Вся електронна бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Книги з будівництва та ремонту

Будівельні матеріали


Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

 

Р. КАМ'ЯНІ МАТЕРІАЛИ З ОСАДОВИХ ГІРСЬКИХ ПОРІД

 

 

Вихідним матеріалом для утворення осадових порід є продукти руйнування гірських порід різного походження.

Гірські породи руйнуються в результаті вивітрювання. Найважливішими факторами вивітрювання є вода, вітер і температурні зміни. Вода проникає у тріщини, поступово розмиває і розчиняє складові частини гірських порід, а при замерзанні внаслідок збільшення в обсязі руйнує їх. Внаслідок різких температурних змін монолітність порід порушується, вони розтріскуються і від них відокремлюються шматки різної величини. Вітер видуває і забирає частинки зруйнованих порід, вытачивает в них поглиблення (ніші). Продукти руйнування переносяться вітром на великі відстані.

Вивітрювання проявляється не тільки у вигляді фізичних процесів (механічного руйнування), але і як результат взаємодії складових частин гірських порід з різними речовинами, що знаходяться в атмосфері (хімічне руйнування). Так, польові шпати (наприклад, ортоклаз) під дією води і вуглекислого газу руйнуються, утворюючи мінерал каолініт (цей процес називається каолинизацией):

К2О • А12О3 • 6SiO2 + 2Н2О + СО2 = К2СО3 + 4SiO2 + А12О3 • 2SiO2 • 2Н2О.

(ортоклаз) (поташ) (каолініт)

Внаслідок фізичного вивітрювання гірських порід утворюються шматки великих розмірів (уламки)-брили, дресва, більш дрібні (остроганные) шматки - щебінь (природний) і дрібні зерна - пісок, головним чином кварцовий. Результатом хімічного руйнування польовошпатових порід є утворення каолініту, який, змішуючись з піском та іншими продуктами руйнування, дає різноманітні глини. Ці продукти руйнування залишаються на місці, утворюючи гірський пісок і первинну глину, або переносяться водою, льодовиками, вітром і відкладаються в інших місцях (у вигляді вторинних глин).

Осадження і накопичення продуктів руйнування призводить до образо

ворення осадових порід, які в залежності від умов освіти

діляться на наступні основні групи: уламкові (механічні

опади), хімічного походження (хімічні опади) та органо

генні, отримувані в результаті життєдіяльності та відмирання

організмів, що населяють водні басейни. Особливістю осадових

порід є їх шаруватість - результат поступового осадження про

продуктів руйнування. Осадові породи залягають у вигляді пластів, тому

го їх називають також пластовими.

 


УЛАМКОВІ ПОРОДИ

Уламкові породи (пухкі) поділяються за розмірами уламків на великоуламкові'-розмір шматків більше 2 мм (гравій з окатанными зернами і великі піски), среднеобломочные - розмір шматків 2 - 0,1 мм (піски), мелкообломочные - розмір зерен 0,1-0,01 мм (пило-ватые частинки) і тонкообломочные - розмір зерен менше 0,01 мм (глини - землисті полімінеральні суміші, найтонший іл - відкладення, завдані водою, лес - відкладення, нанесені вітром, що складаються з дрібних зерен кварцу, вапняку, глини).

Уламкові породи, пов'язані між собою яким-небудь речовиною (глиною, кальцитом, кремнеземом і ін), називаються цементованими породами. З них найбільше значення в будівництві мають пісковики (8), т. е. цементовані кварцові піски. В залежності від цементуючої речовини розрізняють глинисті пісковики, мергелістих, вапняні, кременисті, бітумні та ін. Забарвлення пісковикових надають цементирующие речовини. Для будівництва найбільш часто використовують кременисті і вапняні пісковики; перші зцементувати кремнеземом, другі - кальцитом. Найбільш стійкі і міцні кременисті пісковики, які мають межу міцності при стисненні до 2500 кГ/см2. Великий об'ємний вагу (до 2700 кг/м3) і високий коефіцієнт теплопровідності пісковиків дають можливість застосовувати їх тільки для стін неопалювальних будівель, фундаментів, підпірних стінок, набережних, для влаштування сходів і тротуарів, а особливо стійкі - для облицювання будівель н споруд (опор мостів та ін). Пісковики використовують також у вигляді щебеню і буту; щебінь застосовують для приготування бетону (в якості крупного заповнювача), для будівництва шосейних доріг, баластування залізничних шляхів та інших цілей. Пісковики досить широко поширені.

 

2. ОРГАНОГЕННІ ПОРОДИ

Органогенні породи утворюються в результаті життєдіяльності та відмирання організмів, що знаходяться у морських і прісних водах.' До органогенних порід відносять різні карбонатні і кременисті породи. Для будівельних цілей використовують вапняки, вапняки-черепашники, крейда (в яких основним речовиною є кальцит) до діатоміти і трепели (в яких основним речовиною є водний кремнезем).

Вапняки складаються головним чином з кальциту СаСО3. Вони утворилися у морських басейнах в основному із залишків тваринного світу (зоогенні породи), а також частиною за рахунок хімічних опадів (внаслідок випадання з розчину вуглекислого кальцію). Пухкі скупчення раковин і їх уламків ущільнювалися тиском води і скріплювалися вуглекислим кальцієм в більш або менш щільну породу. Вапняки мають твердість близько 3 за шкалою твердості. При великій домішки кремнезему їх твердість і міцність підвищується, що ускладнює обробку. Об'ємна вага вапняків 1700-2600 кг/м3, вони бувають білого кольору або в залежності від домішок (глини, кварцу, окису заліза та ін) жовтуватого, сіруватого, червонуватого, бурого і ~ін. Великий вміст в' вапняках глин і піриту чинить на них шкідливий вплив. Так, при вмісті більше 3% глини, вапняки стають вологоємкості і недостатньо морозостійкі.

В залежності від відносного вмісту СаСО3 вапняки називаються чистими (не менше 98% СаСО3) і мергелистыми (не менше 90% СаСОз).

Мергелі являють собою природну механічну тонку

суміш вапняку і глини в різних співвідношеннях, будова мають зем

листое до щільного, невелику міцність, легко вивітрюються. При

вміст СаСО3 не менше 75% мергелі називають вапняними, не

менше 40%-просто мергелями в. не менш 10%-глинистими мерге

лями; мергелі певного складу використовуються для. виготовлення

портландцементу

Межа міцності вапняків при стисненні коливається від 80 до 2000 кГ/см2, у залежності від щільності і складу. Вони залягають зазвичай пластами, розділеними прошарками глинисто-суглинкових і піщаних порід. Родовища вапняків є у багатьох республіках СРСР.

Мармуроподібні вапняки являють собою перехідні породи вапняків до мраморам. У них під мікроскопом серед маси рівномірної щільності видно кристалічні зерна вапняного шпату (кальциту).

Вапняк щільний застосовують у вигляді оброблених плит і фасонних деталей для облицювання стін, виготовлення сходових ступенів, підвіконь, цоколів і карнизів; плити неправильної форми використовують для бутової кладки. Вапняк вживають також для приготування щебеню для бетону, у виробництві портландцементу, з нього отримують випаленням вапно і ін.

Пористі вапняки і вапняк-черепашник легко піддаються розпилюванні на штучний камінь певних розмірів і використовуються для кладки стін і перегородок. Вапняк-черепашник (в якому видно уламки раковин) широко поширений в Криму, Одеській області, Молдові та на Північному Кавказі. Тут багато будинків побудовані з цього матеріалу. Об'ємна вага вапняку-черепашнику становить від 600 до 1500 кг/мъ, межа міцності при стисненні від 4 до 50 кГ/см2.

Крейда має той же хімічний склад, що і вапняк СаСО3, складається він з дрібних частинок раковин найпростіших організмів; міцність його менше, ніж вапняку. Використовують крейду для отримання вапна, приготування фарб, мастик і інших, а також у виробництві цементу.

Діатоміти (9) і трепели являють собою багаті аморфним кремнеземом, слабо або зовсім нецементированные, пухкі або землисті маси білого, жовтого, сірого, рожевого кольору. Діатоміти утворюються з панцирів діатомових водоростей, що живуть в прісній і солоній воді. Після відмирання рослин панцирі опускаються на дно водойм, ущільнюються, між ними осідають найтонший мул і глина. Трепел - порода більш раннього походження, в якій панцирі перетворилися на найдрібніші кульки опала, зцементовані опаловим цементом. В СРСР є численні родовища цих порід. У диатомите і трепеле вищих сортів міститься від 75 до 96% SiO2. Їх хімічний склад і фізичні властивості дуже близькі: об'ємна вага від 350 до 950 кг/м3, коефіцієнт теплопровідності 0,15 - 0,2 ккал/м • год град. Діатоміт і трепел широко використовують як теплоізоляційні матеріали і в якості активних гідравлічних добавок до в'яжучим.

З плином часу під тиском вищерозміщених шарів трепел перетворюється в щільну, міцну, важко размокающую породу-опоку, майже повністю складається з аморфного кремнезему. 3-12

 

3. ПОРОДИ ХІМІЧНОГО ПОХОДЖЕННЯ

Магнезит MgCOe використовують для одержання вогнетривких матеріалів і магнезиального в'яжучого - каустичної магнезиту. Найбільш багате родовище магнезиту є на Уралі.

Доломіт складається в основному з мінералу того ж назви СаСОз* •MgCO3. За властивостями доломіти близькі до щільним вапняку, а іноді мають і більш високими якостями. Застосовують їх в якості будівельного каменю щебінь для бетону, а також для отримання вогнетривких матеріалів і терпкого речовини (каустичної доломіту). Доломіти широко поширені в СРСР.

Гіпс CaSO4'2HoO, що складається з мінералу того ж назви, використовують головним чином для виготовлення гіпсових в'яжучих речовин і як добавки при виробництві портландцементу. Найбільш великі родовища гіпсу знаходяться в Горьківської області, на Уралі, в Башкирії, в Татарської АРСР, на Україні та в інших місцях СРСР.

Ангідрит CaSO4, що складається з мінералу того ж назви, застосовують для одержання в'яжучих, а також для виготовлення плит для внутрішньої облицювання. Зовні ангідрит помітно не відрізняється від гіпсу і залягає зазвичай разом з ним.

Вапняні туфи утворилися в результаті випадання СаСО3 з холодних і гарячих підземних вуглекислих вод. Дуже пористі вапняні туфи використовують як матеріал для декоративних споруд (гроти та ін) як н сировину для приготування вапна, а щільні з дрібними рівномірно розташованими порами і межею міцності при стисненні до 800 кГ/см2 - для зовнішнього облицювання будівель.

 

 «Будівельні матеріали» Наступна сторінка >>>

 

Дивіться також:

 

Довідник домашнього майстра Будинок своїми руками Будівництво будинку Гідроізоляція