![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Раздел 1, Строительное материаловедение 6 страница
Структура определяется степенью кристалличности и размерами зерен, а также формой и взаимными отношениями составных частей породы. При медленном остывании магмы в глубинных условиях возникают полнокристаллические структуры. По размерам зерен среди кристаллических пород выделяют: крупнозернистые (средний размер зерен более 5 мм), среднезернистые (1-5 мм) и мелкозернистые (0, 5-1 мм), а также равномернозернистые и не- равномернозернистые структуры (рис. 3.2).
Текстура - совокупность признаков, определяемых расположением и распределением составных частей породы относительно друг друга в занимаемом ими пространстве. Подавляющее большинство магматических пород характеризуется массивной текстурой. Следствием медленного охлаждения магмы является ряд общих свойств для разных глубинных горных пород: весьма малая пористость и, следовательно, большая плотность и высокая прочность. Кроме того, в связи с очень малой пористостью эти породы обычно обладают весьма низким водопоглощением, морозостойкостью и сравнительно высокотеплопроводны. Обработка таких пород из-за их высокой прочности затруднительна. Однако благодаря высокой плотности они хорошо полируются и шлифуются. Средние показатели важнейших строительных свойств таких пород: прочность при сжатии - 100-300 МПа; плотность - 2600-3000 кг/м3; водопоглощение - меньше 1% по объему; теплопроводность - около 3 Вт/(м °С). Граниты обладают благоприятным для строительного камня минеральным составом, отличающимся высоким содержанием кварца (25-30%), нагриево-калиевых шпатов (35-40%) и плагиоклаза (20-25%), обычно небольшим количеством слюды (5-10%) и отсутствием сульфидов. Граниты имеют высокую механическую прочность при сжатии - 120-250 МПа (иногда до 300 МПа). Сопротивление растяжению, как у всех каменных материалов, относительно невысокое и составляет лишь около 1/30-1/40 от сопротивления сжатию. Необходимо отметить, что в каменных материалах вследствие хрупкости сравнительно легко могут появляться тонкие (волосные) местные трещинки - от взрывов при добыче, от ударов, резких колебаний температуры и т.п. Эти трещинки оказывают сравнительно небольшое влияние на предел прочности при сжатии, но могут значительно понизить прочность на растяжение. Одним из важнейших свойств гранитов является также малая пористость, не превышающая 1, 5%, что обуславливает водопоглощение около 0, 5% (по объему). Поэтому морозостойкость их высокая. Огнестойкость гранита недостаточна, так как он растрескивается при температурах выше 600°С вследствие полиморфных превращений кварца. Гранит, так же как и большинство других плотных магматических пород: обладает высоким сопротивлением истиранию. Граниты весьма разнообразны по цвету, зависящему в основном от окраски полевых шпатов, которые могут быть белыми, серыми, желтыми, розовыми, красными. Различные сочетания отдельных компонентов и изменение структуры обуславливают разнообразие цветов, оттенков и декоративного рисунка гранитов, поэтому граниты являются прекрасным облицовочным декоративным материалом. В связи с высокой прочностью на сжатие, морозостойкостью граниты применяют для защитной облицовки набережных, устоев мостов, цоколей зданий, а также в качестве щебня для высокопрочных и морозостойких бетонов. Кроме того, благодаря значительной кислотостойкости, граниты применяют в качестве кислотоупорной облицовки. Из всех изверженных пород граниты наиболее широко используют в строительстве, так как они являются самой распространенной из глубинных магматических пород. Остальные глубинные породы (сиениты, диориты, габбро и др.) встречаются и применяются значительно реже. Сиениты. Горные породы группы сиенитов занимают около 2, 6% магматических пород. Породы эти окрашены в розовые, серые и зеленоватые тона, что зависит от цвета полевых шпатов. Сиениты состоят из калиевых (50-70%) и натриевых полевых шпатов (10-30%), цветных минералов (10-20%). Если присутствует кварц (10-15%), то породу называют кварцевым сиенитом. По физико-механическим свойствам сиениты близки к гранитам, несколько уступая им в прочности из-за отсутствия кварца. Гранодиориты менее распространены, чем граниты, и отличаются от них меньшим содержанием кварца (20-25%), повышенным количеством цветных минералов (15-20%), в составе которых преобладает роговая обманка, поэтому эти породы темнее гранитов. В гранодиоритах всегда присутствует полевой шпат (45-50%). Гранодиориты по механической прочности уступают гранитам, что связано с меньшим содержанием кварца. Подобно гранитам, они находят в строительстве самое разнообразное применение - от бута и ицебня до облицовочного и скульптурного камня. Диориты и кварцевые диориты. Это породы серого цвета; состоят они из плагиоклаза (65-70%) и роговой обманки, иногда вместе с пироксенами или биотитом, составляющими в сумме около 25-30%. Структура породы равномернозернистая, средне- или мелкозернистая. Текстура массивная или пятнистая, что обусловлено наличием обособлений (шлиров), обогащенных темноцветными минералами. Кварцевые диориты характеризуются присутствием кварца в количестве 5-20% и меньшим содержанием роговой обманки. Структура и текстура аналогичны диоритам. Физико-механические свойства диоритов характеризуются следующими показателями: плотностью - 2, 9 кг/м3, пределом прочности при сжатии 180-240 МПа. Наиболее прочны диориты с мелко- и среднезернистой структурой, массивной текстурой и с повышенным содержанием роговой обманки. Разновидности, включающие биотит, имеют пониженную прочность. Диориты и особенно кварцевые диориты превосходят по прочности граниты и сиениты. Габброиды. Среди габброидов важнейшими являются габбро и анортозиты. Габбро - порода в свежем состоянии темно-серого или почти черного цвета, что объясняется темной окраской плагиоклазов и высоким содержанием цветных минералов. В результате вторичных изменений плагиоклазы приобретают светло-серый и зеленовато-серый цвет. Типичное габбро состоит примерно из равного количества натриево-кальциевого шпата и моноклинного пироксена. В очень малых количествах в габбро могут присутствовать оливин, ромбический пироксен, роговая обманка, биотит. Постоянными компонентами габброидов являются магнетит и титано- магнетит. Анортозиты представляют собой темноокрашенные породы, состоящие почти из одного натриево-кальциевого полевого шпата - Лабрадора. Эти породы благодаря иризирующему свойству (иризация - яркий цветной отлив на гранях или плоскостях спайности Лабрадора) применяют в строительстве в качестве облицовочного камня. Для пород группы габбро характерна плотность 2, 9-3, 0 кг/м3, большая прочность (при сжатии 200-300 МПа) и достаточно высокая стойкость против выветривания. Красивый вид и хорошая полируемость позволяют применять наиболее декоративные разновидности габбровых пород и лаб- радориты с синим оттенком для облицовки памятников (памятник неизвестному солдату в Москве) и ряда других выдающихся сооружений. Перидотиты - черные породы, иногда с зеленоватым оттенком, обычно среднезернистой структуры. Текстура массивная, нередко пятнистая или полосатая. В составе перидотитов присутствуют оливин в количестве 30-70% и пироксены 70-30%. Используются для получения щебня. Свойственная текстура не позволяет использовать их в качестве штучного камня, а большая твердость камня вызывает большие расходы при разработке, месторождений. Излившиеся (эффузивные) горные породы Магматическая порода, образовавшаяся при кристаллизации магмы на небольших глубинах и занимающая по условиям залегания и структуре промежуточное положение между глубинными и излившимися породами. При кристаллизации магмы в приповерхностных условиях образуются полнокристаллические нерав- номернозернистые и неполнокристаллические структуры. Среди неравномернозернистых структур выделяют порфиро- видные и порфировые структуры. Порфировидные структуры обусловлены наличием относительно крупных кристаллов на фоне полнокристаллической основной массы породы. Порфировые структуры характеризуются наличием хорошо образованных кристаллов - порфировых " вкрапленников", погруженных в стекловидную основную массу породы. Структура - существенный признак, определяющий физико- механические свойства породы. Наиболее прочными являются равномернозернистые породы, тогда как породы такого же минерального состава, но крупнозернистой порфировидной структуры быстрее разрушаются как при механическом воздействии, так и при резких колебаниях температур. Из магматических пород в строительстве наиболее широко применяют кварцевые и бескварцевые (полевошпатовые) порфиры. Кварцевые порфиры по своему минеральному составу близки к гранитам. Прочность, пористость, водопоглощение у порфиров в общем сходны с показателями этих свойств, присущими гранитам. Но порфиры более хрупки и менее стойки вследствие наличия крупных вкраплений. Бескварцевые (полевошпатовые) порфиры по своему составу близки к сиенитам, но в связи с иным генезисом обладают худшими физико-механическими свойствами. Излившиеся горные породы образовались в результате излияния магмы, ее охлаждения и застывания на поверхности земли, поэтому в большинстве случаев они состоят из отдельных кристаллов, вкрапленных в основную мелкокристаллическую, скры- гокристаллическую и даже стекловатую массу. Излившиеся породы в результате неравномерного распределения минеральных компонентов сравнительно легко разрушаются при выветривании и под воздействием внешних условий, а также обнаруживают анизотропность механических свойств. Различают эффузивы: излившиеся плотные и излившиеся пористые. К плотным излившимся породам относят трахиты, липариты, андезиты, базальты, диабазы. Трахиты. По своему минеральному и химическому составу трахиты схожи с сиенитами, но более пористы. Поэтому предел прочности при сжатии трахитов невысок (60-70 МПа), а морозостойкость ниже, чем у сиенитов. Трахиты легко обрабатываются, но не полируются, используют как кислотоупорный материал и отчасти в качестве строительного камня". Излившиеся аналоги гранитов представлены липаритами. Среди излившихся пород кислого состава широко распространены вулканические стекла с полным отсутствием или небольшим количеством кристаллов. Некоторые вулканические стекла после термической обработки применяют в виде " вспученного перлита", обладающего рядом ценных свойств - малой плотностью, большой пористостью, малыми звуко- и теплопроводностью и т.д. Андезиты - излившиеся аналоги диоритов - порода серого или желтовато-серого цвета, порфировой структуры, с плотной основной массой. Андезиты содержат плагиоклазы, роговую обманку, некоторые пироксены и биотит. Структура может быть неполнокристаллическая или стекловатая, текстура - массивная или пористая. Физико-механические свойства сходны со свойствами базальтов. Плотность андезитов - 2700-3100 кг/м3, предел прочности при сжатии - 140-250 МПа. Андезиты, содержащие в своем составе большое количество роговой обманки или пирок- сенов, отличаются более высокими техническими качествами, чем биотитсодержащие разновидности. Андезиты применяют в качестве кислотостойкого материала - облицовочных изделий, в виде щебня для кислотоупорного бетона. Базальты - излившиеся аналоги габбро - породы черного цвета, очень плотные, скрытокристаллические или тонкозернистые, иногда порфировые. Плотность базальтов - 2700-3300 кг/м3; предел прочности при сжатии колеблется в широких пределах - 110- 500 МПа, в среднем - 200-250 МПа. Базальты ввиду большой твердости и хрупкости трудно обрабатываются, по хорошо полируются. Применяют главным образом в качестве бутового камня и щебня для бетонов, в дорожном строительстве (для мощения улиц); особо плотные породы используют в гидротехническом строительстве. Базальты язляются исходным материалом для литых каменных изделий. Диабазы - порода мелкозернистая, по составу аналогичная габбро, но с типичной диабазовой микроструктурой (структура полнокристаллическая представлена кристаллами плагиоклаза, между которыми располагаются зерна цветных минералов). Диабазы имеют черный цвет, выветренные - зеленовато-серый. Диабазы отличаются высокой твердостью, прочностью (300-400 МПа на сжатие) и вязкостью, что связано с большим содержанием в их составе железомагнезиальных силикатов и свойственной этим породам структурой. Диабазы мало изнашиваются и в виде брусчатки применяются для мощения дорог и улиц. К пористым излившимся породам относят пемзу, вулканические туфы и пеплы, туфолавы. Пемза представляет собой пористое вулканическое стекло, образовавшееся в результате выделения газов при быстром застывании кислых и средних лав. Цвет пемзы белый или серый. Пористость ее достигает 60%; стенки между порами сложены стеклом. Твердость пемзы около 6, истинная плотность 2-2, 5 г/см3, плотность 0, 3-0, 9 г/см3 (пемза, плавает в воде). Большая пористость пемзы обуславливает хорошие теплоизоляционные свойства, а замкнутость большинства пор - достаточную морозостойкость. Пемза служит заполнителем в легких бетонах (пемзобетоне). Наличие в пемзе активного кремнезема позволяет использовать ее в виде гидравлической добавки к цементам и извести. В качестве абразивного материала пемзу применяют для шлифовки металлов и дерева, полировки каменных изделий. Месторождения пемзы относятся к вулканическим и встречаются в областях распространения действующих и потухших вулканов. Вулканичесщй пепел - наиболее мелкие частицы лавы, обломки отдельных минералов, выброшенные при извержении вулкана. Происхождение пепла объясняется размельчением лавы при вулканических взрывах. Размеры частичек пепла колеблются от 0, 1 до 2 мм. Вулканический пепел является активной минеральной добавкой. Вулканические туфы - горные породы, образовавшиеся из твердых продуктов вулканических извержений: пепла, пемзы и других, впоследствии уплотненных и сцементированных. Цементом туфов является вулканический пепел, глинистое или кремнистое вещество, иногда с примесью продуктов разложения пепла. Туфолава - горная порода, занимающая промежуточное положение между пеплом и туфом. Образование туфолав связывают с быстрым вспениванием лав при резком падении давления и связанным с этим дроблением вкрапленников и стекла без разрыва сплошности лавого потока. В состав вулканических туфов и туфолав входят Si02, AI2O3, Fe203 и др. Вулканические туфы и туфолавы хорошо сопротивляются выветриванию, мало теплопроводны и, несмотря на большую пористость, морозостойки. Они легко обрабатываются, распиливаются, пробиваются гвоздями, шлифуются, но не полируются. Типичным представителем туфолав является артикский туф. добываемый в Армении. При истинной плотности около 2, 6 г/см3 плотность породы колеблется в пределах от 750 до 1400 кг/м3. Соответственно пористость ее составляет 70-46%. Теплопроводность арктикского туфа меньше, чем обыкновенного кирпича, что позволяет уменьшить толщину наружных стен зданий. Прочность туфов находится в тех же примерно пределах, что и у обыкновенного кирпича, т.е. от 5 до 15 (иногда до 30) МПа. Туф и туфолавы используют в виде пиленого камня для кладки стен жилых зданий, устройства перегородок и огнестойких перекрытий. Используются они также в качестве декоративного камня, чему благоприятствует наличие туфов разных цветов - лиловых, желтых, красных, черных и др. Применяются туфы и в виде щебня для легких бетонов. § 3. Осадочные горные породы , Осадочная порода образуется в условиях переотложения про дуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического и механического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности растений. В результате воздействия агентов химического выветривания происходит окисление минералов, их гидратация, а также разложение минералов сложного состава с образованием новых минеральных видов и выносом в растворенном состоянии различного рода соединений. На первом этапе химического выветривания полевые шпаты переходят в глинистые минералы типа гидрослюды. При более глубоком разложении образуется другой глинистый минерал - каолинит - Ah03'2Si02-2H20. Преобладающая часть продуктов выветривания выносится из зоны выветривания и отлагается вдали от места разрушения материнских пород. Основными агентами переноса являются текучие воды, движущийся лед и ветер. Осадочные породы в зависимости от условий их образования делят на три основные группы: обломочные породы, или механические осадки: рыхлые (например, гравий, глины, пески), оставшиеся на месте разрушения пород или перенесенные водой, а также льдом (ледниковые отложения) или ветром (эоловые отложения), сцементированные (песчаники, конгломераты, брекчии); химические осадки (например, гипс и известковые туфы), образовавшиеся из продуктов разрушения пород, перенесенных водой в растворенном виде; органогенные породы, образовавшиеся из остатков некоторых водорослей и животных (скелеты губок, кораллов, раковины и панцири ракообразных и др.); к органогенным породам относятся мел, большинство известняков, диатомиты. Кроме обломочных рыхлых пород встречаются также породы (конгломераты, брекчии, песчаники), зерна которых сцементированы различными природными " цементами". Эти цементы находились в растворенном или коллоидном состоянии в воде и выпали в толще рыхлых осадков, сцементировав их зерна в сплошные горные породы различной плотности. Большинство осадочных пород имеет более пористое строение, чем плотные магматические породы, а следовательно, и меньшую прочность. Некоторые их них сравнительно легко растворяются (например, гипс) или распадается в воде на мельчайшие нерастворимые частицы (например, глины). В составе осадочных пород можно выделить две различные по своему происхождению группы минералов: реликтовые и минералы осадочного происхождения. К первой группе относят минералы магматические и метаморфические; обычно зерна этих минералов окатаны, ко второй - минералы, образовавшиеся на месте в осадке или в породе. I Главные породообразующие минералы Группа кремнезема. Наиболее распространенные минералы этой группы - опал, халцедон и осадочный кварц. Опал (Si02nH20) - аморфный минерал, содержание воды в нем колеблется от 2 до 14% и достигает иногда 34%. При нагревании часть воды теряется. Опал чаще всего бесцветен или молочно- белый, но в зависимости от примесей может быть желтым, голубым или черным. Плотность 1, 9-2, 5 г/см3, максимальная твердость 5-6, хрупок. Халцедон (Si02> является волокнистой или скрытокрисгалличе- ской разновидностью кварца. Цвет белый, серый, светло-желтый, бурый, зеленый. Плотность 2, 6 г/см3, твердость 6. Халцедон является продуктом кристаллизации опала, а также выпадает непосредственно из растворов, отлагаясь совместно с опалом и кварцем. Кварц (Si02). В осадочных породах присутствует кварц магматического происхождения и кварц осадочный. Осадочный кварц отлагается непосредственно из растворов, а также образуется в результате перекристаллизации опала и халцедона. Он широко распространен в кремнистых породах, заполняет трещины, норовые пространства и другие полости в песчаниках и известняках. Группа карбонатов. Минералы группы карбонато, в имеют широкое распространение в осадочных породах. Наиболее важную роль в них играют кальцит, доломит и магнезит. Кальцит (СаСОз). Бесцветный или белый, при наличии механических примесей серый, желтый, розовый или голубоватый минерал. Блеск стеклянный. Плотность 2, 7 г/см3, твердость 3. Характерным диагностическим признаком является растворимость с бурным вскипанием в 10%-ной соляной кислоте. Разновидность карбоната кальция называется арагонитом. В условиях земной поверхности арагонит неустойчив и переходит в кальцит. Доломит [CaMg(CO.0b - бесцветный, белый, часто с желтоватым или буроватым оттенком минерал. Блеск стеклянный. Плотность 2, 8 г/см3, твердость 3-4. В 10%-ной соляной кислоте вскипает только в порошке и при нагревании. Доломит обычно мелкозернист, крупные кристаллы встречаются редко. Образуется он либо как первичный химический осадок, либо в результате доломитизации известняков. Минерал доломит слагает породу того же названия. Применяется в качестве сырья для производства магнезиальных и доломитовых вяжущих веществ, доломитовых огнеупорных материалов, а также в качестве строительного камня и щебня для бетона. Магнезит (MgCOj) - бесцветный, белый, серый, желтый, коричневый минерал. Плотность 3, 0 г/см3, твердость 3, 5-4, 5. Растворяется в НС1 при нагревании. Применение магнезита основано на высокой огнеупорности и вяжущих свойствах оксида магния. Магнезит, обоженный при 1500-1650°С, представляет собой высокоогнеупорный материал, применяющийся для изготовления магнезитового кирпича, а обоженный при 750-800°С дает оксид магния (каустический магнезит) и образует с растворами хлористого или сернокислого магния магнезиальное вяжущее. Группа глинистых минералов. Глинистые минералы играют в составе осадочных пород исключительно важную роль. Они слагают глины, а также могут находиться в качестве примеси в песчаниках, алевролитах, известняках и многих других породах, существенно изменяя их физико-химические свойства. Минералы этой группы относятся к водным алюмосиликатам. Наиболее широкое распространение имеют каолинит, монтмориллонит и гидрослюды. Каолинит - AUfSi-jOio] (ОН)в или Al203-2Si02-2H20. Белый, - иногда с буроватым или зеленоватым оттенком минерал. Плотность его 2, 6 г/см3, твердость 1. На ощупь жирный. Встречается в виде мелоподобных плотных агрегатов. Каолинит образуется в результате разложения полевых шматов, слюд и некоторых других силикатов в процессе их выветризания и переноса продуктов разрушения. На земной поверхности устойчив в условиях кислой среды. Каолинит слагает каолиновые глины, входит в состав полиминеральных глин, иногда присутствует в цементе обломочных пород. 'Гидрослюды образуются при разложении слюд и некоторых других силикатов (например, полевых шпатов). Гидрослюды используют в строительстве, например, вермикулит, обладающий свойством увеличиваться при нагревании в 20 и более раз, применяется как пористый заполнитель легкого бетона. Монтмориллонит образуется в условиях щелочной среды в морских осадках и в коре выветривания. Слагает бентонитовые глины, иногда служит цементирующим материалом в песчаниках. Минералы группы монтмориллонита широко распространены в осадочных породах, а в некоторых глинах играют роль главных породообразующих. Примеси глинистых минералов в известняках и песчаниках нежелательны, так как содержание уже 3-4% глины резко понижает их водостойкость и морозостойкость. Группа сульфатов. Наиболее распространенными минералами этой группы являются гипс и ангидрит. Гипс CaS0r2H20 представляет собой скопление белых или бесцветных кристаллов, иногда окрашенных механическими примесями в голубые, желтые или красные тона. Блеск стеклянный. Плотность 2, 3 г/см3, твердость 2. Для гипса, развивающегося в пустотах и трещинах, характерно волокнистое строение и шелковистый блеск. Иногда гипс встречается в виде тонкозернистых и землистых агрегатов, а также слагает цемент песчаника. Гипс применяют в производстве вяжущих веществ: строительного и формовочного гипса и др. Ангидрит CaS04 - белый, серый, светло-розовый, светло- голубой минерал. Блеск стеклянный. Плотность 3, 0 г/см3, твердость 3-3, 5. Как правило, встречается в виде сплошных мелкозернистых агрегатов; крупные кристаллы образуются редко, они обычно имеют игольчатый или призматический облик. Красиво окрашенные ангидрит и гипс иногда применяют как облицовочный материал для внутренних отделок зданий, а после пропитки водостойкими эмульсиями и для наружных обделок. Ангидрит используют для производства вяжущих веществ. Гипс и ангидрит слагают породы того же Етазвания, широко распространенные в соленосных отложениях. Органические остатки в осадочных породах, Осадочные породы нередко содержат органические остатки животного и растительного происхождения, сложенные кремнистым или известковым веществом. Наиболее важными по своим строительным свойствам из групп пород биохимического происхождения являются диатомиты, сложенные остатками диатомей. Диатомовые водоросли - мельчайшие одноклеточные растения, заключенные в тонкий пористый панцирь, состоящий из опала. Встречаются преимущественно в кремнистых и глинисто-кремнистых породах. Вулканогенный материал в осадочных породах представлен обломками вулканического стекла (вулканический пепел), размеры которых колеблются от 0, 01 до 1 мм и характеризуются остроугольными причудливо изогнутыми формами Структура осадочной породы определяется размером и формой ее минеральных компонентов, текстура - их взаимным расположением и ориентировкой в пространстве. Структура и текстура характеризуют строение породы. Наиболее характерной особенностью строения осадочных пород является их слоистость. В том случае, когда слоистость отсутствует, текстуру называют беспорядочной, так как частицы располагаются в ней без всякой ориентировки. Беспорядочная текстура характерна для лесков и гру- бообломочных пород. Обломочные породы Породы рассматриваемой группы сложены преимущественно зернами устойчивых при выветривании минералов и горных пород. Рыхлые обломочные породы - песок и гравий - применяют в качестве заполнителей ддя бетона, в дорожном строительстве, для железнодорожного балласта. Пески служат компонентом сырьевой смеси в производстве стекла, керамических изделий и др. Песчаные породы широко используют при возведении намывных плотин, дамб и др. Глинистые породы сложены более чем на 50% частицами мельче 0, 01 мм, причем не менее 25% из них имеют размеры меньше 0, 001 мм. Они характеризуются сложным минеральным составом. Кроме того, глинистые породы могут содержать обломочные зерна кварца, полевых шпатов, слюд, а также гидроокислы, карбонаты, сульфаты и прочие минералы, Наличие обломочной примеси оказывает существенное влияние на степень пластичности глины. За основу минералогической классификации глинистых пород принимается состав глинистых минералов. Каолиновые глины сложены минералом каолинитом. Обычно эти глины окрашены в светлые тона, жирные на ощупь, они малопластичны, огнеупорны. Полимиктовые глины характерны наличием двух или нескольких минералов, причем ни один из них не является преобладающим. Они окрашены в бурые, коричневые, серые или зеленоватые тона. Обычно содержат значительное количество песчаной и алевритовой примеси и различные карбонаты, сульфаты, сульфиды, гидроокислы железа и т.п. Глины находят большое применение. Каолиновые глины яв-. ляются огнеупорными и их широко используют в керамической промышленности. Гидрослюдистые глины и глины полимиктово- го состава применяют для изготовления кирпича, грубой керамики и других изделий. Глины являются также компонентом сырьевой смеси в производстве цемента. Глины используют как строительный материал при возведении земляных плотин (экраны и пр.) Хемогенные породы Среди пород химического происхождения наиболее важными в строительном деле являются карбонатные, сульфатные и аллито- вые породы. Карбонатные породы. Наиболее распространенными карбонатными породами являются известняки и доломиты. Известняк - порода, сложенная более чем на 50% кальцитом; доломит - порода, состоящая более чем на 50% из доломита. В зависимости от количественного соотношения в породе кальцита и доломита наблюдаются постепенные переходы от чистых известняков к чистым доломитам. Количество глинистой примеси в карбонатных породах может колебаться в широких пределах. Порода, характеризующаяся приблизительно равным содержанием карбонатного и глинистого материала, называется мергелем. Наличие примесей оказывает большое влияние на физико- механические свойства карбонатных пород. Глинистое вещество при увлажнении понижает прочность известняков. Кремнезем уменьшает растворимость известняков и повышает их прочность. Доломитизированные известняки характеризуются меньшей растворимостью и большей прочностью по сравнению с известняками, не затронутыми процессами доломитизации. Примеси гипса, ангидрита и других легкорастворимых весьма нежелательны. Пористость плотных известняков не превышает десятых долей процента, а рыхлых достигает 15-20%. Окраска известняков зависит от примесей и может быть различной: белой, желтоватой, бурой, серой, темно-серой до черной. Среди известняков, образовавшихся химическим путем, выделяют известковые туфы, а также некоторые микрозернистые известняки. Доломиты похожи на известняки. Цвет доломитов белый, жел- товато-белый, светло-бурый. Для них характерны микрозернистые и кристаллически-зернистые структуры. Благодаря широкому распространению, легкой добыче и обработке обыкновенные известняки, доломитизированные известняки и доломиты применяют в строительстве чаще, чем другие породы. Их используют в виде бутового камня для фундаментов, стен неотапливаемых зданий или жилых домов в районах с теплым климатом, а наиболее плотные породы применяют в виде плит и фасонных деталей для наружных облицовок зданий. Известняковый щебень часто используют в качестве заполнителя для бетона. Наконец, известняки широко применяют как сырье для получения вяжущих веществ - извести и цемента. Доломиты используют для получения вяжущих и огнеупорных материалов в цементной, стекольной, керамической и металлургической промышленности.
|