Строй-мат / 7 Природные каменные материалы и горные породы

7 Природные каменные материалы и горные породы.

Природные каменные материалы - это строительные материалы и изделия, получаемые механической обработкой (дроблением, раскалыванием, пилением, шлифованием и пр.) горных пород. Природный камень служил основным строительным материалом еще первобытному человеку. Все древние постройки: храмы, двор­цы, крепости, мосты, акведуки, ритуальные сооружения - возводи­лись из природного камня и поражают современного человека, как чудеса света. 

Горные породы представляют собой скопление минеральных масс, состоящих из одного или нескольких минералов.. Процентное содержание минералов в горной породе определяет ее состав. Минералогический состав и структура, в свою очередь, определяют свойства горной породы. 

По геологическому происхождению (генезису) горные породы разделяются на три основные группы с подгруппами:I.  Изверженные( магматические)—первичные:А. Глубинные (интрузивные) —граниты, сиениты, диориты, габбро и др.Б. Излившиеся (эффузивные)—диабазы, порфиры, базальты, туфовые лавы и др.II. Осадочные — вторичные:А. Механические, обломочные отложения: 1)рыхлые — валуны, щебень, гравий, песок; 2) сцементированные — песчаники, конгломераты, брекчии.Б. Органогенные и химические образования —различные известняки, доломиты, магнезиты, гипс, ангидрит.III.  Метаморфические   (видоизмененные)—гнейс,   мраморы, кварциты.

Минералом называют однородное по составу, строению и свойствам твердое тело, образовавшееся в результате сложных физико-химических процессов, происходящих в земной коре. Содержащиеся в составе горных пород минералы разделяют на породообразующие и второстепенные.

Породообразующие минералы — минералы, входящие в качестве постоянных существенных компонентов в состав горных пород.

Минералы группы сульфатов - гипс и ангидрит.

Гипс - CaSО₄ x 2H₂О - имеет среднюю плотность 2,3 г/см³, твердость - 1,5-2,0, цвета - белый, серый, красноватый. Строение - кристаллическое. Хорошо растворяется в воде. Образует породу - гипсовый камень.

Ангидрит - CaSО₄ - имеет среднюю плотность 2,9-3 г/см³, твердость - 3-3,5, строение - кристаллическое. При насыщении водой переходит в гипс.

Минералы группы алюмосиликатов — полевые шпаты, слюды, каолиниты.

Полевые шпаты составляют 58% всей литосферы и являются самыми распространенными минералами. Разновидностями их являются ортоклаз и плагиоклазы.

Слюды - водные алюмосиликаты слоистого строения, способные расщепляться на тонкие пластинки. Наиболее часто встречаются два вида - мусковит и биотит. 

Каолинит - Al₂О₃ x 2SiО₂ x 2H₂О - минерал, получаемый в результате разрушения полевых шпатов и слюд. Залегает в виде землистых рыхлых масс. Применяют для изготовления керамических материалов.

Минералы группы кремнезема. К минералам этой группы относят кварц. Он может находиться как в кристаллической, так и аморфной форме.

Кристаллический кварц в виде диоксида кремния SiО₂ - один из самых распространенных минералов в природе. Средняя плотность его составляет 2,65 г/см³, предел прочности при сжатии до 200 Мпа.Он вступает в химическое взаимодействие со щелочами при обычной температуре. Применение его в бетонах в качестве заполнителей может привести к их разрушению через 10-15 лет.

Минералы группы карбонатов. К ним относят кальцит, магнезит, доломит. Они входят в состав осадочных горных пород.

Кальцит - СаСО₃ - имеет среднюю плотность 2,7 г/см³, твердость - 3. Вскипает при воздействии слабого раствора соляной кислоты. Входит в состав известняков, мраморов, травертинов.

Магнезит - MgCО₃ - имеет среднюю плотность 3,0 г/см³, твердость - 3,5-4. Вскипает от горячей соляной кислоты. Образует породу с тем же названием.

Доломит - CaCО₃ x MgCО₃ - имеет плотность 2,8-2,9 г/см³, твердость - 3,5-4. По свойствам занимает среднее положение между кальцитом и магнезитом. Входит в состав мраморов. Образует породу с таким же названием.