3.5. Основные осадочные породы
По классификации В.И. Лучинского, осадочные породы в зависимости от условий их образования делят на следующие три основные подгруппы:
1) механические отложения или обломочные породы;
2) химические осадки;
3)органогенные отложения.
3.5.1. Механические отложения (обломочные породы)
Механические отложения подразделяются на рыхлые, к которым относятся гравий, щебень, песок, глины и цементированные породы песчаники, конгломераты и брекчии.
Рыхлые обломочные породы подразделяются по размерам обломков на крупнообломочные - размер кусков более 2 мм (гравий с окатанными зернами и крупные пески), среднеобломочные (пески с размером зерен от 0,14 до 2 мм), мелкообломочные (пылеватые частицы размером 0.01-0.14 мм, тонкообломочные (глины, ил и лесс с размером частиц менее 0,01 мм). Щебень, гравий и песок применяются для отсыпки насыпей, балласта, заполнителей для бетонов и растворов. Глина используется в производстве вяжущих и керамических материалов.
Обломочные породы, частицы которых связаны между собой каким-либо минеральным связывающим веществом (кремнеземом, кальцитом и др.), называют цементированными породами. Это конгломераты (цементированный гравий), брекчии (цементированные зерна щебня) и песчаники (цементированные зерна песка).
Песчаники - состоят из зерен кварцевого песка (реже из песка полевого шпата), сцементированного природным цементом, например, карбонатом кальция, водным кремнеземом, гипсом, глинистыми минералами (рис. 4 а).
В зависимости от цементирующего вещества песчаники называют известковыми, кремнистыми, глинистыми. Цвет их зависит от цвета цементирующего вещества. Наибольшее применение в строительстве получили известковые и кремнистые песчаники (глинистые песчаники не водостойки).
В известняковых песчаниках зерна песка сцементированы кальцитом и доломитом, их показатели, ро=2,3-2,5 т/м3, Rсж =50-100 МПа, Кремнеземистые песчаники состоят из кварцевого песка, сцементированного водным кремнеземом (минерал опал). Они обладают высокой стойкостью, в том числе и кислотостойкостью, значительной водо- и морозостойкостью, их показатели: р0=2,3-2,6 т/м3, Rсж = 100-250 МПа.
Рис. 4. Строение осадочных горных пород; а) песчаник; б) известняк-ракушечник; в) диатомит; 1 - цементирующее вещество; 2 - зерна песка
Песчаник содержит железные руды, которые могут придавать камню различную окраску. Самыми недолговечными считаются глинистые песчаники. За счет мелкозернистой воздухопроницаемой структуры песчаник впитывает воду и быстро стирается, что является существенным недостатком. Но по морозоустойчивости он превосходит некоторые вида цветного мрамора. Песчаник может укладываться на обычный цемент.
Песчаник в основном используется в ландшафтном строительстве. Его часто используют для облицовки стен, лестниц, заборов, оград, цоколей, альпийских горок, мощения пешеходных и автомагистралей. Из него делают заборы, дорожки, ступени, им оформляют водоемы и фонтаны. Песчаник содержит кварц, что делает его разнообразным. Доступная цена (от 5 $/м2) позволяет использовать песчаник в комплексном строительстве.
Песчаник - мелкопористая воздухопроницаемая порода. Состоит главным образом из частиц кварца с добавлением других минералов (кремнезема, карбоната). Очень часто содержит железные руды, которые придают ему привлекательную окраску. Цвет камня (в зависимости от месторождения) может изменяться от почти белого до красного, коричневого, серого и даже сине-зеленого. Песчаник по многим параметрам уступает мрамору и граниту, особенно по истираемости и водопоглощению (самыми недолговечными являются глинистые песчаники). Но по морозоустойчивости (50 циклов и более) он превосходит некоторые виды цветного мрамора. К тому же этот камень в прямом смысле слова лежит под ногами: для его добычи не нужно рыть карьер или использовать сложную технику - песчаник залегает прямо на поверхности. Это дешевый строительный материал: 1м2 ростовского или новороссийского песчаника стоит в Москве от $5 до $25 (при толщине 10-23 мм).
При облицовке зданий песчаник укладывают не ровными рядами, а свободно, подгоняя камни друг к другу обыкновенным молотком. Швы делают нарочито крупными. В ход идут даже самые маленькие куски, поэтому песчаник не имеет себе равных по экономичности. Чем менее правильным получается рисунок кладки, тем интереснее выглядит облицовка. В отличие от мрамора и гранита, песчаник укладывается на обыкновенный цемент. Из этой породы делают заборы, дорожки, ступени, оформление водоемов, фонтанов и альпийских горок. В интерьере очень выигрышно смотрится камин, отделанный песчаником. Камень поставляется плитами толщиной 10-50 мм или валунами. Плитняк (камень для пола) потоньше - 2-6 мм. Самый толстый – «барашек», одна сторона которого обработана, а другая сохраняет дикую, естественную структуру.
Конгломераты и брекчии используют в качестве заполнителей для бетонов, для изготовления штучного камня и облицовочных плит.