3.3.3 Породы обломочного происхождения

Обломочные горные породы образовались под действие природных факторов (вода, попеременное замораживание и оттаивание, нагрев и охлаждение, ветер, углекислый газ и др.)

Они могут быть рыхлые и цементированные.

К рыхлым относят песок и гравий. К цементированным – конгломераты, брекчии, песчаники и др.

Наряду с механическим разрушением может проходить и химическое разрушение. Так, например, при разрушении полевошпатовых горных пород с последующим взаимодействием полевого шпата с водой и диоксидом углерода образовались водные силикаты алюминия и в частности минерал – каолинит – основная составляющая глины.

Песок – это рыхлая смесь зёрен горных пород крупностью 0,16…5 мм. По составу песок делят на кварцевый, известняковый, полевошпатовый, пемзовый и др. По происхождению – на горный, овражный, морской, речной и дюнный. Применяется в качестве мелкого заполнителя в бетонах и растворах, для устройства оснований в дорожном строительстве, для производства силикатных материалов, керамики, стекла и др.

Гравий – смесь окатанных обломков горных пород размером 5…70 мм. Более крупные обломки (70…150 мм) называют галечником. Применяются в качестве крупного заполнителя для бетонов и балласта при строительстве дорог. Природная смесь зёрен песка и гравия в разных соотношениях называется песчано-гравийной смесью. При сортировке (просеивании) получают песок и гравий.

Глина – это тонкообломочные отложения, состоящие из мельчайших частиц размером менее 0,005мм минерала каолинита, а также частиц кварца, слюды, полевых шпатов и др. Характерной особенностью глины является способность её приобретать пластичность при увлажнении, сохранять заданную форму после высушивания и снова приобретать пластичность при увлажнении, а после обжига переходить в камневидное состояние. Применяется в керамической и цементной промышленности.

Каолин (фарфоровая глина) – смесь особо чистых глин белого цвета и песка. Основной составляющей частью каолина тоже является минерал каолинит. Применяется в фарфоровой и фаянсовой промышленности.

Песчаники – это плотная порода, состоящая из зёрен кварца, сцементированных различными природными примесями-растворами. В зависимости от вида связующего различают песчаники глинистые, известняковые, мергелистые, кремнезёмистые и др. Их свойства определяются видом природного связующего, характером сцепления и плотностью породы. Прочность песчаников колеблется в пределах от 1 до 150 МПа, а плотность от 1900 до 2800 кг/м³. Наибольшей прочностью обладают кремнезёмистые песчаники (до 250 МПа). Применяются песчаники для устройства полов промышленных зданий, тротуаров и в качестве заполнителей для бетона.

Конгломераты и брекчии состоят либо из цементированных зёрен гравия (конгломераты), либо щебня (брекчии). Их прочность зависит от прочности входящих в их состав веществ и составляет от 100 до 160 МПа. Применяются в основном в виде щебня, бутового камня и как декоративные отделочные камни.

3.4 Метаморфические горные породы

Метаморфические горные породы образовались в результате видоизменения или преобразования магматических или осадочных горных пород под воздействием давления, высокой температуры, водных минеральных растворов и т.п. К таким породам относят гнейсы, глинистые сланцы, кварциты, мрамор, асбест и др.

Гнейсы образовались из горных пород гранитного типа и некоторых осадочных. По цвету – светлоокрашенные, серые, красноватые и других оттенков. Текстура - массивная, полосчатая, структура – разнозернистая. Строение - слоистое и поэтому легко раскалываются вдоль слоёв и с трудом в перпендикулярном направлении. По свойствам близки к гранитам, но менее долговечны. Плотность их составляет 2400..2800 кг/м³, а прочность 100…200МПа. Используются для устройства фундаментов, тротуаров, облицовки набережных и каналов.

Глинистые сланцы образовались из глин. Имеют чёрный или тёмно-серый цвет. Легко раскалываются на ровные тонкие плитки толщиной 3…10 мм. Применяются как кровельный материал и известны под названием «природный шифер», а также в качестве стенового материала.

Кварциты – метаморфическая разновидность кремнезёмистых песчаников. Образовались в результате их перекристаллизации. Кварциты весьма прочные и плотные горные породы. Прочность при сжатии достигает 400МПа, плотность 2800…3000 кг/м³, водопоглощение менее 0,2 %, твёрдость – 7. Обладают малой истираемостью и большой долговечностью – более 500 лет. Хорошо полируются. Бывают тёмно-вишнёвого, красного, лилового и зелёного цветов. Используются для наружной облицовки монументальных зданий и других сооружений повышенной долговечности.

Разновидностью кварцита является яшма. Это очень богатый декоративный камень с узорчатым рисунком тёмно-красной, желтовато-зелёной или чёрной окраски. Используется в качестве прочного декоративного и поделочного материала.

Мрамор (marmaros в переводе с греческого означает «блестящий камень») образовался в результате перекристаллизации известняков и доломитов под воздействием высоких температур и огромных давлений. Чистый мрамор имеет белый цвет. В зависимости от примесей он может быть самых разнообразных цветов и оттенков: чёрный, сероватый, красный, коричневый, зеленый, розовый и др. Неравномерное распределение примесей в мраморе создаёт окраску с разными узорами и прожилками и повышает декоративные качества.

Отличительными особенностями мрамора являются высокие плотность (2700…2900 кг/м³) и прочность при сжатии (до 300 МПа), малое водопоглощение (до 0,7 %) и небольшая твёрдость (3). Поэтому, мрамор хорошо пилится на тонкие плиты, легко шлифуется и полируется.

Применяется в качестве строительного и декоративного материала для внутренней облицовки стен, изготовления лестничных ступеней. Отходы в виде крошки применяют для изготовления мозаичных полов, цветных штукатурок и облицовочного декоративного бетона. Для наружной облицовки мрамор применять не рекомендуется, т.к. под воздействием влаги и других атмосферных факторов он теряет свои декоративные качества.

Асбест является волокнистой разновидностью водных силикатов магния, т.е. состоит из тонких и прочных волокон. Особенностью асбеста является возможность расщепления на тончайшие, гибкие и эластичные волокна. Из разновидностей асбеста наибольшее значение в строительстве получил хризотил – асбест (более 95 % всего используемого). Используется в асбестоцементной промышленности и в производстве теплоизоляционных материалов.