Общие сведения. Природными каменными материалами называются материалы, получаемые из различных горных пород путем их механической обработки (дробление

Природными каменными материалами называются материалы, получаемые из различных горных пород путем их механической обработки (дробление, раскалывание, пиление и т.д.). Физико-механические свойства природных каменных материалов соответствуют свойствам тех горных пород, из которых они получены.

Горная порода - представляет собой минеральную массу более или постоянного состава. Может состоять из одного (мономинеральная) или нескольких (полиминеральная) минералов.

Минерал – это природное тело, однородное по химическому составу и физическим свойствам, которое является продуктом физико-химических процессов, совершающихся в земной коре.

Отличительные показатели минералов их химический состав и физические свойства – плотность, твердость. Минералогический состав в значительной степени определяет строительные свойства горных пород и материалов из них. Среди большого разнообразия природных минералов только небольшая часть из них принимает участие в образовании горных пород. Эти минералы называются породообразующими. К ним относятся: кварц, полевые шпаты, слюды, железисто-магнезиальные минералы, карбонаты и сульфаты.

Кварц – по химическому составу это двуокись кремния SiO₂. Наиболее распространенный минерал земной коры, находящийся в природе в виде кварцевого песка, стекла и горного хрусталя. Плотность кварца 2650 кг/м³, твердость 7, R_сж – 2000 МПа.

Стоек к действию кислот(кроме плавиковой), не реагирует при 18-20⁰ С с известью Са(ОН)₂, но в среде насыщенного пара и температуре 150-200⁰ С вступает с ней в реакцию, образуя гидросиликаты. Это свойство кварца используют при получении искусственных каменных материалов (силикатов).

Полевые шпаты - по хим. составу это алюмосиликаты, т.е. соединения кремнезема с оксидом Al и оксидами щелочных металлов Na, K и Са.

Так: К₂О∙ Al₂О₃∙ SiO₂ – ортоклаз

Na₂О∙ Al₂О∙ 6SiO₂ – альбит

СаО∙ Al₂О₃∙ 2SiO₂ – апортит

R_сж = 120-170 МПа

Плотность 2500-2760 кг/м³.

Легко выветриваются. Продукт их выветривания – алюмосиликаты, в частности каолинит (Al₂О₃∙ 2SiO₂∙ 2Н₂О).

Слюды – это водяные алюмосиликаты сложного состава. Их делят на два вида биотит и мусковит. Слюды легко расщепляются на тонкие пластинки, что характеризует их совершенную спайность. Плотность – 2760-3200, твердость 2-3.

Железо-магнезиальные минералы. Имеют сложный химический состав; в основном это силикаты магния и железа. В основном они обладают высокой ударной вязкостью и стойкостью против выветривания. Представители этой группы – авгит, роговая обманка (амфиболы) и оливин.

Карбонаты: СаСО₃ – известковый шпат малорастворим в воде, бурно реагирует с кислотами. Плотность его 2700 кг/м³, твердость 3.

MgCO₃ – магнезит, кристаллического или реже ам-го строения, менее распространен в природе, чем СаСО₃.

Доломит: MgCO₃∙ СаСО₃

Сульфаты: гипс – СаSO₄∙ 2H₂O

Это пластичный минерал, волокнистого или зернистого строения, мягкий(2), плотность 2300 кг/м³. Легко растворяется в воде.

Ангидрит - СаSO₄ (безводный гипс), плотность 2800-3000 кг/м³. Твердость 3-3, 5.

Вот основные минералы, которые входят в состав горных пород, но могут использоваться также сами по себе как строительный материал, либо для получения вяжущих и искусственных каменных материалов.