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

Порошкообразные частицы обломочных пород размером до 5 мм

Пемза состоит в основном из аморфного кремнезема Si02 (до 70%) и глинозема А і 2 0 3 (15%). Она является хорошим заполнителем для лег­

ные обломочные породы, образовавшиеся в условиях, когда вулкани­ ческие пеплы, попадая в расплавленную лаву, цементируются этой лавой до ее остывания. Эта горная порода морозостойка, обладает высокой пористостью (от 55 до 70%) и малым объемным весом — 750— 1400 кг/м3. Предел прочности при сжатии туфов 50—75 кГ/см2. В связи с этими качествами вулканический туф широко применяют как местный стеновой строительный материал в виде блоков. Отходы при его об­ работке используют в качестве легких заполнителей для бетонов.

Наиболее обширными запасами туфа располагает месторождение в Армянской ССР вблизи Ленинакана. Этот туф носит название артикского. Туфы отличаются большим разнообразием цветов — от яркокрасного и светло-желтого до темно-лилового и черного. Легкость обработки этого камня позволяет выполнять на нем сложные декора­ тивные орнаменты, которыми славятся как древняя, так и современ­ ная архитектура Армении.

Кроме Армении, залежи туфа имеются также в ряде районов Гру­ зии и на Дальнем Востоке. Красивым желто-оранжевым цветом отли­ чается грузинский, так называемый болнисский туф.

3. ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Осадочные горные породы представляют собой продукт выветри­ вания первичных горных пород при воздействии воды, ветра, темпе­ ратурных изменений и химического воздействия углекислоты. Под влиянием этих воздействий образуются обломочные породы: валуны, гравий, пески, глины и сцементированные продукты разрушения — песчаники, конгломераты и брекчии. Уносимые реками мелкие продук­ ты разрушения последовательно, слой за слоем откладываются на дне водоемов и морей, причем более крупные частицы залегают ближе к бе­ регам, а мелкие, песчаники и глинистые частицы уносятся от берега. Со временем, по мере накопления наслоений, вода из них выдавливает­ ся под нагрузкой вышележащих слоев, и отложения уплотняются. Сце­ ментированные растворенным в воде известняком соединения кремне­ зема и железа, а также глины превращаются в плотные песчаники, глинистые сланцы и т. д.

Другим источником образования осадочных пород служат отложе­ ния, состоящие из остатков мелких растительных и животных организ­ мов морей. Скелеты и оболочки организмов, содержащие кремнезем или известняк, постепенно на дне моря образуют отложения своеобраз­ ного ила, который по мере накопления уплотняется, образуя такие твер­ дые породы, как трепел (диатомит), мел, известняк. Эти осадочные по­ роды представляют группу пород органогенного происхождения. Структуры известняков включают в себя остатки таких организмов или ракушки. В силу различных условий образования известняки бывают как плотные, так и пористые.

Значительную роль в образовании осадочных пород играют атмос­ ферные химические реагенты, растворы солей в грунтах. Взаимодей­ ствуя с составными веществами горных пород, они образуют группу химических осадков. К числу таких пород относятся гипс, ангидрит, известняковые туфы и др.

Породообразующие минералы осадочных пород. Один из самых распространенных минералов земной коры — к а л ь ц и т , или кри­ сталлический известковый шпат СаС03 , относится к карбонатным по­ родообразующим минералам осадочных пород. Кальцит встречается как в форме кристаллов и зерен, так и в виде монолитной массы. Удель­ ный вес кальцита 2,7 г/см3, твердость по Моосу 3.

Кальцит обладает совершенной спайностью, раскалывается на ром­ боэдры. Этот минерал хорошо распознается по вскипанию при действии на него раствора соляной кислоты. Растворимость его слабая, она повышается в присутствии углекислого газа, растворенного в воде. Кристаллы кальцита очень красивы. Этот минерал может быть бес­ цветным или окрашенным примесями в различные цвета: розовый, желтый, темно-серый и черный.

Кальцит хорошо цементирует зерна песка, образуя при этом проч­ ный известняковый песчаник.

М а г н е з и т MgC03 , как и кальцит, относится к карбонатным минералам. Но он тверже и тяжелее кальцита. Удельный вес магне­ зита 2,9—3,1 г/см3, твердость по Моосу 3,5—4,5. В кислотах он раство­ ряется лишь при нагревании. В природе магнезит менее распростра­ нен, чем кальцит. Цвет его может быть от снежно-белого до белого с розоватым или желтоватым оттенками.

Магнезит используют в качестве сырья для производства магнези­ ального вяжущего вещества и для производства огнеупорных изделий.

Д о л о м и т — карбонатная горная порода, представляющая двой­ ную углекислую auibCaC03 -MgCOs . По сравнению с кальцитом доло­ мит более тверд, прочен и менее растворим в воде.

Цвет доломита серовато-белый, иногда с желтоватым, зеленоватым и буровато-красным оттенками. Удельный вес его 2,9 г/см3, твердость по Моосу 3,5—4. Применяют доломит для производства магнезиаль­ ных вяжущих материалов, щебня, бутового камня и в качестве облицовочного материала в виде плит. Доломит отличается долго­ вечностью.

Г и п с относится к числу типичных сульфатных минералов. Его химический состав CaS04 -2H2 0 представляет собой двуводную соль

34

сернокислого кальция. Гипс имеет кристаллическое, иногда мелкозер­ нистое строение. Крупные кристаллы гипса раскалываются по плос­ кости спайности на тонкие пластинки.

Удельный вес гипса — 2,3 г/смэ, твердость по Моосу— 1,5 . По сравнению с кальцитом гипс более растворим в воде (2 г в 1 л в нормаль­ ных условиях). Цвет гипса белый, но иногда окрашивается примесями в желтый, красный, серый и черный. Волокнистые разновидности полу­ прозрачного гипса, называемого селенитом, идут на художественные поделки.

Гипс-минерал, а также и гипсовые горные породы используют для получения строительного гипса. Некоторые разновидности гипса обла­ дают повышенной прочностью и используются для производства обли­ цовочных плиток для интерьеров.

А н г и д р и т относится также к числу сульфатных минералов и отличается от гипса тем, что в нем отсутствует химически связанная кристаллизационная вода (CaS04). Внешне он похож на гипс, т. е. имеет в основном белый цвет с голубым оттенком, но иногда бывает

одним из распространенных видов осадочных пород. Главной состав­ ной частью известняков является кальцит СаС03 , но, кроме него, в эту горную породу входят также глинозем, магнезит, кремнезем и иногда в небольшом количестве органические вещества. Объемный вес извест­ няков — 1700—2500 кг/м3, твердость по Моосу равна 3.

Известняки без примеси имеют белый цвет, при наличии в них окислов железа, глинистых и органических веществ и кварца приобре­ тают различные оттенки: серый, желтоватый, розовый.

Как было отмечено ранее, в зависимости от условий образования известняки бывают плотные и пористые. В плотных известняках труд­ но различимы составляющие их зерна. Связь между зернами известня­ ка достигается кристаллизационным сцеплением или цементацией их природными цементами: известняковыми, известняково-кремнистыми или известняково-глинистыми.

Примеси MgC03 и Si02 повышают твердость, прочность и стойкость известняков. Весьма плотными известняками являются доломитизированные и мраморовидные, в которых начался процесс кристаллиза­ ции и заметно кристаллическое строение.

К наиболее прочным и стойким известнякам относятся известня- ково-кремнистые, содержащие аморфный кремнезем. Известняки с