На Землі існують тисячі різновидів каменів. І поза всяких сумнівів, це найбільш поширені освіти на планеті, адже сама Земля – це камінь, покритий тонким шаром грунту. Гірські породи, як ми їх ще називаємо, абсолютно різноманітні за своїми характеристиками, складу, цінності, але насамперед – щільності. Це просто незамінний матеріал, що використовується при всілякій будівництві, коли вибирають потрібний камінь. Щільність при цьому стає основним критерієм.

Народження каменю

Всі чудово розуміють, що тверді гірські породи не з'явилися повітря в одну мить. Для їх освіти, як і для зародження всього живого на планеті, потрібні мільйони років еволюції і особливі умови, створені самою природою.


Будь-камінь - це затверділа магма доісторичних вулканів, извергавшихся повсюдно на планеті мільярди років тому, коли вона ще була молода і більше нагадувала поверхню нинішньої Венери. І сам процес, і умови, і вплив безлічі зовнішніх факторів і постійно мінливих кліматичних умов - все це безпосередньо вплинуло не тільки на народження каменю, але і на освіту його різновидів, абсолютно несхожих один на одного. Тому фахівець визначить щільність каменю без будь-яких пристосувань, знаючи лише його різновид.

Основні види каменю

Існує всього два основних види природного каменю – легкий і важкий, що розрізняються, перш за все за структурою, текстурою та схильності до вивітрювання. До легких належать пористі осадові утворення, такі як піщаник, вапняк, доломіт, бутовий камінь, і інші, не володіють морозостійкістю, що мають високу ступінь вологопоглинання і сильно піддаються вивітрюванню.


Це види каменю, щільність яких вкрай низька. Їх відрізняє рихлість, нестійкість і нездатність витримувати високі навантаження. Ці види належать до дешевим і досить ненадійним будівельним матеріалам. Важкий камінь щільність має відповідну, це належить до груп вивержених і (рідше) метаморфічних гірських порід. До них належать: мармур, граніт, сієніт, діорит, порфір, базальт і багато інших, відмінною рисою яких є морозостійкість.

Властивості природного каменю

Саме стійкістю до низьких температур визначається основна властивість і якість каменю. Такі породи автоматично зараховуються до тих, що мають низьку ступінь водопоглинання, отже, вони стійкі до вивітрювання. Морозостійкість (цикли заморожування) має 9 марок: F10 F15 F25 F35 F50 F100 F150 F200 F300 – цілком очевидно, що це показник градусів нижче нуля за Фаренгейтом. F10-F50 - низький показник, властивий легкому каменю, водостійкість (коефіцієнт розм'якшення) у нього становить від 09 до 1. Починаючи з марки F100 визначається важкий камінь з високою щільністю, по водостійкості він має показники 05-075 – це показники, властиві для граніту і діориту. Але тут слід також зазначити, що кожен камінь має сторонні домішки, і багато в чому від цього залежить їх щільність, тому що інші вкраплення роблять його пористим і піддаються вивітрюванню. Це визначається за шкалою твердості Мооса і залежить від того, яку стискає навантаження камінь здатний витримати.

У чому виражається щільність каменю

Щільність каменю визначається за шкалою від 1 до 20 і вона виражається співвідношенням маси породи з аналогічною масою води того ж обсягу. Від 1 до 2 мають значення легкі породи, середня щільність каменю в цьому випадку варіюється від 2 до 4. Всі породи, які мають значення вище 4 відносяться до тяжких, відповідно, володіють високою щільністю. Дорогоцінні камені, такі як сапфіри, рубіни, смарагди і особливо алмази - найбільш міцні і важкі в цьому плані, їх показник становить від 10 до 20. Подібне визначення щільності каменю виражається в механічному впливі на нього – при стисненні, ударному навантаженні випробування на стирання. Існує і інший спосіб визначення каменю на щільність – за допомогою його занурення у важкі рідини. Обидва способи не мають між собою нічого спільного, тому варто розглянути їх окремо.

Занурення каменю у важкі рідини

Занурюючи в "важку воду" камінь, щільність його визначають досить точно і протягом всього декількох хвилин. Незважаючи на те що цей метод дає стовідсотковий результат і займає зовсім небагато часу, він використовується нечасто унаслідок своєї дорожнечі. Витрати на це повинні бути фінансово виправдані, тому застосовують метод в основному для визначення щільності дорогоцінних каменів, зокрема для виявлення підробок. Тут все просто: щільність "важкої води" і алмазу, наприклад, однакова, і якщо в неї занурити синтетичну підробку, вона відразу спливе на поверхню як пробка. А якщо щільність каменю природного походження дорівнює щільності рідини, він і не спливе і не потоне, а залишиться в ширяючому стані.

Метод механічної перевірки

Перевіряючи механічним способом камінь, щільність його визначають теж досить точно, тільки в цьому випадку випробовують на міцність зразки гірських порід, що не мають відношення до коштовних каменів.
Цей Метод досить простий, не вимагає особливих витрат, але й часу займає досить багато. Для цього використовується гідравлічний прес, створює навантаження для визначення твердості каменю. Якщо порода недостатньо стійка до певної силі тиску або має пористу структуру, вона почне тріскатися і кришитися, якщо ж володіє необхідною твердістю і в'язкістю - залишиться неушкодженою. До механічних методів впливу належать також ударне навантаження та перевірка міцності на чавунному колі методом тертя. Так що визначити міцність будь-якої породи або мінералу дуже навіть просто, а от яка щільність каменю необхідна для певного виду робіт - це вже тема іншої статті.