014

Вбетонах, що працюють при температурах до 700°С, можуть бути використані заповнювачі з базальту, андезиту, туфів та інших вилитих вулканічних порід, які не містять вільного кварцу. Найбільшого розповсюдження як заповнювач для жаростійких бетонів до 1300°С, має шамот - продукт випалювання вогнетривких глин.

Для одержання бетонів вищої вогнетривкості використовують магнезитові, хромітові, корундові та інші заповнювачі.

Д е к о р а т и в н і б е т о н и . До декоративних належать бетони, що мають архітектурну виразність та використовуються для оздоблювальних робіт. Їх виготовляють з використанням як білих та кольорових, так і звичайних цементів, а також заповнювачів, що дозволяють імітувати різні природні кам'яні матеріали та одержувати виразну декоративну фактуру.

Вкольорових бетонах забарвлення цементів досягають введенням лужностійких пігментів. Цементи світлих тонів отримують змішуванням звичайного портландцементу з розбілюючими мінеральними добавками (крейдою, меленим вапняком, мармуром та ін.).

Б е т о н и д л я з а х и с т у в і д р а д і о а к т и в н и х в и - п р о м і н ю в а н ь . Серед усіх радіоактивних випромінювань найбільшу проникноздатність мають γ-випромінення та нейтрони. Здатність матеріалу поглинати випромінювання пропорційна його щільності. Для послаблення потоку нейтронів в матеріалі, навпаки, повинні бути присутні елементи з малою атомною масою, як, наприклад, водень. Бетон є ефективним матеріалом для біологічного захисту ядерних реакторів, оскільки в ньому вдало поєднуються при порівняно низькій вартості висока щільність та вміст певної кількості водню у хімічно зв'язаній воді. Для зменшення товщини захисних екранів атомних електростанцій та підприємств по виробництву ізотопів поряд із звичайним використовують особливо важкі бетони з середньою густиною від 2500 до 2700 кг/м3 та гідратні бетони з високим вмістом хімічно зв'язаної води. З цією метою використовують важкі природні або штучні заповнювачі: магнезитові, гематитові або лімонітові залізні руди, барит, механічний скрап, свинцевий дріб та ін. Для отримання гідратних бетонів ефективним є лімоніт, серпентиніт та інші матеріали, що мають поряд з високою щільністю значний вміст хімічно зв'язаної води. В гідратних бетонах можна використовувати також глиноземистіцементи, щозв'язуютьбільшукількістьводи, ніжпортландцемент.

Будівельні розчини.

Б у д і в е л ь н и м и р о з ч и н а м и називають матеріали, отримані в результаті твердіння раціонально підібраної суміші неорганічного в’яжучого, дрібного заповнювача, води і необхідних добавок. Розчини призначені для кладочних, штукатурних та спеціальних (ізоляційних, антикорозійних та ін.) робіт. Розчини класифікують за густиною в сухому стані на важкі (ρ0 > 1500 кг/м3) та легкі (ρ0 < 1500 кг/м3), виду в’яжучих - на цементні, вап-

61

няні, гіпсові та змішані (цементно-вапняні, вапняно-гіпсові та ін.), призначенню – на кладочні, опоряджувальні та спеціальні.

В и р о б н и ц т в о і в л а с т и в о с т і р о з ч и н і в .

Будівельні розчини виготовляються на пересувних або стаціонарних розчинозмішувальних вузлах у виді готових сумішей необхідної рухливості або сухих сумішей, що замішуються водою перед застосуванням. До змішування компонентів виконують підготовчі операції (відсіювання крупних включень, підігрів піску у зимовий час та ін.) і дозування. Для перемішування розчинів застосовують змішувачі примусової дії.

Основними властивостями розчинів є рухливість і водоутримуюча здатність.

Рухливість розчинів визначають глибиною занурення (у сантиметрах) стандартного конуса Стройцніла. Для цегляної кладки застосовують розчини з рухливістю 9…13 см, для заповнення швів при монтажі стін з панелей та блоків – 5…7 см, для бутової кладки – 4…6 см. Рухливість розчинів так, як і бетонних сумішей, залежить від вмісту води, в’яжучого, крупності піску та ін. Рухливість підвищується введенням неорганічних (вапняного, глиняного тіста) або органічних (лігносульфонатів, підмильного лугу, милонафту та ін.) пластифікаторів.

Водоутримуюча спроможність розчинів визначає їхній опір розшаруванню при транспортуванні і відсмоктуванні води пористою основою. Вона підвищується із збільшенням витрати цементу, при заміні його вапном, введенні тонкодисперсних добавок (золи, глини та ін.) і поверхнево-активних речовин.

Для розчинів встановлені марки по міцності на стиск, МПа (×10): 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200 та 300 і морозостійкості, цикли: 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 та 300. Марку розчину по міцності встановлюють випробуванням зразків-кубів із довжиною ребра 7,07 см або зразків-балочок розміром 4×4×16 см через 28 діб їх твердіння при температурі (20±3)0С. Для моделювання умов твердіння розчинів в кладці зразки встановлюють на пористу основу, якою служить цегла. Розчини марок по міцності 4, 10 і 25 виготовляють на вапні та інших місцевих в’яжучих. Міцність і морозостійкість розчинів так, як і бетонів, залежать від водов’яжучого відношення, якісних особливостей в’яжучого і заповнювачів, віку, умов твердіння та ін.

Для прогнозування міцності цементних розчинів можна застосовувати формули Н. А. Попова:

•за відсутності значного відсосу води основою

Rp = 0,4 Rц(Ц/В – 0,3);

•при відсмоктуванні води пористою основою

Rр = K Rц(Ц – 0,05) + 4,

де К–коефіцієнт якості піску (для крупного піску К = 2,2, для середнього – 1,8; для дрібного – 1.4); Rц – активність цементу.

62

В другому випадку в розчинах залишається приблизно однакова кількість

води, тому цементно-водне відношення Ц/В можна замінити витратою цементу Ц, т/м3.

О с н о в н і в и д и б у д і в е л ь н и х р о з ч и н і в .

Найбільш розповсюджені у будівництві к л а д о ч н і р о з ч и н и , що служать для скріплення різноманітних каменів та рівномірного розподілу між ними зусиль. При зведенні конструкцій, що піддаються систематичному впливу води, наприклад фундаментів, розташованих нижче рівня ґрунтових вод, застосовують цементні розчини. Для надземної і підземної кладки широко застосовують змішані цементно-вапняні і цементно-глиняні розчини.

При підземній кладці приміщень з відносною вологістю понад 60 % відношення об’єму вапняного або глиняного тіста до об’єму цементу повинно бути не більшим 1:1. Мінімально допустима витрата цементу у змішаних розчинах коливається від 75 до 125 кг/м3 в залежності від умов роботи конструкцій. Орієнтовно витрату цементу у змішаних розчинах, т на 1 м3 піску, можна знайти по формулі

Ц = Rр ,

КRЦ

де Rр – марка розчину; Rц – активність цементу; К – коефіцієнт, рівний 0,88 для портландцементу і 1 – для пуцоланового та шлакопортландцементу.

Витрата добавки неорганічного пластифікатора, л:

Д = 170(1 – 0,002Ц).

Витрата води, кг на 1 м3 піску:

В = 0,65 (Ц + Дρд),

де ρд – щільність пластифікатора.

Для твердіння кладочних розчинів при від’ємних температурах застосовують протиморозні добавки - нітрит натрію, поташ, хлориди натрію та кальцію. Кількість протиморозної добавки коливається від 2 до 10 % в залежності від температури зовнішнього повітря. Проектна міцність розчинів з протиморозними добавками досягається після відтаювання і твердіння при температурі вище +5 0С протягом 28 діб. Протиморозні добавки, як правило, не допускаються при зведенні конструкцій, розташованих в змінному рівні води та під водою і які не мають спеціальної гідроізоляції, а також в конструкціях, на поверхні яких не допускаються висоли.

О п о р я д ж у в а л ь н і р о з ч и н и застосовують для звичайних і декоративних штукатурних робіт. Вони повинні мати високу рухливість і надійне зчеплення з основою, а при твердінні не давати тріщин. В залежності від вологості середовища в’яжучими для опоряджувальних розчинів можуть служити вапно, гіпс, цемент та їх композиції. При необхідності в розчини вводять різноманітні пігменти.

63

З с п е ц і а л ь н и х р о з ч и н і в в будівництві широко використовують гідроізоляційні цементно-піщані розчини. Вони служать для гідроізоляції залізобетонних труб, зачеканки швів розтрубних труб та інших збірних елементів. Цей вид розчинів виготовляють на портландцементі, глиноземистому, розширному і інших видах цементу. Склад розчинів характеризується В/Ц = 0,3...0,5 та співвідношенням цементу і піску звичайно 1:2…1:3.

Водонепроникність розчинів росте з підвищенням активності. Для підвищення водонепроникності в цементні розчини вводять ущільнюючі і пластифікуючі добавки, бітумні емульсії і пасти, полімерні добавки. З ущільнюючих добавок розповсюдження отримали хлорне залізо, алюмінат натрію, азотнокислий кальцій. Введення, наприклад, азотнокислого кальцію в кількості 0,5…1% маси цементу дозволяє підвищити водонепроникність цементних розчинів в 2…3 рази.

Т о р к р е т - розчини одержують з суміші цементу і піску у відношенні 1:1-2:1 по масі, що наноситься цемент-гарматою. Суміш перемішується із водою в спеціальному пристрої в процесі нанесення. При нанесенні торкретних антифільтраційних штукатурок прагнуть забезпечити В/Ц ≤ 0,3. Для забезпечення тріщиностійкості застосовують безусадочні цементи та цементи з ущільнюючими добавками.

ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 1.4 Залізобетон

Широке застосування бетону в будівництві обумовлено його позитивними особливостями: високою міцністю, довговічністю, вогнестійкістю. Як заповнювачі для нього можна використовувати розповсюджені і дешеві мінеральні матеріали, з нього можна формувати різноманітні вироби. Найбільш істотний недолік бетону як конструктивного будівельного матеріалу – низька міцність при розтягуючих і згинальних напругах. Цей недолік усувається армуванням бетону сталевою арматурою, що дозволяє в кілька разів збільшити несучу здатність конструкцій.

Для комплексного сприймання напружень стиску і розтягу використовують з а л і з о б е т о н – композиційний матеріал, в якому раціонально співпрацюють і поєднуються бетон та стальна арматура. Спільна робота бетону і сталі в одному матеріалі можливий за рахунок їх високого зчеплення і близькості коефіцієнтів термічного розширення. Крім того, в лужному середовищі твердіючого бетону при утворенні достатньо щільного захисного шару стальна арматура добре захищена від корозії.

Залізобетон є основним конструкційним матеріалом сучасного будівництва. Цьому сприяють його високі механічні властивості, довговічність, доступність сировинної бази, можливість виготовлення конструкцій будь-яких

64

форм, які відповідають самим різноманітним архітектурним та технологічним вимогам.

Залізобетонні конструкції за способом виготовлення поділяють на м о н о л і т н і (зводять в опалубці безпосередньо на будівельному майданчику), збірні (монтують з виробів заводського виготовлення) та збірно-монолітні (поєднують збірні залізобетонні елементи і монолітний бетон або залізобетон).

Збірні залізобетонні конструкції порівняно з монолітними мають ряд переваг: спрощується організація робіт на будівельних майданчиках, оскільки основні операції з армування, укладання і твердіння бетонної суміші виконують на заводах, скорочуються строки будівництва та підвищується продуктивність праці тому, що виключаються опалубочні роботи, можливий випуск великорозмірних елементів підвищеної заводської готовності.

Проте використання збірних залізобетонних виробів потребує потужного спеціалізованого підйомно-транспортного обладнання, використання розрізних схем будівель і значних матеріальних затрат на улаштування стиків, не завжди дозволяє забезпечити архітектурну виразність будівель і споруд.

Досвід монолітного будівництва показує, що воно у ряді випадків має те- хніко-економічні переваги перед збірним: дозволяє знизити одноразові витрати на створення виробничої бази, витрати сталі, цементу та енергії. Монолітні конструкції дозволяють суттєво підвищити експлуатаційні характеристики будівель, врахувати сумісну роботу елементів, забезпечити їх високу надійність в роботі. Особливий ефект має місце при монолітному будівництві в сейсмічних районах, де економія металу досягає до 20%.

Ефективність монолітного залізобетону знижують значна питома вага, вартість та трудоємність опалубочних робіт, низький ступінь механізації арматурних робіт, укладання та розподілу бетонної суміші, а також транспортування бетонної суміші.

Армування залізобетонних конструкцій.

Для армування залізобетонних конструкцій застосовується стержнева і дротяна арматура, а також дротові вироби у вигляді пасм і канатів.

В залежності від способу обробки розрізняють гарячекатану, термічно зміцнену і холоднодеформовану (зміцнену в холодному стані) арматурну сталь. По механічних властивостях в залежності від границі текучості, межі міцності на розрив, відносного подовження і вигину в холодному стані арматуру поділяють на класи A-I, A-II, A-III і т.д.

Арматура виготовляється гладкою і періодичного профілю зі звичайних вуглецевих чи низьколегованих сталей. Створення періодичного профілю на арматурних стержнях чи дроті у вигляді виступів по гвинтовій лінії чи лінії вм’ятин дозволяє поліпшити зчеплення з бетоном.

У залізобетонних конструкціях арматуру застосовують у вигляді стержнів, чи каркасів та сіток. Виготовлення арматурних елементів включає чищення, виправлення, різання і гнуття окремих прутків і зварювальні операції.

65

За умовами застосування розрізняють арматуру для звичайних конструкцій (ненапружена арматура) і попередньо напружених конструкцій (напружувана арматура). Як ненапружену арматуру застосовують переважно гарячекатану арматурну сталь класу A-III і звичайний арматурний дріт класів B-I і Вр-1. Допускається також застосовувати арматуру класів A-I і A-II і в деяких випадках A-IV, A-V, Ат-IV і АТ-V. Як напружену арматуру застосовують високоміцні сталі класів A-IV, A-V, Ат-IV, Ат-V, Ат-1, B-II, Вр-П і арматурні канати.

При звичайному армуванні залізобетонних конструкцій, при порівняно невисоких навантаженнях, задовго до руйнування виникають тріщини внаслідок низької граничної розтяжності бетону. Перебороти цей “деформаційний бар’єр” можна за рахунок попереднього напруження, сутність якого полягає в обтисненні бетону арматурою. Можлива деформація бетону при стиску в 20…25 разів перевищує граничну розтяжність. Це дозволяє виключити чи зменшити небезпеку виникнення тріщин у бетоні при впливі експлуатаційних навантажень, підвищити надійність і довговічність конструкцій, зменшити їхню масу і витрату арматури, створити умови для зведення споруджень з великими прольотами, підвищити витривалість конструкцій при багаторазово повторюваних навантаженнях.

При виробництві збірних залізобетонних конструкцій можливі два способи натягу арматури: “на бетон” і на “упори”. При першому способі арматура закладається в пази затверділого виробу і анкеруєтся, попередньо натягнута з однієї сторони домкратом. Після натягу арматури в пази конструкції нагнітається цементний розчин. Більш розповсюджений другий спосіб, коли арматура натягається до бетонування і тимчасово закріплюється в захватах. Після того як бетон досягне визначеної міцності, натяг передається з упорів форм на бетон, що і приводить до його обтиснення. Натягають арматуру механічним способом – за допомогою гідродомкратів і інших установок, електротермічним способом – розігріваючи стрижні електричним струмом, і хімічним способом – за рахунок енергії, що розвивається при твердінні напружуючих цементів. Застосовують також комбіновані способи, наприклад, електротермомеханічний, коли здійснюють одночасно нагрівання і механічний натяг арматури.

При великій пористості, наявності тріщин і недостатньому захисному шарі бетону можлива корозія арматури. Найбільш інтенсивно йде процес корозії при вологості повітря близько 80%, а також в умовах вологого, жаркого клімату морських районів. Корозію арматури можуть викликати також хлористі солі, що вводяться в бетон як антиморозні добавки, чи прискорювачі твердіння. Вміст хлоридів у залізобетонних конструкціях повинен бути не більшим 2 %. У попередньо напружених конструкціях, у конструкціях із дротяною арматурою діаметром меншим 5 мм, а також у конструкціях, призначених для експлуатації при відносній вологості повітря понад 60%, застосування хлоридів не допускається.

66

Виробництво залізобетонних виробів.

Виробництво залізобетонних виробів включає готування бетонної суміші, арматурних елементів і закладних деталей, підготовку форм, формування і тепловологісну обробку.

Виготовлення збірних залізобетонних елементів може бути організовано різними способами – потоково-агрегатним, потоково-конвеєрним і стендовим.

При п о т о к о в о - а г р е г а т н о м у способі технологічні операції здійснюються в переміщуваних формах на спеціалізованих робочих місцях. До таких операцій відносяться розпалубка, очищення, збирання і змащення форм, армування, укладання й ущільнення бетонної суміші, тепловологісна обробка й ін. Цей спосіб допускає високий рівень механізації й автоматизації процесу, характеризується порівняно малою трудомісткістю і разом з тим дає можливість випускати продукцію різноманітного асортименту. Цей спосіб застосовується при виробництві плит для облицювання каналів, лотків, залізобетонних труб. Наприклад, технологічний процес виготовлення лотків починається з очищення і змащення форм, укладання і натягу напружуваної арматури. Підготовлені форми надходять на формувальний пост, і при одночасній роботі бетоноукладача і вібраційного агрегату здійснюється укладання й ущільнення бетонної суміші у формах. Потім форми з виробом надходять на пост теплової обробки. Після досягнення 70 % проектної міцності бетону форми переносять на пост, де робиться обрізання подовжньої арматури і розпалубка лотків. Потім виріб транспортують на склад.

К о н в е є р н и й с п о с і б виробництва залізобетонних виробів, який характеризується високою спеціалізацією операцій і суворим ритмом руху, є різновидом потокової технології. Він забезпечує високу продуктивність праці та є ефективним при випуску однотипних виробів.

При с т е н д о в о м у с п о с о б і основні процеси виробництва збірного залізобетону виконують у нерухомих формах на стендах. Вироби до придбання бетоном необхідної міцності залишаються на місці, у той час як технологічне устаткування для виконання окремих операцій послідовно переміщається від однієї форми на стенді до іншої. Стендовий спосіб найбільш розповсюджений на відкритих полігонах – спеціально обладнаних для виробництва залізобетонних виробів площадках.

У більшості випадків формування виробів і основні допоміжні операції при стендовому способі виконуються безпосередньо в камерах пропарювання. Теплова обробка може також виконуватися за рахунок теплоти пари, яка подається в порожнини форм. Стендовий спосіб застосовується в умовах високомеханізованого заводського виробництва переважно для виготовлення крупнорозмірних і масивних конструкцій. На стендах виготовляють також напружено-армовані залізобетонні елементи. Цей спосіб виробництва виробів є більш простим у відношенні устаткування й оснащення, вимагає менших

67

капіталовкладень, але в більшості випадків зв’язаний з великими трудозатратами.

Однією з головних технологічних операцій при виробництві збірного залізобетону є теплова обробка виробів – найбільш ефективний спосіб прискорення твердіння бетону.

З комплексу видів теплової обробки (пропарювання, автоклавне твердіння, контактний обігрів, електропрогрів) найбільш поширеним є пропарювання при атмосферному тиску в камерах періодичної чи безперервної дії. Розрізняють пропарювальні камери ямного, тунельного та інших типів. Тунельні камери застосовуються для пропарювання виробів, розміщених на вагонетках.

Пропарювання виробів звичайно ведеться до одержання не менше 70 % проектної міцності бетону. На сучасних заводах збірних залізобетонних конструкцій тривалість пропарювання в діапазоні 80…100°С складає 8...15 год. Інтенсивне твердіння бетону при скороченому режимі пропарювання може бути забезпечене також за рахунок застосування швидкотверднучих високоміцних портландцементів, твердих сумішей з малим водовмістом і низьким В/Ц, а також прискорювачів твердіння.

Повний цикл теплової обробки складається з чотирьох періодів: попереднього витримування до пропарювання; підйому температури в камері; ізотермічного прогріву; охолодження виробів. При недостатній тривалості попереднього витримування, що приблизно повинна відповідати початку тужавлення цементу, надмірно швидкому підйомі температури й охолодженні (більше 30°С за годину) у бетоні можуть розвиватися деструктивні процеси, що погіршують його властивості і викликають утворення тріщин.

ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 2.1 Природні кам'яні, штучні безвипальні кам'яні матеріали та вироби

До природних кам’яних матеріалів належать матеріали мінерального походження, які виготовляються шляхом механічної обробки гірських порід. Природні матеріали – пісок, піщано-гравійні суміші, бутовий камінь, щебінь та інші застосовують для зведення інженерних споруд (фундаментів, дамб, доріг), а також як заповнювачі бетону.

Основні види гірських порід.

Г і р с ь к і п о р о д и – це мінеральні агрегати певного хімічного складу, які утворюють земну кору. За походженням вони поділяються на три групи: магматичні, або вивержені, які утворились внаслідок отверднення у надрах земної кори (глибинні) або на її поверхні (виливні) силікатних розплавів (магми); осадові. які виникли внаслідок перенесення і відкладення продуктів руйнування гірських порід і органічних залишків; метаморфічні – продукти перекристалізації та структурної зміни вивержених і осадових порід під впливом високої температури та тиску.

68

С к л а д і с т р у к т у р а г і р с ь к и х п о р і д . Всі гірські породи складаються із мінералів, тобто хімічних сполук, які утворились внаслідок різних фізико-хімічних процесів, що відбуваються у природі. На даний час відомо біля двох тисяч мінералів, однак кількість основних породоутворюючих мінералів порівняно невелика – це кварц, польові шпати, кальцит, доломіт, слюди, амфіболи, піроксени та ін. Мінералогічний склад гірських порід вивчають мікроскопічним методом. Розрізняють мінерали і за деякими їх характерними особливостями – твердістю, блиском, спайністю, зламом, кольором, формою кристалів. Так, кварц характеризується прозорістю, скляним блиском; нерівним зламом; польовий шпат – гладкими рівними поверхнями з блиском; слюди – досконалою спайністю в одному напрямку і здатністю розшаровуватись на лускуваті листочки; піроксени – чорним офарбленням і здатністю до кристалізації у вигляді зерен або коротких стовбчастих кристалів. Кальцит і доломіт в карбонатних породах легко визначити за явищем “кипіння” під дією соляної кислоти.

Важливими факторами, які визначають властивості гірських порід, є їх структура і текстура. С т р у к т у р а характеризує ступінь кристалізації, розміри і форму кристалів, текстура – відносне просторове розташування компонентів у породі. Розрізняють чотири основних типи структур: кристалічнозернисту, приховано-кристалічну, склувату та уламково-цементовану.

В залежності від розмірів зернин структура може бути дрібно- (2...3 мм) та крупнокристалічною (понад 5 мм). За ступенем кристалізації структура поділяється також на повнокристалічну і порфірову, для якої є характерним утворення окремих крупних зерен серед однорідної маси. Повнокристалічну структуру із крупними і середніми розмірами кристалів мають звичайно глибинні вивержені та метаморфічні породи. Порфірова дрібнокристалічна структура притаманна виливним, також деяким карбонатним породам. Зерна мінералів такої структури можна розрізнити тільки під мікроскопом. Для гірських порід з уламковою цементуючою структурою характерна наявність цементуючої маси, яка консолідує уламки порід. Таку структуру мають піщаники, деякі карбонатні та інші осадові і метаморфічні породи.

На відміну від структури т е к с т у р а відображує просторове розташування зерен та кількість речовини в одиниці об’єму. Так, виверженим породам притаманна масивна текстура із рівномірним розподіленням зернин мінералів. Для низки метаморфічних порід є характерною сланцева або шарувата текстура.

М а г м а т и ч н і ( в и в е р ж е н і ) п о р о д и переважно розповсюджені у земній корі. До їх складу належать в основному мінералисилікати, усереднений склад яких наступний (%): польові шпати – 60, кварц – 12, амфіболи й піроксени – 17, слюди – 4, інші – 6. За вмістом кремнезему вони поділяються на групи: ультраосновні – менш 40% SіО2 (дуніти, олівініти, піроксени), основні – 40...52% SіО2 (габро, базальти, діабази), середні – 52...65% SіО2 (діорити, порфірити, сієніти), кислі – 65..75% SіО2 (граніти, ліпарити, порфіри), ультракислі (аляскити).

69

Найбільш розповсюджені глибинні кислі вивержені породи – граніти. На другому місці – виливні основні породи – базальти. У табл. 2.10 наведені основні фізико-механічні властивості розповсюджених гірських порід.

Таблиця 2.10 Основні фізико-механічні властивості деяких гірських порід

О с а д о в і п о р о д и . На відміну від вивержених, осадові породи розповсюджені переважно на поверхні земної кори, де вони складають 70...75% площі. За способом утворення їх поділяють на 3 групи: уламкові – піски, глини, гравій, валуни; хімічні – сульфати, карбонати та інші; органогенні – крейда, трепел, діатоміт та інші. Від способу утворення та складу вихідних порід залежить і хіміко-мінералогічний склад осадових порід. Крім мінералів вихідних гірських порід вони можуть містити і продукти їх розкладання, наприклад глинисті мінерали, також осади із розчинів (мінеральні солі).

У л а м к о в і п о р о д и утворились внаслідок вивітрювання вивержених гірських порід. Вони поділяються на рихлі та цементовані. У будівництві застосовують грубоуламкові (понад 1...2 мм), середньоуламкові (0,1...2 мм), тонкоуламкові (не більш 0,01 мм). До грубоуламкових належать валунногравійні породи, з яких добре окатаними, що містять незначну кількість слабких порід, та морозостійкими є гравій, галька, валуни, що накопичуються у річкових долинах. Найбільш розповсюдженими середньоуламковими породами є піски та їх зцементовані різновиди – піщаники. Природні піски складаються переважно із зерен кварцу. Піщаники можуть містити кремнеземисту, карбонатну, гіпсову, глинисту та ін. цементуючі речовини. Найбільш міцними є кварцові піщаники із кремнистим цементом, найменш міцними – із глинистим. Із тонкоуламкових порід розповсюджені глини.

Хімічні органогенні породи утворились в основному шляхом осадження із водних розчинів. У будівництві та промисловості будівельних матеріалів широко застосовують карбонатні породи: вапняки, мергелі (породи, які містять глину і карбонат кальцію), кремнеземисті породи (діатоміт, трепел, опока). Осадові породи більш неоднорідні за властивостями у порівнянні із виверженими (табл. 2.10).

70