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

пригодность которых для керамической и стекольной промышлен­ ности определяется их химическим составом; гипс для производ­ ства вяжущих; карбонатные породы для получения извести.

Ко второй, гораздо более многочисленной, группе относятся породы, для оценки качества которых наряду с химическими ана­ лизами необходимо'проведение и других исследований и испыта­ ний. Для карбонатных пород как цементного сырья необходимо изучение минералогического состава нерастворимого остатка (со­ став может оказывать решающее влияние на технологические свой­ ства сырья). В цементных глинах, кроме химического анализа, не­ обходимо определять гранулометрический и минералогический состав. К этой группе следует отнести стекольные пески, огнеупор­ ные и тугоплавкие глины.

К третьей группе относятся полезные ископаемые, для оценки качества которых химический анализ имеет подсобное значение, а основное —■другие определения. Это строительные камни всех видов, песчано-гравийные материалы, строительные пески, для оценки которых в первую очередь важны их физико-механические свойства, а для сыпучих пород также гранулометрический состав.

- Минералого-петрографические определения необходимо произ­ водить при изучении всех видов минерального сырья для строи­ тельных материалов.

Объем определений, а также их назначение могут быть различ­ ными. Основное правило — это целенаправленность исследований, однако часто к отчету по геологоразведочным работам приклады­ ваются многочисленные описания шлифов без всяких выводов

окачестве изучаемой породы.

Вкарбонатных породах для цементного производства основное внимание должно быть обращено на минералы, слагающие нера­ створимый остаток, которые могут влиять на процесс получения цемента. В стекольных песках, кроме определения минералогиче­

ского состава легкой и тяжелой фракций, определяется форма, в которой присутствуют красящие окислы, от чего зависит способ обогащения. В цементных глинах необходимо определение глав­ ного минерала глинистой составляющей, от которого зависит ряд свойств глины. В строительном и особенно облицовочном камне изверженного происхождения основное внимание должно быть об­ ращено на выявление признаков выветривания, определения нали­ чия сульфидов.

Определения гранулометрического состава проводятся для сы­ пучих пород и глин с применением для первых рассеивания, а для вторых, кроме того, и более тонких методов (Сабанииа, пипеточный анализ). Гранулометрический состав в оценке сыпучих пород иг­ рает важную роль и лимитируется ГОСТ. Значительное количество примесей крупного обломочного материала в цементных глинах может послужить основанием для отрицательной оценки.

Физико-механические испытания имеют большое значение для строительного камня всех видов, а также для гравийного мате­

24

риала. Наиболее важными из них являются определение сопротив­ ления раздавливанию (прочности), водопоглощения, пористости, морозостойкости. Для карбонатных пород, разведываемых в каче­ стве цементного сырья, и для получения вяжущих в ряде случаев также необходимо определение прочностных показателей.

Определение керамических свойств является важнейшим испы­ танием для всех видов керамического сырья и включает определе­ ние температуры плавления, а для глин, кроме того, пластичности, спекаемости, усадки и др. Для изделий тонкой керамики и сани­ тарно-технического фаянса большое значение имеет также цвет черепка, равномерность его окраски, наличие мушек.

Определение обогатимости производится главным образом при изучении стекольных песков. Пески, отвечающие в природном со­ стоянии требованиям промышленности, встречаются крайне редко. Вопросы обогащения возникают также при разведке месторожде­ ний каолиново-полевошпатового сырья, строительного песка и пес­ чано-гравийных смесей. Изучение обогатимости обычно произво­ дится в лабораторном масштабе и реже в полузаводском. Способ обогащения выбирается в зависимости от строения полезного иско­ паемого и формы нахождения нежелательного компонента.

Определение объемной массы — необходимая составная часть программы изучения всех видов сырья. Особое значение объемная масса имеет при оценке стенового камня, для которого этот пока­ затель лимитирован ГОСТ. При разведке месторождения строи­ тельного камня изверженного происхождения объемная масса может служить показателем свежести породы. Для других полез­ ных ископаемых определение объемной массы необходимо при под­ счете запасов и расчете горных работ.

Лабораторные технологические испытания важны при изучении керамического сырья, стекольных песков, карбонатных пород для извести, гипса, песков для силикатного кирпича, керамзитовых глин, строительного и облицовочного камня, вермикулита. Направ­ ление и объем этих испытаний могут быть весьма разнообразны в зависимости от предполагаемого использования полезного иско­ паемого. Наиболее сложными являются технологические испытания керамического сырья.

Полузаводские испытания производятся при изучении тех по­ лезных ископаемых, для которых определения качественных пока­ зателей, выполненные в лаборатории, не дают окончательного ответа о пригодности или требуют проверки в полупромышленном масштабе параметров, полученных при лабораторных работах. Испытания в полузаводском масштабе производятся при разведке месторождений кирпичных глин, цементного сырья, песков для силикатного кирпича, глин для тонкой и грубой керамики. Сводные данные о видах анализов и испытаний, производимых при разведке месторождений сырья для строительных материалов, и их значи­

25

Т а б л и ц а 8

Анализы и испытания для оценки отдельных видов сырья для строительных материалов

26

КОНТРОЛЬ АНАЛИЗОВ И ИСПЫТАНИЙ

При проведении любых лабораторных работ необходимы кон­ трольные анализы и испытания. Особенно важно проводить кон­ трольные химические анализы, так как в работе отдельной лаборатории возможно допущение систематических ошибок, зна­ чительно искажающих точность определений. Контроль химических анализов может быть как внутренний, так и внешний. При внут­ реннем контроле в той же лаборатории производятся анализы дуб­ ликатных навесок, отобранных от полученных проб одновременно с навесками на прямые испытания, и зашифрованных лаборато­ рией. Основной задачей внутреннего контроля является установле­ ние наличия случайных ошибок, приводящих к искажению резуль­ татов анализов. Этот контроль осуществляется путем испытания проб по той же методике, что и прямое определение. При значи­ тельных расхождениях между основными и контрольными опреде­ лениями шифруются и анализируются (другим исполнителем) дополнительные контрольные пробы.

Внешний лабораторный контроль выявляет систематические ошибки, допускаемые по той или иной причине лабораторией. Осу­ ществляется внешний контроль другой лабораторией и, как пра­ вило, для серийных испытаний, и должен проводится только по определениям, имеющим важное значение для оценки данного вида сырья. Испытания внешнего контроля следует выполнять по стандартным или унифицированным (утвержденным) методикам. При отсутствии таких утвержденных методик внешний контроль проводится по методикам согласованным между лабораториями. Для получения надежных выводов контроль необходимо произво­

тельном периоде разведочных работ направлять пробы на внешний контроль следует систематически, не реже раза в год. Результаты контрольных анализов обрабатываются по каждому периоду от­ дельно.

По указанию ГКЗ количество контрольных проб должно со­ ставлять не менее 10% от общего числа, в том числе 5% внутрен­ ний контроль и 5% — внешний. Количество проб внешнего кон­ троля должно быть не менее 20 для каждого вида сырья. Если к содержанию какого-либо компонента предъявляются особо же­ сткие требования, то количество контрольных проб на этот ком­ понент следует увеличить.

При выявлении систематических ошибок в определениях содер­ жания того или иного компонента разрешается введение поправоч­ ного коэффициента. Но для этого необходимо убедиться в том, что определения контролирующей лаборатории достаточно точны, для чего иногда приходится прибегать к услугам третьей лаборатории.

В. М. Борзунов (1969) указывает, что введение поправочного коэффициента устраняет ошибку в определении среднего содержа-

27

ння того или иного компонента, но не устраняет ее в определении содержания в каждой пробе, что может привести к неправильному оконтуриваншо.

До последнего времени осуществлялся только контроль хими­ ческих анализов. В 1967 г. Министерством геологии СССР утверж­ дено «Положение о лабораторном контроле качества испытаний нерудных полезных ископаемых в лабораториях организаций Ми­ нистерства геологии СССР». Согласно этому положению контролю подлежат не только химические анализы, но и другие определения, обычно проводимые в лабораториях республиканских и территори­ альных геологических управлений.

Не подлежат контролю (внутреннему и внешнему):

а) работы и технологические исследования, носящие исследовательский -характер;

б) испытания особо длительные, громоздкие или, требующие для своего про­ ведения большого количества материала (например: испытания морозостойкости прямым замораживанием, испытания заполнителей в бетоне, технологические ис­ пытания глин с получением партии кирпичей);

в) испытания, где данные проведенного определения контролируются ре­ зультатами последующего;

г) разовые и мелкосерийные испытания; д) факультативные испытания и определения.

Перечень контрольных анализов и выборочные данные испы­ таний приведены в прилож. 1. В этом приложении даны выборки, относящиеся к полезным ископаемым, рассматриваемым авторами, сделанные из «Перечня лабораторных испытаний неметаллов, под­ лежащих лабораторному контролю», приложенному к указанному выше «Положению». В перечень включены контрольные определе­ ния только по тем испытаниям, которые обычно выполняются в ла­ бораториях геологоразведочных организаций (химические анализы неметаллов контролируются по особым установленным для них инструкциям и положениям). Согласно «Положению», допускам, указанным в перечне, должны отвечать не менее 90% контрольных проб. В противном случае необходимо проводить повторный кон­ троль. Согласно перечню, контролю подлежат определения грану­ лометрического состава, пластичности, огнеупорности.

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ЛИТОЛОГИИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ МЕСТОРОЖДЕНИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

При разведке месторождений строительных материалов часто применяется статистический метод оценки данных химических анализов и других видов определений без должной увязки этих данных с особенностями геологического строения месторождения. В результате бывают затрачены большие средства на производство различных анализов, а вопросы правильной качественной оценки сырья и распределение 'его разновидностей в пределах месторож­ дения остаются до конца нерасшифрованными.

28