Метаморфические горные породы: минеральный состав особенности строения, свойства и применения.

Метаморфические(видоизмененные)- обр. в рез. преобразования осадочных(мрамор, кварцит, глинистые сланцы) или изверженных(гнейсы) под действием высоких температур и давления. В условиях метаморфизма менялся минеральный состав, структура, происходила перекристаллизация минералов(без плавления) и формировались новые породы, более плотные, чем исходные осадочные.

Мрамор - метаморфическая порода, образовалась из известняков(реже доломитов) под действием высоких температур и огромного давления. Состоит из прочно сросшихся кристаллов кальцита, иногда с примесью доломита, сцепление кристаллов без цементирующего вещества, это придает высокую прочность на сжатие(до 300МПа) и на истирание и плотность(2600-2800), водопоглощение 0.1-0.7%. Цвет зависит от примесей: красный, розовый- примеси железистые соединения и марганец, серый и черный- орг.в-ва. Не рекомендуется для наружной отделки,т.к. под влиянием влаги, температур, сернистого газа он выветривается, теряет блеск, прим. для облицовки внутренних частей зд.

Кварцит - метаморфическая разновидность кремнистых песчаников с перекристаллизованными и сросшимися зернами кварца, стойки к выветриванию, пл-ть 2500-2700, Rсж=до 400, из-за большой твердости(7 и выше) трудно обрабатываются.Прим.: для облицовки зд., опор мостов и как сырье для произв-ва динасовых огнеупорных изделий.

Глинистые сланцы - плотная твердая глинистая порода сланцевого стороения, образ. из глин, сильно уплотнившихся и частично перекристаллизовавшихся под большим односторонним давлением, в отличие от глин не размокают в воде, при увлажнении не обладают пластичностью, долговечны, раскалываются на тонкие ровные плитки, этол позволяет использовать их как кровельный материал.

Гнейсы - образ в рез перекристаллизации гранитов, гранодиоритов, кварцевых порфиров и др. изверженных при высокой температуре и одностороннем давлении, поэтому имеют сланцеватое строение(кристаллы вытянуты в одном направлении), сланцеватость облегчает добычу и обработку, но уменьшает прочность вдоль слоев и стойкость против выветривания. Прим.:как облицовочные плиты, в виде бутового камня для кладки фундаментов и стен неотапливаемых зданий, для тротуаров.

 

29. Каковы условия образования, свойства и области применения известняка, мрамора, гравия, гранита, базальта, вулканического туфа, кварца и др.

Известняки - осадочная органогенная порода, сост. Из CaCO3+ примеси магнезита, кварца, глинистых, железистых и др. соед. Морского происхождения- уплотненные и сцементированные телесные остатки животных организмов. Цвет белый или с оттенками в зависимости от примесей. По структуре: плотные(пл-ть 2000-2600, Rсж=до 100), пористые(пл-ть 900-2000, Rсж=0.4-20), мраморовидные(состоят из зерен кальцита, связанных карбонатным цементом, более плотные, чем обычные 2600-2800, Rсж=60-180), Ракушечники(из раковин и панцирей моллюсков, слабо сцементированных известковым цементом),(ср. пл-ть 900-2000, Rсж=0,4-15, малая теплопроводность, легко распиливаются),землистые(Мел-затвердевший морской осадок, состоит из обломков кальцита, одноклеточных организмов и микроскопических раковин). Прим.:для произ. щебня, облицовочных плит, арх. деталей, извести и ПЦ, известняк-ракушучник- для изготовления камней и блоков, как заполнитель для легких бетонов, мел- в качестве белого пигмента, для приготовления замазки, при производстве извести, ПЦ, стекла.

Мрамор - метаморфическая порода, образовалась из известняков(реже доломитов) под действием высоких температур и огромного давления. Состоит из прочно сросшихся кристаллов кальцита, иногда с примесью доломита, сцепление кристаллов без цементирующего вещества, это придает высокую прочность на сжатие(до 300МПа) и на истирание и плотность(2600-2800), водопоглощение 0.1-0.7%. Цвет зависит от примесей: красный, розовый- примеси железистые соединения и марганец, серый и черный- орг.в-ва. Не рекомендуется для наружной отделки,т.к. под влиянием влаги, температур, сернистого газа он выветривается, теряет блеск, прим. для облицовки внутренних частей зд.

Гравий - осадочные механические отложения рыхлые, зерна окатанной формы крупностью 5-70 мм. Применяют для приготовления бетонов в качестве заполнителя.

Граниты - найболее распространенная магматическая порода, глубинная, кислая. В нем легко различаются 3 минерала: кварц(20-40%), полевые шпаты(40-70%) и слюды, мусковит и биотит(5-20%). Имеет ярко выраженное зернокристаллическое строение, плотность 2600-2700 кг/м^3, предел прочности при сжатии от 100 до 300МПа, а на растяжение- 1/40-1/60 предела прочности при сжатии. Цвет зависит от цвета полевого шпата, бывает серым, голубовато-серым, темно-красным. Большая мех. Прочность, стойкость против выветривания, морозостойкость обеспечивает применение в стр-ве Применяют для изготовления облицовочных плит, лестничных ступеней, полов, бортовых камней, щебня, также при стр-ве гидротехнических сооружений и сооружений памятников.

Базальт- магматическая излившаяся плотная породааналог габбро Цвет темный, скрытокристаллическая структура с некоторым кол-вом вулканического стекла, состоит из плагиоклаза и авгита, пл-ть 2900-3000,Rсж=500, но при наличии трещин до 100, твердые и хрупкие. Применяют как сырье для изготовления каменного литья, в качестве мат. для дорожных покрытий.

Вулканические туфы – магматическая излившаяся пористая порода- сцементированная туфовая лава, образованная при перемешивании во время извержений к жидкой лаве пепла и песка. В рез.быстрого охлаждения туфы имеют стекловидное пористое строение. Малая плотность. Применяется в качестве песка или щебня для легких бетонов и р-ров, крупных стеновых блоков, активной добавки к воздушной извести или цементу, как облицовочный материал(т.к. обладает декоративными качествами и морозостойкостью). Трассы - найболее уплотненные вулканические туфы.

Кварцит - метаморфическая разновидность кремнистых песчаников с перекристаллизованными и сросшимися зернами кварца, стойки к выветриванию, пл-ть 2500-2700, Rсж=до 400, из-за большой твердости(7 и выше) трудно обрабатываются. Прим.: для облицовки зд., опор мостов и как сырье для произв-ва динасовых огнеупорных изделий.

 

Назовите и опишите горные породы. Применяемые в качестве заполнителя для легких и тяжелых бетонов. Перечислите горные породы применяемые для производства минеральных вяжущих, укажите их состав и свойства.

Тяжелые бетоны: щебень - неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм, получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления, гравий - горная порода, рыхлый материал, образовавшийся в результате естественного разрушения (выветривания) твёрдых горных пород, гравий состоит из зёрен округлой формы размером 5-70 мм в поперечнике, может быть горным речным и морским,

горный гравий имеет шероховатую поверхность и содержит обычно примеси песка, глины и органических веществ. Речной и морской гравий чище горного, но его зёрна имеют гладкую поверхность, что ухудшает сцепление с цементно-песчаным раствором в бетоне, природный песок - рыхлая смесь зёрен крупностью 0,10—5 мм, образовавшаяся в результате разрушения твёрдых горных пород, природные пески в зависимости от генезиса могут быть аллювиальными, делювиальными, морскими, озёрными, эоловыми. Пески, возникшие в результате деятельности водоёмов и водотоков, имеют более округлую, окатанную форму, песок из отсевов дробления пород на щебень и их смеси.

Легкие бетоны: пемза – весьма легкая пористая порода, встречается в природе в виде отдельных обломков, благодаря наличию крупных и замкнутых пор не гигроскопична и морозостойка, большая пористость придает низкую теплопроводность и малую насыпную плотность, предел прочности при сжатии до 2,4 МПа, вулканический шлак - пузыристые и пористые куски лавы, выброшенные из кратера вулкана при взрывах и вспученные выделявшимися при застывании газами, образуются также из лавовых потоков, застывающих с бурным выделением газов, вулканический туф – образовывается из вулканических пеплов, имеют малую плотность, малое водопоглощение, высокая морозостойкость, диатомит – богата аморфным кремнеземом, рыхлая и землистая масс состоит из опала, образовался из водорослей диатомей, радиолярий и губок, между которыми осаждалась глина и ил, трепел – похож на диатомит, но содержит аморфный кремнезем в виде мельчайших шариков опала, керамзит - искусственный пористый материал ячеистого сложения, получаемый из легкоплавких глин или глинистых сланцев, способных вспучиваться, или из слабовспучиваемых глин с добавками при специальном режиме обжига, аглопорит - искусственный пористый заполнитель, продукт дробления шихты, изготовленной методом агломерации (спекания) из глинистых пород или глиносодержащих отходов добывающей промышленности, вспученный перлит — высокопористый каменный материал, получаемый путем нагрева до 850—1250° С изверженной водосодержащей горной породы —перлита, при нагревании перлита он вспучивается, увеличивается в объеме до 20 раз, вспученный вермикулит — пористый материал в виде чешуйчатых частиц, получаемый путем обжига дробленой горной породы—вермикулита при температуре 800—1000° С, при нагревании вермикулита происходит его дегидратация, сопровождаемая вспучиванием, при котором его объем увеличивается в 15—20 раз и более.

Особо тяжелые бетоны: барит, железные руды, дробь.

Минеральные вяжущие: известняк (осадочная горная порода органического, реже хемогенного происхождения, состоящая почти на 100 % из CaCO₃ (карбоната кальция) в форме кристаллов кальцита различного размера, цвет белый или светлый с оттенками, по структуре бывают плотные, пористые, мраморовидные, ракушечники, оолитовые, землистые (мел)), м агнезит (распространённый минерал, карбонат магния MgCO₃, Цвет — белый, желтоватый, серый. Кристаллы ромбовидные или столбчатые. Агрегаты зернистые, шестоватые. Встречается в гидротермальных месторождениях или в качестве продукта выветривания ультраосновных горных пород, С разбавленными кислотами магнезит реагирует без вскипания, чем отличается от похожего на него кальцита, Блеск - Стеклянный или тусклый, Прозрачен до просвечивающего, Твёрдость 4—4,5, Спайность - Совершенная в кристаллических разностях, Излом раковистый; хрупок), гипс (минерал из класса сульфатов, по составу CaSO₄•2H₂O. Волокнистая разновидность гипса называется селенитом, а зернистая —алебастром, Блеск стеклянный или шелковистый (у волокнистых разностей), спайность весьма совершенная в одном направлении (расщепляется на тонкие пластинки). Цвет белый, серый, иногда красноватый. Волокнистые разности дают занозистый излом. Черта белая. Система моноклинная. Плотность — 2,3 г/см³, твёрдость по шкале Мооса — 2. Текстура — массивная, излом неровный), кварц (SiO₂ один из самых распространённых минералов в земной коре, породообразующий минерал большинства магматических и метаморфических пород, В чистом виде кварц бесцветен или имеет белую окраску из-за внутренних трещин и кристаллических дефектов. Элементы-примеси и микроскопические включения других минералов, преимущественно оксидов железа, придают ему самую разнообразную окраску, Блеск стеклянный, в сплошных массах иногда жирный, Излом неровный или раковистый, Спайность отсутствует, Твердость 7).