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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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