Строительные материалы. Логические конспекты-схемы. Часть 1. Учебное пособие

Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

4.4.1. Силикаты и алюмосиликаты

Полевые шпаты

Железистомагнезиальные силикаты

Водные алюмосиликаты

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

15.08.2026

Размер:

805 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 74 5 6 7 > Следующая >>>

3.2. Природное органическое сырье

Древесина различных пород:

–лесоматериалы (бревна);

–пиломатериалы (брус, доски);

–изделия из древесины (доски для пола, плинтусы, оконные и дверные блоки, паркет);

–древесные изделия (фанера, ДСП и ДВП, древеснослоистые пластики);

–клееные деревянные конструкции

Нефть, газ, уголь, торф:

–органическое вяжущие для асфальтобетона, основной компонент кровельных и гидроизоляционных материалов;

–полимеры – связующие для пластмасс (линолеумы, стеклопластики);

–компонент композиционных материалов (полимерцементных бетонов);

–модифицирующие добавки для строительных смесей;

–основа для лаков и красок

3.3. Экологические проблемы при производстве строительных материалов

Производство строительных материалов – материалоемкая отрасль

Для получения 1000 шт. кирпича 4 т глинистого сырья

Для получения 1 т извести 2 т известняка

Последствия разработки горных пород, использующихся для производства строительных материалов

Земля выводится из сельхозоборота

Нарушаются естественные растительные покровы

Накапливаются вскрышные породы

Нарушается природное равновесие

Экологические задачи

Максимально полное использование природного сырья и отходов от его добычи и переработки

Утилизация отходов других отраслей промышленности

		Примеры широко используемых отходов

			декоративные плиты
	Отходы добычи и переработки		декоративные плиты
	Отходы добычи и переработки
	горных пород		дробление на заполнители
Дробление на заполнеител			дробление на заполнители
			рассев с получением песка (0,16–5 мм)
	Отходы производства щебня (час-		рассев с получением песка (0,16–5 мм)
	Отходы производства щебня (час-
	тицы 5–70 мм)		помол с получением каменной муки (наполни-
			помол с получением каменной муки (наполни-
			тель асфальтобетонов, пластмасс, мастик)

Отходы обработки древесины				Стружка, щепа, неделовая древесина


				ДВП, ДСП, фибролит, арболит


Опилки				Наполнитель в пластмассах, гипсобе-
				тонных изделиях
				тонных изделиях

Отходы теплоэнергетики			Золы



	Шлаки
	Шлаки	Добавки в	Компонент	Компонент


		бетонные и	сырьевой сме-	смешанных
	Заполнители	растворимые	си для произ-	вяжущих
		смеси	водства ПЦ


			клинкера
			клинкера
	Компонент мест-
	Компонент мест-
	ных смешанных
	вяжущих


	Активная мине-
	ральная добавка
	в составе цемента

Экономический эффект от использования отходов


Расширяется сырьевая	Снижается стоимость	Исключается необходимость
база производства строи-	строительных материалов,	устройства полигонов для
тельных материалов	так как ↓ затраты на транс-	хранения отходов
	порт сырья из других регио-


	нов

3.4. Источники загрязнения окружающей среды

Сырье (отходы)	Технология		Готовый продукт
Сырье (отходы)	Технология		Готовый продукт


Тяжелые металлы		Аэрозоли	Радиоактивность
Тяжелые металлы		Аэрозоли	Радиоактивность



		Пыль
Радиоактивность		Пыль	Вымывание тяжелых


			металлов
			металлов
		Газы
		Газы

			Выделение фенола,
		Сточные воды	формальдегида

3.5. Основные принципы производства

Цель любой технологии – получение материала (изделия) определенной формы, размеров с заданными свойствами

Виды технологий

Механические

Физико-химические

В процессе переработки сырья

Под действием технологических факто-

–

не изменяются:

ров (температуры, давления) изменяются

состав, строение, свойства сырья;

состав, строение и свойства сырьевых

–

изменяются:

материалов

форма, размеры, фактура

Используют для получения

Изделий из природных каменных материалов и древесины

Вяжущих веществ, керамики, бетонов

Тема 4. ПРИРОДНЫЕ КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Природные каменные строительные материалы – это материалы и изделия, получаемые из горных пород без изменения их состава, строения и свойств.

4.1. Понятие о минералах и горных породах

Минерал – однородное тело, являющееся продуктом природных физико-химических процессов, происходящих в земной коре и обладающее постоянством свойств.

Минералы по степени распространения

Породообразующие	Второстепенные, содержатся	Редкие (драгоценные камни)
	в породе не более 1 %
	в породе не более 1 %

Горная порода – скопление минеральных масс, занимающее в земной коре значительные пространства.

Горные породы

Мономинеральные – состоящие из одного минерала

Полиминеральные – состоящие из нескольких породообразующих минералов

4.2. Классификация минералов

Основные породообразующие минералы классифицируют по типам химических соединений:

1)силикаты и алюмосиликаты – соли кремниевых и алюмокремниевых кислот (полевые шпаты, слюды, темноокрашенные и глинистые минералы);

2)карбонаты – соли угольной кислоты (кальцит, магнезит, доломит);

3)оксиды и гидроксиды (кварц, опал и др.);

4)сульфаты – соли серной кислоты (гипс, ангидрит)

4.3. Свойства минералов


Кристаллографическое		Оптические		Механические свойства
очертание		свойства
очертание		свойства


		Цвет, блеск,	Спайность, излом, твердость,
		прозрачность	плотность

	34

4.3.1. Кристаллографическое очертание

Кристаллическое Аморфное

Анизотропны Изотропны

		4.3.2. Оптические свойства


Цвет: светлоокрашенные	Блеск:		металлический,	Прозрачность:	прозрачные,
и темноокрашенные	неметаллический, мато-			полупрозрачные,	непрозрач-
	вый			ные
	вый			ные

Спайность: способность раскалываться при ударе по определенным направлениям с образованием гладких блестящих поверхностей

Степень спайности: весьма совершенная, совершенная, отсутствие спайности – излом

4.3.3. Механические свойства

Твердость: способность противостоять внедрению в минерал другого, более твердого тела

Оценивают по шкале Мооса: 10 минералов подобраны так, что каждый последующий оставляет черту на предыдущем

Плотность (приближенная оценка):

–легкие – ρ < 2500 кг/м3;

–средние – ρ = 2500– 4000 кг/м3;

–тяжелые – ρ > 4000 кг/м3

Подавляющее большинство породообразующих минералов – средние

4.4. Основные породообразующие минералы

Полевые шпаты Ортоклазы: K2O·Al2O3·6SiO2

Плагиоклазы: Na2O·Al2O3·6SiO2 (альбит) CaO·Al2O3·2SiO2 (анортит)

Имеют две плоскости спайности; светлоокрашенные; блеск перламутровый; непрозрачные; твердость – 6, ρ = 2550–2750 кг/м3; Rсж – 120–170 МПа; стойкость к выветриванию средняя

Железистомагнезиальные

Роговая обманка: темноокрашенная; неровный излом; твер-

силикаты

дость

5,5–6;

ρ = 3100–3300

кг/м3;

высокая

стойкость

к выветриванию, ударная прочность и сопротивление истира-

нию

Водные алюмосиликаты

Слюды:

светлая –

мусковит и темноокрашенная – биотит;

весьма совершенная спайность (расщепляется на тонкие пла-

стинки); твердость 2–3; низкая стойкость к выветриванию

Глинистые минералы: образуются при выветривании полевых

шпатов;

каолинит

– Al 2O3·2SiO2·2H2O,

светлоокрашенный;

твердость 1–2

4.4.2. Карбонаты

Кальцит CaCO3

Магнезит MaCO3

Доломит CaCO3· MaCO3

Кальцит

Широко распространен; встречается в виде кристаллов различной формы,

друз, волокнистых скоплений и т.д.; светлоокрашенный; вскипает от дейст-

вия разбавленной HCl;

твердость 3;

ρ = 2700

кг/м3;

стойкость

к выветриванию ниже, чем у силикатов и алюмосиликатов

Магнезит

Доломит

Встречается в виде крупнозернистых или плотных масс; светлоокрашенный; вскипает в порошке от действия горячей HCl; твердость 3,5–4,5; ρ = 2900– 3100 кг/м3

Встречается в виде кристаллов различной формы или фарфоровидных масс; светлоокрашенный; вскипает от действия HCl в порошке; твердость 3,5–4;

ρ = 2850 кг/м3

			4.4.3. Оксиды и гидроксиды


		Кварц SiO2			Опал SiO2·nH2O


Кварц	В породах – сплошной кристаллический кварц; светлоокрашенный; жирный
	блеск; несовершенная			спайность; твердость 7; Rсж = 2000 МПа;
	блеск; несовершенная			спайность; твердость 7; Rсж = 2000 МПа;
	ρ = 2650 кг/м3; химически стоек; очень стоек к выветриванию; термически
	не стоек (полиморфные превращения); трудно обрабатывается


Опал	Химически активен
				36
				36

			4.4.4. Сульфаты


		Гипс CaSO4·2H2O		Ангидрит CaSO4


Гипс	Тонкозернистый – алебастр, волокнистый – селенит, пластинчатый – гипсо-
Гипс
	вый шпат; светлоокрашенный; спайность совершенная или несовершенная;

	твердость 1,5–2,5; ρ = 2300 кг/м3; заметно растворим в воде – 2 г/л


Ангидрит	Зернистые массы; светлоокрашенный;			спайность совершенная или несовер-
	шенная; твердость 3–3,5; ρ = 2800–3000			кг/м3
	шенная; твердость 3–3,5; ρ = 2800–3000			кг/м3

4.5.Горные породы

4.5.1.Генетическая классификация горных пород

Классификация по условиям образования

I. Первичные магматические

II. Вторичные осадочные

III.

Метаморфические

видоизмененные

Глубинные

Излившиеся

Механические

Химические

Органогенные

осадки

отложения

Массивные

Рыхлые

Зоогенные

Из осадочных

Пористые

Сцементированные

Фитогенные

и обломочно-

Из извержен-

пористые

ных

Условия образования и виды горных пород

I. Природ-	Медленное	охлаждение
ный	в глубине земной коры
силикатный
силикатный
расплав –	Более быстрое охлаждение,
расплав –	Более быстрое охлаждение,
магма	близко к поверхности


	В результате вулканической
	деятельности
	деятельности

Глубинные: гранит, сиенит, диорит, габбро

Излившиеся массивные: порфиры, диабаз,

базальт

Излившиеся пористые и обломочно-

пористые: вулканические пепел, пемза, песок, вулканический туф

II. Продукты выветривания изверженных ировметаморфически х горных пород

Продукты выпадения растворенных веществ из пересыщенных растворов

Механические осадки

рыхлые сцементсцементированные

глина
песок			песчаник
щебень			брекчия
гравий			конгломерат
валуны


	Химические осадки

	Карбонатные		Сульфатные

–	известковый туф	–	гипс
	CaCO3;		CaSO4·2H2O;
–	магнезит	–	ангидрит
	MgCO3;		CaSO4

–доломит

CaCO3·MgCO3

Отложение продуктов жизнедеятельности растительных или животных организмов

Органогенные отложения

	Фитогенные			Зоогенные

–	диатомит		–	известняк-ракушечник
– трепел		SiO2·nH2O		CaCO3;
–	опока		–	плотный известняк
				CaCO3;
			– мел CaCO3

III. Продукты преобразования глубинных и осадочных пород под действием высоких

температур и давления, действующих на породы, погребен-

ные под толщей новых отложений (в результате сдвигов в земной коре)

Метаморфические породы

Из изверженных		Из осадочных

– гнейс (из гранита)	–	мрамор (из плотного известняка);
	–	кварцит (из кремнистого песчаника);
	–	глинистый сланец (из глины)

4.5.2. Диагностические признаки горных пород

Типы структур

Типы текстур

Основные

Дополнительные

Структура

Текстура

Твердость

Окраска

Структура – форма, размеры и способ связи минералов между собой

Зернисто-кристаллическая

– минералы представлены

четко различимыми

зернами, сросшимися между собой

Порфировая – в плотной массе видны крупные кристаллы какого-либо мине-

рала (кварцевый порфир, порфирит)

Обломочная

–

обломки

разной величины и формы сцементированы

в сплошную массу (песчаник, конгломерат)

Пористая – невооруженным глазом видны поры (вулканическая пемза)

Плотная – зерна минералов не видны невооруженным глазом

Землистая –

порода напоминает рыхлую почву, растирается между пальцами

Стекловидная –

аморфная (вулканическое стекло)

Текстура (сложение) –

характер взаимного расположения составных частей породы

Массивная (гранит, диабаз, мрамор и др.)

Беспорядочная (песок, глина)

Сцементированная (песчаник, вулканический туф и др.)

Сланцеватая (глинистый сланец)

Твердость

Оставляющие царапину на стекле (Тв. > 5,5):			Не царапающие стекло (Тв. < 5,5):


кварцит, все массивные изверженные поро-			гипс, ангидрит, известняк, мрамор и др.
ды
ды

Окраска

4.5.3.Взаимосвязь свойств горных пород с условиями образования, структурой

иминеральным составом (на примере массивных изверженных пород)

	Общие черты


Условия образования, зерни-		Глубинные
сто-кристаллическая структу-		Глубинные
сто-кристаллическая структу-		горные по-
ра, массивная текстура		роды
		роды



Высокие Rсж, Мрз, стойкость
к выветриванию, низкое Wm

Минеральный состав:

–кварц – только в граните;

–слюда, иногда роговая обманка – в граните

и сиените;

–везде – полевые шпаты

Светлоокрашенные	–	гранит;
Светлоокрашенные	–	гранит;
	–	сиенит;


	–	диорит;
Темноокрашенные	–	диорит;
Темноокрашенные	–	габбро

Различия

Минеральный состав, фи- зико-технические свойства, окраска

Изменение свойств вниз ряда

– ↑ ρm; – ↑ Rсж;

– ↑ стойкости к выветриванию;

–↑ Rуд;

–↑ Rист;

–окраска темнеет

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 74 5 6 7 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]