Шкала твердости материалов

Например, если испытуемый материал чертится апатитом, а сам оставляет черту (царапину) на плавиковом шпате, то его твердость соответствует 4, 5.

Чтобы иметь достоверные данные о твердости камня, необходимо испытать не менее трех отдельных образцов, сделав для каждого образца по три определения, как указано выше. По петрографическим характеристи­кам образца горной породы и данным табл. 2 можно определить минералогический состав исследуемой горной породы, а затем по содержанию минералов, по их цвету, структуре и спайности можно установить вид горной породы и по табл. 3 - ее свойства.

Таблица 2

Характеристика минералов горных пород

Наименование минерала	Структура	Твердость	Спайность	Цвет	Истинная плотность, г/см3	Другие характерные признаки	Условия нахождения в природе
Группа I. Минералы с твердостью 1 - 3
Каолинит	Аморфная зернистая		-	Белый, желтоватый	2, 6	Излом землистый. Материал легко рассыпается, жирный на ощупь	В чистом виде
Гипс	Кристаллическая, зернистая; бывает пластинчатой и волокнистой	1, 5–2	По одному направлению. В зернистых волокнистых массах не видна	Белый, желтоватый, розовый	2, 3	Прозрачные кристаллы. Материал иногда волокнистый, хрупкий	То же
Мусковит	Кристаллическая, листовая	1, 5–2, 5	Отчетлива по одному наравлению	Серебристый, белый, светло-желтый	2, 8	Расщепляется на тончайшие прозрачные листочки большой упругости	В граните, сиените, гнейсе, слюдяных сланцах
Биотит	То же	2–3	То же	Черный, бурый, темно-зеленый	2, 8	Расщепляется на тонкие неломкие листочки	То же

 

Продолжение табл. 2

Группа II. Минералы с твердостью 3 - 4
Кальцит	Кристаллическая и зернисто-кристаллическая		Отчетлива в трех направлениях	Белый, серый, желтый	2, 7	Прозрачен. При ударе распадается на ромбические кристаллы. Вскипает в холодном растворе соляной кислоты	В известняках, мраморе и других карбонатных породах
Доломит	Кристаллическая	3–4	Отчетливая	Белый, серый	2, 8	В растворе соляной кислоты вскипает только в порошке при подогреве	Образует породу того же названия; в известняках
Группа III. Минералы с твердостью 5 - 6
Авгит	Кристаллическая	5–6	Есть	Черный и темно-зеленый	3–4	Просвечивается. Блеск стеклянный	Составная часть магматических пород
Роговая обманка	То же	5–6	Есть более совершенная, чем у авгита	Черный и зелено-бурый	3, 1	Отчетливая спайность в одном направлении	То же
Группа IV. Минералы с твердостью 6 - 7
Ортоклаз	Кристаллическая		Отчетливая в двух направлениях	Белый, серый, розовый, красный	2, 5	На плоскостях спайности стеклянный блеск	Составная часть гранитов, сиенитов, порфитов, гнейсов и др.

 

Окончание табл. 2

Анортит	То же		Совершенная по двум направлениям	Белый, желтоватый	3, 7	На плоскостях спайности перламутровый блеск	Составная часть изверженных горных пород– габбро, базальт
Оливин	То же		Незаметна	Зеленый, желтый, бурый	3, 3	Блеск стеклянный, излом раковистый	Габбро, лабрадорит
Кварц	Тоже		Нет	Бесцветный, белый, серый, черный, фиолетовый	2, 6	Излом раковистый, острый	Составная часть гранитов, гнейсов, песков, песчаника и др.

Таблица 3

Основные показатели свойств горных пород

Наименование породы	Цвет	Минералы, входящие в состав породы. Структура породы	Средняя плотность, кг/м3	Предел прочности при сжатии, МПа	Водопоглощение, %
Изверженные горные породы
Гранит	Серый, голубовато-серый, розовый и темно-красный	Кварц, полевой шпат, слюда. Кристаллическая	2500–2900	100–300	0, 1–1, 0
Диорит	Серо-зеленый до темно-зеленого	Полевой шпат, роговая обманка, иногда кварц. Кристаллическая	2800–3000	150–280	0, 2–1, 0
Сиенит	Серый до темно-красного	Полевой шпат, роговая обманка, слюда. Кристаллическая	2700–2900	100–250	0, 2–1, 0
Габбро	Темно-серый до черного	Полевой шпат, роговая обманка. оливин. Кристаллическая	2900-3100	100-300	0, 1-0, 2

Продолжение табл. 3

Лабрадорит	Темный	Полевой шпат, авгит, оливин, лабрадор. Кристаллическая	2600-2900	100-250	0, 2-1, 0
Диабаз	Серый до темно-серого	Полевой шпат и авгит. Кристаллическая. Мелкозернистая	2800-3100	110-330	0, 1-0, 3
Базальт	Темный, черный	Полевой шпат, авгит. Скрыто-кристаллическая	2900-3300	200-400	0, 1-4, 0
Туф вулканический	Розовый до фиолетового	SiО2, Аl2О3, Fe2O3. Стекловато-кристаллическая	800-1800	4-20	4-40
Осадочные горные породы
Известняк плотный	Серый, желтый	Кальцит. Плотная, аморфная, частично кристаллическая	1800-2600	25-100	1, 0-30%
Известняк ракушечный	Желтовато-белый	Обломки раковины цементированы известковым цементом	800-1600	1-15	6, 0-30%
Песчаник	Белый до темного	Кварц. Зерна кварца соединены глиной, известью, кальцитом. кремнеземом и др.	2300-2600	30-300	2-5
Метаморфические горные породы
Мрамор	Белый, розовый до красного	Кальцит и доломит. Зернисто-кристаллическая	2600-2800	60-300	0, 1-0, 7
Гнейс	Серый до красного	Кварц, полевой шпат, слюда. Сланцевая	2400-2700	60-250	0, 1-1, 0
Кварцит	Белый до темно-вишневого	Кварц. Кристаллическая	2800-3100	200-450	0, 1-0, 2

 

«___» ____________ 20__ г.