Файл: Григорович, М. Б. Минеральное сырье для промышленности строительных материалов и его оценка при геологоразведочных работах.pdf

150—200 кгс/см2 и по временному сопротивлению растяжению 20—25 кгс/см2. Затвердевший эстрих-гипс обладает теплопровод­ ностью, хорошей звукопоглощаемостью и малой истираемостью. Он применяется для набивки полов, для кирпичной кладки, для изготовления искусственного мрамора. Для производства эстрихгипса желательно использовать гипсовый камень с минимальным содержанием примеси карбоната кальция, так как наличие такой примеси в условиях обжига при температуре, превышающей темпе­ ратуру диссоциации карбоната кальция, приводит к образованию в готовом продукте повышенного количества свободной извести, что может вызвать изменение объема и разрушение изделий и кон­ струкций на основе эстрих-гипса.

На основе гипсовых вяжущих материалов изготовляются разно­ образные гипсовые изделия, находящие широкое 'применение в строительстве. В числе их следует упомянуть перегородочные плиты 'и блоки, детали для заполнения межэтажных перекрытий, архитектурные изделия (карнизы), потолочные розетки. В послед­ нее время широкое распространение получила так называемая гипсовая штукатурка, получаемая из штукатурного гипса и картона.

Ангидрит для производства вяжущих материалов до настоящего времени находит лишь ограниченное применение; наряду с гипсом он используется для производства эстрих-гипса и ангидритового цемента

Разработка месторождений гипса производится как открытым, так и подземным способом, в зависимости от условий залегания. Мощность гипса, принимаемая как минимальная, для подземных разработок может сильно варьировать. В Донбассе, например, за минимальную промышленную мощность обычно принимают 2—5 м. На месторождениях Красноярского - края подземным способом разрабатываются пласты мощностью 0,7—0,8 м.

Крупные скопления гипса и ангидрита встречаются в толщах осадочных пород. Как хемогенные осадочные породы гипс и ангидрит образуются в соленосных озерных и морских бассейнах при выпаривании их в условиях сухого жаркого климата.

Крупные месторождения гипса возникают также в результате гидратации ангидрита в осадочных отложениях иод воздействием поверхностных вод в условиях пониженного внешнего давления. Этот процесс протекает лишь при сравнительно небольшой глубине залегания пород (до 100—150 м) и сопровождается значительным увеличением объема породы (до 30% и более), что является причи­

в условиях большого давления вышележащих пород, видимо, про­ исходит обратный процесс — переход гипса в ангидрит.

В зонах выветривания месторождений каменной и других солей, залегающих в ассоциации с гипсом, при условиях, благоприятных для выноса легко растворимых солей, возникают своеобразные

171

скопления гипса в виде остаточных продуктов — «гипсовые шляпы». В пустынных и полупустынных местностях с жарким и сухим климатом гипс часто отлагается в бессточных впадинах рельефа, накапливаясь по мере испарения стекающих во впадину минерали­ зованных поверхностных вод. Гипсовые скопления этого типа обычно рыхлые, загрязненные глинистыми и карбонатными примесями; в Средней Азии они называются ганчем, арзыком, гажен, в Закавказье — глнно-гнпсом или ганчем. Содержание гипса

в этих породах колеблется в очень широких пределах.

Известны также скопления гипса, образовавшиеся из известня­ ков под действием на них вод, богатых серной кислотой.

Во всех .имеющих промышленный интерес месторождениях гипс и ангидрит залегают в форме пластов или линзообразных тел. Разнообразие особенностей месторождений, которые имеют значе­ ние для выбора метода разведки, определяются главным образом

и составу. По указанным признакам месторождения гипса можно подразделить на следующие группы.

I г руппа . Мощные толщи, пласты или пачки пз нескольких пластов, выдерживающиеся по строению и составу полезного ископаемого на большой площади, существенно не осложненные тектоническими нарушениями, размывом и карстовыми явлениями.

мерностям, которые легко выявляются при разведке. Многие место­ рождения этой группы характеризуются крупными запасами и боль­ шинстве своем высокой чистотой гипса и ангидрита.

Например, такие месторождения, как Песковское, Волчинецкое, тортонского возраста в западных областях .Украины, Артемовское, Пшеничное Нырковское, Майорское, Иванградское пермского возраста Донбасса, Звозское Архангельской области, Усть-Камское Татарской АССР и Селеукское, Пугачевское западного склона Урала, Шедокское месторождение верхнеюрского возраста в Краснодарском крае й Заларинское месторождение среднекембрий­ ского возраста в Иркутской области.

II г р у п п а . Относительно небольшой мощности пласты или пачки из нескольких пластов, не выдержанные по мощности и со­ ставу полезного ископаемого или осложненные тектоническими нарушениями и карстом. Примером является месторождение Оросительное девонского возраста в Хакассии.

Мощные пластообразные залежи сложного строения, а также тектонически. нарушенные, размытые или сильно закарстованные. Это Олекминское месторождение кембрийского возраста в Якут­ ской АССР, на котором закарстованность гипсовой толщи состав­ ляет около 30% ее объема; Калача-Мазарское месторождение верхнемелового возраста в Таджикской ССР, характеризующееся неоднородностью состава полезной толщи, частыми взаимопере­

172

Сипайловское в Башкирской АССР, которое отличается крайней пестротой и невыдержанностью литологического состава полезной толщи; Баскунчакское месторождение в Астраханской области, приуроченное к солянокупольной структуре, и тектонически нару­ шенное Багарякское месторождение карбонового возраста в Челябинской области.

111 г р у п я а. Мелкие линзовндные залежи и выклинивающиес пласты, не выдержанные по составу полезного ископаемого, а также месторождения, сильно закарстованные или размытые. Месторождения этой группы мелкие и большей частью имеют мест­ ное значение. К данной группе могут быть отнесены месторожде­

гипса лннзовндной формы, обычно небольшой мощности, представ­ ляющие осадки современных озер и бессточных впадин, а также мелкоконкреционные месторождения. Такого типа месторождения

а также в Рубцовском районе Алтайского края. Качество гипса обычно невысокое.

При проведении геологоразведочных работ все выработки, встретившие гипс промышленной мощности, должны быть опробо­ ваны. Опробование производится послойное, а при большой мощно­ сти макроскопически однородных пластов — секционное. Длина секций не должна превышать 1—3 м. Смежные пробы, показавшие

' Прослои пустых пород и ангидрита, которые при эксплуатации могут быть удалены, должны исключаться из проб; мощность таких прослоев должна быть заранее оговорена в кондициях.

В шурфах и других горных выработках пробы для химических анализов следует отбирать методом борозды, а по керну скважин колонкового бурения — путем раскола столбика керна по верти­ кальной оси на две равные половины, из которых одна идет на дробление в пробу, а вторая остается в качестве образца.

Для оценки качества сырья для производства штукатурного гипса необходимы лабораторные технологические испытания в со­ ответствии с требованиями ГОСТ 125—57. Пробы для этих испыта­ ний отбираются от каждой разновидности гипса, .которую можно практически получать при добыче. Масса проб должна быть согласо­ вана с лабораторией, производящей испытания (обычно 15—20 кг). Пробы, предназначенные для технологических испытаний, не сле­ дует подвергать мелкому дроблению.

173

Вопрос о необходимости производства полузаводских испытаний решается специализированной организацией, производящей лабора­ торные технологические исследования. В том случае, если из гипса предполагается изготовлять сухую штукатурку, полузаводские испытания обязательны, из-за отсутствия достаточно четких техни­ ческих' требований к гипсу для такого рода изделий. Масса пробы

пробы по 16—20 т). Проба для полузаводских испытаний, отбирае­ мая из карьера пли шурфа, должна характеризовать полезную толщу по возможности на всю ее мощность.

Как правило, секционные или послойные пробы гипса или ан­ гидрита подвергаются химическим анализам с определением содержания CaO, SO3, гидратной воды и нерастворимого остатка; в объединенных пробах, кроме указанных компонентов, определя­ ется содержание S i02, AI0O3, MgO и Fe203. Методика анализов определена ОСТ 4293 НКТП СССР.

В гипсовом камне, а особенно в месторождениях глино-гипса и гипсовых мергелей, присутствуют глинистые примеси. Для оценки качества гипса важно знать их минералогический состав.

Если они представлены неразбухающими минералами (каолини­ том, гидрослюдами),'то их присутствие на качество обожженного гипса влияет положительно, повышая пластичность раствора и уве­ личивая сроки схватывания и водостойкость изделий (при некото­ ром снижении их прочности). Но присутствие даже небольших количеств разбухающих минералов из группы монтмориллонита делает глнно-гипс и гипсовый мергель непригодными для обжига.

Объемная масса гипса определяется обычным путем, предпочти­ тельно методом выемки небольших целиков, порядка 0,5—1,0 м3. На разрабатываемых месторождениях определение объемной массы в целиках целесообразно производить в эксплуатационных горных выработках.

СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПЕСОК И ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Песок и гравий представляют собой рыхлые осадочные породы, сложенные окатанными обломками различных горных пород и минералов.

Общепринятой классификации песчано-гравийных пород по

• крупности зерна не существует. Согласно ГОСТ '8268—62 к гравию следует относить зерна размером от 5 до 70 мм с выделением среди них следующих фракций (в мм): от 5 до 10; от 10 до 20; от 20 до 40; от 40 до 70. Валунами называют окатанные обломки горных пород и минералов размером более 70 мм. По ГОСТ 8736—62 зерна размером от 0,14 до 5 мм относятся к песку. А. Б. Рухин (1953) разработал классификацию обломочных пород по крупности зерен, которая приводится в табл. 89.

174