Магматичні гірські породи

Утворення магматичних гірських порід тісно пов'язано зі складними проблемами походження магми і Землі. Залежно від умов утворення виділяють дві основних групи магматичних порід – глибинні й що вилилися.

Глибинні – це породи, що утворилися при застиганні магми на різній глибині в земній корі. Породи, що вилилися, утворилися при вулканічній діяльності, виливі магми з глибин і затвердінні на поверхні. Магматичні породи, що утворилися в різній геологічній обстановці, мають наступні середні показники найважливіших будівельних властивостей: міцність при стиску – 100-300 МПа; щільність – 2600-3000 кг/м3; водопоглинання – менше 1%; теплопровідність – близько 3 Вт/(м^ос).

Граніти володіють сприятливим для будівельного каменю мінеральним складом, що відзначається високим вмістом кварцу (20-30 %), натрієво-калієвих шпатів (35-40%) і плагіоклазу (20-25%), невеликою кількістю слюди (5-10%). Міцність при стиску – 120-250МПа, пористість - до 1, 5 %, щільність – 2700кг/м³. Граніти різноманітні за кольором, що залежить від фарбування польових шпатів. У зв'язку з високою міцністю на стиск і морозостійкістю граніти застосовують для захисного облицювання набережних, підвалин мостів, цоколів будинків, а також як щебінь для високоміцних і морозостійких бетонів.

Сієніти складаються з калієвих (50-70%) і натрієвих польових шпатів (10-30%), кольорових мінералів (10-20%). За фізико-механічними властивостями близькі до гранітів, трохи уступаючи їм у міцності через відсутність кварцу. Щільність – 2600-2800 кг/м³, міцність – 120 – 150 МПа.

Діорити – породи сірого кольору; складаються з плагіоклазу (65-70%) і рогової обманки (25-30%). Щільність – 2900 кг/м³, міцність при стиску 180-240МПа.

Габро – порода темного, майже чорного кольору, що відзначається великим вмістом кольорових мінералів і фарбуванням плагіоклазу. Для породи характерна щільність – 2900-3000 кг/м³, міцність при стисненні – 200-300 МПа.

Лабродоріти – різновид габро, що складаються переважно з польових шпатів і мінералу лабрадору. Ці породи завдяки ірізіруючій властивості (ірізація – яскравий кольоровий відлив) застосовують у будівництві як облицювальний камінь.

Кварцові порфіри – за мінеральним складом близькі до гранітів. Міцність, пористість, водопоглинення подібні з аналогічними показниками граніту, але порфіри більш тендітні.

Трахіти – є аналогами сієнітів, але більш пористі. Міцність при стисненні – 60-70 МПа, застосовуються як кислототривкий матеріал.

Андезити – аналоги діоритів, що вилилися, за мінералогічним складом. Фізико-механічні властивості подібні до властивостей базальтів. Щільність – 2700-3100 кг/м³, міцність при стиску – 140-250 МПа. Застосовуються як кислотостійкий матеріал, у вигляді щебеню для кислототривкого бетону.

Базальти аналоги, що вилилися, габро, породи чорного кольору, дуже щільні. Щільність базальтів – 2700 - 3300 кг/м³, міцність при стиску – 110 - 500 МПа. Базальти через велику твердість і крихкість важко обробляються, але добре поліруються. Базальти головним чином застосовують як бутовий камінь і щебінь для бетонів, у дорожному будівництві для мощення вулиць, у гідротехнічному будівництві.

Діабази – мають чорний колір, обумовлений присутністю плагіоклазу і кольорових мінералів, відрізняються високою твердістю, міцність – 300-400 МПа, мало зношуються і застосовуються у вигляді брущатки для мощення доріг і вулиць

Пемза – пористе вулканічне скло, що утворилося в результаті виділення газів при швидкому застиганні лав.Пористість - 60%, твердість-6, щільність – 0, 3-0, 9 г/см³. Висока пористість обумовлює гарні теплоізоляційні властивості. Застосовують у вигляді гідравлічної добавки до в'язкого матеріалам, служить як абразивний матеріал при шліфуванні металів і дерева.

Вулканічний попіл – найбільш дрібні частки лави, уламки окремих мінералів, є активною мінеральною добавкою.

Вулканічний туф – утворився з твердих продуктів вулканічних вивержень: пемзи, попелу, згодом ущільнених і зцементованих. Застосовують у вигляді пиляного каменю для кладки стін житлових будинків, влаштування перегородок і вогнестійких перекриттів, як декоративний камінь.

2.1.2. Осадові гірські породи

Осадові породи залежно від умов утворення поділяють на три групи: механічні, хімічні й органогенні опади.

Механічні породи утворилися в результаті вивітрювання магматичних і метаморфічних гірських порід. Можуть бути пухкі (гравій, глина, піски) і зцементовані (піщаник, конгломерат, брекчія).

Пісок – пухка зерниста порода крупністю зерен 0, 14-5 мм, істинна щільність – 2650 кг/м³. Застосовується для виготовлення будівельних розчинів і бетонів, як дрібний заповнювач, служить компонентом сировинної суміші у виробництві скла, силікатних виробів і кераміки.

Глинисті – гірські породи, складаються в основному з дрібних лускатоподібних часток глинистих мінералів. Істинна щільність – 2500-2600 кг/м³, твердість – 1. Застосовуються для виготовлення керамічних виробів, а також само як компонент сировинної суміші у виробництві цементу.

Каолініт - коштовна сировина для виробництва вогнетривких матеріалів.

Піщаник – щільна гірська порода, що складається з зерен кварцу, зцементованих різними природними розчинами. Щільність – 2500-2600 кг/м³, міцність при стиску – 150-250 МПа, висока твердість і стійкість до стирання. З піщаників виготовляють бутові камені, плити для тротуарів і підлог промислових будинків, щебінь для бетонів.

Конгломерати – породи, що складаються з гальки і гравію, зцементованих природним цементом. Щільність – 1600 - 2800 кг/м³, міцність при стиску – 100 - 160 МПа. Практичне значення цих порід невелике, в основному конгломерати застосовують як оздоблювальний камінь.

Брекчії – породи, що складаються з кутастих уламків щебеню, зцементованих природним цементом. Мають обмежене поширення, використовують як оздоблювальний камінь.

Хімічні породи утворилися при випаданні з перенасичених розчинів хімічних опадів. Найбільш розповсюдженими є вапняки, доломіти, магнезити, вапняні туфи, гіпс, ангідрит.

Вапняки – хімічного походження, в основному складаються з кальциту СаСО_3, середня щільність – 1900-2600 кг/м³, пористість щільних вапняків не перевищує десятої частки відсотка, а пухких – 15-20%. Застосовують у вигляді бутового каменю для фундаментів, у вигляді плит і фасонних деталей для зовнішнього облицювання будинків. Вапняковий щебінь часто використовують як заповнювач для бетону. Вапняки широко застосовуються як сировина для одержання в'язкої речовини – цементу.

Доломіти складаються в основному з однойменного мінералу СаСО_{3 ·} МgСО_3, за своїми властивостями близькі до щільних вапняків, щільність – 2200 - 2700 кг/м³, міцність при стиску 40 - 200 МПа. З доломіту виготовляють лицювальні плити, щебінь для бетону, вогнестійкі й мінеральні в'язкі речовини.

Магнезити – складаються в основному з мінералу магнезиту МgСО₃. Застосовують для виготовлення вогнетривких виробів, а також як сировину для виробництва мінерального в'язкого – каустичного магнезиту.

Вапняні туфи – утворилися в результаті випадання СаСО₃джерел підземних вуглекислих вод. Мають пористу новочеркаську будову. Різновид вапняного туфу – травертин, що має високу міцність при стиску – до 80 МПа, застосовують звичайно як декоративний камінь для облицювання будинків. З вапняного туфу одержують вапно, застосовують у виробництві цементу.

Гіпс – складається з мінералу тієї ж назви СаSО₄ 2Н₂О, щільність – 2000-2300 кг/м³, міцність при стиску – 50 МПа. Головним чином цей природний гіпсовий камінь застосовують для виготовлення гіпсових в'язких і як добавку при виробництві портландцементу.

Ангідрит – складається в основному з мінералу ангідриту СаSО₄. За зовнішнім виглядом і властивостями мало відрізняється від гіпсу, застосовується для виробництва гіпсових в'язких.

Органогенні породи утворилися в результаті відкладення в різних водоймах залишків кістяків і панцирів відмерлих організмів при їхньому наступному ущільненні й цементації.

Вапняк - черепашник – пориста порода, складена з раковин і їхніх уламків, зцементованих вапняковим в'язким. Щільність – 800-1500 кг/м³, міцність при стиску – 2-5 МПа, висока пористість, низька теплопровідність. Застосовується у вигляді каменів і блоків для кладки стін житлових будинків, у виді щебеня для легких бетонів.

Крейда – легка і пухка порода, складається з карбонату кальцію. Застосовують при виробництві цементу та сповісти, як сировинний компонент при виробництві скла, як наповнювач лакофарбових матеріалів і пластмас.

Мергелі – складаються із суміші карбонату кальцію і глинистих часток. Щільність – 1900-2400 кг/м³, міцність при стиску 30-60 МПа. Мергелі є коштовною сировиною для виробництва цементу.

Діатоміт і трепел - легкі пухкі породи, що складаються в основному з аморфного кремнезему. Щільність – 400-1200 кг/м³.

Застосовують як сировинні матеріали для виробництва.