Основные свойства главных породообразующих минералов горных пород
Контрольные вопросы: Классификация и свойства материалов. Древесина и древесные материалы. Полы паркетные. Металлические материалы. Материалы из природного камня. Керамические материалы. Стекло и стеклянные изделия. Материальные вяжущие и материалы на их основе. Материалы на основе полимеров. Лакокрасочные материалы. Декоративная отделка стен и перегородок. Обои. Виды. Характеристика. ПРИРОДНЫЕ КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ 1.1. Общие сведения Природный камень – один из древнейших конструкционных и отделочных строительных материалов. Долговечность этого материала позволила сохранить до нашего времени величайшие шедевры архитектуры. И в наши дни горные породы являются основным источником получения строительных материалов. Так, в результате относительно несложной механической обработки монолитных горных пород получают материалы в виде плит, блоков, бортовых и облицовочных камней, дорожной брусчатки, бутового камня, щебня и др. В огромных количествах используются рыхлые породы: валуны, гравий, песок, глина и др. Также горные породы являются главным сырьем для производства искусственных строительных материалов (строительной керамики, огнеупоров, стекла, цемента, извести и др.), для чего их подвергают сложным видам механической и химической обработки. В настоящее время в нашей стране на нужды промышленности стройматериалов ежегодно расходуется около 2 млрд. т горных пород. Рациональное использование природных каменных материалов обусловлено учетом их минералогического состава, декоративных характеристик (цвета, текстуры, насыщенности) и основных физико-технических свойств: плотности, пористости, водопоглощения, морозостойкости, теплопроводности, прочности, твердости, истираемости и др. Физико-технические и декоративные свойства природного камня определяют вид фактурной обработки его поверхности. Учет строителем совокупности свойств природного камня при возведении зданий и сооружений предопределяет их долговечность и архитектурную выразительность. Горные породы – это природные образования более или менее однородного состава и строения, образующие в земной коре самостоятельные геологические тела. Они слагают поверхностные слои земной коры толщиной 15…60 км. Горные породы представляют собой сочетание одного или нескольких минералов и могут быть мономинеральными (гипс, кальцит и др.) или полиминеральными (гранит, сиенит и др.). Минералами называются однородные по химическому составу, строению и физическим свойствам природные тела, образовавшиеся в земной коре в результате физико-химических процессов. В большинстве случаев минералы – твердые тела, иногда жидкие и газообразные. Всего в природе более 2 тыс. минералов, но в образовании горных пород участвуют лишь около 50. Такие минералы называются породообразующими минералами. Зная содержание минералов в горной породе, можно предопределять важнейшие свойства горной породы. Природные каменные материалы и изделия получают путем механической обработки горных пород способом дробления, раскалывания, распиловки, тески, шлифования или без таковых (песок, гравий). В природном каменном материале почти полностью сохраняются свойства исходной горной породы. изучают по заданию преподавателя по 3 - 4 разновидности породообразующих минералов и горных пород из числа изверженных, осадочных и метаморфических. Приборы, инструменты, материалы: коллекция породообразующих минералов, коллекция магматических горных пород, коллекция осадочных горных пород, коллекция метаморфических горных пород, образцы строительных материалов и изделий из природного камня, таблицы с показателями эксплуатационно-технических и эстетических свойств природных каменных материалов, породообразующих минералов, строительных материалов и изделий из горных пород, генетическая классификация горных пород, лупа, шкала твердости Мооса. Аттестационные вопросы 1. Что такое минерал, горная порода? 2. Как классифицируются горные породы по происхождению? 3. Каковы основные свойства породообразующих минералов? 4. Перечислить основные породообразующие минералы изверженных горных пород. 5. Перечислить основные породообразующие минералы осадочных горных пород. 6. Назвать главные эксплуатационно-технические свойства природного камня. 7. Какие виды строительных материалов и изделий изготовляют из горных пород? 8. Перечислить факторы, вызывающие разрушение строительных материалов из природного камня и способы защиты их от разрушения (коррозии). 9. Чем объясняется выбор способа и вида фактурной обработки поверхности природных каменных материалов? 10. Перечислить виды фактурной обработки природного камня. Таблица 1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Основные свойства главных породообразующих минералов горных пород
| Наименование минерала | Химическая формула | Физико-механические свойства | Группа по химическому составу | Особые свойства | В состав каких горных пород входит
| Применение в строительстве | |||||||||
| цвет | блеск | твердость | спайность | плотность, кг/м3 | прочность на сжатие, МПа | ||||||||||
| I. МИНЕРАЛЫ МАГМАТИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД | |||||||||||||||
| Кварц | SiO2 | бесцветный, молочный, желтый, прозрачный (хрусталь), фиолетовый (аметист), черный (морион) | стеклянный, на изломе жирный | 7 | весьма несовершенная | 2600 | до 2000 | кварца | Весьма кислото- и щелочестоек, при повышенных температурах в среде насыщенного пара взаимодействует с Са(ОН)2, плавится при 17100С, при быстром охлаждении дает кварцевое стекло. | Гранит, кварцит, порфир, песчаник. | В качестве мелкого заполнителя в тяжелых строительных бетонах и растворах, при производстве строительной керамики, стекла, асфальтобетона и др. | ||||
| Полевые шпаты плагиоклаз (кососкалывающийся) | Na[Al Si3O8]-альбит | белый, серый | стеклянный | 6 - 6,5 | совершенная |
2610… 2760 |
120… 170 | алюмосиликатов | Разрушаются под влиянием резких смен температур, под воздействием воды, углекислоты, плавятся при 1170…15500С. | Гранит, диорит, порфир | В качестве цветных песков при производстве отделочных растворов, в производстве керамики, глазурей. | ||||
| Ca[Al Si2O8] - анортит | серый с оттенками (зеленым, синеватым, красноватым) | стеклянный | 6 - 6,5 | совершенная | - | | - | Габбро, базальт, диабаз. | |||||||||
| Ортоклаз (прямоскалывающийся) | К[Al Si3O8] | розовый, красный, желтый, серо-розовый | стеклянный | 6 | совершенная | 2500… 2600 | 150 | алюмосиликатов | При раскалывании образует близкие по форме к кубу изделия. | Гранит, сиенит, порфир, гнейс, диорит. | В качестве цветных песков. | ||||
| Оливин | (Mg,Fe)2 SiО4 | оливково-зеленый | стеклянный и жирный | 6,5 -7 | несовершенная | 3200… 4350 | __ | силика-тов | По сравнению с авгитом и роговой обманкой стойкость против выветривания понижена. | Диабаз, базальт | __ | ||||
| Слюды: мусковит биотит | К Al2[Al Si3O10] ·[ОН]2 |
белый | стеклянный | 2 - 3 | весьма совершенная в одном направлении | 2700... 3100 | __ | Водных алюмосиликатов | Обладает высокой прочностью и вязкостью, понижают стойкость породы, ухудшает шлифовку. | Гранит, сиенит, габбро, порфир, и др. | В отделочных работах, при производстве рубероида. | ||||
| К(Mg,Fe)3 · [AlSi3O10]· [ОН,Fe]2 |
черный | стеклянный | 2 - 3 | - | | - | 2700… 3000 | __ | Водных алюмосиликатов | Стойкость ниже, чем у мусковита. | Гранит, сиенит, габбро, порфир, и др | В отделочных работах. | |||||
| Авгит (из числа пироксенов) Роговая обманка (из амфиболов) | Темноокрашенные минералы | Са(Mg,Fe,Al)· [(Si,Al2)2O6] Са2 Na (Mg,Fe)4 ·(Al,e)[(Si,Al)4ОН]2·[ОН]2 | зеленовато-черный, буро-черный
зеленый, бурый с оттенками | стеклянный стеклянный | 5 - 6,5 5,5 - 6 | совершенная совер-шен-ная | 3200... 3600 3100… 3300 | __ __ | железисто-магнезиальных силикатов алюмо-сили-катов | Придает породе хрупкость, затрудняет полировку, повышает сопротивляемость. Высокая ударная вязкость, повышают стойкость против выветривания. __ | __ Гранит (в небольшом количестве) | __ __ | |||
| 2. МИНЕРАЛЫ ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД | |||||||||||||||
| Кальцит | СаСО3 | бесцветный, молочно-белый с различными оттенками | стеклянный | 3 | весьма совершенная | 2600… 2800 | 90… 150 | карбонатов | Разрушается под действием кислот, неатмосферостоек, разрушается при действии высоких температур. | Плотные известняки, мрамор, мел. | Производство извести, цемента, побелочных составов, при производстве керамики, для отделочных работ. | ||||
| Доломит | СаСО3·MgСО3 | серо-белый с различными оттенками, иногда прозрачен | стеклянный | 3,5 - 4 | совершенная | 2800… 2900 | 15… 200 | карбонатов | Обладает высокой реакционной способностью к Са(ОН)2, кислотам. Декоративен. | Доломит, плотный известняк, мрамор. | Производство извести, для внутренних отделочных работ. | ||||
| Опал | SiО2·nН2О | бесцветный, молочно-белый с голубым, желтым, черным оттенками | стеклянный | 5 - 6 | весьма совершенная | 1900… 2500 | 90… 120 | кварца | Обладает высокой реакционной способностью к Са(ОН)2, высокодисперсной и внутренней микропористостью. | Диатомит, трепел, породы вулканического происхождения. | Для изготовления минеральных смешанных вяжущих веществ, в производстве силикатных бетонов | ||||
| Ангидрит | СаSО4 | белый, серый, голубоватый | стеклянный | 3 - 3,5 | совершенная | 2800… 3000 | 80… 100 | сульфатов | Растворяется в кислотах, воде, обладает пониженной морозостойкостью. | Ангидрит | Для приготовления ангидритовых вяжущих (гипсовых) веществ, для внутренней отделки. | ||||
| Магнезит | MgСО3 | бесцветный, белый, серый, желтый | __ | 3,5 -4,5 | __ | 2900… 3100 | 90… 150 | карбонатов | Обладает декоративными свойствами. Реакционно способен к кислотам. | Магнезит | Для получения магнезиальных вяжущих веществ. | ||||
| Гипс | СаSО4·2Н2О | белый с различными оттенками | стеклянный, иногда матовый | 1,5 - 2 | совершенная | 2200… 2400 | 15…80 | сульфатов | Сравнительно легко растворяется в воде, кислотах, неатмосферостоек, разрушается при высоких температурах. | Гипс | Для получения гипсовых вяжущих, цементов, смешанных вяжущих. | ||||
| Каолинит | Аl2O3·2SiO2· 2H2О | белый, иногда цвет зависит от примесей | __ | 1 | __ | 2600 | __ | алюмосиликатов | Наличие каолинита в составе горных пород понижает их водо- и морозостойкость. Устойчив в кислой среде. | Глины, известняки, песчаники, доломиты, мел и др. | Получение цемента, строительной керамики, фарфора. | ||||
| Тальк | Mg3[SiO4O10](OH2) | белый, бледно-зеленый, светло-желтый | жирный | 1 | весьма совершенная | 2700… 2800 | __ | сульфатов | Достаточно хорошо сопротивляется выветриванию. | Входит в состав тальковых сланцев и известняков в виде плотных листовых масс. | Для получения смазочных материалов. | ||||
| 3. МИНЕРАЛЫ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД Минералогический состав метаморфических горных пород идентичен исходным магматическим и осадочным горным породам | |||||||||||||||
Классификация горных пород по происхождению
Рис.1
Таблица 2
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1043; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!