Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






РАЗДЕЛ 1, СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ 6 страница




Структура определяется степенью кристалличности и разме­рами зерен, а также формой и взаимными отношениями состав­ных частей породы.

При медленном остывании магмы в глубинных условиях воз­никают полнокристаллические структуры. По размерам зерен среди кристаллических пород выделяют: крупнозернистые (средний размер зерен более 5 мм), среднезернистые (1-5 мм) и мелкозернистые (0,5-1 мм), а также равномернозернистые и не- равномернозернистые структуры (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Типы структур (схемы): а) неравномернозернистая; 6) равномернозернистая

 

Текстура - совокупность признаков, определяемых расположе­нием и распределением составных частей породы относительно друг друга в занимаемом ими пространстве. Подавляющее боль­шинство магматических пород характеризуется массивной тек­стурой.

Следствием медленного охлаждения магмы является ряд об­щих свойств для разных глубинных горных пород: весьма малая пористость и, следовательно, большая плотность и высокая прочность. Кроме того, в связи с очень малой пористостью эти породы обычно обладают весьма низким водопоглощением, мо­розостойкостью и сравнительно высокотеплопроводны. Обра­ботка таких пород из-за их высокой прочности затруднительна. Однако благодаря высокой плотности они хорошо полируются и шлифуются.

Средние показатели важнейших строительных свойств та­ких пород: прочность при сжатии - 100-300 МПа; плотность - 2600-3000 кг/м3; водопоглощение - меньше 1% по объему; тепло­проводность - около 3 Вт/(м °С).

Граниты обладают благоприятным для строительного камня минеральным составом, отличающимся высоким содержанием кварца (25-30%), нагриево-калиевых шпатов (35-40%) и плагиок­лаза (20-25%), обычно небольшим количеством слюды (5-10%) и отсутствием сульфидов. Граниты имеют высокую механическую прочность при сжатии - 120-250 МПа (иногда до 300 МПа). Со­противление растяжению, как у всех каменных материалов, отно­сительно невысокое и составляет лишь около 1/30-1/40 от сопро­тивления сжатию.

Необходимо отметить, что в каменных материалах вследствие хрупкости сравнительно легко могут появляться тонкие (волос­ные) местные трещинки - от взрывов при добыче, от ударов, рез­ких колебаний температуры и т.п. Эти трещинки оказывают сравнительно небольшое влияние на предел прочности при сжа­тии, но могут значительно понизить прочность на растяжение.

Одним из важнейших свойств гранитов является также малая пористость, не превышающая 1,5%, что обуславливает водопо­глощение около 0,5% (по объему). Поэтому морозостойкость их высокая. Огнестойкость гранита недостаточна, так как он рас­трескивается при температурах выше 600°С вследствие поли­морфных превращений кварца. Гранит, так же как и большинст­во других плотных магматических пород: обладает высоким со­противлением истиранию.



Граниты весьма разнообразны по цвету, зависящему в основ­ном от окраски полевых шпатов, которые могут быть белыми, серыми, желтыми, розовыми, красными. Различные сочетания отдельных компонентов и изменение структуры обуславливают разнообразие цветов, оттенков и декоративного рисунка грани­тов, поэтому граниты являются прекрасным облицовочным де­коративным материалом. В связи с высокой прочностью на сжа­тие, морозостойкостью граниты применяют для защитной обли­цовки набережных, устоев мостов, цоколей зданий, а также в ка­честве щебня для высокопрочных и морозостойких бетонов. Кроме того, благодаря значительной кислотостойкости, граниты применяют в качестве кислотоупорной облицовки.

Из всех изверженных пород граниты наиболее широко исполь­зуют в строительстве, так как они являются самой распростра­ненной из глубинных магматических пород. Остальные глубин­ные породы (сиениты, диориты, габбро и др.) встречаются и при­меняются значительно реже.

Сиениты. Горные породы группы сиенитов занимают около 2,6% магматических пород. Породы эти окрашены в розовые, серые и зеленоватые тона, что зависит от цвета полевых шпатов. Сиениты состоят из калиевых (50-70%) и натриевых полевых шпатов (10-30%), цветных минералов (10-20%). Если присутствует кварц (10-15%), то породу называют кварцевым сиенитом. По фи­зико-механическим свойствам сиениты близки к гранитам, не­сколько уступая им в прочности из-за отсутствия кварца.



Гранодиориты менее распространены, чем граниты, и отлича­ются от них меньшим содержанием кварца (20-25%), повышен­ным количеством цветных минералов (15-20%), в составе которых преобладает роговая обманка, поэтому эти породы темнее грани­тов. В гранодиоритах всегда присутствует полевой шпат (45-50%). Гранодиориты по механической прочности уступают гранитам, что связано с меньшим содержанием кварца. Подобно гранитам, они находят в строительстве самое разнообразное применение - от бута и ицебня до облицовочного и скульптурного камня.

Диориты и кварцевые диориты. Это породы серого цвета; со­стоят они из плагиоклаза (65-70%) и роговой обманки, иногда вместе с пироксенами или биотитом, составляющими в сумме около 25-30%. Структура породы равномернозернистая, средне- или мелкозернистая. Текстура массивная или пятнистая, что обу­словлено наличием обособлений (шлиров), обогащенных темно­цветными минералами.

Кварцевые диориты характеризуются присутствием кварца в количестве 5-20% и меньшим содержанием роговой обманки. Структура и текстура аналогичны диоритам.

Физико-механические свойства диоритов характеризуются следующими показателями: плотностью - 2,9 кг/м3, пределом прочности при сжатии 180-240 МПа. Наиболее прочны диориты с мелко- и среднезернистой структурой, массивной текстурой и с повышенным содержанием роговой обманки. Разновидности, включающие биотит, имеют пониженную прочность. Диориты и особенно кварцевые диориты превосходят по прочности граниты и сиениты.

Габброиды. Среди габброидов важнейшими являются габбро и анортозиты.

Габбро - порода в свежем состоянии темно-серого или почти черного цвета, что объясняется темной окраской плагиоклазов и высоким содержанием цветных минералов. В результате вторич­ных изменений плагиоклазы приобретают светло-серый и зелено­вато-серый цвет. Типичное габбро состоит примерно из равного количества натриево-кальциевого шпата и моноклинного пирок­сена. В очень малых количествах в габбро могут присутствовать оливин, ромбический пироксен, роговая обманка, биотит. Посто­янными компонентами габброидов являются магнетит и титано- магнетит.

Анортозиты представляют собой темноокрашенные породы, состоящие почти из одного натриево-кальциевого полевого шпа­та - Лабрадора. Эти породы благодаря иризирующему свойству (иризация - яркий цветной отлив на гранях или плоскостях спай­ности Лабрадора) применяют в строительстве в качестве облицо­вочного камня.

Для пород группы габбро характерна плотность 2,9-3,0 кг/м3, большая прочность (при сжатии 200-300 МПа) и достаточно вы­сокая стойкость против выветривания.

Красивый вид и хорошая полируемость позволяют применять наиболее декоративные разновидности габбровых пород и лаб- радориты с синим оттенком для облицовки памятников (памят­ник неизвестному солдату в Москве) и ряда других выдающихся сооружений.

Перидотиты - черные породы, иногда с зеленоватым оттенком, обычно среднезернистой структуры. Текстура массивная, нередко пятнистая или полосатая. В составе перидотитов присутствуют оливин в количестве 30-70% и пироксены 70-30%. Используются для получения щебня. Свойственная текстура не позволяет ис­пользовать их в качестве штучного камня, а большая твердость камня вызывает большие расходы при разработке, месторожде­ний.

Излившиеся (эффузивные) горные породы

Магматическая порода, образовавшаяся при кристаллизации магмы на небольших глубинах и занимающая по условиям зале­гания и структуре промежуточное положение между глубинными и излившимися породами. При кристаллизации магмы в припо­верхностных условиях образуются полнокристаллические нерав- номернозернистые и неполнокристаллические структуры.

Среди неравномернозернистых структур выделяют порфиро- видные и порфировые структуры. Порфировидные структуры обусловлены наличием относительно крупных кристаллов на фо­не полнокристаллической основной массы породы. Порфировые структуры характеризуются наличием хорошо образованных кристаллов - порфировых "вкрапленников", погруженных в стек­ловидную основную массу породы.

Структура - существенный признак, определяющий физико- механические свойства породы. Наиболее прочными являются равномернозернистые породы, тогда как породы такого же ми­нерального состава, но крупнозернистой порфировидной струк­туры быстрее разрушаются как при механическом воздействии, так и при резких колебаниях температур.

Из магматических пород в строительстве наиболее широко применяют кварцевые и бескварцевые (полевошпатовые) порфи­ры. Кварцевые порфиры по своему минеральному составу близки к гранитам. Прочность, пористость, водопоглощение у порфиров в общем сходны с показателями этих свойств, присущими грани­там. Но порфиры более хрупки и менее стойки вследствие нали­чия крупных вкраплений.

Бескварцевые (полевошпатовые) порфиры по своему составу близки к сиенитам, но в связи с иным генезисом обладают худ­шими физико-механическими свойствами.

Излившиеся горные породы образовались в результате излия­ния магмы, ее охлаждения и застывания на поверхности земли, поэтому в большинстве случаев они состоят из отдельных кри­сталлов, вкрапленных в основную мелкокристаллическую, скры- гокристаллическую и даже стекловатую массу.

Излившиеся породы в результате неравномерного распределе­ния минеральных компонентов сравнительно легко разрушаются при выветривании и под воздействием внешних условий, а также обнаруживают анизотропность механических свойств.

Различают эффузивы: излившиеся плотные и излившиеся по­ристые. К плотным излившимся породам относят трахиты, липа­риты, андезиты, базальты, диабазы.

Трахиты. По своему минеральному и химическому составу трахиты схожи с сиенитами, но более пористы. Поэтому предел прочности при сжатии трахитов невысок (60-70 МПа), а морозо­стойкость ниже, чем у сиенитов. Трахиты легко обрабатываются, но не полируются, используют как кислотоупорный материал и отчасти в качестве строительного камня".

Излившиеся аналоги гранитов представлены липаритами. Среди излившихся пород кислого состава широко распростране­ны вулканические стекла с полным отсутствием или небольшим количеством кристаллов.

Некоторые вулканические стекла после термической обработ­ки применяют в виде "вспученного перлита", обладающего рядом ценных свойств - малой плотностью, большой пористостью, ма­лыми звуко- и теплопроводностью и т.д.

Андезиты - излившиеся аналоги диоритов - порода серого или желтовато-серого цвета, порфировой структуры, с плотной ос­новной массой. Андезиты содержат плагиоклазы, роговую об­манку, некоторые пироксены и биотит. Структура может быть неполнокристаллическая или стекловатая, текстура - массивная или пористая. Физико-механические свойства сходны со свойст­вами базальтов. Плотность андезитов - 2700-3100 кг/м3, предел прочности при сжатии - 140-250 МПа. Андезиты, содержащие в своем составе большое количество роговой обманки или пирок- сенов, отличаются более высокими техническими качествами, чем биотитсодержащие разновидности. Андезиты применяют в каче­стве кислотостойкого материала - облицовочных изделий, в виде щебня для кислотоупорного бетона.

Базальты - излившиеся аналоги габбро - породы черного цве­та, очень плотные, скрытокристаллические или тонкозернистые, иногда порфировые. Плотность базальтов - 2700-3300 кг/м3; пре­дел прочности при сжатии колеблется в широких пределах - 110- 500 МПа, в среднем - 200-250 МПа. Базальты ввиду большой твердости и хрупкости трудно обрабатываются, по хорошо поли­руются. Применяют главным образом в качестве бутового камня и щебня для бетонов, в дорожном строительстве (для мощения улиц); особо плотные породы используют в гидротехническом строительстве. Базальты язляются исходным материалом для литых каменных изделий.

Диабазы - порода мелкозернистая, по составу аналогичная габбро, но с типичной диабазовой микроструктурой (структура полнокристаллическая представлена кристаллами плагиоклаза, между которыми располагаются зерна цветных минералов). Диа­базы имеют черный цвет, выветренные - зеленовато-серый. Диа­базы отличаются высокой твердостью, прочностью (300-400 МПа на сжатие) и вязкостью, что связано с большим содержанием в их составе железомагнезиальных силикатов и свойственной этим породам структурой. Диабазы мало изнашиваются и в виде брус­чатки применяются для мощения дорог и улиц.

К пористым излившимся породам относят пемзу, вулканиче­ские туфы и пеплы, туфолавы.

Пемза представляет собой пористое вулканическое стекло, об­разовавшееся в результате выделения газов при быстром засты­вании кислых и средних лав. Цвет пемзы белый или серый. По­ристость ее достигает 60%; стенки между порами сложены стек­лом. Твердость пемзы около 6, истинная плотность 2-2,5 г/см3, плотность 0,3-0,9 г/см3 (пемза, плавает в воде). Большая порис­тость пемзы обуславливает хорошие теплоизоляционные свойст­ва, а замкнутость большинства пор - достаточную морозостой­кость. Пемза служит заполнителем в легких бетонах (пемзобето­не). Наличие в пемзе активного кремнезема позволяет использо­вать ее в виде гидравлической добавки к цементам и извести. В качестве абразивного материала пемзу применяют для шлифовки металлов и дерева, полировки каменных изделий.

Месторождения пемзы относятся к вулканическим и встреча­ются в областях распространения действующих и потухших вул­канов.

Вулканичесщй пепел - наиболее мелкие частицы лавы, обломки отдельных минералов, выброшенные при извержении вулкана. Происхождение пепла объясняется размельчением лавы при вул­канических взрывах. Размеры частичек пепла колеблются от 0,1 до 2 мм. Вулканический пепел является активной минеральной добавкой.

Вулканические туфы - горные породы, образовавшиеся из твердых продуктов вулканических извержений: пепла, пемзы и других, впоследствии уплотненных и сцементированных. Цемен­том туфов является вулканический пепел, глинистое или кремни­стое вещество, иногда с примесью продуктов разложения пепла.

Туфолава - горная порода, занимающая промежуточное поло­жение между пеплом и туфом. Образование туфолав связывают с быстрым вспениванием лав при резком падении давления и свя­занным с этим дроблением вкрапленников и стекла без разрыва сплошности лавого потока. В состав вулканических туфов и ту­фолав входят Si02, AI2O3, Fe203 и др.

Вулканические туфы и туфолавы хорошо сопротивляются вы­ветриванию, мало теплопроводны и, несмотря на большую по­ристость, морозостойки. Они легко обрабатываются, распилива­ются, пробиваются гвоздями, шлифуются, но не полируются.

Типичным представителем туфолав является артикский туф. добываемый в Армении. При истинной плотности около 2,6 г/см3 плотность породы колеблется в пределах от 750 до 1400 кг/м3. Соответственно пористость ее составляет 70-46%. Теплопровод­ность арктикского туфа меньше, чем обыкновенного кирпича, что позволяет уменьшить толщину наружных стен зданий. Проч­ность туфов находится в тех же примерно пределах, что и у обык­новенного кирпича, т.е. от 5 до 15 (иногда до 30) МПа.

Туф и туфолавы используют в виде пиленого камня для кладки стен жилых зданий, устройства перегородок и огнестойких пере­крытий. Используются они также в качестве декоративного кам­ня, чему благоприятствует наличие туфов разных цветов - лило­вых, желтых, красных, черных и др. Применяются туфы и в виде щебня для легких бетонов.

§ 3. Осадочные горные породы

, Осадочная порода образуется в условиях переотложения про­

дуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического и механического выпадения осадка из воды, жизне­деятельности растений.

В результате воздействия агентов химического выветривания происходит окисление минералов, их гидратация, а также разло­жение минералов сложного состава с образованием новых мине­ральных видов и выносом в растворенном состоянии различного рода соединений.

На первом этапе химического выветривания полевые шпаты переходят в глинистые минералы типа гидрослюды. При более глубоком разложении образуется другой глинистый минерал - каолинит - Ah03'2Si02-2H20.

Преобладающая часть продуктов выветривания выносится из зоны выветривания и отлагается вдали от места разрушения ма­теринских пород. Основными агентами переноса являются теку­чие воды, движущийся лед и ветер.

Осадочные породы в зависимости от условий их образования делят на три основные группы: обломочные породы, или механи­ческие осадки: рыхлые (например, гравий, глины, пески), остав­шиеся на месте разрушения пород или перенесенные водой, а также льдом (ледниковые отложения) или ветром (эоловые отло­жения), сцементированные (песчаники, конгломераты, брекчии); химические осадки (например, гипс и известковые туфы), образо­вавшиеся из продуктов разрушения пород, перенесенных водой в растворенном виде; органогенные породы, образовавшиеся из остатков некоторых водорослей и животных (скелеты губок, ко­раллов, раковины и панцири ракообразных и др.); к органоген­ным породам относятся мел, большинство известняков, диатоми­ты.

Кроме обломочных рыхлых пород встречаются также породы (конгломераты, брекчии, песчаники), зерна которых сцементиро­ваны различными природными "цементами". Эти цементы нахо­дились в растворенном или коллоидном состоянии в воде и выпа­ли в толще рыхлых осадков, сцементировав их зерна в сплошные горные породы различной плотности.

Большинство осадочных пород имеет более пористое строе­ние, чем плотные магматические породы, а следовательно, и меньшую прочность. Некоторые их них сравнительно легко рас­творяются (например, гипс) или распадается в воде на мельчай­шие нерастворимые частицы (например, глины).

В составе осадочных пород можно выделить две различные по своему происхождению группы минералов: реликтовые и минера­лы осадочного происхождения. К первой группе относят минералы магматические и метаморфические; обычно зерна этих минералов окатаны, ко второй - минералы, образовавшиеся на месте в осад­ке или в породе.

I

Главные породообразующие минералы

Группа кремнезема. Наиболее распространенные минералы этой группы - опал, халцедон и осадочный кварц.

Опал (Si02nH20) - аморфный минерал, содержание воды в нем колеблется от 2 до 14% и достигает иногда 34%. При нагревании часть воды теряется. Опал чаще всего бесцветен или молочно- белый, но в зависимости от примесей может быть желтым, голу­бым или черным. Плотность 1,9-2,5 г/см3, максимальная твер­дость 5-6, хрупок.

Халцедон (Si02> является волокнистой или скрытокрисгалличе- ской разновидностью кварца. Цвет белый, серый, светло-желтый, бурый, зеленый. Плотность 2,6 г/см3, твердость 6. Халцедон явля­ется продуктом кристаллизации опала, а также выпадает непо­средственно из растворов, отлагаясь совместно с опалом и квар­цем.

Кварц (Si02). В осадочных породах присутствует кварц магма­тического происхождения и кварц осадочный. Осадочный кварц отлагается непосредственно из растворов, а также образуется в результате перекристаллизации опала и халцедона. Он широко распространен в кремнистых породах, заполняет трещины, норо­вые пространства и другие полости в песчаниках и известняках.

Группа карбонатов. Минералы группы карбонато,в имеют ши­рокое распространение в осадочных породах. Наиболее важную роль в них играют кальцит, доломит и магнезит.

Кальцит (СаСОз). Бесцветный или белый, при наличии меха­нических примесей серый, желтый, розовый или голубоватый минерал. Блеск стеклянный. Плотность 2,7 г/см3, твердость 3. Ха­рактерным диагностическим признаком является растворимость с бурным вскипанием в 10%-ной соляной кислоте.

Разновидность карбоната кальция называется арагонитом. В условиях земной поверхности арагонит неустойчив и переходит в кальцит.

Доломит [CaMg(CO.0b - бесцветный, белый, часто с желтова­тым или буроватым оттенком минерал. Блеск стеклянный. Плотность 2,8 г/см3, твердость 3-4. В 10%-ной соляной кислоте вскипает только в порошке и при нагревании. Доломит обычно мелкозернист, крупные кристаллы встречаются редко. Образуется он либо как первичный химический осадок, либо в результате доломитизации известняков. Минерал доломит слагает породу того же названия. Применяется в качестве сырья для производст­ва магнезиальных и доломитовых вяжущих веществ, доломито­вых огнеупорных материалов, а также в качестве строительного камня и щебня для бетона.

Магнезит (MgCOj) - бесцветный, белый, серый, желтый, ко­ричневый минерал. Плотность 3,0 г/см3, твердость 3,5-4,5. Рас­творяется в НС1 при нагревании. Применение магнезита основано на высокой огнеупорности и вяжущих свойствах оксида магния. Магнезит, обоженный при 1500-1650°С, представляет собой вы­сокоогнеупорный материал, применяющийся для изготовления магнезитового кирпича, а обоженный при 750-800°С дает оксид магния (каустический магнезит) и образует с растворами хлори­стого или сернокислого магния магнезиальное вяжущее.

Группа глинистых минералов. Глинистые минералы играют в составе осадочных пород исключительно важную роль. Они сла­гают глины, а также могут находиться в качестве примеси в пес­чаниках, алевролитах, известняках и многих других породах, су­щественно изменяя их физико-химические свойства. Минералы этой группы относятся к водным алюмосиликатам. Наиболее широкое распространение имеют каолинит, монтмориллонит и гидрослюды.

Каолинит - AUfSi-jOio] (ОН)в или Al203-2Si02-2H20. Белый,- ино­гда с буроватым или зеленоватым оттенком минерал. Плот­ность его 2,6 г/см3, твердость 1. На ощупь жирный. Встречается в виде мелоподобных плотных агрегатов. Каолинит образуется в результате разложения полевых шматов, слюд и некоторых дру­гих силикатов в процессе их выветризания и переноса продуктов разрушения. На земной поверхности устойчив в условиях кислой среды. Каолинит слагает каолиновые глины, входит в состав по­лиминеральных глин, иногда присутствует в цементе обломочных пород.

'Гидрослюды образуются при разложении слюд и некоторых других силикатов (например, полевых шпатов).

Гидрослюды используют в строительстве, например, вермику­лит, обладающий свойством увеличиваться при нагревании в 20 и более раз, применяется как пористый заполнитель легкого бето­на.

Монтмориллонит образуется в условиях щелочной среды в морских осадках и в коре выветривания. Слагает бентонитовые глины, иногда служит цементирующим материалом в песчаниках. Минералы группы монтмориллонита широко распространены в осадочных породах, а в некоторых глинах играют роль главных породообразующих. Примеси глинистых минералов в известня­ках и песчаниках нежелательны, так как содержание уже 3-4% глины резко понижает их водостойкость и морозостойкость.

Группа сульфатов. Наиболее распространенными минералами этой группы являются гипс и ангидрит.

Гипс CaS0r2H20 представляет собой скопление белых или бесцветных кристаллов, иногда окрашенных механическими примесями в голубые, желтые или красные тона. Блеск стеклян­ный. Плотность 2,3 г/см3, твердость 2. Для гипса, развивающегося в пустотах и трещинах, характерно волокнистое строение и шел­ковистый блеск. Иногда гипс встречается в виде тонкозернистых и землистых агрегатов, а также слагает цемент песчаника. Гипс применяют в производстве вяжущих веществ: строительного и формовочного гипса и др.

Ангидрит CaS04 - белый, серый, светло-розовый, светло- голубой минерал. Блеск стеклянный. Плотность 3,0 г/см3, твер­дость 3-3,5. Как правило, встречается в виде сплошных мелкозер­нистых агрегатов; крупные кристаллы образуются редко, они обычно имеют игольчатый или призматический облик.

Красиво окрашенные ангидрит и гипс иногда применяют как облицовочный материал для внутренних отделок зданий, а после пропитки водостойкими эмульсиями и для наружных обделок. Ангидрит используют для производства вяжущих веществ. Гипс и ангидрит слагают породы того же Етазвания, широко распростра­ненные в соленосных отложениях.

Органические остатки в осадочных породах, Осадочные поро­ды нередко содержат органические остатки животного и расти­тельного происхождения, сложенные кремнистым или известко­вым веществом.

Наиболее важными по своим строительным свойствам из групп пород биохимического происхождения являются диатоми­ты, сложенные остатками диатомей. Диатомовые водоросли - мельчайшие одноклеточные растения, заключенные в тонкий по­ристый панцирь, состоящий из опала. Встречаются преимущест­венно в кремнистых и глинисто-кремнистых породах.

Вулканогенный материал в осадочных породах представлен обломками вулканического стекла (вулканический пепел), разме­ры которых колеблются от 0,01 до 1 мм и характеризуются остро­угольными причудливо изогнутыми формами

Структура осадочной породы определяется размером и формой ее минеральных компонентов, текстура - их взаимным располо­жением и ориентировкой в пространстве. Структура и текстура характеризуют строение породы. Наиболее характерной особен­ностью строения осадочных пород является их слоистость. В том случае, когда слоистость отсутствует, текстуру называют беспо­рядочной, так как частицы располагаются в ней без всякой ори­ентировки. Беспорядочная текстура характерна для лесков и гру- бообломочных пород.

Обломочные породы

Породы рассматриваемой группы сложены преимущественно зернами устойчивых при выветривании минералов и горных по­род.

Рыхлые обломочные породы - песок и гравий - применяют в качестве заполнителей ддя бетона, в дорожном строительстве, для железнодорожного балласта. Пески служат компонентом сырье­вой смеси в производстве стекла, керамических изделий и др. Песчаные породы широко используют при возведении намывных плотин, дамб и др.

Глинистые породы сложены более чем на 50% частицами мельче 0,01 мм, причем не менее 25% из них имеют размеры меньше 0,001 мм. Они характеризуются сложным минеральным составом. Кроме того, глинистые породы могут содержать обло­мочные зерна кварца, полевых шпатов, слюд, а также гидроокис­лы, карбонаты, сульфаты и прочие минералы, Наличие обломоч­ной примеси оказывает существенное влияние на степень пла­стичности глины.

За основу минералогической классификации глинистых пород принимается состав глинистых минералов.

Каолиновые глины сложены минералом каолинитом. Обычно эти глины окрашены в светлые тона, жирные на ощупь, они ма­лопластичны, огнеупорны.

Полимиктовые глины характерны наличием двух или несколь­ких минералов, причем ни один из них не является преобладаю­щим. Они окрашены в бурые, коричневые, серые или зеленоватые тона. Обычно содержат значительное количество песчаной и алевритовой примеси и различные карбонаты, сульфаты, сульфи­ды, гидроокислы железа и т.п.

Глины находят большое применение. Каолиновые глины яв- . ляются огнеупорными и их широко используют в керамической промышленности. Гидрослюдистые глины и глины полимиктово- го состава применяют для изготовления кирпича, грубой керами­ки и других изделий. Глины являются также компонентом сырье­вой смеси в производстве цемента. Глины используют как строи­тельный материал при возведении земляных плотин (экраны и пр.)

Хемогенные породы

Среди пород химического происхождения наиболее важными в строительном деле являются карбонатные, сульфатные и аллито- вые породы.

Карбонатные породы. Наиболее распространенными карбо­натными породами являются известняки и доломиты. Известняк - порода, сложенная более чем на 50% кальцитом; доломит - поро­да, состоящая более чем на 50% из доломита. В зависимости от количественного соотношения в породе кальцита и доломита наблюдаются постепенные переходы от чистых известняков к чистым доломитам.

Количество глинистой примеси в карбонатных породах может колебаться в широких пределах. Порода, характеризующаяся приблизительно равным содержанием карбонатного и глинисто­го материала, называется мергелем.

Наличие примесей оказывает большое влияние на физико- механические свойства карбонатных пород. Глинистое вещество при увлажнении понижает прочность известняков. Кремнезем уменьшает растворимость известняков и повышает их прочность. Доломитизированные известняки характеризуются меньшей рас­творимостью и большей прочностью по сравнению с известняка­ми, не затронутыми процессами доломитизации. Примеси гипса, ангидрита и других легкорастворимых весьма нежелательны.

Пористость плотных известняков не превышает десятых долей процента, а рыхлых достигает 15-20%. Окраска известняков зави­сит от примесей и может быть различной: белой, желтоватой, бурой, серой, темно-серой до черной. Среди известняков, образо­вавшихся химическим путем, выделяют известковые туфы, а так­же некоторые микрозернистые известняки.

Доломиты похожи на известняки. Цвет доломитов белый, жел- товато-белый, светло-бурый. Для них характерны микрозерни­стые и кристаллически-зернистые структуры.

Благодаря широкому распространению, легкой добыче и об­работке обыкновенные известняки, доломитизированные извест­няки и доломиты применяют в строительстве чаще, чем другие породы. Их используют в виде бутового камня для фундаментов, стен неотапливаемых зданий или жилых домов в районах с теп­лым климатом, а наиболее плотные породы применяют в виде плит и фасонных деталей для наружных облицовок зданий. Из­вестняковый щебень часто используют в качестве заполнителя для бетона. Наконец, известняки широко применяют как сырье для получения вяжущих веществ - извести и цемента. Доломиты используют для получения вяжущих и огнеупорных материалов в цементной, стекольной, керамической и металлургической про­мышленности.


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.042 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал