Produksjon av naturstein

Naturstein må brytes så skånsomt som mulig - og helst i store formater (blokker). Første trinn i brytningsprosessen er å løsne en stor primærblokk fra fjellet. Dette gjøres gjerne ved hjelp av boring/sprengning eller saging, eller en kombinasjon. En primærblokk kan variere i størrelse fra steintype til steintype, men ved brytning av massivstein kan den være opptil 1000 kubikkmeter - dvs. 2700 tonn!

Når man borer og sprenger er det viktig å ikke knuse steinen - men kutte langs rettest mulige linjer. Borhullene settes ved siden av hverandre slik at de definerer et kuttplan. Noen bergarter er lettere å sprenge enn andre, og avstanden mellom borhullene varierer deretter. Det er viktig å bruke så lite og svakt sprengstoff som mulig - dynamitt er bannlyst!

Før i tiden brukte man svartkrutt til slik sprengning, men i dag dominerer spesialsprengstoff og/eller detonerende lunte. Sprengningsmetodene er som regel nøye tilpasset de enkelte bergartenes egenskaper.

Den vanligste metoden å bryte blokkstein i dag er ved å sage ut primærblokker med linesaging. En diamantkledd wire tres gjennom møtende borhull, og ved å stramme wiren etter hvert som den sager kan man lage store snitt på kort tid. I marmor- og kalksteinsbrudd er saging ofte den eneste uttaksmetoden. For slike bergarter finnes også andre typer sager: kjedesager og sverdsager. Selv meget harde steintyper kan i dag med fordel sages med linesag, men oftest finner man størst nytte i å sage ett eller to snitt og så sprenge resten. 

Etter at primærblokken er løsnet fra fjellet, deles den videre opp i mindre blokker ved hjelp av boring/sprengning, saging eller ved å slå kiler inn i borhull til steinen sprekker. I skiferdrift er primærblokkene oftest små, og man begynner gjerne å spalte skiferblokkene opp til gradvis tynnere plater.

Når blokkene er ferdig tilformet fraktes de til nærmeste fabrikk eller selges på det internasjonale markedet. For den sistnevnte kategorien er det meget strenge kvalitetskrav. De må ha en rektangulær form og skal helst ikke være mindre enn 2,4 x 1,2 x 1 meter. Videre må de være feilfri - det vil si ikke inneholde små sprekker som gjør at de sprekker opp under den videre bearbeidingen.

Salgsblokker må være jevn i farge og struktur og ikke inneholde misfargete felt. Siden naturen er langt i fra perfekt, og fjellet som regel inneholder tallrike sprekker og andre feil, er det ikke overraskende at det kun er en liten del av fjellet som ender opp som salgsprodukter. Som regel ligger utnyttelsesgraden i natursteinsbrudd mellom 5 og 20 prosent. Kun unntaksvis finner vi europeiske steinbrudd med høyere utnyttelsesgrad.

Bearbeiding

Mesteparten av natursteinsproduksjonen går til fremstilling av plater av ulike slag. Skifer spaltes etter naturlige sjikt til ferdige plater, der tykkelsen bestemmes av avstanden mellom disse sjiktene. Takskifer er normalt tynnere enn 1,5 cm, mens heller og formatert belegningsstein av skifer kan være opp til 10 cm tykke. Overflaten brukes ofte slik den kommer ut - naturlig spaltet.

Blokkstein bearbeides som regel ved saging. Det finnes en rekke typer spesiallagete natursteinssager med diamantkledde blad - fra rammesager (mange parallelle, rette sagblad) til sirkelsager av ulike dimensjoner. I dag er natursteinssaging høyteknologi, med avanserte styresystemer og integrerte løsninger for samlebåndsproduksjon av ulike produkter.

Etter saging behandles steinplatenes overflate. Den kan slipes med økende finhetsgrad, helt til man når en høyglanspolert overflate, der steinens farge og struktur kommer tydelig fram. Eller man kan bruke ulik verktøy for å lage en ru overflate; det kan omfatte gradhugging, sandblåsing eller flammebehandling. Sistnevnte prosess gjør at små flak av steinen faller av, grunnet ekspansjon av enkelte mineraler (særlig kvarts) ved hurtig oppvarming. Det er særlig vanlig ved behandling av granittplater for utendørs belegning eller fasade.

Bearbeiding av stein kan også i dag foregå etter gamle prinsipper - særlig hvis det dreier seg om skulptur, ornamentikk eller restaurering. I dag som før er det da steinhuggerens kunnskaper som er avgjørende. En del steinprodukter, slik som tørrmurstein og brostein, lages ved å kile/knekke steinen. Større blokker kiles i borhull eller huggete fordypninger, mens mindre kan knekkes ved hjelp av en "steingiljotin". Dette er arbeidskrevende prosesser som også krever solide kunnskaper og erfaring.

En av årsakene til at indisk, portugisisk og kinesisk brostein er i stadig økende grad blir benyttet på norske veier, er at kostnadene ved å lage slikt i Norge er svært høy.