Сырьевая база производства строительных материалов
Сырьевой базой производства строительных материалов являются горные породы, а также техногенное и органическое природное сырье. На долю сырья в себестоимости продукции приходится более 50%. Использование промышленных отходов позволяет покрыть до 40% потребности строительства в сырьевых ресурсах. Многие отходы по составу и свойствам близки к природному сырью. Все отходы разделяются на две большие группы: минеральные и органические. Преобладающее значение имеют минеральные отходы. К минеральным техногенным отходам относятся: шлаки черной металлургии, отходы цветной металлургии, золы и шлаки тепловых электростанций, вскрышные породы, отходы угледобычи и углеобогащения, гипсовые отходы химической промышленности, отходы промышленности строительных материалов, пиритные огарки, электротермофосфорные шлаки, вторичные ресурсы.
Органическим природным сырьем являются отходы древесины и лесохимии (кора, пни, вершины, ветви, сучья, горбыль, стружки, щепа, опилки).
Минералы, горные породы: основные понятия
Природными каменными материалами называют материалы и изделия, получаемые механической обработкой горных пород (дроблением, раскалыванием, распиливанием и др. способами), или без механической обработки (сортировкой, обогащением, очисткой, мойкой).
Горные породы находят применение в промышленности строительных материалов как сырье для изготовления керамики (глины, каолины), стекла (кварцевый песок, известняк), теплоизоляционных изделий (базальт, диабаз, диатомит, трепел, опока, доломит, хризотил-асбест), огнеупоров (доломит, кварцит). Для производства неорганических вяжущих веществ применяют различные виды известняков, глину, мергель, мел, доломит, гипс, ангидрит, опоку, трепел, вулканические туфы, трассы. В качестве заполнителей для растворов и бетонов используют песок, гравий и щебень (из гранита, диабаза, базальта, известняка). Для изготовления каменных строительных материалов и изделий (облицовочные плиты, ступени, плиты для полов, камни и блоки для стен, бортовые камни, брусчатка и т.д.).
Горная порода – это скопление минеральных агрегатов в земной коре, обладающих более или менее постоянным составом и свойствами. Она может быть мономинеральной, состоящей из одного минерала (гипс, магнезит, доломит и др.) или полиминеральной – из нескольких минералов (гранит, диабаз и др.).
Минерал – это химический элемент (самородная медь, сера, платина) или соединение (кварц, кальцит и др.), однородное по своему состав, строению и свойствам, образующееся в результате природных физико-химических процессов в земной коре, водной оболочке или атмосфере.
По своему состоянию большинство минералов являются твердыми кристаллическими телами (кварц, полевой шпат и др.), но встречаются и коллоидно-дисперсные (опал, халцедон, монтмориллонит) и жидкие, например, ртуть. К настоящему времени известно несколько тысяч минералов, но лишь около 50 из них слагают горные породы, используемые в строительстве.
Главные минералы в составе определенной горной породы образуют более или менее постоянные сочетания и обусловливают основные свойства породы. Например, в граните породообразующие минералы различных групп составляют: полевые шпаты – 40…70 %, кварц – 20…40 %, слюда – 10…20 %; в составе мрамора – преимущественно минерал кальцит – 90…100 %.
Горные породы, входящие в состав земной коры, весьма разнообразны как по своему происхождению, так и по составу и свойствам. Обычно горные породы классифицируют по условиям их образования в земной коре на три основные группы: магматические, осадочные и метаморфические (по Ф.Ю. Левинсон-Лессингу).
Магматические или изверженные (первичные) горные породы образовались непосредственно из расплавленной магмы. В зависимости от условий охлаждения (отвердевания) магмы различают два вида магматических пород: глубинные и излившиеся.
Глубинные породы образовались в глубине земной коры при медленном, сравнительно равномерном остывании магмы и значительном давлении верхних слоев, что способствовало процессам кристаллизации; они имеют зернисто-кристаллическое строение, однородную текстуру, большую плотность, высокую прочность на сжатие и морозостойкость, низкое водопоглощение и большую теплопроводность. К ним относятся: гранит, сиенит, габбро и др.
Излившиеся породы образовались вблизи и на поверхности земной коры при быстром остывании магмы. Некоторая часть магмы, излившаяся на поверхность, уже содержала кристаллы отдельных минералов, поэтому в большинстве случаев эти породы состоят из отдельных хорошо сформировавшихся кристаллов, вкрапленных в основную скрытокристаллическую массу. Такое строение называют порфировым. К излившимся породам относятся: кварцевый порфир, андезит, диабаз, базальт.
При очень быстром охлаждении расплавленной магмы, выбрасываемой при извержении вулканов, породы приобретают пористое аморфное (стекловидное) строение. К таким породам относятся: рыхлые (вулканические пеплы, пески) и сцементированные (вулканические туфы, трассы и др.).
Осадочные (вторичные) горные породы образовались в результате разрушения или выветривания магматических пород, химической или биологической переработки природного минерального сырья. Обычно они залегают пластами, слоями.
К этой группе относятся:
1. Механические осадки: рыхлые (песок, щебень, гравий, глина) и сцементированные (песчаник, брекчия, конгломерат).
2. Органогенные осадки: растительные (фитогенные) – трепел, диатомит, опока; животные (зоогенные) – мел, известняк-ракушечник, известняки.
3. Химические осадки: некоторые виды известняков, доломит, магнезит, гипс, ангидрит.
Метаморфические или видоизмененные горные породы образовались из магматических или осадочных горных пород под влиянием высоких температур, давления и других факторов. К этой группе относятся: гнейсы, образовавшиеся, главным образом, из гранита, мраморы – из известняков и доломитов, кварциты – из кремнистых песчаников, глинистые сланцы – из глин.
Породообразующие минералы
Минералы классифицируют по различным принципам: по внешнему виду, происхождению и физическим свойствам, химическому составу, кристаллохимическим и кристаллографическим особенностям.
Наиболее важной с инженерно-строительной точки зрения является кристаллохимическая классификация, согласно которой минералы систематизированы с учетом химического состава и особенностей строения, выделяется 11 классов минералов в соответствии с их распространением в земной коре. Наиболее часто встречаются минералы следующих классов: силикаты, оксиды и гидрооксиды, карбонаты, сульфаты, галоидные соединения, сульфиды. Наряду с классами принято выделять группы минералов. Например, в классе силикатов имеются группы алюмосиликатов, ортосиликатов, метасиликатов и др. В группу алюмосиликатов входят полевые шпаты, фельдшпатиды, слюды.
Характеристики минералов и горных пород складываются из следующих признаков и показателей: внешнего вида (цвет, блеск), строения, химического состава для минералов, минерального состава для горных пород, истинной плотности для минералов ρ, средней плотности для горных пород ρm, предела прочности при сжатии или изгибе Rсж или Rизг, стойкости против выветривания, температуры плавления и др.
Специфическими характеристиками минералов являются следующие:
Твердость оценивается по шкале твердости Мооса, в которой минералы расположены в порядке возрастания твердости (табл. 3.1):
Таблица 3.1
Стандартная шкала твердости минералов (шкала Мооса)
| Твердость | Минерал | Химическая формула |
| 1 | Тальк | 3MgO∙4SiO2∙H2O |
| 2 | Гипс | CaSO4∙2H2O |
| 3 | Кальцит | CaCO3 |
| 4 | Флюорит (плавиковый шпат) | CaF2 |
| 5 | Апатит | Ca5[PO4]3F |
| 6 | Ортоклаз | K2O∙Al2O3∙6SiO2 |
| 7 | Кварц | SiO2 |
| 8 | Топаз | Al2[SiO4][F, OH]2 |
| 9 | Корунд | Al2O3 |
| 10 | Алмаз | C |
Спайность – это способность некоторых кристаллических минералов раскалываться или расщепляться по определенным плоскостям с образованием гладких поверхностей. Различают следующие виды спайности:
- весьма совершенную – минерал легко расщепляется на отдельные пластинки или листочки с образованием одной гладкой плоскости спайности (тальк, мусковит, биотит и др.);
- совершенную - при легких ударах минерал, раскалываясь, образует две, три и более плоскости спайности (ортоклаз, кальцит, каменная соль и др.);
- среднюю – минерал раскалывается на обломки, на которых обнаруживается спайность (роговая обманка, авгит и др.);
- несовершенную – плоскости спайности обнаруживаются с трудом (апатит, берилл и др.).
При отсутствии спайности обломки минерала обладают неправильной формой (кварц, корунд и др.).
Излом в отличие от спайности не имеет правильных ориентированных блестящих поверхностей. Минералы, обладающие спайностью, дают ровный излом. У минералов, не имеющих плоскостей спайности, наблюдается раковистый излом (кварц, кремень и др.); у минералов игольчатого и волокнистого строения – занозистый излом (роговая обманка); у землистых агрегатов минералов – землистый излом (каолинит, пиролюзит, гетит).
Цвет минералов зависит от их структурных особенностей, присутствия в них окрашивающих ионов – хромофоров и механических примесей. Благодаря хромофорам и примесям цвет одного и того же минерала может быть различным.
Блеск минералов зависит от степени отражения от их поверхности лучей света. Различают металлический и неметаллический блеск. У последнего много разновидностей: алмазный (алмаз, сера), яркий или стеклянный (мусковит, кальцит, гипс и др.), жирный (кварц, нефелин и др.), восковой (офит, хальцедон), перламутровый (тальк, полевые шпаты и др.), шелковистые (гипс и др.), шелковый (хризотил-асбест), матовый или без блеска (каолинит, пиролюзит).
Строение (структура и текстура) минералов и горных пород позволяет судить об условиях их образования и свойствах.
Структура минералов может быть кристаллической, скрытокристаллической, аморфной (некристаллической, стекловидной) и др.
Стойкость – это способность минерала или горной породы противостоять атмосферным воздействиям, химическим реагентам и др.
К основным породообразующим минералам изверженных горных пород относятся следующие минералы:
Кварц (SiO2) – класс оксидов и гидрооксидов, группа кремнезема. Цвет белый, серый, молочный, дымчатый, бесцветный. Блеск жирный на изломе и стеклянный на гранях. Структура кристаллическая, твердость 7, плотность 2,65 г/см3, Rсж =1000...2000 МПа. Очень высокая стойкость против выветривания. Спайность отсутствует, раковистый излом. В кислотах, за исключением плавиковой и фосфорной, нерастворим. При температурах 575 и 870 градусов 0C кварц перекристаллизовывается с увеличением объема, что вызывает растрескивание изделий из кварцсодержащих пород при пожаре. Температура плавления кварца 1710 0C. Встречается кварц в гранитах, кварцевых порфирах, песках, песчаниках, гнейсах, кварцитах и др. Используется в производстве «кислых» (динасовых) огнеупоров, абразивных материалов, стекла; кварцевый песок – мелкий заполнитель для бетона и строительного раствора.
Полевые шпаты относятся к классу силикатов, группе алюмосиликатов, Кристаллические полевые шпаты разделяются на прямораскалывающиеся – ортоклаз K2O∙Al2O3∙ 6SiO2 и косораскалывающиеся — плагиоклазы (альбит Na2O∙Al2O3∙6SiO2 и анортит CaO∙Al2O3∙2SiO2). Цвет белый, серый, розовый и красный. Блеск стеклянный, по плоскостям спайности — перламутровый. Твердость 6, плотность 2,55...2,76 г/см3, Rсж = 120...170 МПа. Спайность средняя по двум направлениям. Стойкость против выветривания средняя. Температура плавления ортоклаза1450 0C, альбита 1100 и анортита – 1550 0C. Полевые шпаты входят в состав гранитов, порфиров, сиенитов, диоритов, габбро, базальтов, диабазов, гнейсов и других пород. Полевые шпаты используются в производстве фарфора, при изготовлении глазури и специальных видов стекла.
Слюды относятся к классу силикатов, группе водных алюмосиликатов. Структура слоисто-кристаллическая. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Блеск яркий, стеклянный, жирный. Твердость 2-3, слюды анизотропны по прочности, обладают средней стойкостью.
Наиболее часто встречают две разновидности слюды: мусковит (сложный водный калиевый алюмосиликат), плотность 2,7...3,0 г/см3, бесцветны, серебристый, светло-желтый; биотит (сложный водный K, Fe, Mg, алюмосиликат), плотность 2,8...3,2 г/см3, цвет от бурого до черного, иногда зеленый, слабоустойчив против выветривания. Встречается в гранитах, диоритах, гнейсах, сланцах и др.
Являются нежелательными составляющими пород, поскольку снижают прочность и ускоряют выветривание горных пород, затрудняют их шлифовку и полировку.
Роговая обманка (амфиболы) и авгит (пироксены) относятся к классу силикатов, группе железисто-магнезиальных силикатов. Химический состав сложный, структура кристаллическая, Rсж=150...300МПа, блеск стеклянный, стойкость к выветриванию высокая, твердость 5-6, цвет черный или темно-зеленый, в кислотах не растворяются, имеют высокую динамическую прочность.
Роговая обманка имеет плотность 3,1...3,5 г/см3. Спайность по двум плоскостям под углом 56 градусов (124). Кристаллы призматические, игольчатые, излом занозистый, встречается в гранитах, сиенитах, габбро, гнейсах и др.
Авгит. Относится к классу силикатов, группе пироксенов. Структура кристаллическая. Цвет черный, зелетовато- и буровато- черный, реже – темно-зеленый или бурый. Блеск стеклянный. Химический состав сложный. Твердость 5- 6, стойкость против выветривания – высокая, плотность 3,3...3,6 г/см3, кристаллы призматические, спайность по призме средняя по двум направления под углом 87 градусов(93), предел прочности при сжатии Rсж =150...300 МПа, входит в состав габбро, базальта, диабаза и др.
К основным породообразующим минералам осадочных горных пород относят следующие минералы:
Опал (SiO2· nH 2 O ) – класс оксидов и гидрооксидов, группа кремнезема. Структура аморфная, количество воды в составе колеблется от 1...5 до 34%. Опал чаще всего бесцветный или молочно-белый, но в зависимости от примесей может быть желтым, голубым или черным. Блеск восковой или матовый. Твердость 5- 6, плотность 1,9...2,5 г/см3,. Стойкость высокая, спайность отсутствует, встречается в диатомитах,трепелах,опоках
Кальцит (CaCO3) – класс карбонатов. Цвет белый, серый. Блеск стеклянный или перламутровый. Структура кристаллическая. Твердость 3, плотность 2,6...2,8 г/см3, Rсж = 100...200 МПа. Стойкость средняя, вскипает от действия HCl, слабо растворим в воде. Имеет совершенную спайность в трех направлениях по ромбоэдру и входит в состав известняков, мела, доломитов, мергелей, мраморов и др.
Магнезит (MgCO3) – класс карбонатов. Цвет белый, серый, желтый. Блеск стеклянный. Структура кристаллическая или скрытокристаллическая. Твердость 4-4,5, хрупок, плотность 2,9...3,1 г/см3, Rсж = 50...200 МПа. Стойкость средняя, растворяется в HCl при нагревании, спайность совершенная по ромбоэдру. Встречается в магнезите, доломите, известняках. Температура плавления чистого оксида магния (MgO) – 2800 0C.
Доломит (CaCO3· MgCO 3 ) – класс карбонатов. Цвет белый, серый, желтый, редко черный. Блеск матовый, реже стеклянный. Структура кристаллическая или аморфно-кристаллическая. Твердость 3,5-4; плотность 2,7…2,9 г/см3, Rсж = 100…200 МПа. Стойкость и спайность средние. Встречается в магнезите, доломите, известняках.
Гипс (CaSO4·2 H 2 O ) относится к классу сульфатов, цвет белый, серый, розовый, иногда желтоватый. Структура кристаллическая с различной формой кристаллов. Твердость 1,5-2; плотность 2,3 г/см3, Rсж = 15…30 МПа, стойкость низкая, растворяется в воде. Спайность зависит от вида кристаллов и может быть совершенной и средней, встречается в гипсе, ангидрите.
Ангидрит (CaSO4) – класс сульфатов. Цвет белый, голубой. Блеск стеклянный, иногда с перламутровым отливом. Структура кристаллическая. Спайность по трем направлениям. Твердость 3-3,5; плотность 2,8…3,0 г/см3, Rсж = 20…70 МПа. Стойкость низкая. Растворяясь в воде, гидратируется и переходит в гипс с увеличением объема. Входит в состав ангидрита, гипса.
Каолинит (Al2O3·2 SiO 2 ·2 H 2 O ) относится к классу силикатов, группе каолинитов. Цвет белый, иногда желтоватый, сероватый. Без блеска. Структура слоистая. Твердость 2, плотность 2,6…2,63 г/см3, Rсж = 0…1 МПа, легко рассыпается. Спайности нет. Очень высокая стойкость против выветривания; каолинит жирный на ощупь, гигроскопичен и огнеупорен, кислотостоек. Встречается в каолиновых глинах.
Хризотил-асбест – минерал метаморфического происхождения, являющийся волокнистой разновидностью серпентина. Цвет зеленовато-желтый с золотистым отливом, темно-зеленый, светло-серый, иногда белый, редко бурый в распушенном виде – снежно белый. Блеск шелковистый. Структура слоисто-кристаллическая, текстура – волокнистая. Состав его 3MgO·2SiO2 ·2H2O, твердость 2-3, ρ = 2,5…2,7 г/см3, Rраст – до 3000 МПа, Атмосферостоек. Обладает большой адсорбционной способностью, огнестойкостью, щелочестойкостью. Легко расщепляется вдоль волокон (распушивается). При переработке волокон требуются повышенные меры охраны труда. Входит в состав горной порды серпентинит. Применяется при производстве асбестоцементных изделий и теплоизоляции.
Горные породы
Свойства горных пород, главным образом, зависят от свойств породообразующих минералов и строения, т.е. от структуры и текстуры.
Структура горных пород характеризуется размером, формой слагающих ее минералов, количественным соотношением и характером связи между ними. Структура может быть кристаллической, пегматитовой, порфировой, зернистой, офитовой, зернисто-стекловатой и др.
Текстура горных пород характеризуется взаиморасположением или относительным распределением ее минералов. Текстура может быть однородной и неоднородной, слоистой, сланцеватой, плотной, пористой, полосчатой и др. Внешний вид горных пород, в основном, определяется их цветом и строением.
Для определения области использования горных пород в современном строительстве и промышленности строительных материалов принимаются следующие условные обозначения: Щ – щебень для бетона, Ш – шашка, такелажная и мозаиковая шашка, брусчатка для строительства дорог, Б – бутовый камень, БК – бортовой камень, К – камень для стен, П – плиты для полов, ОП – облицовочные плиты, С – ступени, СВВ – сырьё для вяжущих веществ, СО – сырье для огнеупоров, КЛ – сырье для каменного литья, СТМ – сырье для теплоизоляционных материалов.
Остановимся на характеристике некоторых горных пород и областях их использования.
Гранит – магматическая массивная глубинная горная порода. Имеет цвет от светло-серого и розового до темно-красного или почти черного. Структура гранита зернисто-кристаллическая, текстура – плотная массивная. Состоит из кварца, полевых шпатов и слюды. Иногда слюда частично замещена авгитом или другими темноокрашенными минералами, ρm = 2500…2900 кг/м3, Rсж=120…300 МПа. Обладает высокой стойкостью. Применяется в качестве ОП, С, П, Щ, Б, БК.
Габбро – магматическая массивная глубинная горная порода. Цвет от темно-серого и темно-зеленого почти до черного. Состоит из плагиоклазов (~ 50%) и темноокрашенных минералов – авгита, реже роговой обманки, оливина. Структура крупно- или среднекристаллическая. Текстура массивная плотная, пятнистая, ρm = 2900…3300 кг/м3, Rсж=200…450 МПа. Обладает высокой атмосферостойкостью, хорошо полируется и имеет красивый вид. Применяется, главным образом, в качестве ОП, а также в качестве Б, П, Ш и др.
Диабаз – магматическая массивная излившаяся порода. Цвет черный. Выветренные породы имеют цвет зеленовато-серый. Скрытокристаллическая или тонкокристаллическая структура. Текстура плотная, массивная. Минеральный состав почти аналогичен габбро. Обладает высокой ударной вязкостью, ρm = 3000 кг/м3, Rсж=300…400 МПа. Высокая атмосферостойкость. Имеет сравнительно невысокую температуру плавления – 1200…13000С и является ценным сырьем для каменного литья. Области применения: Ш, Щ, КЛ, БК, ОП, П, СТМ и др.
Кварцевый порфир – близок по составу к граниту, структура порфировая. Порфировые вкрапления (от долей миллиметра до 4…5 мм, редко до 1…1,5 см) представлены полевым шпатом и кварцем. Основная масса породы тонко- и мелкокристаллическая. Прочность плотных порфиров близка к прочности гранита, но порфиры быстрее разрушаются при колебаниях температуры вследствие различия температурных коэффициентов расширения вкрапленников и основной массы. Поэтому порфиры не рекомендуется применять для изготовления изделий, подвергающихся многократному замораживанию и оттаиванию (наружные облицовки и др.).
Базальт – магматическая массивная излившаяся горная порода темно-серого, зелено-черного или черного цвета. Обладает скрытокристаллической, иногда стекловато-зернистой или порфировой структурой и плотной текстурой. По минеральному составу аналогичен габбро, т.е. состоит из плагиоклазов, авгита, реже роговой обманки, иногда оливина. Порода тяжелая, ρm = 2700…3300 кг/м3, Rсж у базальтов, не подверженных выветриванию, достигает 550 МПа. Атмосферостойкость высокая. Применяется в качестве ОП, Ш, Щ, Б, П, КЛ, СТМ и др.
Вулканический туф и пемза – магматические обломочные сцементированные породы. Цвет этих пород может быть желтый, красный, синеватый, лиловый и др. Вследствие быстрого охлаждения магмы эти породы имеют стекловатую структуру и пемзовидную пористую текстуру, преимущественно с замкнутой пористостью. Состоят, главным образом, из аморфного кремнезема, который обеспечивает высокую атмосферостойкость, ρm колеблется в пределах 750…1400 кг/м3. Характеризуется невысокой прочностью Rсж=6…15 МПа и небольшой теплопроводностью (0,3…0,45 Вт/0С). Применяются в качестве Щ (для лёгких бетонов), ОП, К, СВВ.
Песчаник кремнистый – осадочная горная порода, относящаяся к подгруппе механических отложений (сцементированных). Цвет песчаников разнообразен: от белого до темно-серого, от розового до красно-бурого. Имеет зернистую (конгломератную) структуру, плотную текстуру. По составу представляет собой зерна кварцевого песка, сцементированные кремнеземистым веществом, ρm = 2300…2700 кг/м3, Rсж до 250 МПа. Значительная твердость кремнистых песчаников затрудняет их обработку. Применяется в качестве Щ, ОП, Б, К, СО, С
Брекчия, конгломерат – осадочные породы, относящиеся к подгруппе механических отложений (сцементированных). Брекчия представляет собой породу, образовавшуюся в результате цементации природного щебня или дресвы различными природными цементами (карбонатным, кремнеземистым, железистым и др.). Конгломерат образовался в результате цементирования гравия, галечника вышеуказанными природными цементами. Эти породы имеют различную окраску: от серой и бурой до пестрой. Структура их обломочная угловатая (у брекчии), обломочная окатанная (у конгломерата). Текстура чаще плотная. Rсж , ρm зависят от вида цементирующего вещества, породы цементированных частиц и крупности обломков , ρm = 1800…2700 кг/м3, Rсж может достигать 150 МПа и более. Стойкость различна: для пород с кремнистым цементирующим веществом, с мелкими обломками гранитного происхождения может быть высокой. Применяется чаще всего для Щ, Б, красивые и стойкие разновидности в качестве ОП.
Известняк-ракушечник – осадочная органогенная зоогенная порода. Цвет чаще всего светло-серый, желтый. Структура раковистая, текстура пористая. Состоит, главным образом, из кальцита, так как образовалась порода из слабосцементированных известковых ракушек отмерших морских животных организмов, сцементированных известковым цементом, ρm = 600…1500 кг/м3, Rсж до 15 МПа. Обладает средней атмосферостойкостью. Широко применяется в качестве блоков для стен (К), Щ для легких бетонов, СВВ.
Известняк плотный – осадочная порода. По условиям образования может находиться в подгруппе органогенных сцементированных или в подгруппе химических осадков. Цвет известняков белый, но в зависимости от примесей может быть с желтыми, красноватыми, серыми или бурыми оттенками. Встречается кристаллической, мраморовидной, аморфной структуры и плотной текстуры. Состоит, главным образом, из кальцита с возможными примесями доломита, глины. ρm = 1700…2600 кг/м3, Rсж может достигать 200 МПа. Обладает средней стойкостью. Широко применяется в строительстве в качестве Щ, Б, ОП, К, С, СВВ и др.
Диатомит, трепел, опока – осадочные органогенные фитогенные породы. Имеют белую окраску с желтоватым оттенком. Структуру имеют землистую, текстуру – мелкопористую. Состоят, главным образом, из аморфного кремнезема в виде опала с примесями кварца. Их ρm колеблется от 400 до 1200 кг/м3, Rсж – до 2,5…5 МПа. Стойкие разновидности применяются в качестве Щ (для легких бетонов), СВВ, СТМ и др.
Доломит – осадочная горная порода, относится к подгруппе химических осадков. Имеет белый, желтоватый или серый цвет. Структура породы может быть скрытокристаллической, мелко-зернистой и других видов. Текстура плотная. Мономинеральная порода состоит из минерала доломита, иногда с примесями. ρm = 2200…2800 кг/м3, Rсж = 100…200 МПа. Стойкость против выветривания - средняя. Применяется при получении Щ, СО, СВВ, СТМ и др.
Гипс – осадочная горная порода, относится к подгруппе химических осадков. Цвет белый, с примесями может быть розовый. Структура кристаллическая с различной формой кристалла (зерна, волокна и др.). текстура плотная. Состоит из минерала гипса. ρm = 2000…2300 кг/м3, Rсж от 5 до 30 МПа. Атмосферостойкость низкая. Применяется как СВВ и при производстве искусственного мрамора для облицовки стен.
Мергель – осадочная горная порода. Представляет собой природную смесь кальцита и глинистых минералов. В зависимости от содержания глинистых минералов (25…60 %) может относиться к группе химических осадков или к группе механических отложений. Имеет цвет светло-серый. Структура землистая, текстура плотная. ρm 2000 - 2400 кг/м3, Rсж 1 - 50 МПа, не водостоек и не морозостоек. Применяется в качестве СВВ (для получения портландцемента).
Гнейс – метаморфическая горная порода, образуется чаще из гранита. Серого цвета, может быть розового. Структура кристаллическая, разнозернистая. Текстура плотная, полосчатая, со слабо выраженной сланцеватостью. Состоит, главным образом, из кварца, слюды, полевых шпатов. ρm = 2400…2800 кг/м3, Rсж до 400 МПа. Анизотропна по прочности. По плоскостям сланцеватости раскалывается на плиты. Расслаивается при замораживании и оттаивании. Применяется в качестве П, С, Б, ОП.
Кварцит – метаморфическая горная порода, образуется из кремнистого песчаника. Цвет может быть светло-серый, розовый, красный, вишневый. Структура мелкокристаллическая, слитнокристаллическая. Текстура плотная, массивная. Состоит из кварца и различных примесей. ρm = 2500…2700 кг/м3, Rсж=100…450 МПа. Порода очень стойкая против выветривания, имеет высокую твердость, трудно истирается. Применяется в качестве ОП, П, С, СО.
Мрамор – метаморфическая горная порода, образуется из известняков и доломитов. Цвет имеет самый разнообразный: от белого до черного. Может быть розовый, красный, пестрый и др. Структура мрамора зернистая, текстура плотная. Состоит, главным образом, из кальцита, ρm = 2600…2800 кг/м3 , Rсж=100…300 МПа. Стойкость имеет среднюю. Подвергается сульфатной коррозии. Легко обрабатывается, полируется. Применяется в качестве ОП, П, С, Щ и др.
Глинистый сланец – метаморфическая горная порода. Образуется в результате уплотнения глин и их частичной перекристаллизации. Окраску имеет различную, чаще темно-серую, черную. Структура глинистая. Текстура плотная, сланцеватая. Состоит из каолинита, кварца, полевых шпатов, гидрослюд и примесей. ρm = 1000…2000 кг/м3, Rсж 20…40 МПа. Порода анизотропна по прочности. В воде не размокает и не приобретает пластичности в отличие от глин. Раскалывается на тонкие пластинки толщиной 2… 8 мм. Атмосферостойкость высокая. Применяется в качестве КП, ОП, СВВ.
Серпентинит (змеевик) – метаморфическая горная порода, состоящая, в основном, из серпентина, а также примесей – магнетита, карбонатов, остатков первичных минералов (оливин, пероксены) и др. Образуется, главным образом, в результате метаморфизма пород группы перидотита. Структура кристаллическая, текстура плотная, массивная. Серпентиниты имеют зеленую окраску различных тонов, преимущественно, темных с пятнами и прожилками разных цветов. Средняя плотность ρm = 2600…2700 кг/м3 , Rсж=50…130 МПа, стойкость против выветривания низкая. Обладает высокими декоративными качествами, хорошо полируется. В строительстве применяется для изготовления ОП, декоративных изделий.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 3912; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!