Файл: Кропотов В.Н. Строительные материалы учеб. для [архитектур.] вузов.pdf

чение при их механической обработке (дроблении, теске, распиловке, шлифовке и т . п.).

Для определения твердости существует несколько методов, которые применяют в зависимости от рода материала. Твердость каменных строительных материалов определяют, пользуясь шкалой Мооса, кото­ рая включает в себя десять специально подобранных минералов, рас­ положенных в таком порядке, что на каждом из них все последующие могут оставлять черту (табл. 3).

Показатель твердости испытываемого материала находится между показателями твердости двух соседних минералов, взятых из шкалы твердости Мооса. Например, если материал чертится апатитом, а сам чертит плавиковый шпат, то его твердость считается равной 4,5.

Твердость металлов чаще всего определяют вдавливанием в метал­ лический образец малодеформирующихся тел, изготовленных в виде шарика, конуса и т. д. В этом случае твердость металла характеризует его способность сопротивляться пластической деформации на поверх­ ности образца.

При определении твердости металлов методом Бринелля в поверх­ ности испытуемого металла вдавливают шарик определенного диа­ метра из сильно закаленной хромистой стали, в результате чего на поверхности металла образуется сферический отпечаток.

Твердость по Бринеллю представляет собой среднее напряжение,

23

Величина нагрузки оказывает влияние на число твердости, поэтому измерение ее производится при постоянной нагрузке P = X D 2 кГ, т. е. нагрузку выбирают в зависимости от диаметра шарика. Соотношение

Свойства цвета. Под цветом материала понимают определенное зри­ тельное ощущение, зависящее от спектрального состава светового по­ тока, отраженного поверхностью материала.

Цвет поддается количественной оценке. Любой цветовой оттенок может быть охарактеризован с помощью методов, которыми распола­

100% до нуля, характеризует степень разбавления спектрального цвета белым.

Обычно цвета окружающих нас предметов не имеют максимальной насыщенности.

Кроме этих двух показателей, для полной оценки освещенного объекта необходимо знать светлоту цвета. Светлота определяется коэф­ фициентом отражения р. Для белых поверхностей коэффициент отра­ жения близок к единице, а для черных он приближается к нулю.

Измерить количество цвета можно с помощью специальных при­ боров — колориметров — визуальных и фотоэлектрических.

Б л е с к проявляется в способности поверхности материала на­ правленно отражать световой поток. Как известно, строго направлен­ ное отражение и, следовательно, наибольший блеск наблюдается при освещении идеально гладких зеркальных поверхностей. В отличие от них шероховатые, матовые поверхности рассеивают отраженный свето­ вой поток не направленно, а диффузионно, равномерно во все стороны (рис. 10).

Зрительное восприятие блеска существенно зависит от характера

отраженного) света в общем отраженном световом потоке.

Для измерения блеска можно пользоваться фотоэлектрическим блескомером ФБ-2.

Текстура. Под названием текстуры подразумевается характер ри­ сунка поверхности материала. Зависит он от размеров, характера рас­ положения и цвета отдельных элементов, составляющих рисунок. Так, при изучении свойств каменных материалов под текстурой пони­ мают компактность или пористость камня.

Рисунок может образоваться вследствие неоднородности материала, когда частицы, слагающие рисунок, расположены без всякого порядка

24

Г Л А В А II

ЕСТЕСТВЕННЫЕ КАМЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

1.ГОРНЫЕ ПОРОДЫ, ИХ ПРОИСХОЖДЕНИЕ

ИКЛАССИФИКАЦИЯ

Геофизические исследования позволяют разделить Землю от ее центра до поверхности на три основные геосферы: ядро Земли, про­ межуточная оболочка и земная кора. Толщина земной коры находится в пределах от 3 до 80 км.

Земная кора состоит из слоев различной плотности. Верхний слой земной коры на материках состоит из осадочных пород. Под ними на различной глубине залегает гранитный слой, включающий в себя гранит, гнейсы, базальты. Этот слой, составляющий 30—40 м, высту­ пает на поверхность Земли в склонах гор. Ниже гранитного слоя зале­ гает плотный слой, состоящий из сильно измененных, так называемых метаморфических пород.

Строение земной коры в океанах и особенно в местах больших глу­ бин отличается от коры материков. Гранитный слой здесь отсутствует. Подстилающей плотной породой в этом случае является базальт. Земная кора на материках, особенно в горных хребтах, имеет толщину до 80 км, а в наиболее глубоких местах океанов — 3—6 км.

В результате различных процессов, происходящих в глубоких слоях Земли, в различных местах земного шара наблюдается поднятие

иопускание земной коры. Наряду с вертикальными происходят также

игоризонтальные перемещения земли: сдвиги, смятие слоев и складки, надвиги.

Горные породы, входящие в состав земной коры, весьма разно­ образны как по своему происхождению, так и составу. Каждая горная порода представляет собой совокупность различных минералов, явля­ ющихся продуктом природных физико-химических процессов.

Земная кора в результате вулканических извержений на про­ тяжении многих миллионов лет претерпевала большие изменения, в ней происходили породообразующие геологические процессы, в резуль­ тате чего и возникли различные горные породы. В дальнейшем в зем-

26

ной коре под влиянием большого давления и высокой температуры, вы­

2.Фитогенные:

диатомиты

трепелы

2.ИЗВЕРЖЕННЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Об щ и е с в е д е н и я . Изверженные горные породы образо­ вались в результате вулканической деятельности Земли. При засты­ вании магмы (силикатного расплава) происходила ее кристаллизация как в различных слоях Земли, так и на ее поверхности. В тех случаях, когда магма остывала и кристаллизовалась на большой глубине от поверхности, в условиях высокой температуры и высокого давления образовались глубинные (интрузивные) горные породы. В тех же слу­ чаях, когда остывание магмы происходило ближе к поверхности Земли, при меньших давлениях и температурах, или на поверхности Земли, образовались излившиеся (эффузивные) горные породы. Схема образо­ вания изверженных пород представлена на рис. 11.

Магма, кристаллизуясь при различных условиях, создавала раз­ личные структуры горных пород: кристаллическую (зернистая (гранит­ ная) горная порода), микрозернистую и порфировую, стекловатую или полустекловатую.

27

Зернистые полнокристаллические породы образовались в усло­ виях медленного остывания магмы на глубине. К числу таких пород относятся гранит, диорит, сиенит, габбро, лабрадорит.

Порфировидные породы сформировались при более быстром затвер­ девании магмы на небольшой глубине. При этом часть минералов вы­ деляется в виде зерен или кристаллов большей величины, а остальная часть представляет собой застывшую мелкозернистую структуру.

Стекловидные породы образовались при быстром застывании магмы, причем минералы не успели кристаллизоваться. Для них характерны

Кварц встречается как бесцветный, так и с различными цветовыми оттенками: белый, розовый, зеленый. Существуют и такие красивые разновидности кварца, как горный хрусталь, аметист (лиловый), топаз (буровато-дымчатый), сапфир (синеватый) и др.

П о л е в ы е ш п а т ы — это кристаллические минералы, в состав которых входят окислы кремния и алюминия, и, кроме того, в зависи­ мости от вида полевого шпата в этот минерал входят калий, натрий или кальций.

Полевые шпаты обладают спайностью, т. е. способностью раскалы­ ваться при ударе на куски, имеющие прямой или косой угол.

Прямораскалывающиеся шпаты называют ортоклазами, а косораскалывающиеся — плагиоклазами. Ортоклазы в основном бывают светлорозовые, буровато-желтые и красновато-белые, а плагиоклазы — белые, серовато-белые с красноватыми, синеватыми и зеленоватыми оттенками.

Разновидностью плагиоклаза является минерал Лабрадор. Это — темная разновидность шпата, на плоскостях которой и особенно в зер-

28.