Файл: Слободяник И.Я. Строительные материалы и изделия учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 143
Скачиваний: 1
Д и а т о м и т — легкая, рыхлая, преимущественно белая горная порода, состоящая в основном из водного аморфного кремнезема. Эту породу иногда называют инфузорной землей, горной мукой, кизельгуром.
В аморфном состоянии кремнезем отличается от обычного кри сталлического кремнезема большей химической активностью и способностью вступать во взаимодействие в присутствии воды с гидратом окиси кальция даже при нормальном температурном ре жиме. Образовался диатомит из скоплений скелетов морских водо рослей — диатомей, радиолярий и губок.
Т р е п е л состоит из мельчайших частичек аморфного кремне зема в виде шариков опала и телец халцедона.
Диатомит и трепел имеют примерно одинаковый химический состав. Плотность их (2,0 -ь 2,4) 103 кг/м3. Объемная масса 400— 1200 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,09—0,16 ѳт/м ■град, температура плавления 1450—1610° С. Количество Si02 в трепелах и диатомитах достигает 70—95%. Примесями в них являются окис лы железа, марганца, глинозем.
Месторождения диатомитов и трепелов в СССР весьма распро странены. На Украине известны месторождения трепелов и диато митов в районе Приднестровья, в Кировоградской и Днепропетров ской областях, Донбассе и др.
Диатомиты и трепелы широко применяют в строительстве и промышленности в качестве добавок к цементам, легких засыпок для конструкций, как сырье для диатомито-трепельного кирпича и других теплоизоляционных изделий.
О п о к а — уплотненная и сцементированная |
кремнистым ве |
ществом разновидность диатомито-трепельных |
пород. Объемная |
масса опок 600—1500 кг/м3. Предел прочности при сжатии (50 -г- -Н50) ІО5 н/м2. Встречаются опоки и известняково-кремнистого состава. Опоку применяют в качестве стенового камня и заполни теля для легких бетонов в сыром или обожженном виде. В УССР опоки залегают большими массивами в Могилев-Подольском ра йоне (Приднестровье), возле Николаева, Харькова, Луганска и др.
У г л е р о д и с т ы е |
п о р о д ы |
(нефть, природный битум, би |
||
туминозные породы, уголь, торф) |
служат при комплексном исполь |
|||
зовании для получения |
органических |
вяжущих |
(битума, дегтя, |
|
пека, смолы). Озокерит, называемый |
горным |
воском, является |
||
сырьем для получения мастик и др. |
|
|
Торф в зависимости от вида применяют для получения изоля ционных материалов (торф сфагнумовый), из обычного торфа полу чают торфяные смолы. Твердые остатки при сжигании топлив используют при изготовлении растворов и бетонов.
Метаморфические породы. Изверженные и осадочные породы под влиянием различных физико-химических и механических про цессов (контактного воздействия изверженных пород, тектониче ских процессов, влияния газов, температуры, высокого давления и др.) образуют видоизмененные породы, называемые метаморфиче скими. Некоторые из них под воздействием высоких давлений,
направленных перпендикулярно к наслоениям, приобретают слан цеватое слоистое строение. Метаморфические породы встречают ся в виде кристаллических, массивных разновидностей и сланцева тых. Часто они сохраняют остатки структуры первичных пород. К метаморфическим горным породам относят гнейсы, различные сланцы, мраморы, кварциты, асбест и др.
Г и е й с ы являются породой сланцеватого строения. По мине ралогическому составу они аналогичны граниту. Объемная масса гнейсов 2400—2800 кг/м3. Предел прочности при сжатии (1200-ь -ь 2000) ІО5 н/м2. Гнейсы применяют в виде бута, щебня для бетона, плит для тротуаров и др.
Разновидностью гнейсов являются м а г м а т и т ы , образовав шиеся путем проникновения магмы между отдельными слоями осадочных пород вдоль плоскостей сланцеватости.
С л а н ц ы представляют собой горные породы с характерным ориентированным расположением слагающих их минералов, что обусловливает их сланцевую структуру. Образуются они из извер женных и осадочных пород. Разновидностей сланцев много. Из них для строительства имеют в основном значение глинистые, тальковые, горючие сланцы.
Глинистые сланцы состоят из субмикроскопических обломков кварцевых зерен, слюды и глинистого вещества. Цвет их чаще всего серый; встречаются сланцы и более темных (до сине-черного) цветов. Глинистый сланец раскалывается на тонкие пластинки тол щиной 3—10 мм. Такие пластинки являются долговечным кровель ным и облицовочным материалом в малоэтажном строительстве. Пластинки из сланца можно применять для изготовления электро изоляционных щитков. Месторождения таких сланцев известны на Кавказе и на Украине в районе Кривого Рога.
Отходы глинистых сланцев являются хорошим сырьем для по лучения вспученных заполнителей.
Тальковые сланцы — мягкая порода (твердость 1—2), жирная па ощупь, бледно-зеленоватого цвета, состоящая в основном из талька и кварца, хлорита, слюды и др. Тальковые сланцы обладают огне упорностью и используются в качестве сырья в керамической промышленности и огнеупора для футеровки промышленных печей.
Встречаются в природе также сланцы, содержащие органиче ские соединения (менилитовые сланцы Прикарпатья, горючие сланцы Эстонии и др.).
Менилитовые сланцы представляют собой породу, состоящую из 45—55% аморфного кремнезема, 25—35% органических высоко молекулярных веществ и глинистого вещества. Встречаются мени литовые сланцы в Закарпатье в виде толстослоистых и мелкопла стинчатых образований. Они могут быть использованы после вы деления из них летучих веществ для получения легких заполнителей (путем вспучивания), называемых карпазитом.
Горючие сланцы Эстонии по составу приближаются к менилитовым. Из них при комплексной переработке получают для строи тельства цемент, клей,-ячеистый материал — кукермит.
М р а м о р — плотная зернистая порода, состоящая в основном из зерен кальцита и являющаяся продуктом перекристаллизации различных известняков (доломитов) под влиянием высокой темпе ратуры или большого давления. В состав мрамора иногда входят углекислый магний и примеси марганца, железа и углеродистых веществ, окрашивающих мрамор в различные цвета. Твердость мрамора 3—4, плотность (2,7 ~ 2,9) ІО3 кг/м3, предел прочности при сжатии (800-г-3000) ІО5 н/м2, водопоглощенпе незначительное.
Мрамор хорошо обрабатывается, шлифуется и полируется, но легко разрушается кислотами, малоустойчив по отношению к сер нистому газу, углекислым водам. Применяют его для внутренней облицовки стен, для изготовления лестничных ступеней, плиток полов, а также как заполнитель в мозаичных бетонах. Мрамор неэлектропроводен, применяется для изготовления электрощитов и др. Полупрозрачный мрамор называют о н и к с о м.
В Советском Союзе имеются богатейшие запасы красивых мра моров, которыми оформлены интерьеры лучших сооружений. Наиболее известны месторождения мраморов на Урале, в Грузии, Армении, Азербайджане. Крупные месторождения цветных мрамо ров находятся в Закарпатье (Деловое, Новоселнца, Хорнвское, Большая Уголька и др.), в Крыму (Мраморское, Кадыковское, Гаспринское и др.). Большой интерес представляют недавно от крытые на Украине месторождения белых мраморов в районе Ста вши Житомирской области. Мрамор украинских месторождений применяют для .отделки станций метрополитенов и других обще ственных зданий и сооружений.
К в а р ц и т — метаморфическая плотная порода, состоящая из перекристаллизованных зерен кварца, сцементированных кремнезе мом в сплошную массу. Текстура однородная. Применяют кварцит как сырье в промышленности огнеупоров для изготовления динаса. Кварцит может содержать в небольшом количестве примеси, кото рые окрашивают его в различные цвета и оттенки.
Кварцит является хорошим облицовочным материалом.
А с б е с т является волокнистой разновидностью водных сили катов магния. Отличительная особенность асбеста — возможность расщепления на тончайшие, гибкие, эластичные волокна. Асбест негорюч, щелочестоек, волокна его обладают адсорбционными свой ствами, способностью связываться с цементом, низкой теплопро водностью в распушенном состоянии и т. д.
Различают в основном два вида асбеста: хризотиловый, или змеевиковый, и амфибол-асбест. Хризотиловый асбест обладает высокой щелочестойкостью, но слабой кислотостойкостью; амфи бол-асбест более кислотостоек.
Асбест применяют в строительной промышленности для изготовле ния асбестоцементных изделий, асбестового картона, в производстве тепло- и гидроизоляционных материалов, а также для изготовления несгораемых тканей и др. Некоторые декоративные осадочные и ме таморфические породы приведены на цветной вклейке.
Советский Союз располагает самой крупной в мире сырьевой базой хризотил-асбеста: Баженовское (Свердловская область), Джетыгринское, Киембайское (Восточный склон Южного Урала), Актовракское, Ильчирское, Молодежное (Бурятская АССР) и др.
При получении асбеста остается много породы, которую мож но использовать в строительстве. Щебень и песок, получаемый при обогащении асбеста сухим способом, используются в качестве крупного и мелкого заполнителей в бетонах. Характерной особен ностью асбестового щебня является своеобразная форма, близкая к окатанным кубам, и шероховатая поверхность. Благодаря этому бетонная смесь на таком щебне более удобоукладываема, чем смесь на гранитном щебне, а цейент прочнее связывает щебень.
По пределу прочности при сжатии исходной породы щебень относится к марке 1000.
§ 11. Самоцветные и поделочные камни
Кроме ценных пород, используемых для облицовки (лабрадориты, мраморы, порфирита, брекчиевидные граниты, цветные квар циты), в различных районах СССР известны месторождения само цветных и поделочных камней, применяемых для отделки интерье ров зданий: топаза, берилла, аквамарина, горного хрусталя и его разновидностей (аметиста, цитрина), мориона, опала, окремненных разновидностей асбеста, граната, янтаря, яшмы, родонита, халцедона, обсидиана.
Ведущее место в мире по добыче редких по окраске кристал лов топаза занимает Украина. Горный хрусталь и его разновид ности — аметист и цитрин — встречаются на Украине в пределах украинского кристаллического щита, в Донбассе, Карпатах. Гор ный хрусталь и его различные пестроокрашенные окремненные разновидности добывают на Урале, в Крыму.
Опалы и полуопалы буровато-желтой, голубоватой и молочнобелой окраски встречаются на Урале, недавно они найдены в Вин ницкой и Житомирской областях. Полуопалы также встречаются в окрестностях Ужгорода, Мукачева.
Окремненные разновидности асбеста (соколиный, кошачий и тигровый глаз) оранжево-желтого, голубовато-синего, сероватого цветов встречаются на Урале, в Донбассе.
Гранаты широко распространены среди пород украинского кристаллического щита, 'на Побужье, Волыни, в Приазовье, За карпатье.
Янтарь (минерал органического происхождения) встречается в ряде пунктов Украины и в Прибалтике. Относительно крупные скопления его известны в окрестностях Киева на правом берегу Днепра.
Яшмы и яшмовидные породы, пестроцветные и окрашенные в зеленый и красный цвета, встречаются на Урале, на Карадаге в Крыму, на Волыни в районах Белокоровичей, в пределах Берегов ского холмогорья и в других пунктах Закарпатья.
Родонит известен в районе Чивчинских гор Карпат и представ ляет собой мелкозернистые породы, неравномерно окрашенные в бежевый, сероватый или коричневый цвета.
Халцедоны разных цветов известны на Урале, в Крыму, на Житомирщине. Кремень, как разновидность халцедона, встречает ся в больших количествах в различных пунктах Украины. По цве ту преобладают две разновидности халцедона: небесно-голубой и розово-красный (сердолик).
Опалолиты и черные обсидиаиы встречаются среди вулканоген ных пород Закарпатья.
Самоцветные и поделочные камни применяются не только в ка честве интерьерных материалов общественных зданий, но и в раз личных областях техники (в качестве абразивного материала, опор осей точных механизмов и др.).
§ 12. Требования к основным материалам и изделиям из каменных пород
Показателями оценки качества материалов и изделий из каменных горных пород являются марка камня, объемная масса, морозостой кость, водопоглощение, степень декоративности, степень обрабаты ваемости и др.
Природные каменные строительные материалы различают:
по показателям объемной массы— легкие |
(объемная |
масса до |
|||
2200 кг/м3) и тяжелые (объемная масса более 2200 кг/м3)\ |
|
||||
по пределу прочности при сжатии — камни из |
тяжелых пород |
||||
(марки 100, 125, |
150, 200, 300, 400, 500, |
600, |
800, |
1000 и |
более) и |
камни из легких пород (марки 4, 7, 10, |
15, 25, 35, 50, 75, |
100, 125, |
|||
150, 200, 300, 400, |
500); |
|
35, |
50, 100 |
и более |
по степени морозостойкости— 10, 15, 25, |
циклов замораживания и оттаивания в зависимости от назначения (без видимых следов повреждений и потери прочности после испы тания не более 25%).
Для дорожных целей каменные материалы делят на пять клас сов независимо от породы. Класс породы устанавливают в зави симости от твердости материала, его прочности, пористости, вывет ренности и других показателей.
Нерудная каменная промышленность поставляет строительству следующие основные строительные материалы и изделия: бутовый камень; блоки-полуфабрикаты, крупные стеновые блоки и камни; пиленые изделия из блоков-полуфабрикатов; дробленые материа лы (щебни); сортированные, природные материалы (гравий, пески); материалы и изделия для дорожного строительства; материалы и изделия для подземных сооружений, мостов и гидротехниче ского строительства; материалы и изделия специального назна чения.
Бутовый камень представляет собой отдельные глыбы непра вильной формы с размером куска не менее 150 и не более 500 мм.