Каменные материалы из осадочных горных пород

Механические осадки:

Факторы механического выветривания – вода, ветер, температурные изменения. Вода, проникая в трещины, размывает и растирает составные

части горных пород, а при замерзании разрушает их.

В результате резких температурных изменений породы растрескиваются и от них отделяют куски разного размера. Ветер выдувает и уносит частицы разрушенных пород.

Химическое выветривание:

K₂O·Al₂O₃·6SiO₂+2H₂O+CO₂=K₂CO₃+4SiO₂+Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O

Образуются: глыбы, дресва, щебень, песок, глины.

Обломочные породы, связанные природным цементом, называют цементированными: песчаники, конгломераты, брекчии.

Цементирующие вещества – глина, кальцит, кремнезем, битум.

В строительстве чаще всего используют кремнистые песчаники и известковые песчаники. Свойства: плотность ρ= 2,7 г/см³, прочность R_сж=250 МПа. Применение – для возведения фундаментов, набережных, ступеней, тротуаров, стен не отапливаемых зданий, при изготовлении бута, щебня. Месторождения – широко распространены.

Органогенные породы

Образовались в результате жизнедеятельности и отмирания организмов, находящихся в морских и пресных водах. Это известняки, известняки-ракушечники, мел, диатомиты, трепелы.

Известняки – состоят из кальцита, образовались из остатков животного мира. Залегают пластами. Свойства: Нв=3, ρ= 1,7-2,6 г/см³, R_сж=80-200 МПа, цвет белый, желтоватый, серый, бурый, красноватый. Глина ухудшает строительные свойства известняка.

Тонкая природная смесь глины с известняком называется мергелем. Применение. Известняки используют для облицовки стен, лестничных ступеней, подоконников, цоколей, карнизов, для производства бута, щебня, извести и портландцемента.

Известняк-ракушечник, Плотность ρ= 600-1500 кг/м³, прочность R_сж=0,4-5 МПа. Применяют для кладки стен, перегородок, внутренней отделки стен. Месторождения Крым, Одесса, Молдавия, Северный Кавказ.

Мел – мелкие частицы раковин простейших организмов. Состоят из кальцита СаСO₃. Применяют для получения извести, красок, замазок, цемента.

Диатомиты и трепелы – аморфный кремнезем в активной форме (SiO₂ · H₂O). Рыхлые, землистые массы белого, желтого, серого и розового цвета.

Диатомиты образовались из панцирей диатомовых водорослей, живущих в пресной и соленой воде. Трепел – порода раннего происхождения, в которой панцири превратились в мельчайшие шарики опала, сцементированные опаловым цементом. С течением времени опал под давлением превращается в плотную, прочную породу опоку. Плотность ρ= 350-950 кг/м³. Используют как теплоизоляционные материалы и в качестве активных гидравлических добавок к вяжущим материалам.

Химические осадочные породы

Магнезит - МgСO₃;

Доломит - СаСO₃· МgСO₃;

Гипс – СаSO₄·2H₂O;

Ангидрит – СаSO₄;

Известковые туфы – выделение СаСO₃ из холодных и горячих подземных углекислых вод.

Свойства и применение химических осадочных пород те же, что и у одноименных минералов (см.выше).

Каменные материалы из метаморфических пород

Гнейсы – образовались из гранитов, имеют сланцеватое строение, легко раскалываются вдоль слоев; ниже, чем у гранитов, стойкость против выветривания.

Применение: облицовка каналов, набережных, кладка фундаментов, устройство тротуаров.

Месторождения: Кольский п-ов, Карелия, Урал, Восточная Сибирь, Украина.

Г линистые сланцы – глинистая порода сланцеватого сложения, образовавшаяся из сильно уплотненных и частично перекристаллизовавшихся под влиянием большого давления глин. Не размокают в воде, не переходят в пластичное состояние. Темно-серого цвета, легко раскалываются на плитки. Применяют при производстве кровельного материала, который называют природным шифером. Месторождения: Урал, Кавказ.

Мраморы – образовались из известняков и доломитов под влиянием высокой температуры и давления путем перекристаллизации.

Кристаллы кальцита соединены между собой без цементирующего вещества. Цвет белоснежный, розовый, желтый, красный, черный. Прочность R_сж=120-300 МПа, легко пилится, шлифуется, полируется.

Применяется для внутренней и наружной отделки, для изготовления подоконных досок, плиток для пола, лестничных ступеней, но быстро тускнеет под воздействием сернистого газа. Месторождения: Карелия, Сибирь, Средняя Азия, Крым, Урал, Дальний Восток, Украина, Кавказ.

Кварцит – метаморфизированные кремнистые песчаники. Зерна кварца срослись, кремнезема не видно. Цвет белый, красно-фиолетовый, темно-вишневый. Прочность R_сж=400 МПа. Не выветривается, очень твердый, трудно обрабатывается. Применение – подферменные камни в мостах, наружная облицовка, ступени для лестниц, бутовый камень, щебень, сырье для огнеупорных динасовых изделий. Месторождение: Карелия.