|
Магматические (первичные) горные породы образовались при охлаждении и отвердевании магмы. Осадочные (вторичные) горные породы образовались в результате естественного процесса разрушения. -Метаморфические (видоизмененные) горные породы образовались в результате последующих изменений первичных и вторичных пород, связанных со сложными физико-химическими процессами, происходившими в земной коре. Магматические породы (первичные): Массивные: глубинные (граниты, сиениты, диориты, габбро), излившиеся (порфиры, андезиты, трахиты, диабазы, базальты). Обломочные: рыхлые (вулканические пеплы, пемзы) цементированные (вулканические туфы, трассы, туфовая лава). Осадочные породы (вторичные): Механические отложения: рыхлые (пески, гравий, глины, природный щебень), цементированные (песчаники, конгломераты, брекчия). Химические осадки: некоторые виды известняков, известковые туфы, магнезиты, доломиты, гипс, ангидрит. Органогенные отложения: мел, большинство известняков, трепелы, диатомиты, опоки. Метаморфические (видоизмененные) породы: Измененные изверженные породы: гнейсы (из гранитов). Измененные осадочные породы: глинистые сланцы (из глин), мраморы (из известняков), кварциты (из песчаников). Магматические породы Глубинные породы образовались в результате медленного и равномерного остывания магмы под большим давлением. Такие условия могли возникнуть в природе тогда, когда магма остывала и оставалась на большой глубине в земной коре. Эти условия благоприятствовали образованию в данной породе минералов с зернисто-кристаллической структурой, прочно сросшихся между собой без всякого цементирующего вещества (гранитное строение). Характерным для этих пород является массивность залегания, высокая плотность, а, следовательно, большая прочность при сжатии, малое водопоглощение, значительная морозостойкость и высокая теплопроводность. Излившиеся породы образовались в результате менее равномерного и более быстрого охлаждения магмы при относительно быстром и неравномерном сбросе давления или даже при атмосферном давлении. Такие условия могли возникнуть в случае, когда магма остывала, излившись в виде лавы на поверхность земли или близко к поверхности. В этих условиях охлаждения крупные кристаллические зерна образоваться не успевали и возникали другие генетические структуры: скрытокристаллическая, стекловатая (аморфная), порфировая. Для порфировой структуры характерно неоднородное строение, когда в аморфную или мелкокристаллическую массу включены крупные кристаллические соединения. Химический и минеральный составы магматических пород. Большинство магматических пород, применяемых в строительстве, содержит химические соединения трех типов — кремнезем, силикаты и алюмосиликаты в виде породообразующих минералов (кварц, полевые шпаты, слюда и железисто-магнезиальные минералы). -Кварц—диоксид кремния (SiO2) в кристаллической форме. Он отличается высокой плотностью — около 2650 кг/а3, твердостью — 7, прочностью при сжатии — до 2000 МПа и химической стойкостью. -Слюды — минералы с весьма совершенной спайностью в одном направлении, которые способны расщепляться на тончайшие упругие пластинки. Наиболее часто в составе горных пород присутствуют две разновидности слюды: мусковит (светлая алюминиевая слюда) и биотит (железисто-магнезиальная слюда темного цвета). -Железисто-магнезиальные минералы по химическому составу представляют собой железисто-магнезиальные силикаты. Наиболее распространенными породообразующими минералами являются амфиболы (чаще роговые обманки), пироксены (например, авгиты) и оливины. Минералы этой группы отличаются большой плотностью 3000...3600 кг/м8, твердостью 5,5.... 7,5, высокой ударной вязкостью. Осадочные породы. В составе литосферы на долю осадочных пород приедятся лишь около 5 %, однако они занимают до 75 % площади поверхности Земли. Характерным для осадочных пород является слоистость залегания (их называют пластовыми) и в большинстве случаев более пористое строение и меньшая прочность, чем у плотных магматических пород. В зависимости от условий образования осадочные породы подразделяют на три группы: механические отложения (обломочные), химические осадки, органогенные отложения. -Механические отложения (рыхлые и цементированные) образовались в результате разрушения других пород под воздействием процесса выветривания (действие воды, ветра, колебаний температуры, замораживания и оттаивания и других атмосферных факторов). Наряду с механическими разрушениями в результате взаимодействия составных частей горных пород с веществами, находящимися в окружающей среде, может происходить химическое разрушение, которое образуют рыхлые скопления пластов обломочных осадочных пород (песка, гравия, природного щебня). Некоторые из них подвергаются цементированию природными цементами, выпавшими в толще рыхлых осадков из омывающих их растворов, образуя сплошные горные породы различной плотности (песчаннки, конгломераты, брекчии). -Химические осадки образуются в результате выпадения в осадок веществ, перешедших состав водных растворов в процессе разрушения горной породы. -Органические отложения образовались в результате отложения отмирающего мира и мелких животных организмов. Химический и минеральный составы осадочных пород: кремнезём в кристаллическом и аморфном состояниях, алюмосиликаты, карбонаты, сульфаты. Метаморфические породы. Образуются в природе в результате изменения состава и строения осадочных извергшихся пород. Процессы метаморфизма проходят при повышенных температурах, без расплавления или растворения, при воздействии высоких давлений и сдвиговых деформаций. Минеральный состав метаморфических пород часто идентичен исходным магматическим или осадочным породам. Текстура метаморфических пород может быть сланцеватой (гнейсы, глинистые сланцы) и массивной (кварциты). Сланцеватость понижает строительные свойства метаморфических пород: морозостойкость и прочность в направлении, параллельном сланцеватости, но придает им способность относительно легко раскалываться по плоскостям сланцеватости. Породы с массивной зернистой текстурой отличаются очень высокой плотностью по сравнению с осадочными породами, из которых они образовались. 2.Магнезиальные вяжущие вещества. Каустический магнезит получают при умеренном обжиге магнезита при температуре 7ОО...8ОО°С. Он состоит в основном из оксида магния. Каустический доломит изготовляют обжигом природного доломита при 65О...75О°С, т. е. ниже температуры диссоциации углекислого кальция. Каустический доломит в основном состоит из оксида магния, являющегося активной частью вяжущего, и карбоната кальция, который, не обладая вяжущими свойствами, снижает его активность по сравнению с каустическим магнезитом. При затворении этих вяжущих водой процесс гидратации идет очень медленно, а затвердевший камень имеет небольшую прочность. Поэтому каустический магнезит и доломит затворяют не водой, а водным р-ром хлористого или сернокислого магния. В указ. растворах повышается растворимость оксида магния и резко ускоряется процесс твердения. При этом создаются условия для получения относительно высокой, прочности затвердевшего камня. Магнезиальные вяжущие вещества характеризуются хорошим сцеплением с органическими материалами, предохраняют их от загнивания. На этом основано применение этих вяжущих для устройства ксилолитовых полов (заполнителем в которых служат древесные опилки), изготовления некоторых материалов (фибролита). Растворимое стекло и кислотоупорный цемент. Растворимое стекло представляет собой натриевый или калиевый силикат (R2O-nSiO2 ), где n = 2,5...4 — модуль стекла, а R – Na или K. Растворимое стекло получают из смеси кварцевого песка с содой и поташом в стекловаренных печах при температуре 13ОО...14ОО°С. Образовавшийся расплав при быстром охлаждении распадается на стекловатые, полупрозрачные куски, называемые силикат-глыбой. В строительстве растворимое стекло применяют в жидком виде и часто называют жидким стеклом. Растворение силикат-глыбы производят водяным паром в автоклаве. Раствор жидкого стекла, поступающего на строительство, содержит 50...70 % воды. Силикаты натрия или. калия в воде подвергаются гидролизу. Образ. при гидролизе гель кремниевой кислоты Si(OH)4 обладает вяжущими свойствами. Процесс твердения растворимого стекла существенно ускоряется при повышении температуры и особенно при добавлении к нему веществ, ускоряющих гидролиз и выпадение геля кремниевой кислоты, например кремнефтористого натрия. Натриевое жидкое стекло используют для изготовления кислотоупорных, жароупорных и огнеупорных бетонов, огнезащитных обмазок и силикатизации грунтов. Калиевое жидкое стекло применяют для приготовления силикатных красок, мастик и кислотоупорных растворов и бетонов. Кислотоупорный цемент изготовляют из тонкоизмельченных смесей кислотоупорного наполнителя (кварца, кварцита, диабаза, андезита) и ускорителя твердения - кремнефтористого натрия. Название «цемент» имеет условный характер, так как они вяжущими свойствами не обладают и при затворении водой не твердеют. Вяжущим веществом является растворимое стекло, на водном р-ре которого их и затворяют. Чаще всего приме применяют кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент, в кот. наполнителем является чистый тонкомолотый кварцевый песок. Прим. для пригот. кислотоупорных замазок, р-ров и бетонов
|