Осадочные породы

Осадочные горные породы образовались на поверхности суши и на дне морей, озер и рек за счет накопления продуктов разрушения ранее существовавших пород и остатков организмов. Осадочные породы часто имеют слоистое строение, что отрицательно влияет на строительные свойства полученных из них каменных материалов.

Известняки в основном сложены из минерала кальцита СаС0₃. В качестве примесей в известняках присутствуют доломит CaC0₃·MgC0₃, глинистые минералы, кремнезем, органические соединения. Глинистые примеси снижают водостойкость, и при содержании их более 3,5 % известняки непригодны для использования в строительстве в качестве каменных материалов.

Вследствие различных условий образования в природе встречаются известняки с различным строением и пористостью. В зависимости от пористости известняки подразделяются на плотные (более 1800 кг/м³) и пористые (менее 1800 кг/м³)  известняки-ракушечники и известковые туфы. Крупнопористые известняки-ракушечники во влажном состоянии имеют низкую твердость и хорошо пилятся. Известковые туфы, несмотря на значительную пористость, характеризуются достаточно высокой морозостойкостью, так как вследствие ячеистого строения (поры замкнутые) они имеют относительно низкое водопоглощение.

Песчаники состоят из зерен кварца, сцементированных природными цементами (углекислым кальцием, доломитом, глиной, гипсом и др.). По размеру кварцевых зерен песчаники подразделяются на мелко-, средне- и крупнозернистые, а по виду цементирующего вещества  на известковистые, доломитовые, кремнистые, глинистые, гипсовые и железистые. Физико-механические свойства песчаников определяются видом и количеством цементирующего вещества и относительной плотностью (пористостью). Вследствие низкой водостойкости не применяют в строительстве в качестве каменных материалов песчаники, сцементированные глиной и гипсом.

Доломиты  горная порода, состоящая в основном из минерала того же названия химического состава CaC0₃·MgC0₃. Их применяют для получения щебня и бутового камня, а также облицовочных плит и огнеупорных материалов.

Гипсовый камень  горная порода, в основном сложенная из минерала гипса CaS0₄·2H₂0. Гипсовый камень в природе встречается преимущественно в виде сплошных зернистых, волокнистых и плотных масс. По структуре' различают листоватый, тонковолокнистый,крупно- или мелкозернистый и землистый гипсовый камень. Красивые естественные расцветки и хорошая полируемость гипса некоторых месторождений позволяют использовать его для производства облицовочных стеновых плиток.

Метаморфические породы

Из метаморфических пород в строительстве применяют мраморы, кварциты, глинистые сланцы и гнейсы.

Первые три породы образовались в природе в результате метаморфизма (перекристаллизации без плавления и растворения под действием высоких температур и давлений) осадочных пород  соответственно известняков, кремнистых песчаников и сланцевых глин; гнейсы образовались из изверженных пород  гранитов и сиенитов. Некоторые метаморфические породы, образовавшиеся в результате перекристаллизации при одностороннем давлении, имеют сланцеватое строение (сланцы и гнейсы), что предопределяет их способность легко раскалываться по плоскостям сланцеватости. Сланцеватость гнейсов и сланцев понижает строительные свойства полученных из них каменных материалов, в частности морозостойкость.

Мраморы и кварциты характеризуются высокими плотностью, прочностью и низким водопоглощением (см. табл. 3.4). Структура мрамора и кварцита  зернисто-кристаллическая сливная, т. е. цементирующее вещество в процессе перекристаллизации слилось с основными зернами и неразличимо под микроскопом. Мраморы и кварциты хорошо полируются. Кварциты характеризуются исключительно высокой стойкостью против выветривания, но вследствие большой твердости плохо поддаются механической обработке.

Таблица 3.4

Состав, строение и свойства метаморфических горных пород

Порода	Минералогический состав	Структура	Физико-механические свойсва ческие евof стаи
			плотность вещества, г/см3	плотность материала, кг/м3	водопоглощение, %	прочность при сжатии, МПа
Мрамор Кварцит	Кальцит и доломит Кварц	Плотная, зернистокристаллическая сливная То же	2,82,9 2,652,7	26002850 25002600	0,10,7 0,010,2	60300 250400