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

кальной (полированной) фактуре зерна имеют красивый переливча­ тый отсвет (ирризация) синевато-зеленых тонов.

Твердость полевых шпатов по шкале Мооса 6, прочность при сжа­ тии 1200—1700 кГ/см*.

Полевые шпаты являются основным минералом, входящим в состав гранита (до 60%), цвет которого определяется цветом полевого шпата.

Полевые шпаты подвергаются разрушению как под влиянием тем­ пературных колебаний, так и при действии воды, содержащей угле­ кислоту. Продуктом разрушения полевого шпата являются алюмоси­

тонкие упругие пластинки, т. е. она обладает совершенной спай­ ностью. По химическому составу слюды представляют собой сложные и разнообразные водные алюмосиликаты.

Наиболее распространенными разновидностями слюды являются мусковит и биотит. Мусковит — это прозрачная калиевая слюда, желтоватого, зеленоватого и сероватого цвета, хорошо сопротивляю­ щаяся выветриванию (в свое время она заменяла стекло). Биотит — магнезиально-железистая слюда черного или бурого цвета. Мусковит кислостоек и обладает электроизоляционными свойствами. Твердость его по Моосу составляет 2—3.

Биотит также кислотостоек, однако в концентрированной серной

ставу представляют собой железисто-магнезиальные соединения. Если этих минералов много содержится в составе гранита, то они придают ему темный цвет и большую вязкость, т. е. большее сопротивление удару.

Темноокрашенные минералы подразделяют на следующие группы: амфиболы, пироксены и оливин.

Из группы амфиболов более распространена среди изверженных пород роговая обманка. Встречается она в виде столбчатых кристаллов черного цвета с зеленоватым или коричневатым оттенком. Твердость роговой обманки по Моосу 5—6.

Минералы группы пироксенов, к которым относится авгит, весьма близки по химическому составу к амфиболам. Авгит также часто входит

В горных породах он может содержаться или в качестве составной части, или в виде массивов, почти целиком состоящих из этого мине-

29

рала. Оливин малостоек и легко выветривается. Увеличиваясь при этом в объеме он переходит в минерал серпентинит (змеевик).

Основные виды изверженных горных пород. Г р а н и т ы . Из чис­ ла изверженных пород преобладающими являются глубинные (см. цветную вклейку).

Граниты образовались в результате остывания магмы на большой глубине, в условиях высокой температуры. Они имеют зерно-кристал­ лическую структуру. Залегают в земной коре в виде обширных моно­ литных масс круглых и вытянутых форм размерами до сотен кило­ метров или в виде отдельных глыб разных размеров.

Минералогический состав гранитов: полевой шпат (ортоклаз) — 50—70%, кварц — 20—40%, слюда — 5—15% и иногда некоторое количество роговой обманки.

Граниты обладают прочностью от 1000 до 3000 кГ/см2. Прочность зависит от их структуры и содержания в них полевого шпата, кварца, слюды. Особенно прочны граниты, в которых зерна кварца соединены между собой так, что образуют как бы общий остов породы (в других видах гранита эти зерна являются изолированными вкраплениями среди других минералов).

На прочность гранита влияют также и размеры его зерен: крупно­ зернистые обладают прочностью при сжатии до 1500 кГ/см2, а мелкозер­ нистые — до 3000 кГІсм2. Более прочны мелкозернистые и среднезернистые структуры. Огнестойкость гранитов ограничена, так как при высоких температурах входящие в его состав кварц и слюда, как это уже указывалось выше, увеличиваются в объеме, вызывая растрески­ вание камня.

Объемный вес гранита равен 2500—2700 кг/см3. Гранит — наибо­ лее распространенный отделочный камень. Его широко применяют при возведении устоев мостов, для облицовки набережных, цоколей, общественных и административных зданий и реже — для облицовки порталов, оконных проемов и стен.

На декоративные качества гранита влияют его цвет, текстура и структура. Цвет гранитов колеблется в широких пределах: от светло­ серого до черного и от бледно-розового до темно-красного. Выбор гра­ нита зависит не только от его декоративных качеств, но и от прочно­ стных показателей. Так, для производства изделий со сложным профи­ лем не рекомендуются граниты порфировидные или гнейсовые. В этих целях целесообразно применять мелкозернистые граниты однородных структур.

Для зданий, рассчитанных на долгий срок службы (мемориальные, государственные и важные общественные сооружения), выбирают гра­ нит, имеющий однородную мелкозернистую структуру, что способст­ вует его долговечности.

С и е н и т представляет собой горную породу, которая в отличие от гранита не содержит в минералогическом составе кварца. По своему внешнему виду и физико-механическим свойствам сиенит близок к гра­ нитам. Обычно в его состав входят полевой шпат (ортоклаз), некоторые плагиоклазы, биотит, роговая обманка. Цвет сиенита — белый, светло­ серый, розовый и красный. Зернистость его структуры ясно различима.

30

Несмотря на отсутствие кварца, прочность сиенита высокая, однако долговечность его ниже, чем у гранита. В связи с отсутствием в сиените кварца он легче, чем гранит, подвергается обработке.

Удельный вес сиенита 2,7—2,9 г/см3, объемный вес 2,4—2,8 т/м3, предел прочности при сжатии 1500—2000 кГІсм2. Сиениты, содержащие небольшое количество кварца, называются граносиенитами. Исполь­ зуются они иногда для облицовки зданий, а в основном как щебень для бетона.

Д и о р и т ы — зернистые горные породы, иногда порфировидные, как правило, бескварцевые или с небольшим содержанием кварца (см. цветную вклейку). Состоят диориты главным образом из полевого шпата (плагиоклаза) и одного или нескольких цветных минералов, чаще всего роговой обманки, авгита и биотита. В типичных диоритах количество роговой обманки составляет 30—35%.

Диориты включают в себя в среднем 75% полевого шпата и 25% темноокрашенных минералов. В зависимости от минералогического состава цвет диоритов может быть сероили темно-зеленоватых тонов.

Отличительной особенностью диорита является высокая вязкость. Его целесообразно применять при ударных нагрузках, например, при мощении дорог. Диорит стоек к выветриванию, хорошо полиру­ ется.

Г а б б р о — равномернозернистые горные породы, состоящие глав­ ным образом из основного полевого шпата (плагиоклаза) с цветным минералом, чаще всего пироксеном, иногда с роговой обманкой.

Обычные габбро содержат 35—40% цветного минерала. Цвет габбро в большинстве случаев темно-серый, черный или темно-зеленый с раз­ личными оттенками. Структура зерен его может быть равномернозернистой, крупнозернистой и порфировидной. Габбро залегают иногда большими массивами.

Одной из разновидностей габбро является лабрадорит. В основном это крупнокристаллическая порода, состоящая из полевого шпата (плагиоклаза) с примесью темных минералов. Характерной особенно­ стью ее является ирризация зерен Лабрадора, в результате которой получились красивые отсветы на поверхности камня в зеркальной фак­ туре. Ирригирующие кристаллы при этом дают синеватый, голубой и золотистый оттенок. В декоративных лабрадоритах размеры ирриги­ рующих кристаллов достигают 10—12 см. Лабрадорит — наиболее красивый отделочный камень.

Габбро и лабрадориты в обработке трудны, но хорошо полируются. Прочность их, зависящая от крупности зерен, колеблется в пределах 1000—3200 кГ/см%, твердость по Моосу равна 6. Удельный вес габбро 2,8—3,1 г/см3, объемный вес его близок к удельному. Относятся они к атмосферостойким горным породам. Применяют лабрадорит главным образом для декоративной облицовки цокольных этажей зданий, а габбро — для укрепления набережных, как щебень в тяжелых и до­ рожных бетонах.

31

Б а з а л ь т ы как по химическому, так и минералогическому со­ ставам аналоги габбро. Состоят они из полевых шпатов (плагиоклаза)

ижелезисто-магнезиальных минералов, главным образом авгита.

Взависимости от условий залегания базальты могут иметь скрытокристаллическую или стекловатую структуру. Цвет их от темно-се­ рого до черного. Базальты являются наиболее тяжелыми из всех извер­ женных пород: удельный вес их достигает 3,3 г/см3, а объемный вес близок к удельному. Базальты обладают высокой твердостью поМоосу (7—8), предел прочности при сжатии их 1000—5000 кГ/см2. Базальты атмосферостойки. Используют их в дорожных покрытиях в качестве щебня для тяжелых бетонов. Базальт является сырьем при изготовле­ нии каменного литья. (Плавление и литье осуществляется при 1400е.)

Ди а б а з , так же как и базальт, является излившимся аналогом габбро. Диабазы представляют собой полнокристаллические, обычно мелкозернистые горные породы, состоящие из полевого шпата (плагио­

клаза) и авгита. Удельный вес их 2,8—3,0 г/см3, объемный вес близок к удельному.

Мелкозернистые диабазы обладают высокой прочностью (до 2000 кГ/см2), они вязки, морозостойки и относительно легко поддают­ ся колке и обработке. Диабаз применяют для дорожных покрытий (брусчатка), бордюрных плит и штучных камней, а также как щебень для бетонов.

По р ф и р и т и а н д е з и т ы , как и базальты,— одни из самых распространенных горных пород. По минералогическому составу они тождественны диориту.

Порфирит относится к древним излившимся горным породам, а андезит — к более молодым. Окраска этих пород красно-бурая, телес­ но-серая, зеленовато-черная. Эти породы легко обрабатываются, ис­ пользуют их для изготовления щебня, дорожной брусчатки и наружных облицовок. Ввиду того что андезиты обладают кислотостойкостью, их используют в качестве заполнителя в кислотостойких бетонах.

По р ф и р ы — горные породы, образовавшиеся при быстром за­ твердевании магмы на небольшой глубине или на поверхности Земли. Часть минералов имеет крупнокристаллическую структуру, в основ­ ном же это мелкозернистая масса.

Существуют кварцевый порфир (аналог гранита), бескварцевый порфир (аналог сиенита) и порфирит (аналог диорита). Вкрапленни­ ками порфиров являются кварц, полевой шпат (ортоклаз) и цветные минералы. Вследствие неоднородности структуры порфиров они менее стойки к выветриванию, чем гранитные породы.

Наибольшей устойчивостью обладают кварцевые порфиры с плот­ ной мелкокристаллической структурой. Наличие крупных вкрапленни­ ков в порфирах повышает декоративные качества камня, но снижает их атмосферостойкость. Удельный вес их составляет 2,4—2,6 г/см3,

32