Строительные материалы и изделия

Осадочные горные породы

• Осадочные горные породы образовались в результате осаж­дения солей в высыхающих водоемах — химические осадки, скопления остатков растительного и животного мира — органо­генные, а также в результате разрушения массивных горных пород магматического или осадочного происхождения — обло­мочные.

• 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 вяжу­щего — строительного гипса, а также в качестве облицовочного материала внутренних частей зданий в виде искусственного мра­мора.

Ангидрит состоит из одноименного минерала — ангидрита CaS04. Применяют его в качестве облицовочного материала, а также сырья для производства ангидритового цемента.

Магнезит состоит из минерала того же названия — магне­зита MgC03. Иногда он содержит примеси углекислых кальция и, железа. Твердость магнезита 3,5...4,0; цвет белый, от желто­ватого до бурого. Применяют магнезит в качестве сырья для производства воздушного вяжущего — каустического магнезита и огнеупорных материалов.

Доломит состоит в основном из минерала доломита СаС03-

• МёСОз с примесями глинистого, железистого, кремнистого и других веществ. Цвет серый, от желтоватого до бурого. Струк­тура зернистая. По свойствам доломиты близки к плотным из­вестнякам, иногда они обладают и более высокими, чем извест­няки, механическими свойствами. Применяют доломит для про­изводства щебня, изготовления облицовочных плит, огнеупоров и вяжущих материалов.

Известковые туфы образовались при выделении СаСОз из кислого уклекислого кальция, растворенного в воде. Очень по­ристые известковые туфы используют как сырье для получения извести, а плотные с мелкими равномерно расположенными порами 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 скрепля­лись углекислым кальцием. Известняк состоит в основном из минерала кальцита СаСОз и примесей глины, доломита, квар­ца и др. Плотность известняка 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 из­вести 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. Цвет его белый. Применяют в качестве белого пигмента, для приготовления замазки, а также при производстве извести, портландцемента и стекла.

Диатомиты — слабо сцементированная, очень пористая крем­неземистая порода, состоящая от панцирей диатомовых водорос­лей 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. Плот­ность 500...1200 кг/м3, пористость 60...70%, коэффициент тепло­проводности 0,17...0,23 Вт/(м-°С).

Применяют диатомиты и трепелы для изготовления тепло­изоляционных материалов, легкого кирпича, а также в произ­водстве гидравлических вяжущих в качестве активных минераль­ных добавок.

Механические отложения образовались в результате физиче­ского выветривания горных пород под влиянием воды и темпе­ратуры. Продукты разрушения переносились ветром и особенно водными потоками на различные расстояния и оседали. Так образовались глины, песок, щебень и гравий из массивных гор­ных пород.

Химическое выветривание проявлялось в результате взаимо­действия составных частей горных пород с различными веще­ствами, находящимися в атмосфере. Так, полевой шпат (орто­клаз) под действием воды и углекислоты (находящейся в возду­хе) разрушался, образуя минерал каолинит:

К20- А1203- 6Sio2-f2H20-fC02 = К2СО3 + 4Si02 +

(поташ)

+ А12Оз - 2Si02- 2Н20

(каолинит)

К физическому и химическому выветриванию (разрушению) горных пород часто присоединяется еще биохимическое выветри­вание, являющееся результатом жизнедеятельности животных и растительных организмов. В результате выветривания горных пород образуются дисперсные частицы, зерна и крупные облом­ки; некоторые из них цементируются глиной, кальцитом ИЛИ кремнеземом, образуя цементированные горные породы. В зависи­мости от крупности зерен и цементации их различают следующие виды механических отложений осадочных горных пород.

Песок — рыхлая смесь зерен различных пород крупностью 0,16—5,0 мм. В зависимости от условий образования пески бы­вают горные, речные, морские, дюнные, барханные и др. Приме­няют 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 цементиру­ющего вещества, крупности и формы сцементированных зерен. Наиболее прочные кремнеземистые песчаники имеют предел проч­ности 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 морозо­стойкость и прочность при истирании.

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