Тема 1.3 вироби із гірських порід в гідромеліоративному будівництві.

Питання.

1. Геологічна характеристика гірських порід їх склад і особливості структури.

2. Технічні характеристики гірських порід.

3. Зв’язок властивостей із структурою і походженням гірських порід

4. Класифікація виробів з гірських порід і способи їх одержання.

5. Застосування.

6. Характеристика глини, піску, гравію, булижного каменю.

7. Захист від руйнування.

8. Економічне значення використання.

До природних кам’яних матеріалів належать матеріали мінерального походження, одержані шляхом механічної обробки гірських порід.

В гідромеліоративному будівництві природні кам’яні матеріали – це:

• пісок;

• пісчано-гравійні суміші;

• бутовий камінь;

• щебінь;

Гірські породи – це мінеральні агрегати визначного складу, які утворюють земну кору.

Природні камені розподіляють по способу одержання, виду обробки, призначенню, щільності.

Рваний бутовий камінь одержують шляхом вибуху гірської маси. Застосовують для кладки фундаментів, при будівництві шляхів, стін промислових будинків, кріплення земляних укосів.

Дроблений камінь випускають у вигляді щебеню, крихт, штучного піску і застосовують у вигляді заповнювачів бетонів. Для покращення властивостей кам’яних матеріалів їх звільняють від домішок та бруду, покращують форму і поверхню зерен.

Штучний камінь – це окремі камені правильної форми, які одержує камневидобувна промисловість:

• стінові блоки;

• облицьовочні плити;

• шляхові і спеціальні вироби.

Вимоги до кам’яних матеріалів для гідромеліоративного будівництва:

• висока міцність;

• водо- і морозостійкість.

Природні камені розподіляють:

• по міцності в сухому стані на:

  • важкі ρ₀ > 1800 кг/м³

  • середні ρ₀ =1500 - 1800 кг/м³

  • легкі ρ₀ =1000 - 1500 кг/м³

    • по міцності на стиснення на:

• низько міцні з межею міцності 2,5 – 10 МПа;

• середньої міцності 15 – 40 МПа;

• високоміцні ≥ 50 МПа.

Для зведення гребель з кам’яної накидки застосовують:

• валуни;

• рваний і бутовий камінь.

Порожнини між крупним каменем заповнюють щебенем та гравієм. При застосуванні каменя для облицьовки гідротехнічних споруд приймають до уваги його стираємість і опір ударним діям.

Вивітрювання – це руйнування гірських порід під дією змінного зволоження та висихання, заморожування та відтаювання, нагріву та охолодження, хімічної взаємодії агресивного середовища з окремими компонентами каменя.

Розподіляють хімічні і конструктивні способи захисту від вивітрювання.

Хімічні – це обробка поверхонь різними складовими для утворення захисної плівки, гідрофобізація.

Конструктивні – виробам надають форму поверхні, яка не затримує на ній воду.

Ґрунти – в будівельній практиці це всі розпушені гірські породи.

По гранулометричному складу розподіляють слідуючи фракції:

• глина < 0,005 мм;

• пилуватий грунт 0,005 – 0,05 мм;

• пісок тонкий 0,05 – 0,1 мм;

• пісок мілкий 0,1 – 0,25 мм;

• пісок середній крупності 0,25 – 0,5 мм;

• пісок крупний 0,5 – 5 мм;

• гравій 5 – 20 мм;

• галька 20 – 200 мм;

• валуни > 200 мм;

Для ґрунтів важливі фізичні характеристики:

• щільність;

• питома вага;

• вологість;

• коефіцієнт порожності;

• коефіцієнт водоносиченності.

Коефіцієнт порожності ґрунту характеризує ступінь його ущільнення і дорівнює відношенню об’єму пор до об’єму твердих часток в одиниці об’єму ґрунту. Якщо він менш 1, то грунт можна використовувати для основ будинків і споруд тільки після штучного зміцнення.

Коефіцієнт водоносиченности показує ступінь заповнення пор водою, тобто відношення його вологості до повної вологоємкості.

Вологість, при котрій найбільша міцність ґрунту досягається при найменших витратах на його ущільнення є оптимальною.

Характерною властивістю ґрунтів є стисливість під дією зовнішніх сил.

Коефіцієнт стисливості - це відношення коефіцієнта пористості до діючого тиску.

Від ступеня щільності залежить водопроникність ґрунтів, тобто їх здібність фільтрувати воду.

В гідромеліоративному будівництві ґрунти широко застосовують для зведення насипів, дамб, ґрунтових гребель.