Добавки в портландцемент. Гидрофобный цемент




Гидрофобный цемент гидрофобный портландцемент гидравлическое вяжущее вещество получаемое в результате тонкого измельчения портландцементного клинкера (см. Портландцемент) совместно с гипсом и гидрофобизующей добавкой (асидол мылонафт олеиновая кислота окисленный петролатум кубовые остатки синтетических жирных кислот и др.). Добавка вводимая в количестве 01-03% от массы цемента образует на поверхности его частиц тончайшие (мономолекулярные) гидрофобные плёнки уменьшающие гигроскопичность цемента и поэтому предохраняющие его от порчи при длительном хранении даже в условиях повышенной влажности. Бетоны и растворы на гидрофобном цементе отличаются меньшим водопоглощением большейморозостойкостью и водонепроницаемостью чем на обычном цементе Наряду с портландцементом можно гидрофобизировать также шлаковые глиноземистые и др. виды цемента. Шлаковый цемент. Шлаковый цемент общее название цементов получаемых совместным помолом гранулированных доменных шлаков с добавками-активизаторами (известь строительный гипс ангидрит и др.) или смешением этих раздельно измельченных компонентов. Различают шлакоцемент как известково-шлаковый с содержанием извести 10-30% и гипса до 5% от массы цемента и сульфатно-шлаковый с содержанием гипса или ангидрита 15-20% портландцемента до 5% или извести до 2%. Шлаковый цемент применяют для получения строительных растворов и бетонов используемых преимущественно в подземных и подводных сооружениях. Известково-шлаковый цемент наиболее эффективен в производстве автоклавных материалов иизделий. Быстротвердеющий цемент. Быстротвердеющий цемент цемент характеризующийся интенсивным нарастанием прочности в начальный период твердения. Применяется в основном для изготовления сборных железобетонных конструкций и изделий. Повышенная механическая прочность быстротвердеющего цемента в раннем возрасте твердения обусловливается соответственным минералогическим составом и микроструктурой клинкера дозировкой добавок и тонкостью помола цемента.Выпускаются: быстротвердеющий портландцемент с пределом прочности при сжатии через 3 сут 25 Мн/м2 (250 кгс/см2) особо быстротвердеющий портландцемент а также быстротвердеющий шлакопортландцемент. Пуццолановый цемент. Пуццолановый цемент собирательное название группы цементов в состав которых входит не менее 20% активных минеральных добавок. Термин «пуццолановый цемент» происходит от названия рыхлой вулканической породы-пуццоланы применявшейся ещё в Древнем Риме в качестве добавки к извести для получения гидравлического вяжущего т. н. известково-пуццоланового цемента. В современном строительстве основной вид пуццоланового цемента - пуццолановый портландцемент получаемый совместным помолом портландцементного клинкера (60-80%) активной минеральной добавки (20-40%) и небольшого количества гипса. От обычного портландцемента он отличается повышенной коррозионной стойкостью (особенно в мягких и сульфатных водах) меньшей скоростью твердения и пониженной морозостойкостью. Пуццолановый цемент применяют в основном для получения бетонов используемых в подводных и подземных сооружениях. Расширяющийся цемент. Расширяющийся цемент собирательное название группы цементов обладающих способностью увеличиваться в объёме в процессе твердения. У большинства расширяющихся цементов расширение происходит в результате образования в среде гидратирующегося вяжущего вещества высокоосновных гидросульфоалюминатов кальция объём которых вследствие большого количества химически связанной воды значительно (в 15-25 раза) превышает объём исходных твёрдых компонентов. Полное расширение расширяющегося цемента составляет 02-2%. Прочность расширяющегося цемента 30-50 Мн/м2. В СССР наибольшее распространение среди расширяющихся цементов получили водонепроницаемый расширяющийся цемент расширяющийся портландцемент гипсоглинозёмистый расширяющийся портландцемент а также напрягающий цемент. Все расширяющиеся цементы лучше твердеют и показывают большее расширение во влажных условиях. Благодаря высокой водонепроницаемости расширяющиеся цементыприменяются для заделки стыков сборных железобетонных конструкций создания надёжной гидроизоляции при возведении некоторых гидротехнических сооружений производстве напорных железобетонных труб и т.п. Водонепроницаемый расширяющийся цемент. Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) представляет собой быстросхватывающее и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество получаемое путем совместного помола и тщательного смешивания измельченных глиноземистого цемента гипса и высокоосновного гидроалюмината кальция. Цемент характеризуется быстрым схватыванием: начало процесса-ранее 4 мин. конец не позднее 10 мин. с момента затворения.Линейное расширение образцов из цементного теста твердеющих в воде в течении 1 сут. должно быть в пределах 0,3-1%. ВРЦ применяют для зачеканки и гидроизоляции швов тюбингов раструбных соединений создания гидроизоляционных покрытий заделки стыков и трещин в железобетонных конструкциях и т.д. Глинозёмистый цемент. Глинозёмистый цемент быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество; продукт тонкого измельчения клинкера получаемого обжигом (до плавления или спекания) сырьевой смеси состоящей из бокситов и известняков. Обжиг и плавление сырьевой смеси производят в доменных электрических вращающихся печах или в вагранках. По содержанию Al2O3 в готовом продукте различают обычный глинозёмистый цемент (до 55%) и высокоглинозёмистый цемент (до 70%). температура плавления сырьевой шихты обычного глинозёмистого цемента 1450-1480°C высокоглинозёмистого цемента - 1700-1750°C. Глинозёмистый цемент характеризуется быстрым нарастанием прочности высокой экзотермией при твердении повышенной стойкостью против коррозии в сульфатных средах и высокой огнеупорностью. По сравнению с портландцементом глинозёмистый цемент обеспечивает получение бетонов и растворов большей плотности и водонепроницаемости. Сульфатостойкий цемент. Сульфатостойкий цемент сульфатостойкий портландцемент разновидность портландцемента. По сравнению с обычным портландцементом сульфатостойкий цемент обладает повышенной стойкостью к действию минерализованных вод содержащих сульфаты меньшим тепловыделением замедленной интенсивностью твердения и высокой морозостойкостью. Сульфатостойкий цемент получают тонким измельчением клинкера нормированного минералогического состава. Предназначается для изготовления бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических и др. сооружений испытывающих воздействие агрессивной сульфатной среды (например морской воды) особенно в условиях переменного увлажнения чередующихся замерзания и оттаивания. Напрягающий цемент. Напрягающий цемент разновидность расширяющегося цемента получаемая совместным помолом портландцементного клинкера (65%) глинозёмистого шлака (15%) гипсового камня и извести (5%). Напрягающий цемент - быстросхватывающееся и быстротвердеющее вяжущее: прочность растворов (состава 1: 1) через 1 сутки достигает 20-30 Мн/м2 (200-300 кгс/см2). Затвердевший напрягающий цемент обладает высокой водонепроницаемостью. Расширяясь в процессе твердения напрягающий цемент развивает высокое давление - 3-4 Мн/м2 (30-40 кгс/см2) которое может быть использовано для получения предварительно напряжённых железобетонных конструкций с натяжением арматуры в одном или нескольких направлениях. Напрягающий цемент целесообразно применять для производства напорных труб возведения ёмкостных сооружений и некоторых тонкостенных железобетонных конструкций.

20. Роль двуводного гипса в портландцементе.. Для регулирования сроков схватывания портландцемента в клинкер при помоле добавляют двуводный гипс в количестве 15-35% (по массе цемента в пересчете на SO3).

 

21. Роль активных минеральных гидравлических добавок в портландцементе. Активными минеральными добавками называются природные и искусственные материалы, кот. при смешивании их в тонкоизмельченном состоянии с воздушной известью вступает с ней в химическое взаимодействие (в присутствии воды), придавая тем самым ей свойства гидравлического вяжущего вещества, а в смеси с портландцементом повышает его водостойкость. Активные минеральные добавки бывают природными и искусственными. К первым относятся осадочные горные породы диатомиты, трепелы, опоки, глиежи, вулканические туфы, пемза, трасы. Ко вторым относятся топливные золы, и шлаки. Все эти добавки при затворении их водой самостоятельно не затвердевают. Активность минеральных добавок определяется по количеству поглощенной извести из известкового раствора.

 

22. Пластифицированный портландцемент. Пластифицированным портландцементом называется портландцемент, содержащий поверхностно-активные пластифицирующие добавки (гидрофильные) и обладающий поэтому повышенной подвижностью и удобоукладываемостью. В качестве поверхностно-активной пластифицирующей добавки чаще всего применяется ЛСТ в количестве 0.25%. Добавку вводят при помоле клинкера. Используя пластифицированные цементы, можно для получения определенной подвижности смеси добавлять меньше воды, чем при применении обычного портландцемента, это приведет к повышению прочности, плотности, морозостойкости бетона. Применение пластифицированного цемента позволяет уменьшить количество теста в бетонной смеси при сохранении прежнего водоцементного отношения и подвижности. Это приведет к экономии цемента при сохранении нужной прочности. Пластифицированные цементы широко применяются в строительстве, обеспечивая получение более удобоукладываемых пластичных бетонных смесей и плотных, водонепроницаемых и морозостойких бетонов.

 

I общие св-ва строительных материалов.

1. Свойствами материала называют его объективные особенности, которые проявляются в условиях производства, применения и работы в конструкции. Строительные материалы обладают весьма разнообразными строительно техническими св-вами которые зависят от структуры, текстуры, состава и строения. Выделяют основные группы свойств: физические(плотность, влажность), механические(прочностные хар-ки), химические(возможность реакции с окружающей средой), технологические(технология получения переработки и использования) и эксплуатационные(св-ва проявл. В процессе эксплуатации. Безопасность износ).

2. Средняя плотность- это масса единицы объёма материала в обычном состоянии с порами и пустотами. она характеризует состояние материала при котором он добывается производиться или применяется. ƍ0=m/V0. V –общий объем материала. Истинная плотность- масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии, без пор и пустот(плотность в-ва из которого состоит материал) ƍ=m/Vпл где V объем материала за вычетом пор и пустот ƍ0 ≤ƍ.

3. –

4. Физические св-ва характеризуют состояние материала и отражают его способность противостоять физическим эксплуатационным воздействиям. К физическим св-вам можно отнести осадки в виде дождя снега сезонные и суточные изменения температуры воздуха. К ним относятся плотность, свойства связанные с отношением материала к воде(водопоглащение, водонасыщение влажность, гидроскопичность, водонепроницаемость, водостойкость, морозостойкость),свойства связанные с отношением материала к действию тепла и изменению температуры окружающей среды(теплопроводность, теплоемкость, термостойкость, огнестойкость, огнеупорность).

5. Св-ва связанные к отношению к воде: водопоглащение, водонасыщение, гидроскопичность(это способность каппилярно пористого материала поглощать влагу из воздуха), влажность(содержание воды в материале в процентах по массе), водопроницаемость(способность материала пропускать воду под гидростатическим давлением), влажностные деформации(наблюдаются у различных материалов при изменении их влажности), морозостойкость.

6. Водопоглащение-способность открытых пор материала поглощать воду в течении определенного времени при обычном давлении и температуре. Полному и быстрому заполнению открытых пор препятствует находящийся в них воздух. водонасыщение по массе Wм=(м211)*100% по объему W0=m2-m1/V м1, V-сухой мат м2 насыщенный водой Wм= W0* ƍ0. Водонасыщение определяется кол-вом воды которое может поглатить материал при вакуме или повышенном давлении. При водонасыщении из открытых пор полностью вытесняется воздух и они полностью заполняются водой. При насыщении материала водой изм св-ва: ↑плотность, теплопроводность. ↓ прочность, морозостойкость.

7. Морозостойкость- это способность материала в насыщенном водой состоянии противостоять по переменному замораживанию и оттаиванию.вода заполняющая открытые поры замерзая увеличивается в объеме на 9%. При этом в порах материала возникает напряжение,значительно превышающее прочность материала в результате которого он от цикла к циклу разрушается. Определяется числом циклов замораживания и оттаивания после которых прочность на должна упасть более чем на 5%.Fтреб=Тслуж*n*k где к коэфицент запаса по морозостойкости.для бетона(от F50 до F1000).

8. Св-ва связанные с нагреванием- теплопроводность(Q=ккал), теплоемкость(способность материала поглащать при нагревании тепло), температурное расширение(способность материала расширяться при нагревании), термостойкость(способность материала сохранять эксплуатационные св-ва при повышенных температурах: не деформироваться, сохранять прочность),огнестойкость(способность материала не гореть), огнеупорность(способность материала выдерживать длительное время действие высоких температур без деформации(плавления)).

9. Теплопроводность-это способность материала передавать через свою толщу тепло. Каждые материал обладает своей степенью теплопроводности, которая характеризуется коэфицентом теплопроводности λ. Тепл зависит от строения и в-ва материала, величины и хар-тер пористости, влажности. Колво тепла прошедшее через стену толщеной а площадью F2 в течении z часов Q= λ*((t1-t2)*F*z)/a=ккал λ=Q*a/F*(t1-t2)*z = ккал/м*ч*град. Коэф теплопроводности(вода-0,02; вода-0,51; кирпич-0,75; бетон-1,2 сталь 50).

10. При термостойкости тепмературы повышенные и не столь большие по сравнению с огнеупорностью ипри этих св-вах материал не должен деформироваться а св-во огнестойкости способность материала не гореть.

11. Механические свойства отражают способность материала противостоять механическим воздействиям при эксплуатации. Нагрузки могут быть постоянными и временными. Временные нагрузки бывают статистическими и динамическими (ударными). К механическим свойствам относят прочность, твердость, стойкость при ударе, стойкость при истирании, износостойкость, упругопластические и деформативные св-ва.

12. Прочность- св-во твердого тела воспринимать воздействия внешних сил, не разрушаясь. при приложении внешней нагрузки в материале возникают внешние силы которые мы называем напряжением. пределом прочности при сжатии называют напряжение возникающее в момент разрушения материала, которое определяется как отношение максимального усилия при разрушении образца к первоначальной площади поперечного сечения R=P/F где R-предел прочности Мпа(кгс/см2). предел прочности при изгибе называют отношение максимального изгибающего момента, возникающего в сечении образца-балочки к моменту сопротивления сечения образца R=M/W W- момент сопротивления поперечного сечения балочки м3 M момент H*m

13. –

14. Коэффициент конструктивного качества(удельная прочность)представляет собой отношение прочности к средней плотности материала. Чем выше прочность и меньше плотность тем выше коэффициент конструктивного качества К=R/ ƍ. Таблица прочности

материал предел прочности кгс/см2
при сжатии при растяжении при изгибе
тяжелый бетон 50…1000 5…50 5…100
асфальтобетон 10…25 -  
гранит 1000…2500    
сталь 2300…4000 2750…12000  
кирпич 75…300 - 14…44
сосна(вдоль волокон) 400…500 800…1200 500…1000

 

15. Твёрдость – это способность материала сопротивляться прониканию в него другого более твердого тела. Для определения каменых материалов исполюзуют условную десятибальную шкалу Мооса в которой в качестве эталонна принята твердость следующих десяти минералов. Чем выше твердость тем больше стойкость при истирании материала.

минерал показатель твердости хар-ка твердости
тальк(мел)   легко чертиться ногтем
гипс   с трудом ч.н.
кальцит   стальной нож легко оставляет черту
плавиковый шпат   С.Т. оставляет черту при небольшом нажиме
апатит   С.Т. ост. Черту при сильном нажиме, минерал на стекле черты не оставляет
ортоклаз   С.Т. не оставляет черты, минерал слегка царапает стекло
кварц   С.Т. не оставляет черты на этих минералах, минералы легко режут стекло.
топаз  
корунд  
алмаз  

16. Истираемость- способность материала уменьшаться в массе и объеме под действием истирающих усилий. И=м1-м2/F гр/см2.Материалы подверженные истиранию должны обладать стойкостью при истирании. Стойкость при ударе- способность материала сопротивляться ударным воздействиям. Она хар-ка количеством работы, затраченой на разрушение стандартного образца, отнесенной к ед. объема (Дж/м3) или площади поперечного сечения (Дж/м2). Определяют на копре Педжа.

17. Упругость- способность материала деформироваться при действии нагрузок и восстанавливать первоначальную форму и объем после прекращения действии нагрузки. Такими св-вами обладают резина и сталь. Е=σ/ε закон Гука Е модуль упругости Мпа σ напряжение Мпа ε относительная деформация. Пластичность – это способность материала изменять под действием усилий свои размеры и форму без разрыва сплошности и сохранять эту новую форму после снятия нагрузки. Хрупкость- свойства материалов разрушаться под нагрузкой при очень незначительных деформациях. для хрупких материалов характерна значительная разница между пределами прочности при сжатии и изгибе.

18. Химические свойства отражают способность материала противостоять химическим эксплуатационным воздействиям а также определяют способность минеральных вяжущий материалов вступая в хим реакции с водой образовывать искусственные материалы. Свойства: растворимость(способность вещества образовывать с другим веществом однородную устойчивую систему переменного состава состоящую из двух или более компонентов), кристаллизация (свойство вещества образовывать кристаллы при переходе из одного состояния в другое).Коррозийная стойкость(способность материала не разрушаться при воздействии агрессивных сред), атмосферостойкость (св-во материала не разрушаться под влиянием климатических условий и не изменять своего состава и свойств).

19. Технологические свойства регламентируют порядок работы с материалом, например отношение каменного материала к механической обработке и переработке ли сроков схватывания.пример(асфальтную смесь укладывают при температуре 120-160градусов, в технологии бетонов особое значение имеют технологические св-ва смесей: нерасслаеваемость, формируемость, схватывание).

20. Эксплуатационные свойства это свойства влияющие в процессе эксплуатации такие как безопасность, износ, долговечность, надежность.

 

II Природные каменные материалы

 

1. Природными каменными материалами называют материалы и изделия получаемые из горных пород. Горная порода - это природные массивные залежи или скоп­ления обломков различной крупности, обладающие более или ме­нее определенными составом, строением и физическими свойства­ми. Каждая горная порода состоит из определенных (одного или нескольких) минералов. Минерал - это химический элемент, химическое соединение или смесь таких соединений, продукт природных физико-химических процессов, обладающий определенным химическим со­ставом, однородным строением и характерными физическими свой­ствами.

2. Группа кварца: Кварц - кристаллическая двуокись кремния, кремнезем, является одним из распространенных минералов в земной коре. Кварц входит в состав таких горных пород, как граниты, гнейсы, пески, кварцевые песчаники, кварциты и др. Кварц обычно непро­зрачен, чаще он белого, молочного цвета, спайность отсутствует, излом раковистый, жирный блеск, плотность кварца 265, твердость 7, прочность при сжатии исключительно велика, около 2000 МПа. Кварц стоек при истирании, химически неактивен: под действием кислот (кроме плавиковой) не разрушается, с щелочами при обыч­ной температуре не взаимодействует. Прозрачная кри­сталлическая разновидность кварца носит название горного хру­сталя. Опал - аморфный кремнезем, гидрат двуокиси кремния SiO2* nH2O. Он входит в состав многих осадочных горных пород та­ких, как диатомит, трепел, опока.Плотность 1,9...2,5. обладает меньшей прочностью и стойкостью, чем кварц. Аморфный кремнезем значительно более химически активен, чем кварц и может всту­пать во взаимодействие с известью при нормальной температуре. Это свойство используют при применении диатомитов и трепелов, а основном сложенных из опала, и изготовления вяжущих материалов. Группа алюмосиликатов: Корунд - свободный глинозем Al2O3. Один из наиболее твердых минералов (9 по шкале Мооса). Является ценным абразивом. Его также используют для производства высокоогнеупорных мате­риалов. Диаспор - моногидрат глинозема Al2O3*H2O.Входит в состав бокситов - тонкодисперсных горных пород, богатых глиноземом (40 60%). Глинозём обычно входит в состав алюмосиликатов, химических соединений глинозема с кремнезёмом и другими окислами. Прежде всего, это полевые шпаты, наиболее часто встречающиеся минералы - это ортоклаз и плагиоклазы. Ортоклаз (калиевый полевой плат) K2O*Al2O3*6SiO2. Встречается в кислых (гра­нит) и средних (сиенит) по кислотности магматических породах. Плагиоклазы - альбит (натриевый полевой шпат) Na2O*Al2O3*6SiO2 входящий в состав кислых пород, и анортит (кальциевый полевой шпат) CaO*Al2O3*2SiO2характерный для основных пород (габбро, ба­зальта). Полевые шпаты входят в состав большинства магматических горных пород» многих метаморфических и некоторых осадочных. Лабрадор - полевой шпат, разновидность плагиоклаза обра­зующий лабрадорит, горную породу, обладающую красивым сине­вато-фиолетовым отливом. Слюды - водные алюмосиликаты сложного и разнообразного состава с пластинчатым, листовым строением они легко расщеп­ляются по плоскости спайности на очень тонкие гибкие и упругие пластины. Слюды входят в состав многих горных пород –гранитов, сиенитов, слюдистых сланцев. Наиболее часто встре­чаются следующие виды слюды: • мусковит - светлая, прозрачная и химически стойкая слюда, химический состав – K*Al2O3*3SiO2*H2O; • биотит - железисто-магнезиальная непостоянного состава черного или бурого цвете, легче разрушающаяся, чем мусковит; • вермикулит - гидрослюда золотисто-бурого цвете, разно­видность биотите при нагревании вермикулит теряет воду и увели­чивается а объеме в 18, 25 раз, приобретая пористую структуру благодаря чему используется для производства теплоизоляцион­ных материалов. Каолинит - водный алюмосиликат Al2O3*2SiO2*2H2O. По внешнему виду представляет собой землистый минерал, образовавшийся, в результате разложения (выветривания) полевых шпатов и дру­гих алюмосиликатов Цвет - белый, иногда желтоватый, плотность 2.5 2.6. Широко распространен как важнейшая составная часть всех глин. Группа железисто-магниевых силикатов: Авгит (группа пироксенов) и роговая обманка (группа амфи­болов), продукт распада авгита - соли кремниевых кислот, содер­жащее железо кальций, магний. Авгит входит в состав габбро, диабазов, базальтов Рого­вая обманка является составной частью гранитов, сиенитов, диори­тов. Оливин - железо-магниевая соль ортокремневой кислоты (MgFe)2*SiO4. Входит в состав базальтов и диабазов. В природных условиях под влиянием воды и углекисло­го газа постепенно превращается а змеевик Mg6(OH)8Si4O10 ме­таморфическую горную породу. Разновидностью змеевика являет си хризотил-асбест MgO*2SiO2*2H2Oимеющий волокнисто кристаллическое строение. Его часто называют горным льном. Прочность на растяжение тонких волокон хризотил-асбеста очень высока, благодаря чему он используется в производстве асбесто-цемента. Кроме того, является составной частью многих теплоизо­ляционных материалов. Группа карбонатов: Кальцит (известковый шпат) - карбонат кальция CaCO3, один из распространенных минералов земной коры, образует кристалли­ческие известняки и мраморы. При содержании в воде углекислого газа СО2 переходит в бикарбо­нат кальция Ca(HCO3)2 который растворим в воде почти в 100 раз больше, чем СаСО3. Кальцит может быть и не в виде кристаллов. В таком виде он образует мел, плотные известняки. Магнезит МgСОз встречается в виде землистых или плотных агрегатов обладающих скрытокристаллическим строением. Образует осадочную горную породу того же названия – магнезит. Доломит - двойная соль кальция и магния CaCO3MgCO3 бе­лого цвета с желтоватым оттенком. Слагает осадочную горную породу того же названия - доло­мит. Группа сульфатов: гипс - CaS04-2H2O - типичный минерал осадочных пород; Образует горную породу гипс (природный гипсовый камень). Ангидрит - CaS04 - (безводный гипс) - по внешнему виду по­хож на гипс, красновато-белого или синеватого цвета, внешне напоминает мрамор. Слагает горную породу ангидрит. Почти всегда образует залежи совместно с гипсом.

3. Условия образования горных пород обусловливают их строение и свойства. Структура - это внутреннее, по всей толще, строение горной породы

 

 


4. Различают следующие виды структур:

• кристаллическую (зернисто-кристаллическую). Которая, в свою очередь, в зависимости от размера зерен (минералов) может быть грубозернистой, крупнозернистой, среднезернистой и мелко­зернистой. Кроме того, различают равномернозернистые и неравнемернозернистые структуры; кристаллической струк­турой обладают глубинные магматические горные породы, химические осадочные, некоторые метаморфические;

• скрытокристаллическую, в которой имеются лишь зачатки кристаллов, не различимых невооруженным глазом; скрытокристаллической структурой обладают излившиеся магматические по­роды (базальты);

• стекловатую, аморфную, не имеющую кристаллических об­разований, стекловатой структурой обладают излившиеся магмати­ческие породы (андезиты);

• порфировую, характеризующуюся наличием хорошо обра­зованных кристаллов, погруженных в стекловидную основную массу породы;

• землистую, образованную из мельчайших обломков рако­вин и скелетов микроорганизмов (мел, диатомит);

• пористую, ячеистую (пемза, туф);

• ракушечную, образованную из сцементированных раковин и панцирей моллюсков (известняк-ракушечник)

Текстура (сложение) характеризуется относительным расположением породообразующих минералов. Различают сланцеватую, понтонную, землистую, пемзовидную, ракушечную, кавернозную текстуры. Минеральный состав и структура определяют плотность, проч­ность, декоративные и все другие свойства каменного материала.

 

5. Магматические горные породы делятся на глубинные и излившиеся. Глубинные (интрузивные) породы образовались в результате остывания магмы на большой глубине от поверхности земли в ус­ловиях высокой температуры и высокого давления. Глубинные горные породы обладают рядом общих свойств весьма малой пористостью и следовательно, большой плотностью и высокой прочностью. В связи с очень малой пористостью эти по­роды обладают весьма низким водологлощением, хорошей моро­зостойкостью, но высокой теплопроводностью. Средние показатели важнейших строительно-технических свойств таких пород: плот­ность 2600...3000 кг/м3. прочность при сжатии 100...300 Мпа, водопоглощение менее 1% по объему. Граниты - зернисто-кристаллическая порода, состоящая из кварца (20…40%), полевых шпатов (40…70%) и слюды (5...20%). Граниты имеют высокую механическую прочность при сжатии 100...250 МПа (иногда до 300 МПа). Сопротивление растяжению как у всех каменных материалов невысокое и составляет лишь около 1/30… 1/40 от сопротивления сжатию. Пористость гранитов не превышает 1…1,5%. Водопоглощение по объему не более 05%. что обеспечивает высокую морозостойкость. Гранит, как и большинство других плотных магматических пород, обладает высоким сопротив­лением истирали. Граниты благодаря своим техническим свойствам дол­говечная, и поэтому широко используется в строительстве: для за­щитной облицовки гидротехнических сооружений, набережных, мостов, цоколей зданий, полов общественных зданий, в качестве щебня для высокопрочного бетона. Сиениты - занимают около 2.65% магматических пород. Они окрашены в розовые серые и зеленоватые тона, что зависит от цвета полевых шпаков. Сиениты состоит из калиевых (50…70%) и натриевых (10…30%) полевых штагов темноокрашенных минера­лов (10…20 %) Если присутствует кварц, то породу называют кварцевым сиенитом. По физико механическим свойствам сиениты близки к гранитам, несколько уступая им в прочности из-за отсутст­вия кварца. Диориты - темно-серая мелкокристаллическая порода, со­стоящая из полевых шпатов (плагиоклазов) (около 75%) и темноокрашенных минералов (порядка 25%). Плотность 2800…3000 кг/м3 по прочности превосходят граниты и сиениты: прочность при сжа­тии 150...200 Мпа. Отличаются повышенной ударной вязкостью. Применяют для облицовки и в дорожном строительстве (брусчатка и т.п.) Габбро - крупнокристаллическая порода, темно-серого или почти черного цветах, что объясняется темной окраской плагиокла­зов (содержание около 50%) и темноокрашенных минералов (также порядка 50%). Плотность 2900…3300 кг/м3. Предел прочности при сжатии 200…350 Мпа. Габбро характеризуется высокой морозо­стойкостью и стойкостью против выветривания, хорошо полируется и имеет красивую текстуру, благодаря чему применяется для обли­цовки. Габбро используется также для покрытия дорог и для изго­товления щебня. Лабрадорит - разновидность габбро - очень декоративная по­рода, как правило черного цвета с синим или зеленым отсветом, состоящая из минерала лабрадор. Широко применяется для обли­цовки, изготовления памятников. Излившиеся массивные горные породы имеют или порфиро­вую или скрытокристаллическую стекловидную структуру. К породам, имеющим порфировую структуру, относится квар­цевые порфир, бескварцевый порфир, порфирит. Кварцевые порфиры по своему составу и своим физико-механическим свойствам близки к гранитам, но в силу своей неод­нородной структуры более хрупки и менее стойки на истирание и выветривание. Бескварцевые порфиры по своему составу близки к сиени­там, но обладают худшими физико-механическими свойствами. Порфирит - аналог диорита - излившиеся массивные породы, обладающие скрытокристаллической или стекловатой структурой, характеризуются плотностью, высокой прочностью, вязкостью, низкой истираемостью. Исключе­ние в этой группе составляет трахит. Трахиты - аналог сиенита - характеризуются заметной порис­тостью (плотность 2000…2200 кг/м3) в силу чего предел пресности при сжатии трахитов невысок - 50...90 Мпа, а морозостойкость, стойкость на истирание ниже, чем у сиенитов. Их используют как стеновой мате­риал, щебень для облегченного бетона, кислотостойкий материал. Андезиты - излившиеся аналоги диоритов - порода серого или желтовато-серого цвета, структура неполнокристаллическая (ино­гда порфировая) или стекловатая. Плотность андезитов 2200…2700 кг/м3 предел прочности при сжатии – 60…240 МПа - в зависимости от плотности и содержания темноокрашенных мине­ралов. Андезиты применяют к качестве кислотостойкого материала. Базальты - самая распространенная излившаяся горная поро­да, аналог габбро - породы темно-серого или черного цвета, скрытокристаллической или тонкозернистые (иногда порфировые), очень плотные (2700…3300 кг/м3) предел прочности при сжатии колеблется в широких пределах от 110 до 500 МПа (в среднем 200 250 МПа). Применяются главным образом в виде бутового камня и щебня для бетонов, в дорожном строительстве (для мощения дорог и улиц, например, брусчатка на Красной площади). Особо плотные породы использу­ют в гидротехническом строительстве. Базальты являются исход­ным материалом для литых каменных материалов и высококачест­венной минеральной ваты. Диабазы - мелкозернистая порода черного цвета, аналог габ­бро, обладают типичной диабазовой микроструктурой. Диабазы отличаются высокой твердостью и прочностью на сжатие (110...330 иногда до 450 МПа) и вязкостью, что обусловле­но большим содержанием железисто-магнезиальных силикатов и свойственной этим породам структурой. Диабазы обладают высо­кой стойкостью при истирании и применяются в виде брусчатки для мощения дорог и улиц. Излившиеся обломочные породы - рыхлые или цементиро­ванные - легкие пористые материалы характеризующиеся малой теплопроводностью и достаточной морозостойкостью. Вулканический пепел и песок - наиболее мелкие частицы ла­вы, обломки отдельных минералов, выброшенные при извержении вулкана. Размеры частичек пепла колеблются от 01 до 2 мм. Вулканический пепел и песок в силу быстрого остыва­ния имеют стеклообразное строение и следовательно, обладают определенной химической активностью, благодаря чему при добав­лении извести или цемента (а иногда и самостоятельно) они спо­собны к гидравлическому твердению Применяются как активная минеральная добавка к вяжущим. Пемза - очень пористая (до 80%) легкая порода в виде кусков размером 5 100 мм. Плотность пемзы в куске 300...900 кг/м3, низкая теплопроводность -0.14..0.23 Вт/мК. Прочность пемзы невелика - 2...4 Мпа, но это достаточно для использования ее в качестве заполнителя при про­изводстве легких бетонов. Кроме того, пемза используется в моло­том виде как добавка к цементам и в качестве абразивного порошка (твердость пемзы около 6). Вулканические туфы - горные породы, образовавшиеся из вулканических пеплов. Вулканические туфы - пористая порода (пористость 30. 40%) в основном с замкнутыми порам, что обу­словливает их высокую морозостойкость; средняя плотность 800...1800 кг/м3 теплопроводность - не более 0.4 Вт/мК. Туфы используют как облицовочный материал, для изготовле­ния стеновых блоков, а также в виде щебня для легких бетонов. В тонкомолотом виде туф используют как добавку к цементам. Наиболее уплотненные вулканические туфы называются трасами. Туфовая лава - разновидность вулканических туфов, образо­вавшаяся при попадании пепла и пемзы, а огненно-жидкую лаву. По структуре, свойствам и областям применения туфовая лава анало­гична вулканическим.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: