Типы цемента
(различаются только в крупнообломочных породах)
Прочность крупнообломочных пород и их устойчивость в окружающей среде зависят от трех факторов: а) состава цемента, б) типа цемента, в) характера обломков.
Свойства сцементированных пород (на лаб. работах).
5.2.Хемогенные породы.
Образуются при химическом выветривании, переносе продуктов выветривания в виде истинных и коллоидных растворов с последующим выпадением их в осадок. Представители: гипс, ангидрит, доломит. Структура кристаллическая (зернистая) с различным размером кристаллов. (Хар-ка – на лаб. работах).
5.3.Органогенные породы.
Разделяются на зоогенные, состоящие из остатков животных (известняк, известняк-ракушечник, мел), и фитогенные, сложенные растительными остатками (торф, диатомит, трепел, угли, горючий сланец) ( Хар-ка–на лаб. раб.).
5.4.Породы смешанного состава.
К ним относятся лесс, лессовидные суглинки, опока, мергель. Все они, за исключением мергеля, являются континентальными отложениями. (Характеристика на лаб. работах). Здесь упомянем только лессовидные суглинки потому, что они широко распространены в Тамбовской области и являются главным основанием сооружений.
Состав лессовых пород:
название породы |
содержание частиц, %
|
пылеватых частиц |
> 50% |
глинистых частиц |
10-30% |
известкового материала |
10-15% |
примесь бикарбонатов |
до 3% |
Лессовидные суглинки обладают высокой пористостью (до 55 %); макроскопически видна пористость с вертикальной ориентацией пустот. При увлажнении размокают, теряют прочность, резко уменьшаются в объеме, из-за чего происходит просадка грунта, поэтому они ненадежны как основания сооружений.
6. Инженерно-геологические особенности.
Очень разнообразны, т.к. часть осадочных пород являются скальными грунтами, другие – связными или рыхлыми, многие содержат примесь органического вещества.
а) сжимаемость проявляется только в рыхлых и связных породах. Песчаные рыхлые породы уплотняются быстро и незначительно даже при кратковременных нагрузках – трамбовке, вибрации. Глинистые водонасыщенные грунты уплотняются только при длительной постоянной нагрузке. Чем выше влажность и больше содержание глинистых частиц, тем дольше они уплотняются под нагрузкой, например, под нагрузкой от здания. Скальные невыветрелые породы (доломит, песчаник) обычно несжимаемы.
б) Прочность на одноосное сжатие в скальных породах меняется от 0,8 до 200 МПа. Наиболее прочны доломиты (40-200 МПа), наименее прочны опока (0,8 – 5 МПа), гипс, аргиллит.
в) устойчивость к выветриванию зависит от состава, строения и степени связности пород. Устойчивость сцементированных обломочных пород (песчаников, конгломератов и др.) зависит от прочности обломков, типа и состава цемента. Обломки магматических и метаморфических пород устойчивее, чем обломки осадочных. Породы на базальном цементе устойчивее, чем на поровом и т.д. Из цементов самый устойчивый кремнистый, наименее устойчив– глинистый. Мергели и аргиллиты разрушаются легко. Известняки неустойчивы во влажной среде, более стойки доломиты. Связные глинистые грунты разрушаются быстрее в условиях переменного увлажнения и высыхания, промерзания и оттаивания.
г) растворимость и размокаемость в воде характерна для хемогенных, органогенных и тех обломочных пород, в состав которых входят растворимые в той или иной степени сульфаты, карбонаты и галогениды. Это гипс, известняки, и обломочные породы с неустойчивым к воде цементом. Растворимость карбонатов повышается с увеличением в воде содержания углекислоты.
д) водопроницаемость сравнительно высока в рыхлых обломочных породах (песках, галечнике, гравии), меньше в супесях и суглинках; глины и плотные скальные породы являются водоупорами.
е) влагоемкость и водоотдача: пески и крупнообломочные рыхлые грунты невлагоемкие, с большой водоотдачей; глинистые грунты влагоемки и слабо отдают воду.
ж) предрасположенность к усадке, просадке, набуханию, морозному пучению, суффозии. Просадка характерна для лессов и лессовидных суглинков, усадка и набухание свойственны суглинкам и глинам, морозное пучение происходит в водонасыщенных песчаных и глинистых породах, суффозия – в разно-зернистых пылеватых песках, песчаниках на известковом цементе
Лекция № 6.