В Закладки

Главная
Официальная
Новости
Курсовые работы
Дипломные проекты
Лекции и конспекты
Рефераты
Софт
Ссылки
Справочник Студента
Гостевая

Почта


Поиск по сайту:

          


















Шпаргалки Горные породы. Понятие о минерале и горной породе

Шпаргалки Горные породы. Понятие о минерале и горной породе

Отличительными показателями минералов служат их хими¬ческий состав и физические свойства — плотность, твердость. • Среди большого разнообразия природных минералов только небольшая их часть принимает основное участие в образовании горных пород. Поэтому эти минералы названы породообразу¬ющими (полевые шпаты, слюды, железисто-магнезиальные ми¬нералы, карбонаты и сульфаты).

Кварц по химическому составу представлен диоксидом крем¬ния SiO2. Это наиболее распространенный минерал земной коры, находящийся в природе в виде самостоятельной горной породы (кварцевых песка и стекла, горного хрусталя) или входящий в состав полиминеральных горных пород. Плотность кварца 2650 кг/м3, твердость 7, предел прочности при сжатии около 2000 МПа. Кварц стоек к действию кислот, за исключением плавиковой, и обладает высокой атмосферостойкостью. При тем¬пературе 18...20°С кварц не реагирует с известью Са(ОН)2, но в среде насыщенного водяного пара и при температуре 150... 200 °С вступает с ней в реакцию, образуя гидросиликаты. Этим свойством кварца пользуются, получая искусственные каменные материалы из смеси кварцевого песка и извести, называемые силикатными.

Полевые шпаты по химическому составу представляют собой ? алюмосиликаты — соединения кремнезема с оксидом алюминия и оксидами щелочных металлов К2О, Na2O, CaO. Полевые шпаты имеют плоскости спайности, легко раскалываются по этим плос¬костям и отличаются различной окраской. Твердость их равна 6. По характеру проявления спайности полевые шпаты делят на ортоклазы и плагиоклазы. Ортоклазы—; прямо раскалывающиеся минералы; плагиоклазы — косо раскалыва¬ющиеся Полевые шпаты имеют предел прочнос¬ти на сжатие 120...170 МПа, плотность — от 2500 (ортоклаз) до 2760 кг/м3 (анортит). По сравнению, например, с кварцем они легко выветриваются, т. е. разрушаются под действием атмосферных агентов — влаги, углекислого газа. Продуктами выветривания являются алюмосиликаты, в частности каолинит Al2O3-2SiO2-2H2O, входящий в состав глин, а иногда и кальцит СаСОз.

Слюды — водяные алюмосиликаты сложного и разнообразного состава. Их делят на два вида: биотит и мусковит. В биотите содержатся примеси в виде оксида магния и железа, вследствие чего биотит непрозрачен и имеет темный, а иногда и черный цвет; мусковит прозрачен, так как не имеет этих примесей. Слю¬ды легко расщепляются на тонкие упругие пластинки, что харак¬теризует их совершенную спайность. Плотность мусковита 2760... 3100 кг/м3, а биотита 2800...3200 кг/м3, твердость 2...3. Биотит входит в состав многих изверженных горных пород. Выветри-? вается он быстрее, чем мусковит. Последний встречается в извер¬женных и осадочных горных породах.

К железисто-магнезиальным минералам относятся пироксены (наиболее распространенный представитель — авгит), амфиболы (роговая обманка) и оливин. Железисто-магнезиальные минера¬лы имеют сложный химический состав; в основном это силикаты магния и железа. Они имеют темную окраску зеленого, бурого, а иногда и черного цвета. Плотность 3000...3600 кг/м3, твердость 5,5...7,5. Минералы этой группы (за исключением оливина) обла¬дают высокой ударной вязкостью и стойкостью против вывет¬ривания.

Важнейшими породообразующими минералами осадочных горных пород являются кальцит, магнезит, доломит, гипс и ан¬гидрит.

Кальцит СаСОз (известковый шпат) является одним из наиболее распространенных минералов земной коры. Кальцит образует крупно-, средне- и мелкозернистые породы; плотность его 2700 кг/м3, твердость 3. Кальцит растворим в воде (0,03 г в 1 л), бурно реагирует с кислотами. Вода, содержащая СОг, действует на кальцит разрушающе, так как при этом образуется кислый углекислый кальций Са(НСОз)2, который растворим в воде более чем в 100 раз по сравнению с СаСО3.

Магнезит MgCO3 в отличие от кальцита встречается в при¬роде значительно реже, он имеет несколько большую твердость и меньшую растворимость, чем кальцит.

Доломит MgCO3* СаСОз — минерал, который по химическому составу представляет собой двойную углекислую соль магния и кальция. Доломит по физическим свойствам аналогичен маг¬незиту.

Гипс CaSO42H2O представляет собой минерал пластинчатого,

волокнистого или зернистого строения, плотность 2300 кг/м3, мягкий — твердость 2. Гипс имеет белый цвет, иногда окрашен примесями в различные цвета: серый, красноватый, желтоватый и черный. Гипс обладает сравнительно легкой растворимостью в воде (примерно в 75 раз большей, чем кальцит).

Ангидрид CaSO4 — безводная разновидность гипса. Плот¬ность ангидрита 2800...3000 кг/м3, твердость З...3,5; цвет от красновато-белого до серого. При длительном воздействии воды ангидрит способен перейти в гипс с незначительным увеличе¬нием объема.

Каолинит представляет собой водный силикат алюминия. Отдельные пластинки и чешуйки его бесцветны, а сплошная масса может иметь белый, желтоватый, буроватый и голубовато-зеленоватый цвета. Твердость 2,5.

Магматические(изверженные) горные породы

Среди изверженных горных пород различают массивные и об¬ломочные, образовавшиеся в результате разрушения массивных пород.

• Массивные глубинные(интрузивные) горные породы (граниты, сиениты, диориты и габбро) образовались в результате медленного охлаж¬дения магмы на большой глубине под значительным давлением и в результате этого полной кристаллизации ее. Все глубинные породы характеризуются высокой плотностью и ярко выражен¬ной кристаллической (крупнокристаллической) структурой (рис. 2.1).

Гранит — наиболее распространенная глубинная горная поро¬да, состоящая в основном из кварца, полевого шпата и слюды. Иногда слюда заменена темноокрашенными (железисто-магне¬зиальными) минералами. Цвет гранита зависит от главной составной части — полевого шпата и наличия темных минералов. Он бывает серый, красный и пр. Плотность 2600 кг/м3, предел прочности при сжатии 100...300 МПа,Большая меха¬ническая прочность, стойкость против выветривания и морозостойкость обус¬ловливают высокие строительные свой¬ства гранита и изготовленных из него строительных материалов и изделий. Гранит применяют для изготовления облицовочных плит, лестничных ступе¬ней, полов, бортовых камней, щебня и др. Гранит используют при строитель¬стве гидротехнических сооружений и сооружений памятников.

Сиенит состоит в основном из поле¬вого шпата (ортоклаза) и какого-ни¬будь темноокрашенного минерала. Строение сиенита сходно с гранитом. Плотность 2400...2900 мг/м3, предел прочности при сжатии 150... 200 МПа. Сиениты мягче гранитов, лучше поддаются полировке, обладают большей вязкостью. Используют сиениты наряду с гра¬нитами.

Диориты по минералогическому составу представлены пла¬гиоклазом, роговой обманкой, реже — биотитом и авгитом. Цвет диорита от темно-зеленого до черно-зеленого. Плотность 2700...2900 кг/мз, предел прочности при сжатии 180...200 МПа, Диориты трудно обрабатываются, обладают большим сопротив¬лением истиранию, хорошо полируются, стойки против выветри¬вания. Применяют диорит в дорожном строительстве и в видеоблицовочных плит.

Габбро — кристаллическая горная порода, состоящая в ос¬новном из плагиоклаза и темноокрашенных минералов (пирок-сены в виде авгита). Реже в состав габбро входят биотит и рого¬вая обманка. Цвет габбро может быть от серого и зеленого до черного. К группе габбро относится также лабрадорит — горная порода, состоящая в основном из минерала Лабрадора (разно¬видности полевого шпата) серого, зеленовато-серого или темного цвета с синим отблеском на плоскостях спайности. Плотность 2900...3160 кг/м3; предел проч¬ности при сжатии 100...280 МПа, и до 350 МПа. Габбро стоек против выветривания, трудно обрабатывается, но дает хорошую долговечную полировку. Применяют его для гидротех¬нических и других видов сооружений в виде разнообразных строительных материалов — щебня, облицовочных плит и т. д.

• Излившиеся(эффузийные) горные породы образовались при остывании магмы, излившейся на поверхность земной коры. Структура из¬лившихся пород может быть полукристаллической, зернистой и стекловатой. Излившиеся породы имеют химический и минера¬логический составы такие же, как и глубинные, обладают при¬мерно теми же физико-механическими свойствами, но отличаются мелкокристаллической (до стекловатой) структурой.

Кварцевый порфир — аналог гранита — имеет стекловатую структуру с вкраплением крупных зерен кристаллов кварца. При выветривании эти зерна могут выпадать из основной массы гор¬ной породы. Плотность 2400...2600 кг/м3, предел прочности при сжатии 130...180 МПа. Используют его в виде щебня или штуч¬ного камня. Наряду с кварцевым порфиром существует бескварцевый порфир (аналог сиенитов), в котором кварц от-сутствует.

Излившиеся плотные

Трахит — горная порода, по химико-минералогическому сос¬таву сходная с порфиром, но образовавшаяся в более поздние геологические периоды. Трахит отличается высокой пористостью и относительно низким пределом прочности при сжатии — 60... 70 МПа.

Диабаз — аналог габбро — состоит из плагиоклаза и авгита и имеет в своем составе примеси кварца и роговой обманки. Плотность 2800...3000 кг/м3, предел прочности при сжатии 200... 300 МПа, цвет темно-серый. Диабаз хорошо полируется. Приме¬няют его в виде щебня, штучных камней, плит, брусчатки, в ка¬честве облицовочного материала. Из расплавленного диабаза при температуре 1200... 1350 °С отливают различные изделия. Плавленый диабаз стоек к кислотам и щелочам, обладает высо¬кими диэлектрическими свойствами. Прочность плавленого диа- > база составляет около 500 МПа.

Базальт по химическому и минералогическому составу яв¬ляется аналогом габбро. Имеет темный цвет, скрытокристал-лическую структуру с некоторым количеством вулканического стекла и состоит из плагиоклаза и авгита. Плотность 2700... 3300 кг/м3, предел прочности при сжатии 100... 150 МПа. Высо¬кая твердость и прочность базальтов позволяет использовать их в качестве материалов для дорожных покрытий. Применяют базальт как сырье для изготовления каменного литья.

Порфирит и андезит — аналоги диорита. Порфирит — более старая, а андезит — более молодая горные породы; цвет их серый, серовато- и желтовато-зеленый. Плотность 2200... 2800 кг/м3, предел прочности при сжатии 60...240 МПа. Порфириты применяют в качестве облицовочного материала, щебня и дорожной брусчатки, а андезит (как кислотостойкий мате¬риал) — в качестве заполнителя в кислотоупорных бетонах, а также для специальных облицовок.

Излившиеся пористые

• Обломочные породы делят на рыхлые (пемза, вулканические пеплы и др.) и цементированные (вулканический туф).

Пемза образовалась при быстром остывании магмы и интен¬сивном выделении из нее газов, вспучивающих массу. Последу¬ющее быстрое остывание вспученных кусков магмы приводит к образованию стекловидной пористой породы. Цвет пезмы серый, черный и иногда белый. Пемза состоит из кремнезема SiO2 (до 70%) и глинозема А12О3 (до 15%). Залегает пемза в виде обломков размеров 5...50 мм в диаметре, выброшенных во время извержения вулканов. Плотность пемзы в куске 400... 1400 кг/м3, пористость до 80 %, предел прочности при сжатии 0,4...2,0 МПа, твердость 6. Используют пемзу как щебень для легких бетонов, в качестве теплоизоляционного материала, а также как активную минеральную добавку к извести и цемен¬там.

Вулканический пепел встречается в виде порошка от серого до черного, цвета. Применяют для получения легких растворов и бетонов, а также в качестве активной минеральной добавки к вяжущим веществам.

Вулканические туфы — сцементированная туфовая лава, об¬разованная при примешивании во время извержений к жидкой лаве пепла и песка. В результате быстрого охлаждения туфы имеют стекловидное строение. Типичным представителем вулканического туфа является артикский туф (по наименованию месторождения, расположенного близ г. Артик в Армении). Плотность туфа в куске 1250...1350 кг/м3, пористость 40...70%, предел прочности при сжатии 8... 19 МПа и выше, теплопровод¬ность 0,21...0,33 Вт/(м-°С). Цвет розовато-фиолетовый. Приме¬няют туф в качестве песка или щебня для легких бетонов и раст¬воров, крупных стеновых блоков, а также активной добавки к воздушной извести или цементу. Высокие декоративные качества и морозостойкость позволяют широко применять туф в качестве облицовочного материала для фасадов зданий.

Осадочные горные породы

• Осадочные горные породы образовались в результате осаж¬дения солей в высыхающих водоемах — химические осадки, скопления остатков растительного и животного мира — органо¬генные, а также в результате разрушения массивных горных пород магматического или осадочного происхождения — обло¬мочные.

• К химическим осадкам относят гипс, ангидрит, магнезит,

доломит и известковые туфы.

Гипс — горная порода, состоящая из минерала того же названия. Гипс применяют для производства воздушного вяжу¬щего — строительного гипса, а также в качестве облицовочного материала внутренних частей зданий в виде искусственного мра¬мора.

Ангидрит состоит из одноименного минерала — ангидрита CaSO4. Применяют его в качестве облицовочного материала, а также сырья для производства ангидритового цемента.

Магнезит состоит из минерала того же названия — магне¬зита MgCO3. Иногда он содержит примеси углекислых кальция и, железа. Твердость магнезита 3,5...4,0; цвет белый, от желто¬ватого до бурого. Применяют магнезит в качестве сырья для производства воздушного вяжущего — каустического магнезита и огнеупорных материалов.

Доломит состоит в основном из минерала доломита СаСО3-•MgCO3 с примесями глинистого, железистого, кремнистого и других веществ. Цвет серый, от желтоватого до бурого. Струк¬тура зернистая. По свойствам доломиты близки к плотным из¬вестнякам, иногда они обладают и более высокими, чем известняки, механическими свойствами. Применяют доломит для про¬изводства щебня, изготовления облицовочных плит, огнеупоров и вяжущих материалов.

Известковые туфы образовались при выделении СаСО3 из кислого уклекислого кальция, растворенного в воде. Очень по¬ристые известковые туфы используют как сырье для получения извести, а плотные с мелкими равномерно расположеннымипорами туфы применяют в виде штучных камней для кладки стен и в качестве щебня для легких бетонов.

• К органогенным породам относят различные карбонатные и кремнистые породы. Для строительных целей используют известняки, известняки-ракушечники, мел, диатомиты и трепелы.

Известняк образовался в водных бассейнах из остатков животного и растительного мира (или как продукт химических осадков). Рыхлые скопления раковин и их осколков скрепля¬лись углекислым кальцием. Известняк состоит в основном из минерала кальцита СаСО3 и примесей глины, доломита, квар¬ца и др. Плотность 1700...2600 кг/м3, прочность при сжатии 10... 100 МПа. Цвет белый, от желтоватого до бурого. Известняк используют для производства щебня, облицовочных плит и архитектурных деталей, а также для производства из¬вести и портландцемента.

Известняк-ракушечник — пористая горная порода, состоящая из раковин и их обломков, сцементированных известковым веществом. Плотность 900...2000 кг/м3, предел прочности при сжатии 0,4... 15,0 МПа и более. Применяют для изготовления стеновых камней и блоков, а также в качестве заполнителя для легких бетонов.

Мел — землистая горная порода, состоящая почти из чистого карбоната кальция. В качестве примесей встречаются глинистые вещества и зерна кварца. Мел обладает высокой дисперсностью. Применяют в качестве белого пигмента, для приготовления замазки, а также при производстве извести, портландцемента и стекла.

Диатомиты — слабо сцементированная, очень пористая крем¬неземистая порода, состоящая от панцирей диатомовых водорос¬лей и частично из скелетов животных организмов. Плотность 400... 1000 кг/м3, пористость 60...70%.

Трепелы — очень легкая глиноподобная порода, содержащая аморфный кремнезем в виде мельчайших шариков опала. Плот¬ность 500...1200 кг/м3, пористость 60...70%, коэффициент тепло¬проводности 0,17...0,23 Вт/(м-°С).

Применяют диатомиты и трепелы для изготовления тепло¬изоляционных материалов, легкого кирпича, а также в произ¬водстве гидравлических вяжущих в качестве активных минераль¬ных добавок.

Механические отложения образовались в результате физиче¬ского выветривания горных пород под влиянием воды и темпе¬ратуры. Продукты разрушения переносились ветром и особенно водными потоками на различные расстояния и оседали. Так образовались глины, песок, щебень и гравий из массивных гор¬ных пород.

К физическому и химическому выветриванию (разрушению) горных пород часто присоединяется еще биохимическое выветри¬вание, являющееся результатом жизнедеятельности животных и растительных организмов. В результате выветривания горных пород образуются дисперсные частицы, зерна и крупные облом¬ки; некоторые из них цементируются глиной, кальцитом или кремнеземом, образуя цементированные горные породы.

Песок — рыхлая смесь зерен различных пород крупностью 0,16—5,0 мм. В зависимости от условий образования пески бы¬вают горные, речные, морские, дюнные, барханные и др. Приме¬няют для приготовления бетонов и растворов.

Гравий — окатанной формы зерна крупностью 5...70 мм. Применяют в качестве заполнителя для бетонов.

Песчаники — горная порода, состоящая из зерен кварца, сцементированная глинистым, кремнеземистым или известковым веществом. Прочность песчаника зависит от вида цементиру¬ющего вещества, крупности и формы сцементированных зерен. Наиболее прочные кремнеземистые песчаники имеют предел проч¬ности при сжатии 200 МПа и более. Используют песчаники в качестве щебня для бетона, облицовки опор мостов и зданий, для дорожных покрытий, так как они имеют высокие морозо¬стойкость и прочность при истирании.

Конгломераты — горная порода, состоящая из сцементиро¬ванных зерен гравия, а брекчия — то же, из сцементированных зерен щебня. Конгломераты и брекчии используют в качестве щебня для бетонов, штучного камня и облицовочных плит.

Метаморфические (видоизмененные) горные породы

• Метаморфические горные породы образовались из магматиче¬ских и осадочных путем их преобразования под влиянием высо¬кой температуры и давления. В строительстве применяют гнейсы, глинистые сланцы, мраморы, кварциты.

Гнейсы по минералогическому составу являются аналогами гранита и имеют сланцевое строение. Используют гнейсы пре¬имущественно как облицовочные плиты, в виде бутового камня для* кладки фундаментов и стен неотапливаемых зданий, для тротуаров.

Глинистые сланцы состоят из уплотненных сланцевых глин. Цвет темно-серый, иногда черный. раскалы¬ваются на тонкие плитки, обладают высокой атмосферостойкостью и долговечностью, что позволяет использовать их в ка¬честве кровельного материала.

Мрамор — кристаллическая порода, образовавшаяся из из¬вестняков или доломитов. Кристаллы соединены без цементиру¬ющего вещества. Прочность мрамора до 300 МПа. Твердость небольшая — 3,0...3,5. Он сравнительно легко пилится на плиты и хорошо полируется. Применяют мрамор для облицовки внут¬ренних частей зданий, так как снаружи зданий полировка быстро утрачивается.

Кварциты — метаморфическая разновидность кремнистых песчаников с перекристаллизованными и сросшимися зернами кварца, так что цементирующее вещество неразличимо. Кварци¬ты стойки против выветривания, прочность достигает 400 МПа. Используют кварциты для облицовки зданий, опор мостов, а также как сырье для производства динасовых огнеупорных изделий.

Материалы и изделия из природного камия

Природные каменные материалы, обладая высокой атмосферостойкостью, прочностью и красивой окраской, широко приме¬няют в строительстве в виде блоков для кладки стен и фундамен¬тов зданий и сооружений, в виде облицовочных плит и камней • для наружных и внутренних стен зданий и сооружений, при строители, стве дорог, тротуаров, набережных, подпорных стенок и других сооружений, к материалам которых предъявляются осо¬бые требования по прочности долговечности и декоративности. В соответствии со СНиПом каменные материалы классифици¬руют по следующим признакам:

плотности — обыкновенные (тяжелые) с плотностью 1800 кг/м3 и более, легкие—менее 1800 кг/м3;

пределу прочности при сжатии — для обыкновенных 10... 100 МПа, а для легких 0,4...20 МПа;

степени морозостой¬кости — обыкновенные тяжелые имеют марки F15...500; легкие — F10...25;

степени водостойкости (коэффициенту размягчения) — 0,6...1.

Выбор горных пород для производства строительных мате¬риалов и изделий производят на основании результатов испыта¬ний образцов из них и технико-экономического анализа, целе¬сообразности использования данной породы в конкретных усло¬виях.

• Для кладки фундаментов и стен подземных частей зданий применяют бутовый, колотый и пиленый камень из плотных изверженных, осадочных и метаморфических горных пород.

Коэффициент размягчения камня, используемого для этих целей, должен быть не менее 0,7, морозостойкость — не ниже F15. В зависимости от формы бутовый камень бывает рваный, посте-

листый и лещадный (рис. 2.9). Бутовый камень имеет размеры 150...500 мм.

Крупные стеновые блоки (рис. 2.10) изготовляют из горных пород с плотностью до 2200 кг/м3 и пределом прочности при сжатии 2,5 МПа и выше. Крупные стеновые блоки, предназна¬ченные для механизированной укладки, имеют размеры от 300X800X900 до 3000ХЮ00Х500 мм.

• Облицовочные плиты и камни, элементы лестниц и площадок, парапетов и ограждений изготовляют из блоков природного камня путем их распиливания или раскалывания с последующей механической обработкой. В зависимости от физико-механиче¬ских свойств и строения исходной горной породы блоки делят на четыре группы:

I — блоки из гранита, сиенита, диорита, лабра¬дорита, габбро, кварцита, базальта, диабаза;

II—блоки из мрамора, брекчии и конгломератов, карбонатных пород и гипсо¬вого камня;

III — блоки из известняка и песчаника;

IV — блоки из вулканического туфа.

Горные породы, применяемые для изготовления блоков, долж¬ны иметь предел прочности при сжатии не менее 5 МПа, морозостойкость не менее F15, коэффициент размягчения 0,7...0,9.

Плиты, применяемые для настилки полов и облицовки стен, имеют прямоугольную форму и размеры в зависимости от породы и фактуры поверхности камня. Для фактуры «скала» изделия должны иметь толщину не менее 150 мм; для точечной, бороздчатой и рифленой фактуры — не менее 60 мм, а зеркаль¬ной поверхности — не менее 12 мм. Плиты изготовляют шириной 200...400 мм и длиной 300... 1000 мм. Из более прочных пород плиты изготовляют больших, а из менее прочных — меньших размеров.

К профильным элементам облицовки стен относятся цоколь¬ные плиты и камни для обрамления порталов, пояски карнизов, угловые и подоконные плиты. Их изготовляют из тех же мате¬риалов, что и облицовочные плиты, и придают самую разнооб¬разную фактуру лицевой поверхности.

Элементы лестниц и площадок, парапеты и ограждения де¬лают из мрамора, известняка, туфа, гранита, сиенита и других горных пород. Так же как и облицовочным плитам, лицевой поверхности элементов лестниц и площадок, парапетов и ограж¬дений придают самую разнообразную фактуру в зависимости от вида горной породы.

• При изготовлении различных художественных предметов народного потребления, выполнении мозаичных работ и высо¬кодекоративных отделок монументальных зданий широко применяют поделочный камень: яшму, родонит (орлец), лазурит, нефрит, малахит, янтарь и др.

• Материалы и изделия для дорожного строительства — бор¬товые камни, брусчатку, колотый или булыжный камень, щебень, песок и минеральный порошок — получают из изверженных и осадочных горных пород. Изверженные горные породы должны обладать следующими свойствами: предел прочности при сжатии глубинных горных пород — не менее 100, излившихся — не ме¬нее 60 МПа, коэффициент размягчения — не менее 0,9, водо-поглощение — не более 1,0%, морозостойкость — не менее F25, сопротивление удару—не менее 150 Н-см/см3, плотность — 2300 кг/м3 и более. Осадочные горные породы должны иметь плотность 2100 кг/м3, коэффициент размягчения не менее 0,75, водопоглощение не более 4%, морозостойкость не ме¬нее F25 и сопротивление удару 150 Н-см/см3. Горные породы не должны быть за¬тронуты выветриванием.

Бортовые камни, Брусчатка, Колотый булыжный камень

• Для подземных сооружений и мостов применяют плиты и кам¬ни из изверженных и осадочных горных пород. Для облицовки туннелей и надводных частей мостов используют гранит, диорит, габбро, диабаз, базальт с пределом прочности при сжатии не ниже 100 МПа. Морозостойкость указанных горных пород для этих целей F150.;.500. При изготовлении облицовочных плит из плотного известняка или песчаника их прочность должна быть не ниже 60, а морозостойкость не менее F100. Для облицовки подводных частей мостов применяют изделия из гранита, диорита, базальта и диабаза с пределом прочности при сжатии не менее 100 МПа и морозостойкостью не менее F150. Лицевые камни и облицовочные плиты для туннелей и мостов обрабатывают под фактуры «скала», бороздчатую или рифленую. Размеры и формы плит и камней устанавливают проектом.

Камни для гидротехнического строительства, используемые для внутренней части набросанных плотин, могут быть из осадоч¬ных пород прочностью 60...80 МПа с коэффициентом размягче¬ния не менее 0,7...0,8.

• Жаростойкие и химически стойкие материалы и изделия изготовляют из горных пород, не затронутых выветриванием. Для материалов и изделий, работающих в условиях высоких температур, используют хромит, базальт, диабаз, андезит, туф. Для защиты конструкций зданий от кислот (кроме плавиковой и кремнефтористоводородной) применяют облицовочные плиты из гранита, сиенита, диорита, кварцита, андезита, трахита, ба¬зальта, диабаза и кремнистого песчаника. Защита от щелочей достигается применением изделий из плотных известняков, доло¬митов, мрамора, магнезита и известкового песчаника. Для защи¬ты от действия высокой температуры и агрессивных сред исполь¬зуют камни правильной формы и фасонные, плиты облицовочные и плиты для полов (гладкие и рифленые), камень, щебень и песок для бетонов и растворов, а также тонкомолотые порошки в качестве наполнителя для бетонов, растворов, мастик, зама¬зок, шпаклевок и грунтовок.

Щебень получают дроблением различных горных пород до размера 5(3) ...70 мм.

Гравий — это рыхлое скопление обломков горных пород раз¬мером 5(3) ...70 мм, обкатанных в различной степени.

Песок — рыхлая масса, состоящая из зерен минералов и пород размером 0,16...5 мм. В зависимости от минералогического состава различают кварцевые, полевошпатовые, карбонатные пески. Применяют их для приготовления растворов и бетонов, для устройства оснований дорожных покрытий, дренажных сооружений.

Методы защиты природных каменных материалов от разрушения

Разрушение каменных материалов может происходить под действием воды как растворителя. Особенно активно действует на карбонатные породы вода, содержащая углекислоту, сернистые и другие кислотные соединения. Каменные материалы раз¬рушаются также при переменном действии воды и мороза. Если горная порода состоит из нескольких минералов, то разрушение ее может происходить от изменения температуры вследствие того, что коэффициент линейного расширения разных минералов не одинаков.

Горные породы разрушаются также от воздействия органи¬ческих кислот. Частицы пыли неорганического и органического происхождения, являющиеся бытовыми или промышленными отходами города, оседают на поверхности и в порах камня; при смачивании их водой возникают бактериологические процессы с зарождением микроорганизмов, которые разрушают камень за счет образования органических кислот. Скорость разрушения горной породы зависит также от качества и структуры ее, выра¬жающихся в наличии микротрещин, микрослоистости и размо¬кающих и растворимых веществ.

Для защиты каменных материалов от разрушения необходимо прежде всего предотвратить проникновение воды и ее раство¬ров в глубину материала, для этого применяют так называемое флюатирование. При обработке известняка флюатами (напри¬мер, кремнефтористым магнием) образуются нерастворимые в воде соли, которые закрывают поры в камне и тем самым повы¬шают его водонепроницаемость и атмосферостойкость.

1) конструктивная защита

2) нанесение гидрофомизирующих составов

3) флюатирование

4) покрытие олигомерными смолами

От воздействия углекислоты и образования сульфатов обли¬цовочные камни предохраняют путем пропитки их на глубину до 1 см горячим льняным маслом. Для предохранения от проник¬новения воды поверхность камня покрывают слоем раствора воска в скипидаре, парафина в легком нефтяном дистилляте или каменноугольном дегте. Защищают каменные материалы от раз¬рушения также конструктивными мерами, например путем обра-зования хорошего стока воды с поверхности камня, придания камню гладкой поверхности и т. д.