Гранит, мрамор, песчаник, сланец: какой камень для какой задачи

Гранит, мрамор, песчаник, сланец: какой камень для какой задачи

Капля лимонного сока на полированном мраморе через четверть часа оставляет матовое пятно, а с гранита её просто вытирают. Так на складе проще всего отличить одну породу от другой, а объяснение лежит в минералах. Мрамор сложен кальцитом, который растворяется даже в слабой кислоте. Гранит состоит из полевых шпатов и кварца, которым кухонные кислоты не страшны.

Всё начинается с минералов

По шкале Мооса (шкале твёрдости минералов) у кальцита твёрдость 3, у полевого шпата (ортоклаза) 6, у кварца 7, у стекла и стального ножа около 5,5. Нож оставляет на мраморе царапину, а гранит им почти не поцарапать, и кварцевый песок истирает мрамор куда быстрее гранита. С химией так же: Геологическая служба США пишет, что гранит и большинство песчаников стойки к кислотам, а мрамор и известняк растворяются в слабой кислоте. Natural Stone Institute делит камень на карбонатный (мрамор, травертин, известняк, оникс), который кислоты травят, и силикатный (гранит, сланец, песчаник, кварцит), который переносит почти все кислоты, бывающие на кухне. Плавиковую кислоту из некоторых средств от ржавчины не выдерживает никакой камень, гранит тоже.

Названия при этом шире геологии. По ASTM C1528 в торговый мрамор попадают и плотный известняк, который берёт полировку, и травертин, и серпентинит, а «чёрным гранитом» по ASTM C119 продают базальт, габбро и диабаз. Поэтому свойства смотрят по породе в протоколе, а не по слову в каталоге. Как читать торговые названия, разобрано в статье о том, как не ошибиться с названием камня.

Пороги из стандартов

В таблице нижняя планка двух стандартов: прочность при сжатии в сухом состоянии по ГОСТ 9479-2011, который задаёт требования к блокам горной породы для облицовочного камня, и водопоглощение по массе по американским спецификациям ASTM. Это пороги допуска, а не типичные значения.

ПородаПрочность по ГОСТ 9479, МПа, не менееВодопоглощение по ASTM, %, не болееКислоты
Гранит1000,40стоек
Кварцит1001стоек
Мрамор500,20травится
Травертин50, если полируется, иначе 252,5травится
Известняк25 у плотного, 10 у пористогоот 3 до 12 по классу плотноститравится
Песчаник40, у кварцевого 708, у кварцитовидного 3зависит от цемента
Сланец—0,25 снаружи, 0,45 внутристоек, проверяют отдельным испытанием

Водопоглощение взято из спецификаций ASTM C615 (гранит), C616 (кварцит и песчаник), C503 (мрамор), C1527 (травертин), C568 (известняк) и C629 (сланец).

Пол и вход: что делает подошва

Уличный песок работает как наждак: в почве и песке обычно больше всего кварца твёрдостью 7. Поэтому на мраморе дорожка от двери первой теряет полировку. Истираемость измеряют числом Ha (показателем стойкости к стиранию): ASTM C503 требует от мрамора не меньше 10, а на лестницах и полах с интенсивным движением рекомендует 12, от гранита ASTM C615 требует 25. Строительное ведомство Сингапура в руководстве по каменной отделке ставит 10–12 для лестниц, входов и торговых центров и 8 для жилья с небольшой проходимостью.

Отсюда правило для полов с рисунком из разных камней: и ASTM C503 (для сочетаний мраморов), и сингапурское руководство ставят условие, чтобы истираемость соседних камней отличалась не больше чем на 5 единиц. Иначе мягкий камень сотрётся быстрее и появятся уступы. Во входной группе работают гранит и кварцит, мрамор оставляют залам, где ходят меньше, а у дверей кладут грязезащитные ковры.

Кухня и ванная: кислоты, вода, горячее

На столешнице решает химия. Гранит и кварцит выдерживают лимон, уксус и вино; мрамор, травертин и оникс от них тускнеют. Пропитка делает камень устойчивее к пятнам, но травление не останавливает: протравленное место возвращают только полировкой. Почему так и что делать с пятнами, подробно разобрано в статье о пятнах на мраморе.

С горячим проще, чем кажется, но не совсем. Natural Stone Institute пишет, что многие камни выдерживают нагрев, и всё же советует ставить посуду на подставку. У гранита на то есть физика: его зёрна расширяются от нагрева по-разному. В опытах на образцах гранита, прогретых в печи до 500 °C, микротрещины вокруг зёрен появлялись уже при 200 °C, а к 300 °C заметно вырастали. Выше, около 573 °C, кварц ещё и меняет модификацию с приростом объёма. Резкое охлаждение водой ослабляло нагретый камень ещё сильнее. Раскалённую сковороду на столешницу не ставят и горячий камень водой не остужают.

В ванной вопрос в воде и скольжении. Сингапурское руководство отмечает: на сухом чистом полу почти любой камень держит ногу, а мокрый скользит сильнее, хуже всего полированный. На пол в мокрой зоне берут рельефную фактуру (термообработанную — обожжённую газовой горелкой, пескоструйную): ASTM C1528 в разделе о граните не рекомендует для ходьбы полированную и лощёную. Полировку оставляют стенам. Чем выше водопоглощение, тем легче камень набирает пятна, поэтому пористые травертин и известняк в мокрой зоне пропитывают.

Улица: мороз, соль и кислые дожди

Марку морозостойкости по ГОСТ 9479, от F15 до F200, указывают в договоре: её выбирают по климату, сроку службы здания, влажности и толщине изделий. Насколько это серьёзно, видно по ГОСТ 9480-2024: плиты из пород с маркой F25 и ниже он велит хранить в отапливаемом складе. Для наружной облицовки ГОСТ 9479 требует ещё оценить стойкость к среде: карбонатные породы испытывают на кислотостойкость (после 10 циклов потеря массы не больше 1 %), силикатные на солестойкость (не больше 5 %).

Мрамор на фасаде возможен, но с оговорками. Геологическая служба США описывает, что делают с мрамором и известняком кислые осадки: поверхность шершавеет, резные детали оплывают, а в местах, куда не попадает дождь, нарастает чёрная гипсовая корка, которая потом отслаивается. ASTM C1528 добавляет, что не каждый мрамор годится наружу: камень групп C и D с природными изъянами и мелкозернистый мрамор с равномерным зерном переносят улицу хуже, а некоторые мраморы после циклов нагрева и охлаждения необратимо выгибаются. На ступени, крыльцо и мощение снаружи берут термообработанный или бучардированный (обработанный зубчатым молотком) камень, чаще всего гранит.

Песчаник: всё решает цемент

Песчаник по ASTM C119 — это зёрна размером 0,06–2 мм с содержанием свободного кремнезёма не меньше 60 %, скреплённые природным цементом: кремнезёмом, карбонатом, иногда с оксидами железа или глиной. Свойства задаёт цемент. На кремнистом держатся самые крепкие кварцитовидные песчаники. Известковый, как и мрамор, боится кислот: по данным Геологической службы США, именно такие песчаники уступают кислотным дождям. Глинистый ASTM прямо называет очень чувствительным к влаге в наружной облицовке.

Разброс огромный: ГОСТ 9479 требует от обычного песчаника не меньше 40 МПа, от кварцевого 70, а по истираемости ASTM C616 ждёт от песчаника лишь 2 Ha против 25 у гранита. Журнал Natural Stone Institute добавляет, что плотный песчаник от кварцита иногда трудно отличить и пористость надо оценивать у каждого камня отдельно. Поэтому песчаник выбирают по протоколу на конкретный карьер, а если на фасаде рассчитывают на защитную пропитку, ГОСТ 9479 требует подтвердить её эффект лабораторными испытаниями.

Сланец: камень, который колется листами

Сланец по ASTM C119 — микрокристаллическая метаморфическая (изменённая давлением и жаром) порода из слюд, хлорита и кварца, чаще всего бывшая глинистая. Пластинчатые минералы лежат параллельно, поэтому камень раскалывается на тонкие и прочные листы, а естественный скол даёт готовую рельефную фактуру. Сланец плотный: ASTM C629 допускает водопоглощение не больше 0,25 % для наружной облицовки и 0,45 % для внутренней и отдельно проверяет стойкость к кислой среде.

Слабое место сланца, как и других пород, — неустойчивые включения. Сингапурское руководство советует при сомнениях петрографический анализ на пирит и слюду, которые могут давать пятна, а ГОСТ 9479 разрешает породы с сульфидами для наружной облицовки и полов только после исследования в специализированной лаборатории.

Что смотреть в документах на партию

По ГОСТ 9480-2024 к партии облицовочных плит прикладывают документ с названием месторождения и породы и технический паспорт со свойствами по ГОСТ 9479. Смотрите на даты: ГОСТ 9479 требует повторять испытания прочности, водопоглощения и плотности не реже раза в два года, а морозостойкости, кислото- и солестойкости, петрографии (состава породы под микроскопом) и радиоактивности не реже раза в пять лет.

Радиоактивность камня оценивают по удельной эффективной активности природных радионуклидов (ГОСТ 30108-94). По НРБ-99/2009 материал I класса, до 370 Бк/кг, разрешён в жилых и общественных зданиях, II класса, до 740 Бк/кг, — в дорожном строительстве в населённых пунктах и производственных зданиях, III класса, до 1500 Бк/кг, — в дорогах вне населённых пунктов. Выше 1500 Бк/кг вопрос решают отдельно по санитарно-эпидемиологическому заключению, а свыше 4000 Бк/кг материал в строительстве не применяют. ГОСТ 9479 повторяет эту логику для облицовки: до 370 Бк/кг — частные, общественные и административные здания, метро и вокзалы, от 370 до 740 — наружная облицовка производственных зданий, мощение площадей и мемориалов, наружные лестницы.

Подберём породу под задачу и пришлём фото конкретных слэбов (крупных плит): каталог натурального камня, более 630 сортов. В заявке достаточно описать, где камень будет лежать или висеть.