18. Какие виды осадочных пород используются в строительной индустрии (для производства каких стройматериалов? )?

Осадочная порода используемая как строительный материал

Toggle navigation

Ремонт в регионах

Широкое применение в качестве строительного камня имеют породы, содержащие в основном СаСО3, MgCO3 • СаСО3 и SiO3, называемые соответственно известняками, доломитами и песчаниками. Известняк, мел и другие породы (гипс, ангидрит, магнезит) используют как сырье для производства вяжущих веществ; для изготовления кирпича и других искусственных камней применяют глину и песок, а для бетонов — песок и гравий.

Большинство осадочных пород имеет более пористое строение, чем плотные изверженные породы, а следовательно, и меньшую прочность. Некоторые из них сравнительно легко растворяются (например, гипсы) или распадаются в воде на мельчайшие нерастворимые частицы (например, глины).

Образование осадочных пород

Изверженные породы,находящиеся на поверхности земли, под влиянием смен температуры и влажности постепенно покрываются сетью тончайших трещин, разрыхляющих верхние слои. Замерзающая в трещинах вода, увеличиваясь в объеме, расширяет их, и порода постепенно распадается на отдельные куски и зерна (песок).

Этот процесс иногда усиливаемый действием ветра, называют физическим «выветриванием» породы.
Поверхность кусков камня и зерен песка, подверженная воздействию атмосферы и воды, гораздо больше, чем поверхность исходной массивной породы, что усиливает разрушающее действие окружающей среды. Сильнее всего действует вода с растворенными в ней углекислотой и кислородом. Например, гранит под влиянием колебания температуры и действия воды, содержащей углекислоту, разрушается, образуя природный щебень, песок (в основном кварцевый) и глину.

Текучие воды уносят щебень, песок, глину и другие образовавшиеся вещества, а затем отлагают их в новом месте, сортируя нерастворимые частицы по размерам. Вынесенные же растворимые вещества впоследствии отлагаются из пересыщенных растворов при испарении воды или в других особых условиях. Природный щебень истирается при движении воды или льда и превращается в более или менее окатанный гравий.

Осадочные породы, в зависимости от условий их образования, делят на следующие основные группы:

• а) обломочные породы или так называемые механические осадки (например, гравий,глины, пески), оставшиеся
  на месте разрушения пород или перенесенные водой, а также льдом (ледниковые отложения) или ветром (эоловые отложения);
• б) химические осадки (например, гипс и известковые туфы), образовавшиеся из продуктов разрушения пород, перенесенных водой в растворенном виде;
• в) органогенные породы, образовавшиеся из остатков некоторых водорослей и животных (скелеты губок, кораллов и т. п., раковины и панцыри ракообразных и др.); к органогенным породам относятся, например, мел, большинство известняков, диатомиты.

Кроме рыхлых пород (песок, гравий, глина) встречаются также осадочные породы (конгломераты, песчаники) зерна которых сцементированы различными природными «цементами». Эти цементы находились в растворенном или коллоидальном состоянии в воде и выпали в толще рыхлых осадков, сцементировав их зерна в сплошные горные породы различной плотности.

Осадочные породы существенно отличаются от изверженных по строению и составу, а следовательно, и по свойствам. Осадочные породы большей частью слоисты, поэтому их называют иногда пластовыми.

Известняки и доломиты

Известняки состоят главным образом из СаСОз. Если же в них присутствует и доломит, то их называют доломитизированными. Известняки образовались главным образом из скелетных остатков растительных и животных организмов, населявших моря. Эти остатки (целые или, чаще, разрушенные) впоследствии были сцементированы углекислым кальцием. Кроме органогенных, встречаются известняки химического происхождения, образовавшиеся вследствие выпадения углекислого кальция из водных растворов.
Для строительства наиболее важны следующие виды известняков:

Пористые известняки

• а) микропористые рыхлые (например, мел, применяемый в строительстве для производства извести, цемента, красок, замазок);
• б) пористые известняки (ракушечники, раковинные известняки и известковые туфы), применяемые главным образом в качестве стенового материала.

Плотные известняки

• а) обыкновенные плотные известняки;
• б) доломитизированные плотные известняки;
• в) метаморфические (видоизмененные) кристаллические известняки, называемые мраморами

Природными цементы

Наиболее широко применяются в строительстве обыкновенные плотные известняки. Они состоят из мелких зерен СаСО3, связанных или непосредственным сцеплением кристаллов или различными природными цементами:

• а) известковым, т. е. состоящим из СаСОз;
• б) известково-кремнистым, в котором кальцит смешан с водным (гидратным) кремнеземом (SiO2 пН2О)
• в) известково-глинистым (мергелистым), представляющим собой смесь СаСО3 и глины.

Известняки редко бывают вполне чистыми; в большинстве случаев кроме СаСО3 они содержат различные примеси кремнезема, окислов железа, глины, доломита и др.
Окремнелые известняки, содержащие некоторое количество кремнезема, обычно более прочны и стойки, чем другие виды известняков.

В зависимости от относительного содержания СаСО3 и глины породам дают названия. Наличие глины в известняке можно установить по величине коэффициента размягчения и пробой на водостойкость при многократном попеременном насыщении водой и высушивании. Наименее стойки известняки с глинистыми гфослойками. Мергелистые известняки и мергели в качестве строительного камня не применяют, их используют как сырье для производства цемента.

Цвет известняков зависит от примесей: при содержании органических веществ он серый, темносерый; при наличии окислов железа — желтый, бурый и красноватый; присутствие тонко распределенного серного колчедана пирита (FeS2)— придает светлому известняку сероватый или синеватый оттенок.

Из-за разнообразия состава и строения известняков строительные свойства последних различны и их нельзя установить только внешним осмотром. Плотные на вид известняки иногда легко разрушаются из-за наличия в них незаметных на глаз примесей глины или серного колчедана (FeS2).

Прочность на сжатие известняков колеблется в очень широких пределах—от 100 до 1000 кг/см2 (иногда до 1500—1800 кг/см2) — а объемный вес — от 1800 до 2600 кг/м3, чаще же всего в пределах 2200—2500 кг/м3.

При оценке качества известняков необходимо установить:

• а) предел их прочности при сжатии в сухом и насыщенном водой состоянии — для определения марки камня и коэффициента размягчения.
• б) степень морозостойкости при попеременном замораживания образцов и оттаивании их в воде (15—25 и более циклов);
• в) в отдельных случаях степень водостойкости при попеременном насыщении образцов водой и высыхании (25 циклов и более).

Благодаря широкому распространению и сравнительной простоте добычи и обработки обыкновенные известняки доломитизированные известняки и доломиты применяют в строительстве чаще, чем другие породы. Их употребляют в виде бутового камня для фундаментов, стен неотапливаемых зданий или жилых домов в районах с теплым климатом, а наиболее плотные породы применяют в виде плит и фасонных деталей — для наружных облицовок зданий.

Известняковый щебень часто используют при устройстве щебеночных дорог и в качестве заполнителя для бетона. Наконец, известняки широко применяют как сырье для получения вяжущих веществ — извести и цемента.

Ракушечники

Известняки-ракушечники образовались из более или менее крупных обломков раковин, сцементированных, углекислыми (известковыми или известково-магнезиальными) солями, нередко с примесью глины, кремнезема и т. д. В результате получились сравнительно крупнозернистые породы. В отдельных случаях встречаются мелкопористые и более прочные разновидности ракушечников, сложенных из мельчайших обломков раковин (так называемые раковинно-шламовые известняки).

Из строительных свойств ракушечников наиболее ценны их способность легко распиливаться, а также небольшой объемный вес и малая теплопроводность, позволяющие уменьшать толщину наружных стен зданий по сравнению с кирпичными стенами, что — снижает стоимость стен.
В зависимости от степени и характера пористости объемный вес ракушечников изменяется в широких пределах — от 800 до 1800 кг/м3, а прочность при сжатии от 4 до 150 кг/см2 (редко выше).

Для наружных стен зданий наиболее пригодны ракушечник с объемным весом около 1200—1300 кг/м3 и с прочностью при сжатии 10—50 кг/см2.
В ряде мест на побережьях Черного и Каспийского морей: (например, в Молдавии, Одесской области, ряде районов Крыма и Азербайджана) ракушечник является основным материалом для кладки стен и перегородок; наиболее же плотные разновидности ракушечников и раковинных известняков используют и для кладки фундаментов, цоколей, наружной (отчасти и внутренней облицовки стен, а щебень ракушечника используется как: заполнитель для бетона и даже железобетона.

Строительные материалы и изделия из ракушечника

Камни из пористых пород. Раковинные известняки, ракушечники и туфы легко распиливаются на камни правильной формы и разных размеров.

К пиленому камню из ракушечника предъявляются следующие требования:

• объемный вес его не должен превышать 1300 кг/м3,
• водопоглощение — 30% от веса;
• по прочности при сжатии камни из ракушечника делятся на семь марок — от 4 до 50 (кг/см2).

Ракушечник должен выдерживать не менее 10 повторных циклов замораживания и оттаивания в воде (при 20-25°) без видимых признаков разрушения, сохраняя при этом не менее 75% прочности (по сравнению с прочностью насыщенных водой образцов, не подвергавшихся замораживанию).

Основные размеры камней из ракушечников и других пористых пород 390х190х188 мм. Номинальные (т. е. с учетом толщины шва раствора при кладке) размеры камня вообще должны быть кратны установленному единому строительному модулю — 100 мм. В данном случае номинальные размеры камней будут равны 400х200х200 мм, если толщину вертикальных швов принять равной 10 мм, а горизонтальных — 12 мм. Иногда изготовляют и более крупные камни, размеры которых (считая со швами кладки) также должны быть кратны 100 мм.
Сравнительно небольшая теплопроводность ракушечников и туфов дает возможность применять их для стен жилых, общественных и промышленных зданий.

Известковые туфы

Известковые туфы, образовавшиеся в результате выпадения СаСОз из холодных или горячих углекислых подземных вод,
обладают различной пористостью и, следовательно, разной прочностью. Очень пористые, ноздреватые туфы имеют объемный вес 1400—1700 кг/м3 и прочность до 100—150 кг/см2. Прочность при сжатии у более плотных разновидностей с равномерно распределенными мелкими порами доходит до 800 кг/м2. При высокой морозостойкости известковые туфы являются хорошим материалом для наружной облицовки зданий.

18. Какие виды осадочных пород используются в строительной индустрии (для производства каких стройматериалов?)?

Осадочные породы являются основанием, на котором возводятся различные инженерные сооружения: заводы, фабрики, мосты, до­роги, плотины. Чтобы не допустить ошибки в выборе места строитель­ства, необходимо предварительно исследовать основания, опреде­лить их физико-механические и несущие свойства.

Многие осадочные породы используются как строительные ма­териалы непосредственно, без какой-либо обработки, из других пород изготовляются различные строительные материалы.

В осадочных породах заключены огромные массы подземных вод. Качество подземных вод и условия их циркуляции зависят от состава, пористости, трещиноватости и других свойств осадочных пород.

Таким образом, в строительном и дорожном деле, гидрогеологии и ряде отраслей промышленности требуется знание осадочных пород и методов их исследования.

На осадочных породах развивается почва. Состав и свойства почв в значительной степени зависят от состава и свойств осадочных пород. Следовательно, осадочная петрография представляет инте­рес и для почвоведов и агрономов.

Практическое применение глин чрезвычайно разнообразно. Полими­неральные разности дают материал для изготовления кирпичей (кирпич­ные глины), грубой посуды (гончарные), черепицы, труб (черепичные, трубочные), клинкера (сплавленные кирпичи для мощения дорог), для глазури (легкоплавкие глины); богатые железом разности используются для изготовления красок (мумия, охра).

Более высокие сорта дают мономинеральные глины, употребляемые для изготовления фарфора, фаянса, бумаги, огнеупорных изделий, а также .в парфюмерии (каолиновые глины).

Поглощающие разности (флоридиновые и др.) употребляются для очистки сукон, при фракционировании нефтей, в медицине и т. п.

19. По каким признакам систематизируются хемогенные породы? Какие группы хемогенных пород выделяются?

Хемобиогенные породы образуются только на дне водоемов за счет высадки из растворов различных солей и за счет выпадения на дно отмерших организмов. Они подразделяются только по минералогическому составу. Многие из этих пород мономинеральные, т. е. состоят преимущественно из одного минерала. Иногда даже название породы совпадает с названием минерала. Выделяются следующие хемобиогенные породы:

карбонатные (известняк, мел, доломит, мергель),

кремнистые (диатомит, трепел, опока),

галоидные и сульфатные (каменная соль, гипс, ангидрит),

железистые породы (болотные руды),

фосфористые породы (фосфорит),

каустобиолиты (ископаемый уголь, торф).

20. Какие осадочные породы используются для нужд агропромышленного комплекса? Где именно?

Известняки, фосфориты (удобрения), соли (в пищу животным).

21. По каким признакам систематизируются биогенные породы? Привести примеры.

22.Основные источники материала для формирования осадочных пород.

Осадочная порода– ассоциация минералов, органические соединения, образовавшихся на поверхности земли ( в верхней части литосферы). Зона осадконакопления (это открытая система) – поверхностная часть литосферы на которой действуют различные процессы накопления осадочных пород.

Источники материала: 1) материнские породы подверженные выветриванию (кислые, основные, метаморфические, осадочные породы); 2) вулканический процесс и сопутствующие процессы (гидротермальный); 3) космический источник (космос) (в солях обнаружены сферы магнетита – космические шарики) было направление на их изучение.

Составные части осадочных пород

Осадочные породы состоят из различных по составу и происхождению частей — компонентов.

Аллотигенные компоненты, принесенные из других облас­тей — источников питания. Это, главным образом, обломочный или терригенный материал, поступающий с суши (terra-—земля), час­тично продукты перемыва осадков дна бассейна.

Аутигенные компоненты, возникающие на месте в осадке или породе (in situ) на разных стадиях образования, изменения или разрушения осадочных пород.

Важнейшие виды осадочных пород и их строительные свойства

Многие осадочные породы используют как сырье для получения других строительных материалов, а некоторые – для непосредственного применения в качестве строительного камня.

Песок и гравий – горные породы, образовавшиеся в результате выветривания различных горных пород. Размер зерен песка – 0,16–5 мм, гравия – 5–70 мм и более.

Глины являются тонкообломочными отложениями, образовавшимися в результате выветривания полевошпатовых горных пород (граниты, гнейсы и др.). По составу глины представляют собой смесь минералов каолинитовой группы с зернами кварца, слюдой, оксидами железа, карбонатами кальция и магния. Каолинитовые глины (каолин) имеют белый цвет, другие глины в зависимости от вида и количества примесей могут иметь разный цвет, вплоть до черного. Глина при увлажнении приобретает пластические свойства и после обжига переходит в камневидное состояние. Она является основным сырьем в керамической промышленности и производстве цементов.

Гипс и ангидрит– породы химического происхождения, состоящие в основном из минерала гипса и ангидрита. Внешне и по своим физико-механическим свойствам они мало отличаются друг от друга. Их применяют для производства вяжущих веществ, а некоторые разновидности – для внутренней облицовки зданий.

Магнезит – порода химического происхождения, состоящая в основном из минерала магнезита. Его применяют для изготовления огнеупорных изделий, частично для получения вяжущих веществ (каустического магнезита).

Мел – порода органогенного происхождения, обычно белого цвета, землистого сложения, представлена микроскопическими раковинами простейших организмов. По химическому составу почти целиком состоит из карбоната кальция, имеет небольшую прочность. Применяют в качестве белого пигмента в красочных составах, при приготовлении замазки, а также при производстве извести и портландцемента.

Диатомит – органогенная порода, образовавшаяся из панцирей диатомовых водорослей и отчасти из скелетов радиолярий и губок, между которыми осаждались тончайший ил и глина. Состоит в основном из аморфного кремнезема в виде минерала опала.

Трепел – порода, образовавшаяся раньше диатомита. В отличие от него состоит из аморфного кремнезема в виде мельчайших шариков опала, сцементированного опаловым цементом. Диатомит и трепел близки по свойствам, используются для изготовления теплоизоляционных материалов, в качестве активных минеральных добавок к вяжущим веществам. С течением времени трепел превращается в тонкопористую или плотную, трудно размокающую породу – опоку, почти полностью состоящую из аморфного кремнезема. В качестве строительного камня главным образом применяют известняки различных видов, доломиты и песчаники.

Известняки в большинстве случаев являются органогенными породами, но встречаются известняки химического происхождения (известковые туфы). Состоят в основном из минерала кальцита, но часто содержат различные примеси (кремнезем, глину, доломит, оксиды железа, органические соединения), в зависимости от которых цвет известняков может быть от белого до темно-серого с различными оттенками. Примесь глины в известняках, применяемых в качестве строительного камня, даже в небольшом количестве (3–4 %) резко уменьшает их водо– и морозостойкость.

Плотные известняки (плотность более 1800 кг/м 3 ), состоящие из мелких зерен кальцита, связанных непосредственным сцеплением кристаллов или различными природными цементами (известковым, известково-кремнистым), используют в качестве бутового камня (для фундаментов, стен неотапливаемых зданий или жилых домов в районах с теплым климатом), плит и фасонных деталей для облицовки стен, цоколей и карнизов, ступеней, а также в качестве щебня для бетона, основания для дорог и сырья для получения извести и портландцемента.

Известняки-ракушечники – пористые горные породы, которые характеризуются небольшой плотностью, низкой прочностью и малой теплопроводностью. Их применяют в виде камней правильной формы для кладки стен, а наиболее плотные разновидности – для облицовки стен, а также в качестве щебня для легкого бетона.

Известковые туфы – пористые известняки химического происхождения. Несмотря на значительную пористость, известковые туфы характеризуются достаточной морозостойкостью, так как вследствие ячеистого строения (поры замкнутые или крупные) они имеют относительно низкое водопоглощение. Разновидность известкового туфа – травертин, имеющий мелконоздреватое строение и высокую прочность при сжатии (до 80 МПа), применяют для облицовки зданий.

Доломит – порода химического происхождения, состоящая из минерала доломита. Свойства его близки к известняку плотному. Применяют доломит для тех же целей, что и известняки, а также для производства огнеупоров и теплоизоляционных материалов.

Песчаники, конгломераты и брекчии – породы, образовавшиеся из рыхлых отложений разрушившихся горных пород в результате цементации их различными природными цементами (известковым, кремнистым, глинистым, железистым и др.). В результате цементации песков образуются песчаники, зерен гравия – конгломераты, природного щебня – брекчии. В качестве строительного камня применяют наиболее прочные и стойкие известковые и кремнистые песчаники, а также конгломераты и брекчии на этих природных цементах. Большинство песчаников – плотные, тяжелые и теплопроводные материалы. Их используют главным образом для кладки фундаментов, стен неотапливаемых зданий, ступеней, тротуаров, облицовки зданий, а также в виде щебня для бетонов и для других целей. Конгломераты и брекчии, обладающие декоративностью, используют в качестве облицовочного камня.

Глинистые сланцы – типичные сланцевые породы, образовавшиеся из глин; цвет черный или темно-серый. Глинистые сланцы не размокают в воде, стойки к выветриванию, легко раскалываются на тонкие ровные плитки (3–10 мм), применяемые как кровельный материал (природный шифер).

Мраморы образовались в результате видоизменения известняков (реже доломитов) и состоят из прочно сросшихся кристаллов кальцита, иногда с примесями зерен доломита, марганцевых, железистых и углеродистых соединений, придающих им различную окраску. При неравномерном распределении примесей мраморы имеют пеструю окраску с различными узорами, придающими камню декоративность. Мраморы отличаются высокой плотностью, малым водопоглощением, большой прочностью при сжатии, но обладают небольшой твердостью. Мрамор хорошо шлифуется и полируется, распиливается на тонкие плиты. Его широко применяют для внутренней облицовки стен, изготовления ступеней, подоконных досок и других изделий. Разновидности мрамора, непригодные для штучных изделий, или отходы при обработке мрамора в виде крошки используют в качестве заполнителя для отделочных растворов и бетонов.

Для наружной облицовки зданий большинство мраморов применять не рекомендуется, так как под влиянием атмосферных агентов (воды, сернистого газа, изменений температуры и др.) поверхность мрамора теряет декоративный вид и подвергается заметной коррозии (становится тусклой, шероховатой и более пористой).

Кварциты образовались в результате видоизменения кремнистых песчаников. Они имеют плотную структуру и состоят из перекристаллизованных зерен кварца, скрепленных кварцевым цементом. Окраска – белая, красная, темно-вишневая. Кварциты применяют для наружной облицовки повышенной стойкости, подферменных камней в мостах, иногда в качестве щебня и бута, а также как сырье для изготовления динасовых огнеупоров.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

XVI. Список древесных пород, зимующих в открытом грунте в средних и отчасти в северных губерниях, по опытам, произведенным в течение 50 лет

XVI. Список древесных пород, зимующих в открытом грунте в средних и отчасти в северных губерниях, по опытам, произведенным в течение 50 лет (12 лет под Ленинградом, в Лесном институте, и 38 лет под Москвою, в Тимирязевской академии)В этом списке обращено особенное внимание на те

Какие бывают виды редьки и какие виды более полезны?

Какие бывают виды редьки и какие виды более полезны? Бывает редька белая, которую надо сеять весной, как можно раньше, напоминающая по вкусу редис. Бывает черная, которую надо сеять в начале лета, чтобы не переросла к моменту уборки. Бывает зеленая, маргеланская, менее

6.1. Свойства проростков

6.1. Свойства проростков Мало кто сегодня владеет достоверной информацией о свойствах проросших семян. Приобретая рис, покупатель делает это с определенной целью: приготовить блюдо. Навряд ли в его голове появится мысль, что эти зерна можно проращивать и употреблять в

Строительные работы пчелы

Строительные работы пчелы Строительство сотов Чешуйки воска пчела собирает зубцами пыльцевого гребешка задних ножек, переносит их передней парой ножек к челюстям, разминает и перемешивает с одновременным добавлением секрета челюстных желез. Воск смягчается и

Важнейшие виды пород и их строительные свойства

Важнейшие виды пород и их строительные свойства Гранит и близкие к нему переходные породы (гранитоиды) состоят из кварца, полевых шпатов, слюды, иногда роговой обманки или авгита. Это самые распространенные из всех магматических пород. Цвет породы определяется цветом

Полезные свойства

Полезные свойства Цветная капуста – однолетнее растение.Цветная капуста является диетическим продуктом, а по составу и наличию полезных веществ, она прочно обогнала всех своих ближайших родственников. Цветная капуста богата белками, аскорбиновой и фолиевой кислотой, в

Полезные свойства

Полезные свойства Кольраби отличается очень богатым составом – она буквально насыщена витаминами и минералами. Кроме белков, жиров, углеводов, пищевых волокон, мякоть кольраби содержит крахмал, натуральные сахара, ферменты, органические кислоты; витамины А, С, Е, К, РР,

Полезные свойства

Полезные свойства По сбалансированному содержанию витаминов салат занимает особое место среди овощных культур. Особенно много в его листьях витаминов группы В – тиамина (B1), рибофлавина (В2) и пиридоксина (В6). Из жирорастворимых витаминов в салате имеются токоферол (Е) и

Глава 2 Современные строительные материалы для ремонта и строительства загородного домa

Глава 2 Современные строительные материалы для ремонта и строительства загородного домa Общие сведения о строительных материалах Строительные материалы характеризуются прочностью, плотностью, пористостью, теплопроводностью и другими свойствами.Кирпич. Его

Строительные растворы

Строительные растворы Строительные растворы — это смеси из вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя, приобретающие в результате процесса твердения однородную камнеподобную структуру. До затвердевания их называют растворными смесями и используют для каменной

Обрезка и формирование деревьев семечковых и косточковых пород

Обрезка и формирование деревьев семечковых и косточковых пород Косточковые породы являются скороплодными, поэтому процесс формирования крон у них менее продолжителен, чем у яблони, и длится 5—6 лет. Обрезка ускоряет формирование деревьев, однако ее необходимо

Строительные материалы для каркаса

Строительные материалы для каркаса Выбирая материалы для изготовления каркаса, необходимо помнить, что они должны противостоять серьезной нагрузке. Это воздействие не только внешних факторов (ветра, дождя и снега), но и значительной разницы между внутренней и внешней

Применение и свойства

Применение и свойства Полезные свойстваИспользование в медицине обусловлено удивительным составом полезных веществ: калий, кальций, магний, витамины группы В, растительный белок, ниацин, фосфор, азот, медь, цинк, нуклеиновые кислоты. Это сильное иммуностимулирующее

Источник https://www.masterovoi.ru/stroy-mat/osadochnye-porody

Источник https://studfile.net/preview/6333591/page:6/

Источник https://garden.wikireading.ru/7744