
- •Глава 1. Основные свойства строительных материалов
- •§ 1. Физические свойства
- •§ 2. Механические свойства
- •§ 3. Химические свойства
- •Глава 2 материалы из древесины
- •§ 3 Основные сведения о древисине
- •§ 5. Древесные породы, применяемые в строительстве
- •§ 6. Физические и механические свойства древесины
- •§ 7. Пороки древесины
- •§ 8. Способы повышения долговечности деревянных конструкций
- •§ 9. Виды лесоматериалов и изделий из древесины
- •Глава 3. Природные каменные материалы
- •§ 10. Горные породы и их классификация
- •§ 11. Породообразующие минералы
- •§ 12. Горные породы, применяемые в строительстве
- •§ 13. Добыча и обработка природных каменных материалов
- •§ 14. Свойства и виды природных каменных материалов и изделий
- •§ 15. Способы защиты природных каменных материалов от разрушения
- •Глава 4. Керамические материалы
- •§ 16. Основные сведения о керамических материалах и изделиях и их классификация
- •§ 17. Сырье для производства керамических материалов
- •§ 19. Стеновые керамические материалы и изделия
- •§ 20. Керамические облицовочные материалы
- •§ 21. Керамические материалы и изделия специального назначения
- •Глава 5. Стекло и стеклокристаллические материалы
- •§ 22. Основные сведения о стекле
- •§ 23. Листовое стекло
- •§ 24. Изделия из стекла
- •§ 25. Ситаллы и шлакоситаллы
- •§ 26. Литые каменные изделия
- •Глава 6. Металлы в строительстве
- •§ 27. Металлы и их классификация
- •§ 28. Основы производства чугуна и стали
- •§ 30. Виды и свойства сталей
- •§ 31. Изделия из стали
- •§ 32. Цветные металлы и их сплавы
- •§ 33. Защита металлов от коррозии и огня
- •Глава 7. Минеральные вяжущие вещества
- •§ 34. Основные сведения о минеральных вяжущих и их классификация
- •§ 35. Строительная воздушная известь
- •§ 36. Гипсовые вяжущие вещества
- •§ 37. Магнезиальные вяжущие вещества
- •§ 38. Жидкое стекло и кислотоупорный цемент
- •§ 39. Гидравлическая известь
- •§ 40. Портландцемент
- •§ 41. Разновидности портландцемента
- •§ 42. Портландцементы с активными минеральными добавками
- •§ 43. Специальные цементы
- •§ 44. Транспортирование и хранение цементов
- •Глава 8. Бетоны
- •§ 45. Общие сведения о батонах и их классификация
- •§ 48. Материалы для тяжелого бетона
- •§ 47. Свойства бетонной смеси
- •§ 48. Основные свойства бетона
- •§ 49. Подбор состава бетона
- •§ 50. Приготовление, транспортирование и укладка бетонной смеси
- •§ 51. Специальные виды тяжелых бетонов
- •§ 52. Легкие бетоны на пористых заполнителях
- •§ 53. Ячеистые бетоны
- •Глава 9. Сборные железобетонные и бетонные строительные изделия
- •§ 54. Общие сведения о железобетоне
- •§ 55. Виды бетонных и железобетонных изделий
- •§ 56. Производство железобетонных изделий
- •57. Транспортирование и складирование железобетонных изделий
- •Глава 10. Строительные растворы
- •§ 58. Виды строительных растворов
- •§ 59. Свойства растворных смесей и растворов
- •§ 60. Растворы для каменной кладки и монтажа полносборных зданий
- •§ 61. Отделочные растворы
- •§ 62. Специальные растворы
- •§ 63. Приготовление н транспортирование растворов
- •Глава 11. Искусственные каменные материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ
- •§ 64. Силикатные материалы и изделия
- •§ 65. Гипсовые и гипсобетонные материалы и изделия
- •§ 66. Асбестоцементные изделия
- •§ 67. Изделия на основе магнезиальных вяжущих
- •Глава 12. Битумные и дегтевые вяжущие и материалы на их основе
- •§ 68. Битумные вяжущие
- •§ 69. Дегтевые вяжущие
- •§ 70. Асфальтовые и дегтевые растворы и бетоны
- •§ 71. Рулонные кровельные материалы
- •§ 72. Кровельные и гидроизоляционные мастики
- •§ 73. Гидроизоляционные материалы
- •§ 74. Герметизирующие материалы
- •Глава 13. Строительные материалы и изделия на основе полимеров
- •§ 75. Состав и свойства пластических масс
- •§ 76. Материалы для покрытия полов
- •§ 77. Конструкционные и отделочные материалы
- •§ 78. Погонажные изделия
- •§ 79. Трубы и санитарно-технические изделия
- •§ 80. Мастики и клеи
- •Глава 14. Теплоизоляционные и акустические материалы
- •§ 81, Виды и свойства теплоизоляционных материалов
- •§ 82. Органические теплоизоляционные материалы
- •§ 83. Неорганические теплоизоляционные материалы
- •§ 84. Акустические материалы
- •Глава 15. Лакокрасочные материалы
- •§ 85. Пигменты и наполнители
- •§ 86. Связующие вещества
- •§ 87. Красочные составы
- •§ 88. Вспомогательные материалы
- •§ 89. Оклеечные материалы
§ 12. Горные породы, применяемые в строительстве
Условия образования горных пород в значительной мере предопределяют характер их строения. В то же время от строения зависят основные свойства, а следовательно, и область применения горных пород в строительстве.
Глубинные магматические горные породы характеризуются высокой плотностью, морозостойкостью и малым водопоглощением. Основные виды глубинных горных пород— гранит, диорит, габбро, лабрадорит.
Гранит — состоит из кварца, полевого шпата (ортоклаза) и слюды. Цвет гранита зависит от основной составной части — ортоклаза, а также от цвета других минералов. Он бывает светло-серый, серый, розоватый и темно-красный. Структура гранита зернисто-кристаллическая. Плотность в среднем 2700 кг/м3, пористость всего 0,5—1,5%, предел прочности при сжатии 100— 250 МПа. Гранит характеризуется высокой морозостойкостью и малым водопоглощением, большим сопротивлением выветриванию, хорошо обтесывается, шлифуется и полируется, однако отличается хрупкостью и невысокой огнестойкостью.
Гранит применяют для облицовки зданий и сооружений, из него изготовляют бортовые камни, ступени и другие изделия, а также щебень для высокопрочного бетона. Месторождения гранита имеются в Карелии, на Украине, Урале, в Закавказье и других районах нашей страны.
Диорит состоит в основном из полевого шпата (плагиоклаза) и роговой обманки. Цвет диорита от темно-зеленого до черно-зеленого, плотность 2700—2900 кг/м3, предел прочности при сжатии 150—300 МПа. Диорит характеризуется высокой вязкостью, хорошей сопротивляемостью удару и истиранию, а также стойкостью против выветривания. Он хорошо поддается полировке. Применяют диорит для дорожных покрытий и облицовок. Диорит встречается в Крыму, на Украине, Урале и в других ; районах.
Габбро — самая прочная и стойкая магматическая горная порода, состоит из полевого шпата (плагиоклаза) и темноокрашенных минералов (авгита и оливина). Цвет габбро темно-серый, черный или темно-зеленый с оттенками, плотность 2800—3100 кг/м3, предел прочности при сжатии 200—350 МПа. Габбро имеет высокие вязкость и стойкость против выветривания. Изделия из габбро применяют в дорожном строительстве.
Лабрадорит — разновидность габбро, состоит преимущественно из полевого шпата и минерала лабрадора. Особенно ценны те лабрадориты, которые при полировке дают декоративные поверхности с переливами синего, зеленого, золотистого и других цветов. Лабрадорит применяют в качестве декоративного облицовочного камня (Мавзолей В. И. Ленина, колонны здания Библиотеки имени В. И. Ленина и др.)- Основные месторождения габбровых пород находятся на Украине.
Главнейшими излившимися магматическими горными породами, широко применяемыми в строительстве, являются порфиры, диабаз, базальт. Плотность, прочность и другие свойства этих пород колеблются в широких пределах.
Порфиры представляют собой излившиеся горные породы, характеризующиеся порфировой структурой (см. рис. 13, в), т. е. наличием «вкрапленников» в основной мелкозернистой массе. Цвет порфиров от красно-бурого до серого с разнообразными оттенками, плотность 2400—• 2500 кг/м3, предел прочности при сжатии 120—180 МПа. Порфиры применяют в дорожном строительстве и для изготовления облицовочных плит. Месторождения порфиров имеются в Крыму, на Кавказе, Урале и в других местах.
Диабаз — излившийся аналог габбро — характеризуется мелкокристаллическим строением. Цвет его темносерый, часто с зеленоватым оттенком, плотность 2800— 3000 кг/м3, предел прочности при сжатии 200—300 МПа. Диабаз отличается высокими твердостью, вязкостью и долговечностью. Он является хорошим материалом для устройства дорожных покрытий, получения щебня. Диа-: базы встречаются на Урале, Украине и Кавказе.
Базальт по химическому составу так же, как и диабаз— аналог габбро, он имеет темно-серый цвет, скрытокристаллическую структуру, высокие плотность и долговечность. Плотность базальта доходит до 3300 кг/м3,
предел прочности при сжатии иногда достигает 400 МПа и более. Базальт с трудом поддается обработке, но хорошо полируется. Из него изготовляют разнообразные дорожные материалы. Добывают базальт на Украине, Кавказе, Дальнем Востоке и других районах страны.
В качестве примера обломочных магматических рыхлых пород можно назвать вулканический пепел и пемзу, а цементированных пород — вулканический туф.
Вулканический пепел представляет собой порошкообразные частицы вулканической лавы, состоящие в основном из аморфного кремнезема. Частицы крупностью до 5 мм называют вулканическим песком. Вулканические пепел и песок применяют в качестве активной добавки к цементам.
Пемза — пористая порода светло-серого цвета, по внешнему виду похожая на застывшую пену. Плотность ее 400—600 кг/м3, предел прочности при сжатии—2— 4 МПа. Пемза залегает в виде частиц размером от 5 до 30 мм. Применяют ее как заполнитель для легких бетонов.
Вулканический пепел, пемза и другие пористые вулканические породы встречаются в Закавказье (Армения), на Северном Кавказе, Камчатке и в других районах.
Вулканический туер — пористая горная порода, состоящая из вулканического пепла, уплотненного и сцементированного. Туфы имеют разнообразную окраску: розовую, оранжевую, красную, коричневую и др. Они характеризуются значительной пористостью, малыми плотностью и теплопроводностью, достаточными прочностью и долговечностью, хорошо обрабатываются. Эти качества туфов позволяют успешно применять их для облицовки стен зданий; отходы добычи и обработки туфов после дробления и фракционирования используют в качестве заполнителей легких бетонов. Залежи вулканических туфов имется в Армении, Грузии и на Дальнем Востоке.
Обломочные осадочные горные породы как рыхлые (песок и гравий), так и сцементированные (песчаники, конгломераты, брекчии) находят широкое применение в строительстве.
Песок представляет собой рыхлую смесь зерен различных пород крупностью 0,14—5 мм. По составу песок может быть кварцевым, полевошпатовым, известняковым, пемзовым и др., а по происхождению — горным овражным
речным, морским, дюнным и др. Используют песок в качестве заполнителя в растворах и бетонах.
Гравий — смесь окатанных обломков горных пород размером от 5 до 150 мм служит заполнителем для бетона.
К глинистым осадочным горным породам относят тонкообломочные отложения, состоящие из мельчайших частиц каолинита, кварца, слюды, полевого шпата и др. Применяют их как сырье для керамической и цементной промышленности.
Песчаники — плотная горная порода, состоящая из зерен кварца, сцементированных различными природными растворами. В зависимости от вида связующего различают песчаники глинистые, известняковые и кремнистые. Физико-механические свойства песчаников зависят от вида цементирующего вещества, крупности и формы сцементированных зерен. Цвет песчаников желтый, серый и даже бурый. Наибольшими плотностью и прочностью обладают кремнистые песчаники, их плотность 2500—2600 кг/м3, предел прочности при сжатии 150— 250 МПа, они отличаются также высокими твердостью и стойкостью к истиранию.
Из песчаников выполняют бутовые камни, плиты для устройства полов промышленных зданий и тротуаров, щебень для бетонов и другие изделия. Песчаник наряду с песком, гравием и глиной имеется во многих районах нашей страны.
Конгломерат и брекчия — обломочные горные породы, состоящие из сцементированных зерен гравия (конгломераты) или природного щебня (брекчия). Прочность их зависит от прочности входящих в них пород и цементирующих веществ. Эти породы применяют в виде бутового камня и щебня. Месторождения конгломератов и брекчии имеются в Крыму, на Северном Кавказе и в Средней Азии.
К осадочным хемогенным породам относят доломит, магнезит, гипс, ангидрит.
Доломит — плотная горная порода, состоящая из минералов того же названия. По внешнему виду и физикомеханическим свойствам доломит очень похож на плотный известняк. Из него изготовляют облицовочные плиты, щебень для бетона, огнеупоров и минеральных вяжущих веществ. Месторождения доломита имеются на Украине и в других районах страны»
Магнезит состоит в основном из минерала магнезита. Применяют его для производства вяжущих веществ и огнеупорных материалов.
Гипсовый камень является плотной горной породой, состоящей в основном из минерала того же названия. Гипсовый камень является сырьем для производства строительного гипса и гипсовых вяжущих. Месторождения гипса имеются в Тульской и Горьковской областях, на Северном Кавказе, Урале, на Украине и в Восточной Сибири.
Из органогенных осадочных пород в строительстве используют плотный известняк, известняк-ракушечник, мел, трепел, диатомит.
Известняк является широко распространенной горной породой, состоящей в основном из минерала кальцита. Цвет известняка и многие его свойства зависят от наличия в нем примесей (глины, кремнезема, оксидов железа и др.). Так, чистый известняк имеет белый цвет, а глинистые примеси придают ему желтоватый оттенок. Порода, состоящая из примеси известняка и глины, называется мергелем. Известняки бывают плотными и пористыми.
Плотные известняки состоят из мелких сцементированных зерен кальцита. Плотность их колеблется от 1800 до 2600 кг/м3, предел прочности при сжатии до 180 МПа. Плотные известняки морозостойки, из них изготовляют плиты и камни для наружной облицовки стен, щебень для бетона, их используют также в качестве сырья для получения извести и портландцемента.
Месторождения известняков широко распространены на территории нашей страны, самые крупные из них известны в Московской и Ленинградской областях, на Украине и Урале, в Молдавии и Средней Азии.
Известняк-ракушечник — пористая горная порода, состоящая из раковин и их обломков, сцементированных известняковым вяжущим. Ракушечники характеризуются большой пористостью, низкой прочностью и малой теплопроводностью; они хорошо поддаются распиловке. Известняк-ракушечник плотностью 800—1500 кг/м3 и прочностью при сжатии 1—3 МПа с успехом употребляют в виде камней и блоков правильной формы для кладки стен жилых зданий, а отходы ракушечника — в виде щебня для легких бетонов. Месторождения его имеются в Крыму, Молдавии, на Украине и в других местах.
Мел является слабосцементированной горной породой, состоящей из микроскопических раковии. Мел белого цвета, его используют в качестве белого пигмента для приготовления красок, замазок, а также при производстве извести и портландцемента.
Диатомит и трепел представляют собой легкие рыхлые горные породы, состоящие в основном из аморфного кремнезема в виде панцирей диатомовых водорослей или скелетов окаменелых организмов. Цвет этих горных пород белый, желтый и черный, плотность 400—1200 кг/м3. Диатомиты и трепелы служат для изготовления теплоизоляционных материалов, в качестве активных минеральных добавок к цементам. Месторождения этих пород имеются во многих районах нашей страны.
Из метаморфических горных пород в строительстве наиболее часто применяют гнейсы, глинистые сланцы, мраморы и кварциты.
Гнейсы по минералогическому составу сходны с гранитами, из которых они образовались, но отличаются от них сланцеватым строением. Окраска гнейсов светлая или пестрая. Физико-механические свойства их близки к свойствам гранитов. В строительстве гнейсы используют для тех же целей, что и граниты. Гнейсы встречаются в Карелии, на Урале, Украине и в Восточной Сибири.
Глинистые сланцы получились из глин в результате сильного уплотнения и действия высоких температур. Цвет их серый или сине-черный. Глинистые сланцы , не размокают в воде, легко раскалываются на пластинки толщиной 4—10 мм. Такие пластинки из плотных глинистых сланцев являются долговечным кровельным материалом (природный шифер). Месторождения кровельных сланцев известны на Украине, Северном Кавказе, в Сибири и на Урале.
Мрамор представляет собой зернисто-кристаллическую горную породу, образовавшуюся в результате перекристаллизации известняков и доломитов под воздействием высоких температур и давлений. Чистый мрамор имеет белый цвет, но в зависимости от примесей цвет его может быть розовым, красным, серым и даже черным. При неравномерном распределении примесей мраморы имеют пеструю окраску с различными узорами, придающими камню декоративность.
Мрамор характеризуется высокой плотностью и прочностью; плотность его достигает 2800 кг/м3, водопоглощение не превышает 0,7 %, а предел прочности при сжатии колеблется от 100 до 300 МПа. Мрамор в связи с его невысокой твердостью (3—4) сравнительно легко распиливать на тонкие плиты, шлифовать и полировать. Применяют его для внутренней облицовки стен, изготовления лестничных ступеней, подоконных досок и других изделий, которые, как правило, используют в общественных зданиях и сооружениях. Из отходов обработки мрамора — мраморной крошки изготовляют мозаичные бетонные изделия. Для наружной облицовки зданий мрамор не рекомендуется, так как под действием содержащихся в воздухе газов и влаги он быстро теряет свои декоративные качества.
Богатейшие залежи мрамора имеются на Урале, в Крыму, на Украине, Кольском полуострове, Кавказе и в других районах.
Кварцит является метаморфической разновидностью кремнистых песчаников. Цвет его белый, красный и темно-вишневый. Кварцит характеризуется большой плотностью, хрупкостью и твердостью, а также высокой стойкостью к выветриванию. Плотность его 2500—2700 кг/м3, предел прочности при сжатии достигает 400 МПа. Применяют кварцит в виде тесаного камня и плит для наружной облицовки зданий и сооружений, а также в виде щебня для бетона. Большие залежи кварцита имеются в Карелии.