Значение строительных материалов в строительстве

 

Исходя из вышеперечисленной информации, можно сделать вывод о том, что очень важно знать, как определить и выбрать необходимую марку бетона по нескольким классификаторам. Это определяет дальнейшие условия его использования при строительстве.

Например, бетон для гидротехнических сооружений по морозостойкости бетон делят на пять марок: F50, F100, F150, F200, F300

Морозостойкость кирпича обозначается буквой «F» и числом (о тF15 до F100), у лицевого кирпича марки F15 нет.

Морозостойкость кирпича определяет количество циклов замораживания/оттаивания, которым подвергается кирпич без признаков деформации, снижения прочности или потери массы, что существенно важно в условиях нашего климата. При этом кирпич кладут в холодную воду на 8 часов и, после насыщения его водой, замораживают в морозильной камере при температуре -18оС в течение 8 часов, затем оттаивают в воде 8 часов при температуре до +20оС и снова замораживают. Марка F15 обозначает, что кирпич с данными характеристиками выдерживает не менее 15 циклов замораживания/оттаивания. Проверить морозостойкость можно, ударив по кирпичу твердым предметом. Звук удара должен быть звонким и чистым, что свидетельствует о хорошем качестве глины и обжига, а соответственно и морозостойкости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Природные каменные материалы.

 

Определение понятиям минерал, горная порода, структура и текстура горных пород.

 

Природные каменные материалы – материалы, получаемые механической обработкой или без специальной обработки горных пород.

Горные породы – значительные по объему скопления различных минералов в земной коре, образовавшиеся под влиянием одинаковых условий.

Минерал – природное тело, одинаковое по химическому составу, строению и химическом свойствам, образующееся в результате физико-химических процессов, происходящих в земной коре.  

Горные породы различаются глубиной залегания, структурой и текстурой.

Структура - это внутреннее строение, отличающееся степенью кристалличности, формой, размерами кристаллов, а текстура определяется взаимным расположением составных частей данной породы в занимаемом ими объеме.

По степени кристалличности отличают полнокристаллические, полукристаллические, стекловатые структуры. Полнокристаллические структуры бывают у глубинных пород, которые образовались при медленном охлаждении магмы, и у метаморфических пород, полукристаллические и стекловатые структуры характерны для излившихся пород. 
С учетом размеров зерен различают крупно-, средне- и мелкозернистые структуры.

Основными видами текстур являются: однородная (обычная текстура в изверженных породах), неоднородная (такситовая), гнейсовидная (сланцеватая). 

Характеристика минералов из группы оксидов: корунд, кварц, опал, магнетит, гематит, лимонит.

Корунд

Корунд — минерал, кристаллический оксид алюминия (Al2O3).   Свойства корунда Цвет От бесцветного до различных оттенков серого, синего, красного, зеленого. Твёрдость 9 Блеск стеклянный Цвет черты Царапает фарфор Спайность Весьма несовершенная Излом От раковистого до неровного Формы кристаллов Бочонковидные, столбчатые Сингония Тригональная Прозрачность В зависимости от разновидности Плотность 4г/см³  Корунд как минеральный вид имеет следующие разновидности: Рубин, «красный яхонт» — красного цвета; драгоценный камень первой категории, цена прозрачных хорошо окрашенных экземпляров бывает больше, чем у алмазов. Сапфир (синий яхонт) При умеренно-интенсивной васильково-синей окраске — драгоценный камень первой категории, но ценится значительно ниже рубина. Слишком тёмные или слишком светлые сапфиры довольно дёшевы. Лейкосапфир или «Восточный алмаз» — бесцветный и совершенно прозрачный корунд; недорогой драгоценный камень.  Обыкновенный корунд — непрозрачный, крупно- или мелкозернистый, сероватого цвета. Встречается в магматических породах, бедных кремнезёмом(типа сиенитов, нефелиновых сиенитов). Также образуется при контактово-метаморфических изменениях осадочных пород, богатых глиноземом —наждак. Технический корунд получают термообработкой бокситов. Месторождения Индия; Шри-Ланка; Адамов мост — цепь скал, балок и песчаных отмелей между Индией и о. Шри-Ланка; о. Мадагаскар; Бирма; Таиланд; Греция; Канада; Норвегия; США. В России: Сигангойское (Красноярский край), Ильменские горы и Вишнёвые горы (Челябинская область, Урал), массив Рай-Из, Приполярный Урал, «Косой Брод»,Средний Урал, Карелия. Кварц

Si O2

Сингония тригональная

Твердость 7

Удельный вес 2,65

Спайность отсутствует

Излом раковистый

Цвет бесцветный, разноокрашенный

Цвет в порошке белый

Блеск стеклянный

Это самый распространенный минерал, присутствующий практически во всех породах. Он богат разновидностями, очень распространенными и высоко ценимыми. Кварц является породообразующим минералом и вместе с тем принадлежит к числу поделочных и драгоценных камней. В силу своих свойств он весьма устойчив как к механическим, так и к химическим воздействиям, а потому является самым распространенным минералом на Земле, в верхней части ее коры. В качестве главного породообразующего минерала встречается, как правило, только мутный, молочный, или жильный, кварц.

Разновидности:

Первая группа: аметист (фиолетовый), дымчатый кварц (раухкварц, устар. рос. - раухтопаз), или морион (черный), цитрин (желтый), голубой кварц (ирис), радужный кварц, розовый кварц, зеленый кварц. Примеси могут иметь вид блестящих чешуек (авантюрин), иголочек рутила (рутиловый кварц, или волосы Венеры) либо других волокнистых минералов ("моховик").

Во вторую группу разновидностей входят халцедон, яшма, кремень. Халцедон, в свою очередь, включает разновидности, хорошо всем знакомые: сердолик-карнеол, агат, оникс.

Кварц очень твердый, его нельзя поцарапать ножом (или другим острым железным предметом). При распиливании или при ударе молотком он светится желтым, что видно в темноте (триболюминесценция).

 

Происхождение.

Считается, что около 12% земной коры составляет кварц. Он кристаллизуется вместе с магмой или образуется под действием флюидов при температуре 100-400 °С. Поскольку кварц очень устойчив и с трудом поддается выветриванию под действием атмосферных факторов, он является главным компонентом песков и других осадочных пород. Кварц также обычен в метаморфических породах.

Месторождения.

Крупные кристаллы разнообразной формы найдены на Мадагаскаре и в Бразилии. Огромные экземпляры, вес которых измеряется тоннами (до 40 т), обнаружены в разных местах Бразилии. Необычная коллекция гигантских кристаллов выставлена в Национальном музее естествознания в Париже.

Опал.

Диагностическая карта.

Si O2 * n (H2 O)

Сингония аморфный

Твердость 3-3,5

Удельный вес 3,96

Спайность совершенная вдоль основания

Излом неправильный

Цвет бесцветный, разно- окрашенный

Цвет в порошке белый

Блеск от стеклянного до перламутрового

Название "опал" произошло от санскритского "упала" - "драгоценный камень". Выделяют три группы опалов: переливающиеся благородные опалы, огненные опалы и широко распространенные обычные опалы. В их физических свойствах отмечаются значительные колебания.

Благородный опал. Особенностью благородных опалов является опализация - радужная игра цветов, меняющаяся с каждым поворотом камня.

Диагностические признаки.

Под действием ультрафиолетовых лучей опал часто светится желтым или зеленым цветом. Он не растворяется ни в каких кислотах, кроме фтористой. При нагревании теряет воду и распадается, превращаясь в кварц.  

Происхождение.

Опал имеет осадочное происхождение. Он образуется при осаждении кремнезема и накоплении остатков скелетов морских организмов.

Месторождения.

Благородный опал разнообразных оттенков доставляют из Трансильвании и Соединенных Штатов. Наибольшее применение находит черный опал, поступающий из Австралии. Огненный опал добывается в Мексике. В Италии обычный опал найден в провинции Турин.

В настоящее время 90-95% мировой добычи благородного опала приходится на Австралию. В СНГ известны лишь небольшие его проявления - на Камчатке и в Украине. Советские ученые также осуществили синтез искусственного опала с упорядоченным внутренним строением, по своим свойствам практически неотличимого от знаменитых австралийских благородных опалов.

Магнетит

Цвет железно-чёрный, серо-чёрный, иногда с синеватой побежалостью на гранях кристаллов.

Блеск обычно металлический, но иногда бывает жирный или матовый. Непрозрачен.

Цвет черты чёрный.

Сильно магнитен, иногда полярно.

Твердость 5,5 - 6.

Плотность 4,9 - 5,2.

Спайность обычно отсутствует, редко наблюдается весьма несовершенная спайность.

Излом раковистый или неровный.

Порошок растворим в НСL.

Магнетит - минерал с формулой (Fe3+,Fe2+)Fe3+2O4. Происхождение названия от греч. "Магнес" - имени легендарного пастуха, открывшего этот минерал на г. Ида (Греция). Синонимы: железняк магнитный, руда железная магнитная. В разных странах магнетит (или магнит) называли по-разному.

Происхождение и месторождения

Магнетит - главная составная часть оксидных железных руд — железистых кварцитов, магнетитовых скарновых и карбонатитовых руд, а также магнетитовых "чёрных морских песков".

Образуется магнетит при некоторых магматических и метаморфических процессах, в некоторых пегматитах и полостях гидротермальной минерализации. При гидротермальной переработке ультраосновных пород железо выделяется в виде зерен и кристалликов магнетита. Отдельные зерна магнетита можно обнаружить во многих породах и даже в горсти песка. Промышленное значение имеют главным образом скарновые месторождения магнетита: горы Магнитная, Высокая и Благодать на Урале, Сарбайское и Соколовское в Казахстане, Дашкесан в Азербайджане и др. В прошлом веке поиски «магнитного железняка» на Южном Урале привели к открытию знаменитых минеральных копей - Ахматовской, Зеленцовской, Николае-Максимилиановских и др., давших прекрасные образцы многих минералов, в том числе и магнетита.

Сопутствующие минералы: ильменит, хлориты, гематит, галенит, сфалерит, халькопирит, лёллингит, кварц, форстерит, апатит и др.

Гематит

Свойства

Сингония: Тригональная

Состав (формула): Fe2O3

Цвет: Красный, серый, чёрный

Цвет черты (цвет в порошке): Вишнёво-красный

Прозрачность: Непрозрачный

Спайность: Отсутствует (весьма несовершенная)

Излом: Неровный, Раковистый

Блеск: Матовый, Металлический

Твёрдость: 5,5-6,5

Удельный вес, г/см3: 4,9-5,3

Особые свойства:

Иногда у минерала гематит наблюдается радужная побежалость.

Происхождение названия: Название минерала гематит происходит от греческого haimatites - "подобный крови", из-за ярко-красного цвета гематита, растолченного в порошок.

Другие названия (синонимы):

Ангидроферрит, аляскинский алмаз, железная почка, железная роза, железная слюдка, железная сметана, железный анатаз, железный глазок, железный красный блеск, зеркальная руда, красная руда, красный железняк, красный охристый железняк, кровавик, кровавый камень, сангвин, спекулярит, чёрный алмаз

Разновидности минерала:

Спекулярит (железный блеск), красная стеклянная голова. 
В зависимости от примесей тех или иных химических элементов выделяют титаногематит, алюмогематит, гидрогематит. Мартит - псевдоморфоза гематита по магнетиту.