ЛЕКЦІЯ № 8
Тема. Природні кам'яні матеріали
Мета. Вивчення класифікації, особливостей будови кам’яних матеріалів, як сировини для виробництва мінеральних в’яжучих речовин.
План заняття.
1. Класифікація гірських порід.
Головні види гірських порід .Особливості будови кам’яних матеріалів.
Обробка кам’яних матеріалів.
1. Класифікація гірських порід.
Природні кам'яні матеріали одержують механічною переробкою та обробкою гірських порід, не змінюючи їх природної структури та властивостей.
Гірські породи — це мінеральні маси, які утворюють земну кору й мають відносно сталі склад і будову. Вони складаються з мінералів — продуктів природних фізико-механічних процесів. Мінерали— це природні утворення, однорідні за хімічним складом, будовою та властивостями.
Гірські породи можуть бути:
- полімінеральними, тобто складатися з кількох мінералів
- мономінеральними — з одного мінералу.
Залежно від виду обробки природні кам'яні матеріали бувають такі:
подрібнені (щебінь, висівки),
колоті (бутовий камінь, шашка),
пиляні (блоки, плити)
штучні вироби різного ступеня обробки.
У сучасному будівництві визначилися такі основні напрями використання згаданих матеріалів:
- штучне каміння та вироби для зведення стін будівель, улаштування підлог, сходів тощо;
- облицювальні (декоративні) вироби — плити, каміння, профільовані вироби;
- каміння та вироби для дорожнього будівництва — брущатка, шашка для мостіння, плити, бордюрний камінь;
- каміння та вироби різних типів для гідротехнічних та інших споруд;
- нерудні матеріали — бутовий камінь, заповнювачі для бетону (щебінь гравій, пісок).
Згідно з генетичною (за походженням) класифікацією всі гірські породи поділяють на три групи (табл. 1):
Таблиця. Генетична класифікація гірських порід
Вивержені, або магматичні , (первинні ) породи
|
Осадові (вторинні) породи |
Метаморфічні (видозмінені) породи |
|||
МАСИВНІ |
УЛАМКОВІ АБО ВУЛКАНІЧНІ |
МЕХАНІЧНІ ВІДКЛАДИ
|
ХІМІЧНІ ОСАДИ |
ОРГАНОГЕННІ ВІДКЛАДИ
|
|
Глибинні: граніт сієніт діорит габро Вилиті стародавні: кварцовий порфір безкварцовий порфір порфірит діабаз Вилиті нові: ліпарит трахіт андезит базальт
|
Сипкі: вулканічний попіл вулканічний пісок пемза Зцементовані вулканічна лава вулканічний туф трас вулканічні стекла
|
Сипкі: глина пісок гравій природний щебінь булижник валуни Зцементовані пісковик конгломерат брекчія
|
Карбонатні вапняк вапняковий туф мергель доломіт магнезит Сульфатні: гіпс ангідрит барит
|
Фітогенні: діатоміт трепел опока Зоогенні: крейда вапняк-черепашник
|
Вивержені: гнейс Осадові: сланці мармур кварцит
|
- вивержені, або магматичні (первинні), які утворилися внаслідок охолодження й затвердіння магми;
осадові (вторинні), які виникли в поверхневих шарах земної кори внаслідок руйнування (вивітрювання) первинних порід;
метаморфічні (видозмінені), утворені з вивержених і осадових порід внаслідок перекристалізації та зміни структури під дією високих температур і великих тисків.
Вивержені породи, у свою чергу, поділяються на:
масивні;
уламкові.
Масивні утворюються внаслідок охолодження й затвердіння вогненно-рідкої лави (магми) або в надрах — глибинні (інтрузивні) породи, або біля поверхні землі — вилиті (ефузивні) породи. Утворюючи глибинні породи, магма застигала повільно й рівномірно, що сприяло кристалізації мінералів. Такі породи мають характерну зернисто-кристалічну будову, вони щільні, міцні, морозостійкі. Вилиті породи утворилися внаслідок швидкого й нерівномірного охолодження магми. Для них характерна так звана порфіроподібна структура, коли окремі кристали вкраплені в дрібнокристалічну або в склоподібну масу. Внаслідок активного газовиділення в період формування можлива значна пористість вилитих порід.
Уламкові породи утворилися здебільшого внаслідок вулканічної діяльності, тому їх називають також вулканічними. Ці породи можуть бути сипкими й зцементованими, а тому їхні властивості змінюються в широких межах.
Осадові, або вторинні, породи поділяють на три групи:
механічні відклади, які можуть бути сипкими й зцементованими;
хімічні осади, насамперед карбонати й сульфати;
органогенні відклади рослинного (фітогенного) чи тваринного (зоогенного) походження.
Внаслідок різноманітного походження властивості й структура осадових порід також досить різноманітні.
Метаморфічні породи утворилися як з вивержених, так і з осадових порід внаслідок того, що вони потрапили в умови метаморфізму. Залежно від ступеня метаморфізації їхні властивості можуть значно відрізнятися від властивостей вихідних порід.
Класифікація гірських порід за їхнім походженням має надзвичайно важливе практичне значення, оскільки дає змогу оцінити кожну породу щодо її складу, структури та властивостей, зробити висновок про найдоцільніші галузі її застосування в будівництві.