2.6 Рыхлые и цементированные механические осад. Горные породы.

Механич. отложения (рыхлые и цементиров.) образовались в рез-те разрушения других пород под воздействием процесса выветривания (деструкция горных пород под действием солнечной энергии). Рыхлые (гравий, глины, пески), оставшиеся на месте разрушения пород или перенесенные водой, а также льдом (ледниковые отложения) или ветром (эоловые отложения), цементированные песчаники, конгломераты, брекчии). Механические отложения по крупности фракций подразделяют на валуны размером от 15 см до 1 м, гравий — от 5 мм до 15 см, песок — 0,15-5 мм, пыль — 0,005-0,15 мм, глину — до 0,005 мм. Песчаники представляют собой обломочные породы, кварцевые пески, сцементированные известняковым или кремнеземистым илом, глиной и др. Из обломочных пород, применяемых в строительстве, наиболее распространенными являются гравий и песчаник. Их используют как заполнители для обычных бетонов, при устройстве асфальтовых покрытий и шоссейных дорог. Такие сцементированные песчаники, как конгломераты и брекчии, отличаются формой входящих в них частиц. В состав конгломератов входит гравий, в брекчии — природный мелкий хрящ (щебень), а в состав обычных песчаников — песок. Брекчии в зеркальной фактуре представляют собой красивый декоративный камень с мозаичным рисунком.

По крупности составляющего песка песчаники разделяют на крупно- (1-2 мм), средне- (0,5-1 мм) и мелкозернистые (менее 0,5 мм). Наиболее прочны кремнистые песчаники. Они трудны в обработке, но хорошо полируются и долговечны. Предел прочности от 80 до 200 МПа. Некоторые из известковых песчаников тоже имеют прочность до 200 МПа, однако они менее долговечны. Все другие песчаники имеют прочность ок 20-40 МПа. Наиболее слабыми являются глинистые песчаники; они не морозостойки и не водостойки.

Цвет - в зависимости от связующего вещества. В строительстве песчаники применяют для покрытия тротуаров, ступеней лестниц, облицовки зданий, устройства фундаментов и производства щебня. Глина – продукт разрушения полевых шпатов и слюд. Каолиновые глины минерал каолинит, окрашены в светлые тона, жирные на ощупь, малопластичны, огнеупорны, исп. В керамич. промышл. Полимиктовые глины наличие двух и более минералов, причем ни один из них не является преобладающим. Окрашены в бурые, коричн., серые и зеленоватые тона. Обычно содержат значительное кол-во песчаной и алевритовой примеси и различные карбонаты, сульфаты, гидроокислы железа и тп. Полим. и гидрослюдистые глины исп. для изготовления кирпича, губой керамики. Глины являются компонентом сырьевой смеси в производстве цемента. Если глина не сод железа(менее 1%) – белый цвет, 2-3% - серовато-желтоватая, 3-5% - красно-бурая, готовят кирпич. Если в глине есть известняк – она вспучивается. Глина+вода= пластичное тесто. Коэф. пластичности ( проф. Земятчинский). Из глины скатывают шарик d=1мм,. к= Р(d1-d) P- нагрузка до первой трещины d- диаметр до деформации Если к< 12 — тощая глина с большим содержанием песка. к=12-20 — средняя. к=20-26 — жирная глина. Огнеупорность свойство глин выдерживать действие высокой температуры без деформации.

• огнеупорные(огнеупорность выше 1580оС)-каолиновые глины, содержащие мало примесей.

• тугоплавкие(1350-1580)- Fe2O3, кварцевый песок и др. примеси в большем количестве.

• легкоплавкие(ниже 1350)-содержат значительное количество примесей.

Огнеупорность определяется с помощью конусов Зегера глина затворяется водой, устанавливается в форме конуса (пирамиды), когда начинает изгибаться и касаться подставки =>t огнеупорности.

2.7 химические осадочные горные породы. Карбонатные породы.Известняк и доломит Главной составной частью известняков является кальцит СаСО3, но, кроме него, в эту горную породу входят также глинозем, магнезит, кремнезем и иногда в небольшом количестве органические вещества. Средняя плотность известняков — 1700-2500 кг/м3, твердость по Моосу равна 3. Известняки без примеси имеют белый цвет, при наличии в них примесей: серый, желтоватый, розовый. Связь между зернами известня­ка достигается кристал­лизационным сцеплением или цементацией. Примеси MgCO3 и SiO2 повышают твердость, прочность и стойкость известняков. Примеси гипса и ангидрида крайне нежелательны. Весьма плотными известняками являются доломитизированные и мраморовидные. К наиболее прочным и стойким известнякам относятся известня­ково-кремнистые, содержащие аморфный кремнезем. Прочность плотных известняков составляет 50-300 МПа. Известняки и доломиты, благодаря широкому распростронению, легкой добыче и обработке, широко применяют для кладки фундаментов и стен (бутовая кладка), для устройства лестничных ступеней, подо­конников, облицовочных плит и других архитек­турных деталей, Известняковый щебень используют в качестве заполнителя для тя­желых бетонов. Известняк служит также сырьём для производства вя­жущих веществ, воздушной и гидравлической извести, портландского цемента и т. д. Доломит используют для получения вяжущих и огнеупорных материалов в цементной, стекольной, керамической и металлургической пром-ти.

Доломит. (CaMg(CO3))2 белый, желтовато-белый, серо-бурый. Микрозернистые и кристалическозернистые структуры. Известняковые туфы (травертины) образуются в результате выпаде­ния осадка из горячих и холодных подземных углекислых вод, выходя­щих на поверхность. Туфы имеют губчатое строение и могут служить декоративным материалом. Применяют их в архитектуре малых форм, для устройства гротов, беседок, фонтанов. И­вестняковые туфы высокой прочности можно использовать для кладки цокольных частей зданий. Мергель представляет собой известково-глинистую породу, содержащую 35-65% глинистого вещества, и широко используется как сырье для производства портландцемента. Малоустойчив: от воды он набухает, а при замер­зании разрушается. Сульфатные горные породы Гипс CaSO4·2H2O скопление белых или бесцветных кристаллов, иногда окрашенных механическими примесями в голубые, желтые или красные тона. Плотность 2,3 г/см³,твердость 2. Для гипса хар-но волокнистое строение и шелковистый блеск.. Его прим. в пр-ве вяжущих вещ-в: стр. и формовочного гипса и др.

Ангидрит CaSO4-белый, серый, светло-розовый, светло-голубой минерал. Плотность 3,0 г/см³, твердость 3-3,5. Обычно встреч. в виде сплошных мелкозернистых агрегатов. Ангидрит и гипс иногда примен. как облицовочный мат-л для внутр. отделок зданий, а после пропитки водостойкими эмульсиями и для наруж. обделок. Ангидрид отличается от гипса большей твердостью.

Аллитовые породы. Высокое содержание глинозема Бокситы гидрооксид алюминия. Большое разнообразие внешнего вида, могут быть мягкими,рыхлыми,похожими на глину, плотными. Пластичностью не обладают, красные,бурые, зеленоватые, коричнивые. Исп дляч произв алюминия, огнеупоров, в качестве адсобента для очистки нефтепродуктов. Латериты. Каолинит+гидроокислы железа, красный,бурый,желтый, высокая стойкость против выветривания позволяет использовать в качестве строй материала.