Файл: Слободяник И.Я. Строительные материалы и изделия учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 207
Скачиваний: 1
Габбровые породы применяют главным образом для облицов ки монументальных сооружений, а отходы при добыче камня — для мозаичных изделий.
Основные месторождения габбровых пород находятся на Украи не: Турчинское, Головинское, Слипчицкое, Букинское и др.
Предел прочности габбровых пород при сжатии (2000ч- ч-ЗООО) ІО5 н/м2, объемная масса 2600—3200 кг/м3.
Излившиеся (эффузивные) изверженные породы образовались при остывании магмы на поверхности земли или близко к ее
поверхности. В зависимости |
от условий остывания |
магмы они |
имеют кристаллическую или |
скрытокристаллическую |
структуру. |
Структуру образования, в основную массу мелких зерен которой включены крупные вкрапленники, называют порфировой.
Главнейшими излившимися породами являются л и п а р и т , п е р л и т , о б с и д и а н , п е х ш т е й н , а н д е з и т , п о р фи р и т , т р а х ит , б а з а л ь т , д и а б а з , п е м з а .
Л и п а р и т является эффузивным аналогом гранита и исполь зуется в качестве каменного строительного материала, как сырье для получения минеральной ваты и др.
Характерным представителем этой группы является п е р л и т , (водосодержащее стекло), обладающий высокой кислотоупорно стью. Объемная масса его 1500—2300 кг/м3, плотность (2,35 ч- —і—2,45) ІО3 кг/м3. Перлит представляет большой интерес как сырье для искусственных обжиговых легких вспученных материалов. По химическому составу перлит содержит 70—75% Si02, 10—15% А120 з, 6—9% R20, 0,5—2% окислов железа, примесь окислов каль ция, магния и других и 0,3—5% связанной воды. Перлитовые по роды залегают в Закавказье, на Дальнем Востоке, в Казахстане, Карпатах, Крыму, Приморском крае. К водосодержащим стеклам относят также о б с и д и а н — плотную породу темно-серого или смоляно-черного цвета с характерным раковистым изломом и стек лянным блеском, содержащую незначительное количество связан ной воды (0,25—0,40%), и п е х ш т е й н — вулканическое стекло,
содержащее большое количество |
химически |
связанной воды (до |
1 0 % ) . |
горная |
порода порфирового |
А н д е з и т — плагиоклазовая |
строения, состоящая из плагиоклаза, авгита и роговой обманки. Объемная масса 2200—2700 кг/м3. Предел прочности при сжатии (2000ч-2500) ІО5 н/м2. Андезит — кислотостойкий материал, он является хорошим заполнителем в кислотоупорных бетонах; исполь зуют его также для специальных облицовок. Встречается на Урале, Украине, в Карельской АССР, на Кавказе.
П о р ф и р и т ы — эффузивные аналоги диоритов, мелкозерни стые породы порфирового строения. В мелкозернистую основную массу вкраплены светлые, более крупные зерна полевого шпата и кварца. Встречаются порфириты красного, черного, зеленого от
тенков на |
Урале, |
Украине |
и в других местах. Объемная масса |
|
2500—2600 |
кг/м3. |
Предел |
прочности при сжатии |
(1300ч- |
4-1800) ІО5 |
н/м2. Порфириты |
применяют для облицовки в |
дорожном |
строительстве, из них изготовляют лестничные ступени и другие штучные изделия.
Т р а х и т ы — эффузивные горные породы невысокой плотно сти. Структура — порфировая, в изломе трахиты шероховаты, что обусловлено тонкопузырчатой структурой основной массы породы. Объемная масса трахита около 2200 кг/м3, предел прочности при сжатии (500 -т-1000) ІО5 н/м2, цвет — от серого до светло-желтого. Применяют трахит в качестве стенового материала и заполнителя для бетонов. Месторождения трахита — Урал, Украина и др.
Б а з а л ь т — плотная мелкозернистая, реже среднезернистая порода со скрытокристаллической и иногда стекловатой структу рой. Это одна из наиболее тяжелых излившихся пород: объемная масса достигает 3300 кг/м3. Предел прочности при сжатии (3000 -г- —=—4000) ІО5 н/м2. Базальт трудно поддается обработке, но хорошо полируется. Применяют для изготовления бута, щебня, дорожной шашки и других изделий. Базальт является прекрасным сырьем для каменного литья, минеральной ваты..Месторождения базаль та — Украина, Кавказ, Дальний Восток.
Д и а б а з — полнокристаллическая средне- и мелкозернистая горная порода, состоящая из полевого шпата и авгита. В состав диабаза часто входит оливин. Встречается диабаз также и порфи ровой структуры. Цвет .его темно-серый, объемная масса 3000— 3100 кг/м3. Предел прочности при сжатии (3000-4-4000) ІО5 н/м2. Диабаз отличается высокой твердостью, кислотоупорностью, вяз костью, и является хорошим материалом для устройства дорожных покрытий. Характерная особенность диабаза — сравнительно невы сокая температура его плавления (1200—1300° С). Он является цен ным сырьем для каменного литья. Диабазы встречаются на Украи не, Урале, Кавказе.
П е м з а — вулканическое стекло ячеистого строения, образо вавшееся при быстром охлаждении преимущественно кислой, реже средней по составу лавы, сопровождающемся бурным выделением из нее газов. Объемная масса пемзы 450—500 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,17—0,23 вт/м • град. Частицы пемзы величи ной до 5 мм называют пемзовым песком. Наиболее распространен ные месторождения пемзы — Северный Кавказ, Камчатка. При меняют пемзу в качестве легкого заполнителя в бетоне, пемзовый песок — для акустических штукатурок. Некоторые декоративные кристаллические породы показаны на цветной вклейке.
Осадочные породы. Осадочные породы по виду и характеру образования делят на механические, или обломочные (рыхлые и сцементированные), эффузивно-осадочные, химические и биохими ческие, органогенные.
Первичные породы, находясь на поверхности земли, подвер гаются постепенному воздействию разрушающих атмосферных агентов (температурных изменений, влияния воздуха, воды и др.), становятся рыхлыми и пылеватыми. Под влиянием ветра и воды часть рыхлых пород изменяется в составе и переносится, осаж-
даясь в низменных местах рек, морей, озер, создавая при этом осадочные (или вторичные) породы.
Механические, или обломочные, осадочные породы. Вода, увле кая частицы породы, образует механические отложения, которые называют обломочными, или рыхлыми (глины, песок, гравий, валуны). Под давлением верхних слоев и под воздействием различ ных минеральных растворов рыхлые напластования в некоторых случаях превращаются в прочные и плотные породы, называемые сцементированными (песчаники, конгломераты, брекчии).
Г л и н а м и называют тонкообломочные отложения, характе ризующиеся наличием частиц размером менее 0,005 мм, состоя щих в основном из гидрата кремнекислого глинозема (каолинита) и более крупных частиц кварца, слюды, полевых шпатов, карбо натов кальция и магния, окислов железа и др.
Характерной особенностью увлажненной глины является спо собность ее приобретать пластичность, сохранять приданную фор му после высушивания и снова приобретать пластичность при увлажнении.
В зависимости от условий отложения глины делят на первич ные (образовавшиеся на месте отложения) и вторичные (перене сенные, откладываемые под действием воды и ветра вдали от мест образования). Вторичные глины обычно более тонкозернистые- и содержат меньше крупных частиц.
По химическому составу, структуре и свойствам глины подраз деляются на огнеупорные, тугоплавкие, легкоплавкие, а также на каолиновые, железистые, мергелистые, лесс, бентонитовые и др.
По степени сопротивления действию огня глины делят на огне упорные (температура плавления не ниже 1580° С), тугоплавкие (температура плавления 1350—1580° С) и легкоплавкие (темпера тура плавления ниже 1350°С).
К а о л и н — глина белого цвета, состоящая в основном из ми нерала каолинита. Применяется в фарфоровой и фаянсовой про мышленности, в производстве бумаги, резины, обладает высокой огнеупорностью. В СССР и особенно на Украине имеются богатей шие залежи каолина. Наиболее известными месторождениями в УССР являются Глуховецкое, Полонское и др.
О г н е у п о р н ы е глины характеризуются высоким содержанием глинозема; применяются для изготовления огнеупорных изделий, входят в состав фарфора, фаянса, плиток и труб. В СССР наиболее известны огнеупорные глины часовъярские (Донбасс), латиинские (Воронежская область) и др.
Глины, характеризующиеся большим интервалом между темпе
ратурами спекания |
и плавления (более |
100° С), называют |
т у г о |
|
п л а в к и м и . Их применяют для изготовления |
клинкера, |
плиток |
||
для полов, кислотоупорных изделий. |
глины |
содержат |
повы |
|
Ж е л е з и с т ы е |
л е г к о п л а в к и е |
|||
шенное количество |
окислов железа; их |
широко |
применяют для |
производства кирпича, тонкостенных керамических изделий, керам зита.
М е р г е л и с т ы е глины характеризуются повышенным содер жанием в них карбоната кальция, равномерно распределенного в глинистой массе. Из мергелистых глин, содержащих до 40% СаСОз,
.изготовляют кирпич, крупные керамические камни, кафель. В УССР известны мергелистые киевские глины, из которых изготовляют вы сококачественный пустотелый кирпич.
Л е с с ы и л е с с о в и д н ы е с у г л и н к и — весьма распро страненные породы, состоящие из мельчайших зерен песка и глины. Применяют их для изготовления строительного кирпича и в качест ве добавки к цементным растворам вместо извести.
Б е н т о н и т а м и называют высокопластичные глины, состоя щие в основном из минералов группы монтмориллонита. Бентони товые глины залегают в западных областях Украины, в Хмельниц кой и Черкасской областях, в Крыму и других районах Советского Союза.
Бентонитовые глины используют как адсорбент, в литейном деле для связки песчаных форм, как наполнитель при производ стве бумаги, резины, пластмасс, мыла, красок, в буровом деле при
.проходке скважин, для получения водонепроницаемых бетонов, при изготовлении теплоизоляционных материалов из минеральной ваты и др.
Обычные пластичные глины применяют также для устройства гидроизоляционных подушек.
Характеристика некоторых глин приведена в табл. 6.
.'Примерный химический состав и температура плавления глин
|
|
|
Х и м и ч е с к и й с о с т а в , % |
|
|
|||
Г л и н ы |
*OlS |
< |
Lu |
н |
СаО |
gMO |
о? |
со |
|
|
О |
q |
О |
|
|
О |
С ? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
Даолин ................. |
47 |
39 |
0,35 |
0,3 |
0,2 |
— |
2,9 |
— |
■Лессовидный |
су- |
4,5 |
|
|
3,9 |
|
1,6 |
0,4 |
Г Л И Н О К ................................ |
81 |
1,8 |
|
1,5 |
||||
Пластичная |
глина |
|
|
|
|
|
|
|
для производства |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
кирпича ................. |
54 |
16,5 |
6,7 |
— |
5,5 |
3,1 |
— |
|
|
Т а б л и ц а 6 |
||
|
6 |
, |
|
Темпер т у р а п л а в л е ння, °( |
П о т е р я |
п р и п р |
н а л и в а |
Н И Н |
13,5 11750— 1790
4,5 1300— 1460
8,5 1150— 1250
П е с к и представляют собой рыхлую породу с размером зерен
0,10—5 мм. По составу пески делят |
на к в а р ц е в ы е , п о л е |
в о ш п а т о в ы е , и з в е с т н я к о в ы е , |
п е м з о в ы е и другие; по |
происхождению — на г о р н ы е , или о в р а ж н ы е , р е ч и ы е, м о р-
с к и е, о з е р н ые , д юн н ые . |
|
||
Горные |
(овражные) |
пески имеют шероховатую поверхность и |
|
угловатую |
форму зерен, |
речные, |
дюнные и морские — окатанную |
форму зерен. Горные (овражные) |
пески содержат иногда примеси |
:глин и органических веществ. Озерный песок часто загрязнен или
стыми примесями. Пески, содержащие глину в количестве до 10%„
называют г л и и и с т ы м и, при |
большем |
содержании — с у п е |
с я м и. |
в среднем |
составляет (2,6 4- |
Плотность кварцевых зерен |
4-2,68) ІО3 кг/м3. Объемная масса песка меняется в зависимости от гранулометрического состава и степени уплотнения и колеблется от 1300 до 1700 кг/м3. Коэффициент теплопроводности сухого пес ка 0,29—0,41 вт/м • град.
При изменении влажности песок меняет объем. Кривая изме нения объема зависит от крупности песка. При определении объема песка следует проверять его влажность и вносить соответствующие коррективы.
Пески применяют в качестве заполнителя в бетонах и раство рах, для изготовления автоклавных силикатных плотных и ячеис тых изделий, для устройства оснований под дорожные одежды и- др. В молотом виде песок применяют как добавку к автоклавным бетонам. Пески с малым содержанием железа используют для производства стекла.
Практический интерес представляют отходы горнообогатитель ных комбинатов, получаемые при обогащении руд. Они представ ляют собой мелкозернистый материал типа песка полиминерального состава. Кварц, карбонаты и магнетит являются основными, минералами отходов. Отходы применяются в качестве мелкого за полнителя в бетонах и строительных растворах.
Г р а в и е м называют рыхлую обломочную породу, образовав шуюся при разрушении различных горных пород. По внешнему виду гравий представляет собой смесь окатанных обломков гор ных пород и минералов размером от 5 до 150 мм. По происхожде нию и условиям образования залежей гравий делят на речной, , м о р с к о й , о з е р н ы й и о в р а ж н ы й . В зависимости от про исхождения встречается гравий с частицами округлой яйцевидной^ игольчатой и пластинчатой форм. Зерна окатанной формы разме ром 10—50 мм называют галькой.
Встроительстве гравий применяют как заполнитель в бетоне,, асфальтобетоне, в качестве подсыпки под фундаменты, балласта для устройства железнодорожного полотна и др.
Ва л у н ы — естественные окатанные глыбы различных горных, пород ледникового происхождения крупностью более 150 мм. Их. называют также булыжниками.
Валуны применяют для |
бутобетонов, а после дробления — в-, |
виде щебня в бетонах. |
горные породы, представляющие со |
П е с ч а н и к и — плотные |
бой сцементированный различными минеральными растворами пе сок. В зависимости от вида цементирующего вещества различают песчаники глинистые, кремнистые, известковые, битуминозные.
Г л и н и с т ы е п е с ч а н и к и маловодостойки. |
К р е м н и с |
т ы е п е с ч а н и к и сцементированы кремнеземом |
и обладают |
большой прочностью. Предел прочности их при сжатии (10004- 4-2000) ІО5 н/м2, объемная масса 2400—2600 кг/м3. Кремнистый