Лекция №3 Тема. Природные каменные материалы План лекции

1. Общие сведения

2. Свойства горных пород

3. Материалы и изделия из природного камня

4. Способы повышения долговечности каменных материалов

Литература:

1. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение: Учебное пособие для стоит. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 2007. – 701 с.; ил.

2. Попов К.Н. Оценка качества строительных материалов [Текст]: учеб. пособие / К.Н. Попов, М.Б. Каддо, О.В. Кульков. - М.: Высшая школа, 2004. - 240с

3. Юхневский П.И., Широкий Г.Т. Строительные материалы и изделия. Минск: Технопринт, 2004

1. Общие сведения

Горные породы – главный источник получения строительных материалов и изделий.

Их используют в промышленности строительных материалов как сырье для: керамики, стекла, извести, цемента, щебня для бетона, песка и т.д.

Широко используют природный камень для изготовления штучных и облицовочных изделий для стен, полов, лестниц, бортовые камни.

По происхождению горные породы делят на 3 основные вида:

1. Магматические, или изверженные (глубинные или излившиеся), образовавшиеся в результате затвердевания в недрах земли или на ее поверхности, в основном из силикатного расплава – магмы (граниты, лабродориты, сиениты, андезиты, диабазы, базальты, вулканические туфы и т.д.).

2. Осадочные, образовавшиеся путем осаждения неорганических и органических веществ на дне водных бассейнов и на поверхности земли (глины, пески, песчаники, известняки, мергели, диатомы, трепелы, галька и т.д.).

3. Метаморфические породы, являющиеся продуктами изменения изверженных или осадочных пород под воздействием высоких температур и давления (глинистые сланцы, мраморы, травертины, кварциты, гнейсы и др.).

Горные породы состоят из минералов: простые – из 1 минерала, сложные – из нескольких минералов.

Минералами называют однородные по химическому составу и физическим свойствам природные тела, образовавшиеся в результате химико-физических процессов, происходящих в земной коре.

Среди большого разнообразия природных минералов только небольшая часть их принимает участие в образовании горных пород. Поэтому минералы и называются породообразующими.

К ним относят: кварц, полевые шпаты, слюды, железисто-магнезиальные минералы (пироксены, амфиболы, оливин, кальцит, магнезит, доломит, гипс, ангидрит, каолинит, пирит, апатит и т.д.).

Используемые в строительстве горные породы должны обладать рядом свойств.

2. Свойства горных пород

Прочность – зависит о строения и сил межзерновых связей, слагающих горную породу минералов. Например, мелкозернистые имеют большую прочность при сжатии, чем крупнозернистые.

Средняя плотность используемых камней изменяется в широких пределах. Их делят на: легкие плотностью ρ_о ≤ 1800 кг/м³, тяжелые плотностью ρ_о> 1800 кг/м³.

Водопоглощение характеризует способность горной породы впитывать и удерживать воду. Например, водопоглощение гранита – 0,1-0,8%, а туфа и известняка-ракушечника – до 40% по массе.

Морозостойкость – зависит от строения и пористости горной породы. Для большинства изделий из природного камня ее минимальную величину нормируют. Так минимальная марка по морозостойкости для облицовочного камня F15 (туф, ракушечник).

Водостойкость камня характеризуется коэффициентом размягчения. Например, для камня используемого в фундаментах К_р≥8 , для стен К_р≥0,6.

Истираемость и износ зависят от твердости камня. Этот показатель (г/см²) нормируется у облицовочных материалов, применяемых для полов, лестниц, тротуаров, дорог.

Теплопроводность – необходимая характеристика легкой горной породы, применяемой для ограждающих конструкций – стен.

Огнестойкость зависит от минерального состава и структуры камня. Одни породы при повышенной температуре разлагаются (гипс при 100^оС, известняк при 900^оС), другие (гранит, кварцевые порфиры) растрескиваются уже при t°=600°С вследствие различного теплового расширения составляющих их минералов и полиморфного превращения кварца. Ряд пород являются жаростойкими. Например, андезит, базальт, диабаз, хромит. Их используют в условиях высоких температур (бетоны, замазки, порошки, камни).

Химическая стойкость. Горные породы применяют также для защиты конструкций зданий, аппаратов от кислот (гранит, сиенит, андезит, кварцит, диабаз), от щелочей (плотные известняки, доломит, магнезит).