Kamień portlandzki - Portland stone

Zakres stratygraficzny Portland Stone Formation :
Tytoński
Włodzimierz.jpg
Rodzaj Formacja geologiczna
Jednostką Grupa Portland
Podjednostki Dorset: członek Portland Chert, członek Portland Freestone

Vale of Wardour : członek Tisbury, członek Wockley, członek Chilmark

Vale of Pewsey : Brak formalnego podziału
Podstawy Formacja Lulworth
Nakładki Formacja z piasku Portland
Grubość do 38 metrów (120 stóp) w Dorset
Litologia
Podstawowy Wapień
Inne mułowiec , piaskowiec
Lokalizacja
Region Anglia
Kraj  Wielka Brytania
Wpisz sekcję
Nazwany dla Wyspa Portland
Lokalizacja Clay Ope , West Weare Cliff
Grubość w przekroju typu 25 metrów
Cenotaf w Whitehall w Londynie jest wykonany z kamienia portlandzkiego

Portland Kamień lub Formacja Portland Kamień jest wapienna formacja z tyton etapie Jurassic okres wydobywanego na Isle of Portland , Dorset , w Anglii. Kamieniołomy są pocięte na pokłady biało-szarego wapienia oddzielone pokładami chert . Był szeroko stosowany jako kamień budowlany na Wyspach Brytyjskich , zwłaszcza w głównych budynkach użyteczności publicznej w Londynie, takich jak Katedra św. Pawła i Pałac Buckingham . Portland Stone jest również eksportowany do wielu krajów – jest używany m.in. w budynku siedziby ONZ w Nowym Jorku.

Geologia

Portland Stone powstał w środowisku morskim, na dnie płytkiego, ciepłego, subtropikalnego morza, prawdopodobnie w pobliżu lądu (o czym świadczą skamieniałe drewno dryfujące, co nie jest rzadkością). Kiedy woda morska jest ogrzewana przez słońce, zmniejsza się jej zdolność do zatrzymywania rozpuszczonego gazu; W związku z tym, rozpuszczony dwutlenek węgla (CO 2 ), jest uwalniany do atmosfery w postaci gazu. Jony wapnia i wodorowęglanu w wodzie są następnie zdolne do łączenia się, tworząc węglan wapnia (CaCO 3 ) w postaci osadu. Proces odkładania się kamienia w czajniku na obszarach z twardą wodą jest podobny. Węglan wapnia jest głównym składnikiem większości wapieni. Miliardy maleńkich kryształków wytrąconego węglanu wapnia (zwanego kalcytem ) nagromadziły się tworząc błoto wapienne (zwane mikrytem ), które pokrywało dno morskie. Małe cząstki piasku lub organicznego detrytusu, takie jak fragmenty muszli, utworzyły jądro, które pokryło się warstwami kalcytu, gdy były toczone w błotnistym mikrycie. Kamień portlandzki mierzy 3,5 w skali Mohsa twardości mineralnej .

Kalcyt stopniowo gromadził się (poprzez akrecję) wokół fragmentów skorupy w koncentrycznych warstwach, tworząc małe kulki (o średnicy poniżej 0,5 mm). Ten proces jest podobny do sposobu, w jaki kula śnieżna powiększa się, gdy toczy się po śniegu. Z biegiem czasu niezliczone miliardy tych kulek, znanych jako „ ooidy ” lub „oolity” (z greckiego „jajkowaty” lub „jajeczny kamień”), zostały częściowo połączone (lub lityfikowane) przez większą ilość kalcytu, aby utworzyć wapień oolitowy zwany kamieniem portlandzkim. Stopień zacementowania w kamieniu portlandzkim jest taki, że kamień jest wystarczająco dobrze zacementowany, aby był odporny na warunki atmosferyczne, ale nie tak dobrze, aby murarze nie mogli go łatwo obrabiać (ciąć i rzeźbić). Jest to jeden z powodów, dla których kamień portlandzki jest tak ceniony jako kamień monumentalny i architektoniczny. Dr Geoff Townson przeprowadził trzyletnie badania doktoranckie nad portlandzkim, będąc pierwszym, który opisał facje łat rafowych i szczegóły sedymentacji całej Dorset. Dr Ian West z School of Ocean and Earth Sciences na Southampton University przeprowadził szczegółowe badania geologiczne Withies Croft Quarry przed wydobyciem Łóżek Portland przez Albion Stone plc.

Historia użytkowania

Kamień wydobywano w Portland od czasów rzymskich, aw XIV wieku wysyłano go do Londynu. Wydobycie jako przemysł rozpoczęło się na początku XVII wieku, wraz z wysyłką do Londynu dla Inigo Jones ' Banqueting House . Wybór Portland przez Wrena na nową katedrę św. Pawła był wielkim impulsem dla kamieniołomów i ustanowił Portland jako londyński wybór kamienia budowlanego. Wyspa była połączona koleją z resztą kraju od 1865 roku. Albion Stone PLC wydobywa i wydobywa kamień portlandzki od 1984 roku. Portland Stone Firms Ltd wydobywa kamień portlandzki od 1994 roku.

Kamieniołomy i kopalnie

Jordans jest częścią kamieniołomu Inmosthay w centrum wyspy, która obejmuje również Fancy Beach. Kamieniołom działa od końca XIX wieku. Albion Stone dzierżawi południową część od The Crown Estate i kupił północną część terenu w 2006 roku. Większość południowych rezerwatów znajduje się na terenach lokalnego klubu krykieta. Aby uniknąć naruszeń terenu na poziomie powierzchni, firma złożyła wniosek i otrzymała pozwolenie na wydobycie kamienia przy użyciu technik górniczych, a nie odkrywkowych. Zasoby na północy będą wydobywane za pomocą maszyn tnących z diamentowymi ostrzami , worków wodnych i pił linowych do kształtowania bloków. Proces ten pozwala uniknąć stosowania pylistych i głośnych materiałów wybuchowych jako podstawowej metody ekstrakcji, chroniąc w ten sposób otaczające środowisko, które zostało oznaczone jako miejsce o szczególnym znaczeniu naukowym (SSSI). Albion Stone PLC teraz wydobywa cały swój kamień poprzez wydobycie, co radykalnie zmniejsza wpływ na środowisko i lokalnych mieszkańców. Kopalnia Jordana jest obecnie największą kopalnią w Portland.

Bowers Quarry działa od końca XVIII wieku. Jest dzierżawiony od The Crown Estate od 1979 roku, aw 2002 roku stał się miejscem pierwszej kopalni kamienia w Portland przez Albion Stone PLC. Wydobycie z tego miejsca odbywa się teraz całkowicie pod ziemią, z oryginalną kopalnią Bowers na południowym krańcu kamieniołomu i wydobyciem Wysokiego Muru na wschodnich i południowo-wschodnich granicach. High Wall Extraction to seria małych kopalni, które wydobywają zmarnowany kamień, który znajduje się między końcowymi ścianami kamieniołomu a rzeczywistą granicą miejsca.

Kopalnia Stonehills to pierwsza całkowicie nowa kopalnia w Portland (nie jest to kopalnia jako przedłużenie istniejącego kamieniołomu). Albion Stone Plc rozpoczął proces otwarcia tej kopalni w 2015 roku, a rezerwy szacuje się na 50 lat (2066).

Zarówno Independent Quarry, jak i Admiralty Quarry są własnością The Crown Estate i są dzierżawione od 1982 roku. pozostać.

Coombefield Quarry , położony w pobliżu Southwell, był kamieniołomem odkrywkowym w ciągu ostatnich 80 lat i jest jednym z trzech prywatnych kamieniołomów Portland Stone Firms Ltd, największego właściciela ziemskiego na wyspie. Kamieniołom zbliża się do końca i zostanie zregenerowany jako wakacyjny park przyczep kempingowych, aby pobudzić lokalną turystykę na wyspie.

Perryfield Quarry znajduje się w środkowej części wyspy i jest aktywnie wydobywanym kamieniołomem. Pozostało ponad 20 lat rezerw, które są własnością prywatną Portland Stone Firms. Wydobywanie odkrywkowe zapewnia szybsze wydobycie surowego kamienia o wymiarach bloków przy jednoczesnym zachowaniu jego integralności. Większość budynków w Londynie dzisiaj korzysta z Portland, który był wydobywany przy użyciu tych samych metod przez ostatnie 60 lat.

Kamieniołom Broadcroft znajduje się we wschodniej części wyspy i jest częścią kamieniołomów odkrywkowych wykorzystywanych do budowy katedry św. Pawła. Prywatnie przez Portland Stone Firms Limited pozostało ponad 20 lat rezerw, które nadal są aktywnie wydobywane.

Pas przybrzeżny w kierunku południowego krańca wyspy ma pozwolenie na eksploatację przez Portland Stone Firms i zapewni ponad 30-letnie rezerwy. Udzielono pozwolenia na odkrywkę odkrywkową.

Po zakończeniu prac w kamieniołomach są one odnawiane. Fundacja Portland Sculpture and Quarry Trust została założona w 1983 roku i zajmuje się zachowaniem wiedzy i zrozumienia kamienia oraz krajobrazu, z którego pochodzi. Głównym nieczynnym kamieniołomem pozostaje Tout Quarry, w którym opiera się zaufanie, gdzie co roku odbywają się warsztaty. Tout Quarry został przekazany funduszowi Portland Sculpture and Quarry Trust przez Portland Stone Firms Limited.

Metody wydobywania

Tradycyjnie pod każdą skałą wiercono poziomo otwory o małej średnicy (35 mm) i ładowano niewielką ilością prochu strzelniczego , wybranego ze względu na jego względne właściwości nietłukące. Po wystrzeleniu proch strzelniczy wytworzył „falę”, która wypchnęła skałę z jej naturalnego podłoża, miejmy nadzieję, że nie jest uszkodzona. Kamień cięto za pomocą kołków i piór , w których wierci się szereg krótkich otworów o małej średnicy (zwykle 30 mm) w linii, w której ma być wykonane cięcie. Do każdego otworu włożono jeden kołek i dwa pióra, a każdy kołek po kolei uderzano młotem kowalskim, aż kamień podda się ekstremalnym naprężeniom rozciągającym. Większość kamieni jest wielokrotnie słabsza w rozciąganiu niż w ściskaniu, korki i pióra wykorzystują ten fakt. Warto również zauważyć, że kamień ma tendencję do rozłupywania się znacznie łatwiej równolegle do płaszczyzn podłoża (tzw. słoje) niż prostopadle do nich (tzw. cięcie).

W 1999 roku włoski sprzęt do cięcia kamienia, pierwotnie zaprojektowany do użytku w kamieniołomach marmuru w Toskanii , został sprowadzony przez Albion Stone i zastosowany do wydobycia kamienia portlandzkiego. Ta nowa technologia wyeliminowała potrzebę piaskowania, znacznie poprawiła ekologiczność kamieniołomów i usunęła potencjalne uszkodzenia wydobywanego kamienia w wyniku wstrząsu. Przy podejmowaniu decyzji o położeniu i orientacji nacięć dokonuje się pełnego uwzględnienia lokalnego wzoru łączenia. Po wycięciu ścian kamieniołomu kamień jest delikatnie przesuwany hydraulicznie. Odbywa się to za pomocą „hydro-worków”, które są cienkimi, płaskimi, stalowymi workami lub kopertami, które po napompowaniu wodą pod umiarkowanym ciśnieniem są w stanie wytworzyć siły niezbędne do rozluźnienia kamienia do punktu, w którym można go łatwo usunąć za pomocą duże ładowarki kołowe . Rozłupywanie kamienia za pomocą wiertarek pneumatycznych jest żmudną pracą, dlatego do kamieniołomów wprowadzono piły drutowe, które zastąpiły znaczną część cięcia kołków i piór.

Górnictwo

Kamieniołom Portland na wyspie Portland , Dorset .

Wydobycie w Portland odbywa się metodą komorowo- filarową. Kopalnia jest rozwijana poprzez wydobywanie kamienia za pomocą noża łańcuchowego narzędzia ściernego zamontowanego na maszynie. W górnej, dolnej, bocznej i środkowej części kamienia wycinane są szczeliny. W środkowy krój wkłada się płaską stalową poduszkę i powoli napełnia się wodą. Kamienie są delikatnie odłamywane z tyłu, nie obciążając powstałych bloków. Ta metoda ekstrakcji jest znacznie droższa niż śrutowanie, ale zapewnia wyższą wydajność, a tym samym oszczędza cenne rezerwy dla przyszłych pokoleń. Korzyści dla środowiska są znaczne, ponieważ górnictwo znacznie zmniejsza wpływ na dziką przyrodę i lokalną społeczność dzięki zmniejszeniu hałasu i pyłu.

Budynki z kamienia portlandzkiego

St Paul Cathedral , Londyn przez Christophera Wrena , zbudowany 1677.
100 King Street , Manchester przez Edwina Lutyensa , zbudowana w 1935 roku.
Budynek portu w Liverpoolu , Liverpool , wybudowany w 1907 roku.

Kamień w Portland prawie na pewno był używany jako materiał budowlany od czasów rzymskich . Wiele dobrze wykonanych rzymskich sarkofagów (kamiennych trumien i dopasowanych pokryw, wykutych z pojedynczych dużych bloków kamienia portlandzkiego), które przez lata odkopano lokalnie, świadczy o umiejętnościach ich twórców.

Najwcześniejszym znanym budynkiem zbudowanym z kamienia portlandzkiego jest zamek Rufus w Church Ope Cove w Portland. Pierwotna budowla została prawdopodobnie zbudowana około 1080, przebudowana około 1259 i ponownie przebudowana około 1450, co jest prawdopodobną datą dzisiejszych murów. Pierwsze znane kamieniołomy portlandzkie znajdowały się na północno-wschodnim wybrzeżu wyspy, w pobliżu zamku Rufus, gdzie ogromne osuwiska ułatwiały dostęp do kamienia, a bliskość morza pozwalała na przemieszczanie wydobytych bloków kamiennych na stosunkowo duże odległości przez barka.

Kamień Portland został użyty do budowy Pałacu Westminsterskiego w 1347 roku, Tower of London w 1349 roku i pierwszego kamiennego London Bridge w 1350 roku. Katedra w Exeter i Christchurch Priory , również zbudowane w XIV wieku, są zbudowane z kamienia portlandzkiego. Jego doskonałe właściwości zapewniły popularność wśród murarzy i architektów, która trwa do dziś. Wschodnia strona Pałacu Buckingham , oficjalnej londyńskiej rezydencji królowej Elżbiety II , wraz z balkonem, została wyłożona kamieniem portlandzkim, po raz pierwszy w 1854 r. i ponownie w 1913 r. Z niego wykonany jest również Pomnik Wiktorii (odsłonięty w 1911 r.).

Inigo Jones (1573-1652) użył kamienia portlandzkiego do budowy Sali Bankietowej w Whitehall w 1620 roku. Sir Christopher Wren zużył prawie milion stóp sześciennych do odbudowania katedry św. Pawła i wielu innych mniejszych kościołów po wielkim pożarze Londynu w 1666 roku.

Cały kamień używany przez Wrena został przetransportowany barką żaglową z Portland do centrum Londynu przez morze, a następnie w górę Tamizy. Powszechne stosowanie przez Wrena kamienia portlandzkiego ugruntowało go jako „lokalny kamień” w Londynie i jako jeden z najbardziej lubianych brytyjskich kamieni budowlanych. Inne słynne londyńskie budynki zbudowane z kamienia portlandzkiego to The British Museum (1753) z nowym rozszerzeniem WCEC w Portland Roach, które znalazło się na krótkiej liście do nagrody Stirlinga w 2017 roku, Somerset House (1792), General Post Office (1829), The Bank of England , Mansion House i National Gallery . Tower Bridge jest ubrany w kamieniu Portland (jak również Cornish granitu ). Kamień portlandzki został użyty w 1923 roku do budowy filaru nośnego Grace Gates w Lord's Cricket Ground .

Ostatnio Portland Stone został wykorzystany w budynku Chelsea Barracks , Wilkins Terrace w UCL University College London , St James's Market Haymarket w Londynie i stacji metra Green Park .

Kamień portlandzki jest rozpowszechniony w Manchesterze, pomimo historycznego preferowania wytrzymałych materiałów, takich jak Burmantofts i piaskowiec, które są odporne na trudne warunki przemysłowe. Kamień portlandzki był najczęściej używany w Manchesterze w latach 30. XX wieku. Budynki Manchesteru z kamienną fasadą Portland obejmują 100 King Street (1935), Arkwright House (1937), St. James Buildings (1912), Manchester Central Library (1934), Kendal Milne (1939) i Sunlight House (1932).

Dwie z Trzech Gracji w Liverpoolu , Cunard Building i Port of Liverpool Building , są wyłożone kamieniem portlandzkim, który otacza ich żelbetowe ramy.

Londyńska Szkoła Higieny i Medycyny Tropikalnej, Keppel Street.  Otwarty w 1929 roku obraz przedstawia kamienną fasadę budynku w Portland.
Londyńska Szkoła Higieny i Medycyny Tropikalnej , Keppel Street. Otwarty w 1929 roku obraz przedstawia kamienną fasadę budynku w Portland.

Nottingham Council House , ukończony w 1929 roku, jest również zbudowany z kamienia portlandzkiego, podobnie jak budynki użyteczności publicznej w Civic Center w Cardiff. Architekt Charles Holden w znacznym stopniu wykorzystał kamień w swoich głównych zamówieniach w latach 20. i 30. XX wieku, w tym w Senate House i 55 Broadway , ojczyźnie londyńskiego metra . Budynek o konstrukcji stalowej z 1929 r. (jeden z pierwszych wzniesionych w Wielkiej Brytanii) Londyńskiej Szkoły Higieny i Medycyny Tropikalnej , z siedzibą przy Keppel Street, ma fasadę z kamienia portlandzkiego, która dopełnia jego pozbawiony klasycznych elementów projekt. Po II wojnie światowej (1939-1945) zbombardowane centra wielu angielskich miast i miasteczek, takich jak Plymouth , Bristol , Coventry i Londyn zostały odtworzone przy użyciu ogromnych fasad z kamienia portlandzkiego.

Wiele budynków otaczających flagowy budynek Parkinson na Uniwersytecie w Leeds jest wyłożonych kamieniem portlandzkim, w tym budynek Michaela Sadlera, budynki chemii i inżynierii oraz nowa biblioteka Laidlaw .

Oxford zazwyczaj wykorzystuje w swoich budynkach wapień oolitowy, a Muzeum Ashmolean zostało odnowione przy użyciu dużej ilości kamienia portlandzkiego.

Kamień portlandzki był również używany na całym świecie. Przykłady obejmują budynek ONZ w Nowym Jorku, Casino Kursaal w Belgii i Auckland War Memorial Museum . Większość ważnych budynków cywilnych i administracyjnych, które przetrwały z XVIII i XIX wieku w Dublinie w Irlandii, znanym wówczas jako „drugie miasto Imperium”, jest z kamienia portlandzkiego, w tym ratusz (1779), domy parlamentu (1767) , Custom House (1791), przy czym National Gallery (1864) i General post Office (1818). Nowsze projekty obejmują BBC Broadcasting House w Londynie, który zdobył nagrodę „New Build (nowoczesny kamień nienośny)” w konkursie Natural Stone Awards w 2006 roku.

Portland Stone został wyznaczony przez Międzynarodową Unię Nauk Geologicznych jako zasób kamienia światowego dziedzictwa .

Pamiętnik

Po I wojnie światowej sir Edwin Lutyens użył kamienia portlandzkiego (wydobytego z dna Wakeham) do budowy Cenotaf w londyńskim Whitehall. Wzniesiony w 1920 roku Cenotaph upamiętnia miliony ludzi zabitych w tym i kolejnych konfliktach. Pomnik Bomber Command Memorial w londyńskim Green Park upamiętnia 55 573 członków załogi Bomber Command RAF, którzy zginęli w latach 1939-1945.

Te nagrobki dla brytyjskich personel zabitych w pierwszej i drugiej wojny światowej były wykonane z kamienia portlandzkiego. Commonwealth War Graves Komisja użycie Portland Wapień dostawca Albion Stone'a Portland Basebed.

Kamień portlandzki został użyty do budowy Pomnika Sił Zbrojnych w Staffordshire w Anglii. Zaprojektowany przez Liam O'Connor Architects and Planning Consultants, został ukończony w 2007 roku kosztem ponad 6 milionów funtów i nosi nazwiska ponad 16 000 pracowników brytyjskich sił zbrojnych zabitych od czasu II wojny światowej.

Podstawienie

Uznaje się, że kamień portlandzki jest wysokiej jakości, ale jest dość drogi. W przypadku remontu centralnego dziedzińca British Museum , planowany kamień portlandzki został kontrowersyjnie zastąpiony kamieniem Anstrude Roche Clair z Francji, innym podobnym (ale tańszym) wapieniem oolitowym.

Cement

Termin „ cement portlandzki ” został wymyślony przez Josepha Aspdina, który w 1824 roku opatentował spoiwo hydrauliczne stworzone przez wypalanie mieszanki wapienia i gliny , przypominające wcześniej istniejący cement rzymski i prezentujące materiał, który miał nadzieję wyglądać jak słynny portlandzki kamień budowlany.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne