Зарождение горшечного камня

Около 2,8 миллиарда лет назад на территории современной Восточной Финляндии сквозь трещины в коре земли произошел выброс коматиитной магнийсодержащей лавы. Подводными морскими течениями пластичную лаву температурой в 1600 градусов отнесло на большие расстояния от места извержения.

Около 1,9- 1,8 миллиарда лет назад столкнувшиеся платформы литосферы образовали на территории Финляндии Севекокарельское горное образование подобное Альпам. Одновременно древние, содержащие оливин потоки лав наслоились практически в вертикальном положении на горное подножье.

На глубине около десяти километров древней горной гряды давление достигало 2000-4000 атмосфер, а температура доходила до 400-500 oC. В горных недрах имелись водные растворы с содержанием двуокиси серы, под воздействием которых оливин преобразовался сначала в серпентин, а в завершении процесса – в горшечный камень. Этот многостадийный, фронтами развивающийся процесс продолжался десятки миллионов лет.

Этот природный феномен явил на свет редкий свой каприз – горшечный камень.

Месторождения

Добыча горшечного камня компанией Tulikivi

Основа для коммерческой деятельности Tulikivi – достаточные каменные ресурсы. В ответ стабильному экономическому росту разведываются новые месторождения, и определяется их ресурсный потенциал. На данный момент Tulikivi располагает залежами горшечного камня, запасов которых при нынешних темпах производства хватит приблизительно на 65 лет. В задачах компании – продолжение накопления источников сырья. Компанией проводится регулярные исследования и разведка новых месторождений.

Места добычи горшечного камня компании Tulikivi Oyj располагаются в Нунналахти, Суомуссалми, а также в Кухмо.

Месторождения горшечного камня в мире

В Финляндии находится более ста разведанных месторождений горшечного камня. Самые крупные залежи находятся на территории Восточной Финляндии. Финский геолог Бенжамин Фростерус, один из учредителей компании Finska Täljsten Ab (Suomen Vuolukivi Oy), уже на стыке веков обнаружил запасы горшечного камня в Восточной Финляндии. Тогда же Фростерус открыл и месторождение в Нунналахти, являющееся одним из самых лучших в мире по качеству и величине запасов. На этой территории добывается основное количество горшечного камня для Tulikivi.

Месторождения горшечного камня существуют в разных частях земного шара – в Америке, Азии и в том числе и в России на территории Карелии. При исследовании минерального и химического состава из российских и финских месторождений на лицо их заметные различия. Tulikivi использует для изготовления печей тальк-магнезит, а в России в основном добывают талькохлорит. Внешне камень похож, но если в камне Туликиви состав талька и магнезита варьируется от 35 до 60%, а хлорита в нем не больше 5-8%, то в российском камне основные составляющие это тальк и хлорит* (35-80%). Магнезита, который придает камню тепловые свойства и прочность в нем всего 5-8%. Кроме того, основные месторождения талькохлорита в России разрабатывались в 25-50-х годах* и разрабатываются по сей день (Костамукша) взрывным способом, что абсолютно недопустимо по всем стандартам, так как приводит к появлению микротрещин и преждевременному разрушению камня.

* А. Г. Булах, А.И. Савченок, А.А Золотарев, Экспертиза камня в памятниках архитектуры. стр.129-139.

Камень Туликиви добывается методом выпиливания. Благодаря низкому содержанию хлорита и оптимальному соотношению талька и магнезита именно камень Туликиви является лучшим для постройки печей и каминов. Он не боится высоких температур и бесконечно числа циклов нагревания и охлаждения. Только самые лучшие сорта горшечного камня, прошедшие тщательное тестирование в собственной лаборатории компании и способные выдерживать постоянные перепады температур могут гордиться названием камень Туликиви.

Состав камня Туликиви

Горшечный камень образовался из мягких минералов, легко поддается распилке, теске и резке. Он представляет собой исключительно крепкое соединение талька и магнезита, при котором тальковые чешуйки вросли в магнезит, образ цельную однородную каменную массу.

Химический состав:

SiO230 – 33%
MgO27 – 32%
CO220 – 21%
H2 O (кристаллизационная вода)2 – 3%
Fe, Fe28 – 10%
CaO1 – 2%
Al2O31 – 2%

Основные минералы, образующие камень Туликиви это тальк и магнезит. Содержание обоих приблизительно одинаково. Кроме того, в состав входят хлоридные и опаковые минералы, из которых самый распространенный – магнетит. Благодаря содержанию талька горшечный камень легко поддается обработке. Исключительно большие содержания магнезита придают ему великолепные прочностные свойства. Хотя тальк-магнезит легко поддается обработке, камень не пористый и имеет плотную структуру.

Свойства

Теплопроводность горшечного камня составляет 6,4 Вт/(м*К)
Теплоёмкость горшечного камня составляет 0,98 Дж/(кг*град)
Плотность горшечного камня составляет 2980 кг/м³
Прочность горшечного камня при изгибе с растяжением в тангенциальном направлении 16,8 МН/м²
Прочность горшечного камня при изгибе с растяжением в направлении обратном тангенциальному 15,7 МН/м²

Теплопроводность

Хорошая по сравнению с другими материалами теплопроводность горшечного камня является следствием его плотной структуры и минерального состава. Эта характеристика позволяет равномерный и быстрый разогрев горшечного камня с разных сторон структуры.

Аккумуляция тепла

Под способностью материала к аккумуляции тепла подразумевается то количество тепловой энергии, которое материал способен удержать относительно единицы веса или объема, а также единицы температуры.

Теплоёмкость горшечного камня составляет приблизительно 1 Дж/гK и плотность около 3 гр./см³, при чем способность к аккумуляции тепла относительно единицы объема составляет 3 Дж/см³K. Минерал магнезит обладает высокой теплопроводностью и теплоёмкостью. Аналогичный показатель у горшечного камня обычно составляет 0,84 Дж/гК, то есть теплоемкость горшечного приблизительно на 20% больше этих показателей.

Плотность

Весьма распространено заблуждение относительно плотности горшечного камня. Считается, что мягкий камень должен иметь пористую структуру. Высокая плотность горшечного камня позволяет сделать вывод о том, что его структура непористая. Горшечный камень зародился около двух миллиардов лет назад под воздействием сильнейшего давления и жара. Влага пристает только к поверхности горшечного камня, но даже под давлением не может проникнуть внутрь. По результатам Финляндского центра технических исследований VTT (работа № 174/80/BET), показатель видимой пористости составил всего 0,08 %. Пористость хорошего строительного камня может варьироваться между 0-30 %. Горшечный камень имеет плотную структуру.

Влага, проникшая внутрь природного камня, ослабляет прочность практически всех видов камня. Если камень промокает изнутри, то он может деформироваться. Высокая плотность горшечного камня предотвращает проникновение влаги и химикатов внутрь, поэтому ему не присущи выше указанные негативные характеристики.

Прочность на изгиб с растяжением

Показатели прочности горшечного камня на изгиб с растяжением составляют более 60% от устойчивости при сжатии. Это очень редкое явление для каменного материала, так как обычно прочность природного камня на изгиб с растяжением составляет 5-10 % от показателей устойчивости к сжиманию.

Устойчивость к воздействию химикатов и чистота

Горшечный камень обладает исключительно высокой устойчивостью к воздействию химикатов. Даже сильные кислоты не причиняют ему вреда. Кроме того, горшечный камень отличает чистота. Он отвечает требованиям к продовольственным товарам §16 Государственного Положения Финляндии о продуктах питания.