance. Dimension stone requires some specialized methods for cleaning and maintenance. Abrasive cleaners should not be used on a polished stone finish because it will wear the polish off. Acidic cleaners can not be used on marble or limestone because it will remove (i. e. dissolve) the finish. Textured finishes (thermal, bush hammered) can be treated with some mildly abrasive cleaners but not bleach or an acidic cleaner (if marble or limestone). Stains are another consideration; stains can be organic (food, grease, or oil) or metallic (iron, copper). Stains require some special removal techniques, such as the poultice method. A new method of cleaning stone on ancient buildings (medieval and renaissance) has been developed in Europe: sulfur reducing bacteria are used on the black gypsum containing crusts that form on such buildings to convert the sulfur to a gas that dissipates, thus destroying the crust while leaving the patina produced by aging on the underlying stone. This method is still in development and not yet commercially available.

Аяқтау

Тастың бетін әр түрлі тәсілмен өңдеуге болады. Төменде жиі қолданылатын терминдер келтірілген:

Жылтыратылған өңдеу – тастың толық түсі мен ерекшелігін ашып көрсететін жылтыр бет. Бұл коммерциялық едендер үшін ұсынылады.

Жатық өңдеу – жылтырлығы аз немесе жоқ тегіс, жібектей бет.

Бүршіктелген өңдеу – айналмалы бастың қатты металл немесе пластик щеткаларымен өңдеу арқылы қол жеткізілетін тегіс, толқынды бет.

Термиялық өңдеу – қатты қыздыру арқылы жалынмен өңдеу.

Алмаз арамен кесілген – алмаз тісті арамен аралау арқылы жасалған өңдеу.

Дөңгелек арамен кесілген – дөңгелек ара (немесе рамалық ара) процесінен туындаған беттік өңдеу.

Тас шабу – тас бетіне пішінді металл немесе композиттік бастың соққылары арқылы текстуралы бет жасайтын механикалық процесс. Текстурасы нәзіктейден қабырғалыға дейін өзгереді.