Категория: Выбор стройматериалов

Сырьевая база строительных материалов

Общие сведения. Потребность в строительных материалах в нашей стране велика и достигает десятков и сотен миллионов тонн. Для производства такого большого количества строительных материалов нужна широкая сырьевая база. Большую часть строительных материалов получают из минерального каменного сырья, которым являются горные породы.

Органические строительные материалы получают преработкой древесины, нефти, каменного и бурого угля и других органических природных материалов. Из древесины получают не только пиломатериалы; она служит сырьем для изготовления древесностружечных и древесноволокнистых плит. Путем химической модификации древесины получают полимерные материалы (например, нитроцеллюлозу). Нефть и уголь служат сырьем для получения битумов, дегтей и большинства синтетических полимеров.

Горные породы — крупные природные скопления минералов более или менее постоянного минералогического и химического состава, образующие самостоятельные геологические тела, слагающие земную кору. Горная порода может , быть сложена из одного минерала (мономинеральная порода) или нескольких (полиминеральная). Так, например, гранит состоит из трех минералов: полевых шпатов, кварца и слюды, а известняк — только из одного кальцита. Процентное содержание минералов в горной породе определяет ее состав. Форма, размеры и взаимное расположение минера- , лов определяют ее структуру. Минералогический состав и структура, в свою очередь, определяют свойства горной породы.

Минерал — природное тело, приблизительно однородное по химическому составу и физическим свойствам, образующееся в результате физико-химических процессов в глубинах и на поверхности Земли. Минералы в основном кристаллические или аморфные тела. К ним относятся: самородные металлы; сера; графит; оксиды — кварц Si02, корунд А1203 И гидроксиды; соли различных кислот — хлориды (каменная соль), сульфаты (гипс), карбонаты (кальцит) и наиболее распространенные в природе сложные соединения — силикаты и алюмосиликаты различных металлов (полевые шпаты, слюды, асбест).

По происхождению выделяют магматические (изверженные), осадочные и метаморфические (видоизмененные) горные породы.

Изверженные горные породы образовались при охлаждении магмы. В зависимости от условий охлаждения их делят на глубинные и излившиеся.

Глубинные изверженные породы образовались в толще земли. Остывание магмы шло медленно и под большим давлением, поэтому эти породы имеют плотное крупнокристаллическое строение. Предел прочности при сжатии глубинных пород достигает 500. . .1000 МПа, плотность более 2500 кг/м8. Они хорошо поддаются шлифованию и полированию. Их применяют в виде плит и других изделий для облицовки фасадов зданий и сооружений, настилки полов в общественных зданиях, в дробленом виде — для декоративных штукатурок и мозаичных работ. Наиболее распространены в строительстве гранит, сиенит, габбро, лабрадорит.

Излившиеся изверженные породы образовались при остывании магмы у поверхности. Быстрое остывание приводит к стекловидной слабозакристаллизованной структуре камня; за счет газов, выделяющихся из магмы, возможно образование пор в породе. Плотные излившиеся породы: базальт, порфир, диабаз характеризуются сильными колебаниями в прочности и относительно плохо шлифуются. Поэтому смешивать крошку этих пород с крошкой глубинных пород для мозаичных полов не рекомендуется.

Из пористых излившихся горных пород применяют обломочные кусковые — пемзу, вулканический пепел и сцементированные — вулканический туф желтого, розового, красного, фиолетового и других цветов. Прочный и долговечный вулканический туф широко используют для изготовления облицовочных плит и в качестве декоративной крошки.

Осадочные горные породы образуются при разрушении других горных пород под действием природных сил. В зависимости от условий образования различают механические, химические и биогенные отложения.

Механические осадочные породы могут быть рыхлыми (песок, глина, гравий) и сцементированными (песчаники, природная брекчия). Для изготовления декоративной крошки и облицовочных плит используют прочную разновидность песчаника — кремнистый песчаник, прочностью более 100 МПа, в котором частицы песка сцементированы кремнеземистым вяжущим.

Осадочные породы химического происхождения образовались в результате выпадения солей из водных растворов (например, карбонатов кальция и магния, сульфата кальция). К таким породам относятся магнезит и доломит, гипс, ангидрит, известковые туфы (среди последних для отделки применяют травертин).

Биогенные осадочные породы образовались в результате жизнедеятельности и вымирания организмов, живших в морских и пресных водах. В отделочных работах из этих пород применяют известняки, ракушечники, мел, диатомиты, трепел и опоки.

Известняки — наиболее распространенная осадочная порода, состоящая главным образом из кальцита, часто с примесью доломита, глинистых и песчаных частиц; нередко содержат остатки известковых скелетов ископаемых организмов. Неуплотненные крупнопористые известняки называются известняки-ракушечники. Плотный известняк имеет плотность 2000…2500 кг/м3. Предел прочности зависит от плотности и колеблется в широких пределах— 5…100 и более МПа. Цвет известняков — белый или слегка окрашенный в желтоватый, кремовый или сероватый оттенки. Известняки применяют как щебень для бетона, как строительный камень (бутовый или тесаный камень для фундаментов и стен неотапливаемых помещений), как сырье для получения извести и цемента. Из него выпиливают облицовочные плиты и фигурные детали. Тонко измельченный известняк — известняковая мука — служит наполнителем в битумных и полимерных материалах. Благодаря невысокой твердости (около 3) известняк легко обрабатывается и механизированным и ручным инструментом.

Мел — тонкозернистая, мягкая, белая порода, состоящая из мелких обломков и целых известковых скелетов микроорганизмов. Используют как белый пигмент и напол нитель для мастик и пластмасс.

Диатомит — рыхлая или слабосцементированная кремнистая порода, состоящая преимущественно из панцирей диатомовых водорослей. Трепел — тонкопористая мягкая осадочная порода, состоящая из микроскопических зерен опалового кремнезема, аналогичная диатомиту, но почти лишенная органических остатков. Плотность трепелов зависит от степени уплотнения и находится в пределах 300. . .900 кг/м3.

Опока — легкая, твердая, тонкопористая порода, богатая (до 97%) аморфным кремнеземом с примесью песка и глинистых частиц. Благодаря большому содержанию аморфного кремнезема диатомиты, трепелы и опоки широко используют в качестве активных минеральных добавок к неорганическим вяжущим материалам.

Метаморфические горные породы образовались из осадочных или изверженных пород под воздействием высоких температур и давлений, при этом менялась структура породы без изменения ее химического состава.

Происходило это тогда, когда породы в результате горообразовательных процессов перемещались с поверхности вглубь земной коры. Из метаморфических горных пород в отделочных работах чаще всего используют мрамор и кварцит.

Мраморы образовались в результате перекристаллизации и метаморфизма известняков, реже из доломитов; их отличительная черта — кристаллическое строение. Кристаллы мрамора прочно соединены между собой без всякого цементирующего вещества. Предел прочности мрамора при сжатии в среднем около 100 МПа. Различный цвет и специфическая текстура мрамора образовались в результате фильтрации через известняк минерализованных вод и осаждения из них цветных солей. Мрамор легко пилится, хорошо шлифуется и полируется. Недостаток мрамора — слабая коррозионная стойкость: он разрушается атмосферной влагой, содержащей растворенные газы (сернистый, углекислый, сероводород); при этом его поверхность тускнеет и теряет полировку. Поэтому мрамор применяют в основном для облицовки внутренних помещений.

Кроме мраморов в природе встречаются мраморо-видные известняки, в структуре которых крупные кристаллы разделены прослойками плотной известняковой массы. По свойствам они занимают промежуточное положение между известняками и мраморами.

Кварцит — видоизмененные кремнистые песчаники с перекристаллизовавшимися зернами кварца. Очень плотная и твердая горная порода (твердость около 7). Предел прочности при сжатии более 200…400 МПа. Чистый кварцит белого цвета; примеси могут окрашивать его в красный, фиолетовый и темно-вишневый цвета.



Выбор стройматериалов - Сырьевая база строительных материалов

Разделы

Содержание блога

Содержание сайта.


Другое

Статьи по теме "Выбор стройматериалов"