Page 1

Stone Dust Materials + Performance SP2011 – Material Research – Kimberly Kelly

Limestone Quarry that uses  modern blasting method to extract  stone from the quarry. According to  the United States Geological  Survey, 1.72 billion tones of  crushed stone worth $13.8  billion  was sold or used in 2006. 

Hanson Aggregates Bellefonte PA

Stone Dust: Stone Excavation Hanson Aggregates Bellefonte PA – Crushed limestone Quarry

UK ‐ In 2008, 210 million tones of aggregate were produced in  the UK of which 67 million tones was recycled product,  according to the Quarry Products Association.

Stone Dust: Stone Excavation By products and hazards

Crushed stone is recycled primarily as  construction aggregate or concrete. Here is  one method of breaking down the stone with  rock crusher jaws.

Photograph Steve Ford Elliot 

Stone Dust: Stone Excavation Rock Crusher Jaws

Where neither stone, nor sand and gravel, are  available, construction demand is usually  satisfied by shipping in aggregate by rail, barge  or truck where most of the cost of the product  comes from transport.

Stone Dust: Stone Excavation High Volume low value commodity – most of the cost comes from transportation

Gravel is not the same as  crushed stone. Gravel is  rounded and worn down by  weathering and crushed stone is  broken down mechanically and  is often angular providing  different applications. Both can  be used as permeable surface  treatments.

Stone Dust: Applications Paved vs. Gravel vs. Crush Stone  

Crushed stone and stone dust is used to cover  nature trails, paths to avoid erosion allowing water  to porous surface to allow water penetration while  providing a surface that does not get muddy

Stone Dust: Applications Without a Binder ‐‐ Trails and Roads

Stone Dust: Applications Without a binder ‐ Track Ballasts

Strong, hard wearing, stable and drainable are  material properties that make ground stone a good  foundation for train tracks. Particle size is  important to improve drainage – larger effects ties  from being distributed improperly. Angular stones  are preferred to round because they interlock  inhibiting track movement. Harder stones such as  granite are preferred over limestone that will  detereate over time. Similar to Macadam road  construction.

It may also be used with a binder in a composite material  such as concrete, tarmac, or asphalt concrete. Stone Dust as  an aggregate and extender  Tarmac Application used as an  aggregate + Stone Mastic Asphalt.

Stone Dust: Applications With a Binder – Stone Dust as an aggregate and extender

This elastic composite, which was specifically developed  for coastal protection consists of gravel and a  specifically developed hydrophilic polyurethane which  produces an open‐celled stone microstructure. The  composite is produce mixing two liquid components of  the special synthetic polyurethane together on‐site.  That mixture is then mixed with the gravel. Because the  material is somewhat elastic, it protects the rip‐rap  from the force of the impacting waves as the connected  cavities between the stones absorb its energy. Stones of  different sizes can be agglutinated in various  thicknesses, so that the composite is also be suitable for  applications in interior design and trade fair  construction.

Stone Dust: Applications Coastal Protection

Stone Dust and gravel is used to maintain gardens by controlling unwanted vegetation, it also provides minerals and  water filtration to the soil below. Used as a composite for an exterior paver it  can act as a water permeable exterior  covering that is an alternative to concrete. Avoiding runoff from storm water  the surface may be cleaned like concrete by  brushing or washing and it also has a similar life span. It is impervious to most chemicals and has a high compressive  strength/ granule size of 3/8 in (9.5 mm), no fines. Current applications are for residential patios, ornamental fountains,  golf‐cart paths and parking lots.

Stone Dust: Applications Replace lawns and paved driveways

Liming is the application of calcium‐ and  magnesium‐rich materials to soil in various forms,  including marl, chalk, limestone, or hydrated lime.  This neutralizes soil acidity and increases activity  of soil bacteria. However, oversupply may result  in harm to plant life. Lime is a basic chemical, the  effect of it makes the soil more basic thus making  acidic soils neutral.

Stone Dust: Applications Soil Treatment – agricultural lime or liming

Colorless and light colored marbles are a pure source  of calcium carbonate used in a wide variety of  industries. It is a component of paper (hold in  pigment and filler strength), toothpaste pill fillers,  plastics(strength and structural stability) and  paint(weather resistant) Ground Calcium carbonate  can come from limestone, chalk, and mostly from ¾  world wide is made from marble.

Stone Dust: Applications Crushed Marble as calcium  carbonate

Coal dust is highly explosive – trays of  stone dust or stone dust coffers are used  to dilute coal dust and avoid explosions.

Stone Dust: Applications Stone Dust ‐ Trays used to prevent coal mine explosions

About 6 million tones of crushed stone (mostly  limestone or dolomite) is used as a flux in blast  furnaces and in certain steel furnaces to react with  gangue minerals (i.e. silica and silicate impurities)  to produce liquid slag that floats and can be  poured off from the much denser molten metal  (i.e., iron). The slag cools to become a stone‐like  material that is commonly crushed and recycled as  construction aggregate.

Stone Dust: Applications Flux in Blast Steel Furnaces

Earthbag construction is a means of creating  masonry units by filling bags with crushed  volcanic rock, pumice and rice hulls. This  yields a higher insulation value than clay or  sand. The outer surface is covered with an  opaque material such as cement based stucco  or earthen plaster to protect bags against UV  rays and moisture. Acting as a thermal mass

Stone Dust: Applications Earthbag Construction

Example of a Quartzite counter top mixed with  aggregate to form consistent surface texture.  Cultured Marble is often used in thresholds and  formed sinks and tubs. This example is a solid  surface called Caeser Stone

Stone Dust: Applications Cultured Marble or filler in solid surface countertop

Terrazzo is used for floors, patios, and panels by  exposing marble chips and other fine aggregates on the  surface of finished concrete or epoxy‐resin.  Stone particles can also be mixed in to show up as  surface patterns as in this terra‐slab or terrzzo sink and  floor.

Stone Dust: Applications Stone textures mixed in aggregates.

Gamal Stan Metro Station

Stone Dust: Applications Historical use  ‐ Terrazzo 

Archaeologists use the word terrazzo to describe  the floors of In early Neolithic buildings in Western  Asia, terrazzo is constructed of burnt limestone  and clay, colored red with ochre and polished. The  embedded crushed limestone gives it a slightly  mottled appearance. Eco Terra Slabs

Children mix colored powder with soft stone dust mixture inside  a factory ahead of the Hindu festival of Holi, on the outskirts of  the eastern Indian city of Siliguri March 5. Holi, also known as  festival of colors, heralds the beginning of spring and is  celebrated with great enthusiasm all over India.

Stone Dust: Applications Holi – Festival of Colors 

As part of the Holi festival the color stone dust  is celebrated paired with body paint and rich  color of food  as a celebration of Spring

Stone Dust: Applications Holi ‐ Pushkar, Rajasthan

Quentin Curry is an artist based in New York creating semi‐abstract  landscapes of scenic views and industrial wastelands, painted with  a mixture of stone dust and oil paint pressed through fabric to  produce textured canvasses. On the right are Venetian Votives, made from a mixture of stone  dust and resin

Stone Dust: Applications Artist painting and cast resins

Images show surfaces made of inlaid semi‐precious  stones and fossils that are translucent. such as amethyst,  blue agate, tiger eye, jasper and quartz, and fossils,  supetrified wood, are inlaid within a proprietary resin  and polished to a flat surface. This surface is hard, non‐ porous, scratch, heat and stain resistant‐oil absorbent  and in some cases translucent. Applications are for wall  panels, counter surfaces, decorative inlays an bathroom  vanity surfaces

Material ConneXion

Stone Dust: Applications Resin with Semi‐precious stones

Structured wall covering. This natural product has a surface  composed of sedimentary sandstone with a quartz  concentration of 95% and a woven backing. This PVC‐free wall  covering is flexible, does not contain plasticiz solvents and is  fire‐retardant. Applications include interior wall areas for  hotels, offices, and areas and are suitable for all types of  masonry, plaster, concrete, fiber‐cement plasterboard and  other mineral based wall surfaces.

Stone Dust: Applications Stoneplex – Wall Covering

Basalt lava or lava stone from the  Italian volcano, Mount Etna, which has  withstood the wear and tear of time;  applications include various types of  pavement and exterior architectural  design. Material ConneXion

Stone Dust: Applications Lava Stone


Stone Dust: Resource

Stone Dust_Research  

Research Presentation on Stone Dust from extraction to applications in and outside the design field.

Stone Dust_Research  

Research Presentation on Stone Dust from extraction to applications in and outside the design field.