14. Метаморфические (видоизмененные) горные породы

• Метаморфические горные породы образовались из магматиче­ских и осадочных путем их преобразования под влиянием высо­кой температуры и давления. В строительстве применяют гнейсы, глинистые сланцы, мраморы, кварциты.

Гнейсы по минералогическому составу являются аналогами гранита и имеют сланцевое строение. Используют гнейсы пре­имущественно как облицовочные плиты, в виде бутового камня для* кладки фундаментов и стен неотапливаемых зданий, для тротуаров.

Глинистые сланцы состоят из уплотненных сланцевых глин. Цвет темно-серый, иногда черный. раскалы­ваются на тонкие плитки, обладают высокой атмосферостойкостью и долговечностью, что позволяет использовать их в ка­честве кровельного материала.

Мрамор — кристаллическая порода, образовавшаяся из из­вестняков или доломитов. Кристаллы соединены без цементиру­ющего вещества. Прочность мрамора до 300 МПа. Твердость небольшая — 3,0...3,5. Он сравнительно легко пилится на плиты и хорошо полируется. Применяют мрамор для облицовки внут­ренних частей зданий, так как снаружи зданий полировка быстро утрачивается.

Кварциты — метаморфическая разновидность кремнистых песчаников с перекристаллизованными и сросшимися зернами кварца, так что цементирующее вещество неразличимо. Кварци­ты стойки против выветривания, прочность достигает 400 МПа. Используют кварциты для облицовки зданий, опор мостов, а также как сырье для производства динасовых огнеупорных изделий.

Материалы и изделия из метаморфических горных пород. Свойства и применение.

Гнейс – тонкослоистые гнейсы не отличаются морозостойкостью и сравнительно быстро выветриваются. Используются в виде облицовочных плит, для кладки фундаментов, бутовый камень.

Кристаллические сланцы – отличаются способностью раскалываться на ровные тонкие пластинки, обладают достаточной плотностью, вязкостью, твёрдостью и водостойкостью. Используются как местный кровельный материал.

Кварциты – очень плотные, погодоустойчивые, прочные породы, обладает большой хрупкостью, трудно обрабатывается, имеет высокую огнеупорность. Применяется в производстве динаса, а также как абразивный, кислото- и щёлочестойкий материал. Красивые разновидности – прекрасный декоративный материал.

Мрамор – хорошо обрабатывается, слабо сопротивляется выветриванию. Применяется для внутренних отделочных работ, а в виде крошки – при приготовлении цветных штукатурок, облицовочного декоративного бетона.

15. Способы добычи и обработки природных каменных материалов .

Добыча и обработка природного камня

Методы добычи и обработки природного камня зависят от вида конечной продукции (щебень, облицовочные плиты, стеновые камни и т. п.) и свойств породы (в основном от ее твердости).

В камнеобрабатывающей промышленности принята следующая классификация горных пород: – твердые — породы, в состав которых входят минералы с твердостью 6…7 (кварцит, гранит, габбро, лабрадорит и т. п.); – средние — минералы этих пород имеют твердость не выше 5 (мрамор, плотные известняки, доломиты, некоторые виды туфа и т. п.); – мягкие — сравнительно небольшая группа пород с твердостью 2…3 (гипс, ангидрит, известняк ракушечник, высокопористые туфы и т. п.).

Щебень и бутовый камень получают, разрабатывая горные породы взрывным методом. Образовавшиеся после взрыва обломки породы дробят до нужного размера и рассеивают по фракциям. Недопустимо производить разработку камня взрывным методом в карьере, где происходит добыча камня для последующего получения облицовочных изделий, так как в этом случае камень делается трещиноватым и непригодным для распиловки.

Отделочные и стеновые изделия получают из камня, добываемого различными механизированными методами, не нарушающими структуру породы. Выбор конкретного метода добычи зависит главным образом от твердости разрабатываемой породы.

Средние и мягкие породы добывают в карьерах с помощью камнерезных машин, снабженных твердосплавными дисковыми, цепными или канатными пилами.

Вырезку мелкоштучных блоков из таких пород производят поточным методом. В этом случае по рельсовому пути, проложенному в карьере, движутся три дисковые камнерезные машины, производящие горизонтальные и вертикальные пропилы и пропилы, отделяющие камень от основного массива породы .

Дисковые пилы позволяют получить камни размером не более 35 % от диаметра диска, т. е. не более 50…70 см. Блоки большого размера целесообразно выпиливать машинами с рабочим органом в виде фрезы. Представленная на рис. 4.4 машина СМ-177 позволяет делать разрезы глубиной до 70 % от диаметра фрезы, что для стандартных фрез составляет около 1 м.

Кроме машин с дисковыми режущими органами применяют машины с цепными пилами, глубина пропила у которых достигает 1.5…2 м.

Для вырезки блоков из пород средней твердости могут применяться дисковые и цепные пилы, снабженные алмазными режущими насадками.

Производительность таких машин в породах средней твердости в 4…5 раз выше (5… 10 м /ч), чем на твердосплавном инструменте (1 …2 м /ч). Для мягких пород применение алмазного инструмента неэффективно.

В случае, если необходимо добыть блок камня большого размера (2… 10 м), используют установки с канатными пилами (рис. 4.5). Режущим инструментом в таком случае служит стальной канат диаметром 4. ..6 мм. Канат соединен в виде кольца и приводится в движение двигательной установкой. Для установки каната в рабочее положение необходимо предварительно пробуривать в массиве камня отверстия.