Обломочные горные породы. Виды, свойства, применение

Обломочные горные породы, классические — осадочные горные породы, состоящие целиком или преимущественно из обломков различных горных пород (магматических, метаморфических или осадочных) и минералов (кварц,полевые шпаты, слюды, иногда глауконит, вулканическое стекло и др.).

Различают обломочные горные породы несцементированные (рыхлые) и сцементированные (связующим веществом служат карбонаты (кальцит, доломит), оксидыкремния (опал, халцедон, кварц), оксиды железа (лимонит, гётит и др.), глинистые минералы и др).

Выделяются: грубообломочные породы, или псефиты, с размером обломков более 1 мм (несцементированные — глыбы, валуны, галька, щебень, дресва, гравий; сцементированные — конгломераты, брекчии, гравелиты и др.); песчаные породы, или псаммиты, с размером частиц 1-0,05 мм, по другой классификации, 1-0,1 (2-0,05 мм) (пески и песчаники); пылеватые породы, или алевриты, с размером частиц 0,05-0,005 мм (алевриты и алевролиты); глинистые породы, или пелиты, с размером частиц менее 0,005 мм (глины, аргиллиты и др.). Граница между алевритами и пелитами проводится по размеру частиц 0,005 (0,01 в других классификациях) мм. Глинистые породы могут быть как химические, так и обломочного происхождения. Выделяются также обломочные горные породы смешанного состава, сложенные обломками различной размерности, — песчаными, алевритовыми и глинистыми. К ним относятся широко распространённые, особенно среди современных континентальных отложений, различные суглинки и супеси. Дальнейшее подразделение обломочных горных пород в пределах структурных подтипов производится по минеральному составу обломков и другим признакам. К обломочным горным породам принадлежат также продукты вулканических извержений: вулканический щебень, пепел (рыхлые породы и их сцементированные разновидности — туфы), туфобрекчии и породы, переходные между обломочными и вулканогенными — туффиты и туфогенные породы (см. вулканогенно-осадочные породы).  Используют в качестве строительного материала (бутовый камень, балласт, щебень и т.п.), а пески, кроме того, — в стекольной и металлургической промышленности, глины — в огнеупорной и керамической промышленности, в буровых растворах и др. В речных и морских песках встречаются россыпи золота, платины, драгоценных камней, минералов титана, олова, вольфрама, редких и радиоактивных элементов.

Керамические материалы и изделия. Понятие. Сырьевые материалы. Свойство глин как сырья для керамики.

Состав и свойства глин как сырья для строительной керамики. Процессы, происходящие при обжиге глин. Основным сырьевым материалом для производства строительных керамических изделий является глинистое сырье, применяемое в чистом виде, а чаще в смеси с добавками – отощающими, плавнями, пластификаторами и др. глинистое сырье (глины) – продукт выветривания изверженных полевошпатных горных пород. Глинистые частицы имеют пластинчатую форму, между которыми при смачивании образуются тонкие слои воды, вызывая набухание частиц и способность их к скольжению относительно друг друга без потери связности. Поэтому глина, смешанная с водой дает легко формуемую пластическую массу. При сушке глиняное тесто теряет воду и уменьшается по объему. Этот процесс называется воздушной усадкой. Чем больше в глинистом сырье глинистых частиц, тем выше пластичность и воздушная усадка глин. В настоящее время природные глины в чистом виде резко являются кондиционным сырьем для производства керамических изделий. В связи с этим их применяют с введением добавок различного назначения. Добавки: 1) отощающие (их вводят в пластичные глины для уменьшения усадки при сушке и обжиге и предотвращения деформаций и трещин в изделиях. К ним относятся: шамот, шлаки, золы, кварцевый песок); 2) порообразующие (их вводят для повышения пористости черепка и улучшения теплоизоляционных свойств керамических изделий. Это древесные опилки, угольный порошок идр.); 3) плавни (их вводят с целью снижения температуры обжига керамических изделий. Это полевые шпаты, доломит, тальк и др.); 4) пластифицирующие (их вводят с целью повышения пластичности сырьевых смесей при меньшем расходе воды. Это высокопластичные глины, бентониты и др.); 5) специальные (для повышения кислотостойкости керамических изделий в сырьевые смеси добавляют песчаные смеси, затворенные жидким стеклом.).

Общая схема производства. 1) Добыча сырья , карьерные работы .Карьерная глина в естественном состоянии обычно не пригодна для получения керамических изделий.2)Приготовление формировочной массы( добывки).3) Формирование(Пластичный способ при естественной влажности смешивают с добавками воды до получения теста с влажностью от 18 до 28%. Этот способ производства является наиболее простым, наименее металлоемким и потому наиболее распространенным.-Жесткий способ формования является разновидностью современного развития пластического способа. Влажность формуемой массы при этом способе колеблется от 13 до 18%. Формование осуществляется на мощных вакуумных шнековых или гидравлических прессах. Формование при пластическом и жестком способах завершается разрезкой непрерывной ленты отформованной массы на отдельные изделия на резательных устройствах. Эти способы формования наиболее распространены при выпуске: сплошных и пустотелых камней, блоков и т.п. Бывает еще и литье способ). 4) Сушка . Перед обжигом изделия должны быть высушена до содержания влаги 5 – 6% во избежание неравномерной усадки, искривлений и растрескивания при обжиге.5) Обжиг – важнейший и завершающий процесс в производстве керамических изделий. Этот процесс можно разделить на три периода: прогрев сырца, собственно обжиг и регулируемое охлаждение. Интервал температур обжига лежит в пределах : 900 - 1100 С⁰ для кирпича, камня; 1100 – 1300 С⁰ для плиток для полов, фаянса; 1300 – 1450 С⁰ для фарфоровых изделий; 1300 – 1800 С⁰ для огнеупорной керамики.

П-Ц ДЛЯ БЕТОНА ДОРОЖНЫХ И АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ. СВОЙСТВА, СОСТАВ, ПРИМЕНЕНИЕ

В бетонных покрытиях дорог и аэродромов основными расчетными напряжениями являются напряжения от изгиба, так как покрытие работает на изгиб, к гк плита на упругом основании. Поэтому при расчете состава бетона надо установить такое соотношение между его составляющими, которое обеспечивает требуемую прочность бетона на растяжение при изгибе, а также достаточную прочность на сжатие и морозостойкость. Проектную прочность дорожного бетона устанавливают в зависимости от назначения бетона.

Марки бетона по морозостойкости назначают в соответствии с климатическими условиями района строительства. Для обеспечения требуемой морозостойкости бетона и его стойкости против совместного действия хлористых солей, применяемых для борьбы с гололедом, и замораживания бетона при отрицательных температурах водоцементное отношение следует принимать для однослойных и верхнего слоя двухслойных покрытий не более 0,5, для нижнего слоя двухслойных покрытий — не более 0,6, для оснований усовершенствования покрытий — не более 0,75.

Для бетона однослойных и двухслойных покрытий следует принимать п-ц не ниже М400 с содержанием трехкальциевого алюмината менее 10%, для оснований бетонных дорог допускается не ниже М300. Желательно использовать дорожные пластифицированные или гидрофобные цементы. Для бетона однослойных и верхнего слоя двухслойных покрытий применяют щебень, щебень из гравия и гравий только после промывки, при этом содержание в них глинистых, илистых и пылевидных частиц, определяемых отмучиваннем, не должно превышать 1,5% по массе (для нижнего слоя двухслойных покрытий 2%).

Щебень необходимо применять из прочных горных пород для однослойного покрытия и верхнего слоя двухслойных покрытий из изверженных пород — прочностью не менее 120 МПа, а из осадочных пород — не менее 80 МПа; для нижнего слоя двухслойных покрытий прочность щебня из изверженных пород должна быть более 80 МПа, а из осадочных — более 60 МПа.

Наибольший размер зерен щебня или гравия должен быть не менее: для верхнего слоя двухслойных покрытий — 20 мм, для однослойных и нижнего слоя двухслойных покрытий — 40 мм; для оснований покрытий — 70 мм.