- •Общие сведения.
- •Связь строения состава и свойств.
- •2.1. Строение и свойства.
- •2.2. Параметры состояния
- •2.3. Характеристики структуры.
- •2.4 Свойства по отношению к воде.
- •2.5 Теплофизические свойства
- •2.6 Акустические свойства
- •2.7 Механические свойства
- •Природные каменные материалы.
- •3.1 Важнейшие породообразующие материалы и их свойства.
- •3.2 Каменные материалы из магматических горных пород
- •3.3 Материалы из осадочных горных пород
- •3.4 Материалы из метаморфических горных пород.
- •3.5 Основные виды материалов и изделий из природного камня.
- •3.5.1 Грубообработанные каменные материалы.
- •3.5.2 Дорожные каменные материалы.
- •3.5.3 Каменные кислотоупорные и литые изделия.
- •Материалы и изделия из древесины.
- •4.1. Лесные богатства. Значение правильного
- •4.3 Зависимость основных свойств древесины от её строения и влажности.
- •4.3. Породы древесины.
- •4.4. Механические свойства древесины.
- •4.5. Сортамент лесных материалов и изделий.
- •4.5.1. Лесные материалы.
- •4.5.2. Полуфабрикаты и изделия из древесины.
- •4.5.3. Индустриальные строительные
- •4.5.4. Клееные деревянные конструкции.
- •4.5.5. Способы защиты древесины от гниения,
- •5. Керамические изделия.
- •5.1. Основные свойства глин, как сырья для
- •5.3. Изменение свойств глин при нагревании
- •5.3. Классификация керамических изделий.
- •6. Стеклянные и другие плавленые материалы и изделия.
- •7. Гидравлические вяжущие вещества.
- •7.1. Гидравлическая известь.
- •7.2. Портландцемент.
- •7.3. Сырьевые материалы и принципы производства цемента.
- •7.4. Теория твердения цемента.
- •8. Строение бетона.
- •8.1. Прочностные свойства бетона.
- •8.2. Легкие бетоны.
- •9. Строительные растворы.
- •10. Искусственные каменные необоженные материалы и изделия.
- •10.1. Асбестоцементные изделия.
- •10.2. Автоклавные материалы.
- •11. Акустические материалы.
- •11.1 Звукопоглощающие материалы.
- •11.2. Звукоизоляционные материалы.
- •12. Минералы и изделия из пластических масс.
- •12.1. Основные компоненты пластических масс.
- •12.2. Изделия из пластических масс.
- •13. Бетоны и изделия из них.
- •13.1. Определение и общая классификация бетонов.
- •13.2. Материалы для изготовления тяжёлого бетона.
- •13.3. Свойства бетонной смеси.
- •13.4. Факторы, удобоукладываемость бетонной смеси.
- •14. Лакокрасочные материалы.
- •14.1. Основные компоненты красочного состава.
Природные каменные материалы.
Горные породы являются главными источником для получения строительных материалов. Горные породы используются в промышленности строительных материалов как сырьё для изготовления керамики, стекла, теплоизоляционных и др. изделий, а также для производства неорганических вяжущих веществ: цемента, извести и строительного гипса.
Сотни миллионов тонн строительного песка, гравия и щебня применяют в качестве заполнителей для бетонов и растворов.
Широко используются природные каменные материалы и изделия, получаемые обработкой горных пород (раскалыванием, распиливанием, шлифованием, полированием и дроблением). Это плиты из гранита, мрамора, известняка и др. горных пород для декоративной облицовки и защиты строительных конструкций от коррозии.
РФ по запасу и разнообразию горных пород не имеет себе равных. Изыскания, проведенные в больших масштабах за годы Советской власти дают полное представление о запасах и географическом размещении минерального сырья. Сырьевые запасы полностью обеспечивают возрастающие потребности строительства и промышленности строительных материалов в минеральном сырье.
Горная порода – это природный минеральный агрегат, обладающий более или менее постоянным составом и свойствами. Может быть мономинеральной (состоит из одного минерала) и полиминеральной.
Минерал – это природное химическое соединение, однородное по своему составу, строению и свойствам; образуется в результате физико-механических процессов в земной коре или на ее поверхности.
Горные породы по происхождению классифицируются и разделяются на три основные группы:
1. Магматические (изверженные или первичные) – образовались непосредственно из расплавленной магмы. В зависимости от условий охлаждения разделяют на: массивные (образовались в глубине земной коры) и обломочные (остывали на поверхности земли);
2. Осадочные – образовались в результате разрушения или выветривания магматических пород химической или биологической переработки;
3. Метаморфические – являются продуктом перекристаллизации и приспособления пород к изменившимся в пределах земной коры физико-химических условиях.
3.1 Важнейшие породообразующие материалы и их свойства.
Основными породообразующими материалами магматических пород являются:
кварц (и его разновидности);
полевые шпаты;
железисто-магнезиальные силикаты.
Все эти материалы отличаются друг от друга свойствами, поэтому преобладание в породе тех или иных материалов меняет её строительные свойства: прочность, стойкость, вязкость и способность к обработке (полирование, шлифование).
Кварц – состоит из двуокиси кремния (SiO2). В кристаллической форме является одним из самых прочных и стойких материалов и минералов. Он обладает исключительно высокой прочностью при сжатии (до 2000 МПа) и высокой для хрупких материалов прочностью при растяжении (около 100 МПа). Также обладает высокой прочностью, уступающей только твёрдости топаза, корунда и алмаза); весьма высокой кислотостойкостью и вообще химической стойкостью при обычной температуре; высокой огнеупорностью (плавится при Т=1700С). Из кислот на него действует: фтористо-водородная кислота и горячая фосфорная кислота. Едкие и углекислые щёлочи вступают во взаимодействие с кварцем при повышенной температуре.
Полевые шпаты – самые распространённые минералы в магматических породах (до 2/3 общей массы).
Главной разновидностью полевых шпатов является ортоклаз и пламоклазы. По сравнению с кварцем полевые шпаты обладают значительно меньшей плотностью (120-170 МПа при сжатии) и стойкостью, поэтому они реже встречаются в осадочных породах в виде песков.
Выветривание полевых шпатов происходит под влиянием воды, содержащей углекислоту. Результатом выветривания является новый минерал – каолинит (важнейшая часть самой распространённой осадочной породы – глины).
В группе железисто-магнезиальных силикатов наиболее распространены оливин, пироксены (например, авгит) и амфиболы (роговая обманка). Среди магнезиальных силикатов встречаются вторичные минералы, чаще всего замещающие оливин – серпентин, хризотил-асбест.
В группе алюмосиликатов наиболее распространены слюды: обыкновенные – мусковит (почти бесцветный), флогопит и биотит (тёмного цвета); гидрослюды – гидромусковит, гидробиотит. Твёрдость слюд 2-3.
Все вышеперечисленные материалы, за исключением мусковита и гидромусковита, отличаются от кварца и полевых шпатов темной окраской (зеленого, темно-зеленого, иногда черного цвета). Характерными свойствами цветных минералов (за исключением слюд) являются высокая прочность и вязкость, а также повышенная плотность по сравнению с другими минералами, которые входят в состав магматических пород. Увеличение содержания цветных минералов (за исключением алюмосиликатов) придает породам высокую прочность, вязкость и стойкость против выветривания.
Водные алюмосиликаты (слюды) являются нежелательной составной частью пород. Они понижают прочность пород, ускоряют их выветривание и затрудняют шлифовку и полировку, так как в результате совершенной спайности слюды весьма легко разделяются на очень тонкие пластинки. Слюды встречаются и в песках, где также считаются вредной примесью. Бетоны и строительные растворы на песке со значительным содержанием слюды обладают пониженной морозостойкостью.