Ответы на экзаменационные вопросы. (Мосты) / Магматические горные породы

Магматические горные породы делятся на глубинные и излившиеся. Глубинные (интрузивные) породы образовались в результате остывания магмы на большой глубине от поверхности земли в ус­ловиях высокой температуры и высокого давления. Глубинные горные породы обладают рядом общих свойств весьма малой пористостью и следовательно, большой плотностью и высокой прочностью. В связи с очень малой пористостью эти по­роды обладают весьма низким водологлощением, хорошей моро­зостойкостью, но высокой теплопроводностью. Средние показатели важнейших строительно-технических свойств таких пород: плот­ность 2600...3000 кг/м³. прочность при сжатии 100...300 Мпа, водопоглощение менее 1% по объему. Граниты - зернисто-кристаллическая порода, состоящая из кварца (20…40%), полевых шпатов (40…70%) и слюды (5...20%). Граниты имеют высокую механическую прочность при сжатии 100...250 МПа (иногда до 300 МПа). Сопротивление растяжению как у всех каменных материалов невысокое и составляет лишь около 1/30… 1/40 от сопротивления сжатию. Пористость гранитов не превышает 1…1,5%. Водопоглощение по объему не более 05%. что обеспечивает высокую морозостойкость. Гранит, как и большинство других плотных магматических пород, обладает высоким сопротив­лением истирали. Граниты благодаря своим техническим свойствам дол­говечная, и поэтому широко используется в строительстве: для за­щитной облицовки гидротехнических сооружений, набережных, мостов, цоколей зданий, полов общественных зданий, в качестве щебня для высокопрочного бетона. Сиениты - занимают около 2.65% магматических пород. Они окрашены в розовые серые и зеленоватые тона, что зависит от цвета полевых шпаков. Сиениты состоит из калиевых (50…70%) и натриевых (10…30%) полевых штагов темноокрашенных минера­лов (10…20 %) Если присутствует кварц, то породу называют кварцевым сиенитом. По физико механическим свойствам сиениты близки к гранитам, несколько уступая им в прочности из-за отсутст­вия кварца. Диориты - темно-серая мелкокристаллическая порода, со­стоящая из полевых шпатов (плагиоклазов) (около 75%) и темноокрашенных минералов (порядка 25%). Плотность 2800…3000 кг/м³ по прочности превосходят граниты и сиениты: прочность при сжа­тии 150...200 Мпа. Отличаются повышенной ударной вязкостью. Применяют для облицовки и в дорожном строительстве (брусчатка и т.п.) Габбро - крупнокристаллическая порода, темно-серого или почти черного цветах, что объясняется темной окраской плагиокла­зов (содержание около 50%) и темноокрашенных минералов (также порядка 50%). Плотность 2900…3300 кг/м³. Предел прочности при сжатии 200…350 Мпа. Габбро характеризуется высокой морозо­стойкостью и стойкостью против выветривания, хорошо полируется и имеет красивую текстуру, благодаря чему применяется для обли­цовки. Габбро используется также для покрытия дорог и для изго­товления щебня. Лабрадорит - разновидность габбро - очень декоративная по­рода, как правило черного цвета с синим или зеленым отсветом, состоящая из минерала лабрадор. Широко применяется для обли­цовки, изготовления памятников. Излившиеся массивные горные породы имеют или порфиро­вую или скрытокристаллическую стекловидную структуру. К породам, имеющим порфировую структуру, относится квар­цевые порфир, бескварцевый порфир, порфирит. Кварцевые порфиры по своему составу и своим физико-механическим свойствам близки к гранитам, но в силу своей неод­нородной структуры более хрупки и менее стойки на истирание и выветривание. Бескварцевые порфиры по своему составу близки к сиени­там, но обладают худшими физико-механическими свойствами. Порфирит - аналог диорита - излившиеся массивные породы, обладающие скрытокристаллической или стекловатой структурой, характеризуются плотностью, высокой прочностью, вязкостью, низкой истираемостью. Исключе­ние в этой группе составляет трахит. Трахиты - аналог сиенита - характеризуются заметной порис­тостью (плотность 2000…2200 кг/м³) в силу чего предел пресности при сжатии трахитов невысок - 50...90 Мпа, а морозостойкость, стойкость на истирание ниже, чем у сиенитов. Их используют как стеновой мате­риал, щебень для облегченного бетона, кислотостойкий материал. Андезиты - излившиеся аналоги диоритов - порода серого или желтовато-серого цвета, структура неполнокристаллическая (ино­гда порфировая) или стекловатая. Плотность андезитов 2200…2700 кг/м³ предел прочности при сжатии – 60…240 МПа - в зависимости от плотности и содержания темноокрашенных мине­ралов. Андезиты применяют к качестве кислотостойкого материала. Базальты - самая распространенная излившаяся горная поро­да, аналог габбро - породы темно-серого или черного цвета, скрытокристаллической или тонкозернистые (иногда порфировые), очень плотные (2700…3300 кг/м³) предел прочности при сжатии колеблется в широких пределах от 110 до 500 МПа (в среднем 200 250 МПа). Применяются главным образом в виде бутового камня и щебня для бетонов, в дорожном строительстве (для мощения дорог и улиц, например, брусчатка на Красной площади). Особо плотные породы использу­ют в гидротехническом строительстве. Базальты являются исход­ным материалом для литых каменных материалов и высококачест­венной минеральной ваты. Диабазы - мелкозернистая порода черного цвета, аналог габ­бро, обладают типичной диабазовой микроструктурой. Диабазы отличаются высокой твердостью и прочностью на сжатие (110...330 иногда до 450 МПа) и вязкостью, что обусловле­но большим содержанием железисто-магнезиальных силикатов и свойственной этим породам структурой. Диабазы обладают высо­кой стойкостью при истирании и применяются в виде брусчатки для мощения дорог и улиц. Излившиеся обломочные породы - рыхлые или цементиро­ванные - легкие пористые материалы характеризующиеся малой теплопроводностью и достаточной морозостойкостью. Вулканический пепел и песок - наиболее мелкие частицы ла­вы, обломки отдельных минералов, выброшенные при извержении вулкана. Размеры частичек пепла колеблются от 01 до 2 мм. Вулканический пепел и песок в силу быстрого остыва­ния имеют стеклообразное строение и следовательно, обладают определенной химической активностью, благодаря чему при добав­лении извести или цемента (а иногда и самостоятельно) они спо­собны к гидравлическому твердению Применяются как активная минеральная добавка к вяжущим. Пемза - очень пористая (до 80%) легкая порода в виде кусков размером 5 100 мм. Плотность пемзы в куске 300...900 кг/м³ , низкая теплопроводность -0.14..0.23 Вт/мК. Прочность пемзы невелика - 2...4 Мпа, но это достаточно для использования ее в качестве заполнителя при про­изводстве легких бетонов. Кроме того, пемза используется в моло­том виде как добавка к цементам и в качестве абразивного порошка (твердость пемзы около 6). Вулканические туфы - горные породы, образовавшиеся из вулканических пеплов. Вулканические туфы - пористая порода (пористость 30. 40%) в основном с замкнутыми порам, что обу­словливает их высокую морозостойкость; средняя плотность 800...1800 кг/м³ теплопроводность - не более 0.4 Вт/мК. Туфы используют как облицовочный материал, для изготовле­ния стеновых блоков, а также в виде щебня для легких бетонов. В тонкомолотом виде туф используют как добавку к цементам. Наиболее уплотненные вулканические туфы называются трасами. Туфовая лава - разновидность вулканических туфов, образо­вавшаяся при попадании пепла и пемзы, а огненно-жидкую лаву. По структуре, свойствам и областям применения туфовая лава анало­гична вулканическим.