Что такое природные каменные материалы
Природные каменные материалы: свойства и виды.
Природный камень служил основным строительным материалом еще первобытному человеку.
Все древние постройки: храмы, дворцы, крепости, мосты, акведуки, ритуальные сооружения возводились из природного камня и поражают современного человека, как удивительные «Чудеса Света».
Во многих странах: Египте, Мексике, Греции, Италии, Китае, Камбодже, Индии сохранилось большое количество выдающихся памятников каменного зодчества, являющихся архитектурно-строительной составляющей древнейших цивилизаций, существовавших на Земле.
Каменные природные материалы очень прочны, долговечны, огнестойки, изготовлены из местного сырья.
В наше время природные плотные каменные материалы уже не используются для возведения стен, арок, куполов, колонн и других несущих конструкций, т.к. они трудоемки, обладают большой массой и высокой теплопроводностью.
Но из-за положительных эксплуатационных и эстетических качеств продолжают широко применяться для облицовочных работ, устройства полов, дорожных покрытий и пр.
Пористые природные материалы применяются в конструкциях стен жилых и общественных зданий в виде стеновых камней и блоков.
Отходы горнодобывающей и камнеобрабатывающей промышленности используются в качестве заполнителя для бетонов, изготовления других искусственных каменных изделий на минеральном и органическом вяжущем.
Свойства природных каменных материалов
Среди многообразия физико-механических свойств природных каменных материалов обычно выделяют плотность, предел прочности при сжатии, морозостойкость, по величине которых оценивают их качество и делят на марки.
По плотности в сухом состоянии каменные материалы разделяют на тяжелые (более 1800 кг/м 3 ) и легкие (менее 1800 кг/м 3 ).
По пределу прочности при сжатии установлены следующие марки: для тяжелых каменных материалов — от 10 до 100, а для легких — от 1 до 20.
По степени морозостойкости в циклах замораживания (Мрз) для каменных материалов установлены марки от 10 до 500.
По степени водостойкости (коэффициенту размягчения) материалы разделяют на группы с величиной данного показателя 0,6; 0,75; 0,9 и 1.
К каменным материалам, предназначенным для дорожных покрытий, полов промышленных зданий, предъявляют дополнительные требования (высокая стойкость к истиранию, износу и др.). Для природного камня, из которого изготовляют облицовочные плиты, большое значение имеют внешний вид, цвет и текстура.
Выбирают горные породы для тех или иных каменных материалов и изделий на основании результатов испытаний образцов, оценки внешнего вида, а также с учетом эксплуатационных условий.
Виды природных каменных материалов и изделий
В строительстве используют различные виды природных каменных материалов и изделий: бутовый камень, стеновые камни и блоки, облицовочные камни и плиты, кровельные плитки и др.
Бутовый камень применяют в строительстве в виде кусков горной породы неправильной формы (рваный бут) или неправильных плит. Рваный бут получают из осадочных горных пород (известняков, доломитов, песчаников) взрывным способом, а плиты (постелистый бут и плитняк) добывают из слоистых горных пород при помощи клиньев, ударных механизмов и др. Масса отдельных бутовых камней колеблется в пределах 20-40 кг. Бутовый камень должен иметь предел прочности при сжатии не менее 10 МПа, а коэффициент размягчения не ниже 0,75. В нем не должно быть трещин, расслоений и рыхлых прослоек, снижающих его строительные свойства.
Бутовый камень служит материалом для кладки фундаментов, стен не отапливаемых зданий и сооружений, подпорных стенок и др. Отходы при заготовке бутового камня дробят и используют в виде щебня для бетонов.
Горные породы, применяемые для изготовления стеновых камней и блоков, должны иметь предел прочности при сжатии не ниже 25 МПа, морозостойкость не ниже Мрз 15, коэффициент размягчения не ниже 0,6.
Камни и блоки из легких горных пород являются в ряде районов нашей страны местными материалами. Стены жилых и общественных зданий из легких природных камней и блоков значительно дешевле кирпичных и имеют красивый внешний вид.
Облицовочные камни и плиты изготовляют из блоков природного камня путем их распиливания или раскалывания с последующей механической обработкой. Горные породы для получения блоков-полуфабрикатов следует выбирать с учетом эксплуатационных условий, в которых будут находиться изготовленные из них облицовочные изделия. Так, горные породы, предназначенные для наружной облицовки, должны быть атмосферостойкими, без трещин и следов выветривания, иметь красивую и неизменную окраску. Для этой цели применяют : граниты, сиениты, диориты, габбро, лабрадориты, кварциты, плотные известняки, туфы, песчаники. Горные породы, используемые для внутренней облицовки, должны иметь красивую окраску и легко полироваться. Чаще всего для внутренней облицовки применяют мрамор.
Облицовочные камни и плиты бывают пилеными и тесаными. Пиленые изделия, как правило, дешевле и долговечнее тесаных, так как при распиловке горных пород удается получать сравнительно тонкие изделия без микротрещин, которые возникают при теске камня.
Плиты для облицовки стен и настилки полов должны иметь прямоугольную форму и заданные размеры. Кроме того, лицевой поверхности плит придают различную декоративную фактуру. В зависимости от способа выполнения фактуры делят на : ударные, получаемые скалыванием частиц камня (фактура «скалы», бугристая, бороздчатая, точечная, рифленая), и абразивные, получаемые путем истирания поверхности различными абразивами (пиленая, шлифованная, лощеная, зеркальная).
Плиты и камни из изверженных горных пород (граниты, лабрадориты, габбро и др.) применяют для наружных облицовок цоколей и фасадов монументальных зданий, долговечных и декоративных полов в помещениях общественных зданий с интенсивными людскими потоками, например, на станциях метрополитена, вокзалах и в универмагах, а также для облицовки набережных, гидротехнических сооружений и др. В последние годы внутреннюю облицовку монументальных зданий довольно часто выполняют из экономичных малоразмерных мраморных плиток толщиной 8-12 мм, лицевая поверхность которых имеет зеркальную фактуру.
При производстве мраморных плит получают большое количество отходов в виде обрезков, которые используют для устройства мозаичных полов.
Из природного камня, кроме облицовочных плит, изготовляют профильные детали, например плинтусы, угловые детали и детали граненых и каннелированных облицовок, а также ступени, подоконники и др.
Кровельные плитки из глинистого (кровельного) сланца весьма долговечный кровельный материал для сельского строительства. Раскалывая и отрубая материал, ему придают прямоугольную или ромбическую форму.
В дорожном строительстве широко применяют разнообразные изделия из природного камня, например брусчатку, колотый или булыжный камень, бортовые камни. Эти изделия изготовляют из изверженных или осадочных горных пород, которые должны иметь высокую прочность, низкое водопоглощение, хорошо сопротивляться ударным и истирающим нагрузкам, быть морозостойкими, а также не должны быть затронуты выветриванием. Такие же требования предъявляют к каменным материалам (граниту, диориту, диабазу, габбро), предназначенным для защитных плит-оболочек гидротехнических сооружений. Материалы и изделия из природного камня (базальта, диабаза и др.) используют также для конструкций, работающих при высоких температурах. Кроме того, материалы и изделия из гранита, диорита, кварцита, базальта, диабаза и кремнистого песчаника в виде облицовочных камней и плит правильной формы применяют для защиты конструкций зданий и аппаратов от воздействия кислот.
При транспортировании и хранении пиленые и тесаные облицовочные плиты устанавливают на ребро с прокладками, а полированные укладывают в специальные контейнеры лицевой стороной внутрь, прокладывая между ними бумагу. Архитектурные детали и подоконники перевозят в решетчатой таре.
êàìåíü áóòîâûé
Магматические горные породы образовались в результат остывания огненно-жидкой массы – магмы, которая разрывала земную кору и разливалась на ее поверхности. В зависимости от условий остывания магмы изверженные горные породы делят на глубинные (интрузивные) и излившиеся (эффузивные).
Глубинные горные породы (граниты, сиениты, диориты и др.) образовались в результате медленного остывания магмы в толще земной коры под значительным давлением верхних слоев. В таких условиях горные породы приобрели равномерную кристаллическую структуру в результате того, что крупные зерна различных минералов прочно срослись между собой.
Излившиеся горные породы (базальты, андезиты, диабазы и др.) образовались при быстром остывании магмы на поверхности земли. В таких условиях не происходила полная кристаллизация остывающей магмы. В зависимости от условий образования излившиеся горные породы имеют мелкозернистое, скрытокристаллическое или аморфное строение. Если же из вязкой магмы медленно выделялись газообразные продукты, образовывалась пористая или пемзообразная структура. Кроме того, к изверженным горным породам относятся обломочные породы, которые образовались из мельчайших частиц раздробленной лавы, выброшенной на поверхность земли при извержении вулканов. Эти отложения остались в рыхлом состоянии (вулканический пепел, пемза) либо при наличии природных цементирующих веществ и под давлением вышележащих слоев превратились в плотные цементированные породы (вулканический туф).
Осадочные горные породы образовались в результате разрушения (выветривания) изверженных (первичных) и других горных пород под воздействием внешних условий или в результате осаждения веществ из какой-либо среды. По характеру образования и составу осадочные горные породы делят на обломочные породы (механические отложения), глинистые, а также хемо- и органогенные.
Обломочные породы (механические отложения) – грубые продукты механического разрушения изверженных и других горных пород под действием резкой смены температур, воздействия воды и ветра (брекчии, конгломераты, пески и др.). Они представляют собой рыхлую смесь, состоящую из отдельных зерен разрушившейся первичной горной породы; в ряде случаев рыхлые смеси подвергались цементации различными природными веществами, образовав при этом сплошные горные породы.
Глинистые породы – дисперсные продукты глубокого химического преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов материнских пород, перешедших в новые минеральные виды.
Химические осадки – хемогенные горные породы, образовавшиеся при осаждении из водных растворов минеральных веществ с последующим их уплотнением и цементацией (доломит, магнезит и др.).
Органогенные породы образовались в результате отложения остатков живых (зоогенные) и растительных (фитогенные) организмов, скелеты и панцири которых содержали минеральные вещества. Такие отложения, как правило подвергались уплотнению и цементации (известняки, мел и др.).
Гантельстан
Станки для обработки камня
Распиловка
Шлифование
Снятие фаски
Инструменты
Прочая продукция
Природный камень, его виды и применение
Горная порода – невозобновляемый природный ресурс, использующийся во многих сферах человеческой жизни. Из камней строят дома и сооружения, изготавливают памятники, декоративные плиты и покрытия. Их используют в ювелирном деле, скульптурном искусстве, архитектуре и живописи. Целая отрасль промышленности была создана для того, чтобы добыть из глубин Земли эти удивительные образования. Опираясь на физико-химические свойства и внешний вид, можно легко подобрать материал для воплощения конкретной задачи.
Что такое камень
Природный камень – это кусок твёрдой неметаллической горной породы, образованный из одного или нескольких минералов в результате естественных процессов. Из совокупности каменных слоёв состоит литосфера – твёрдая оболочка Земли. Насчитывается около 5 тысяч разновидностей камней, каждый из которых имеет различную структуру, физические и химические характеристики, области применения.
Камень состоит из минералов – твёрдых образований кристаллического типа, которые могут смешиваться и преобразовывать свою структуру под воздействием метаморфизмов. В зависимости от состава камни могут быть прочными или хрупкими, мягкими либо твёрдыми. Одни виды располагаются на поверхности земли, другие же залегают глубоко в её недрах.
Виды классификации природных камней и минералов
Природные камни и минералы классифицируют по типу происхождения, составу, твёрдости, прозрачности, ценности и другим свойствам. Существуют мономинеральные породы, состоящие из одного минерала, и полиминеральные – состоящие из двух и более минералов.
Для того, чтобы отличать ценные породы от декоративных, были составлены различные классификации. Наиболее актуальной из них считается классификация Бауэра и Клюге, в которую входят драгоценные и ювелирно-поделочные камни. Значительный вклад в её развитие внёс минералог Ферсман, добавив разделение на группы и классы.
Виды камня по происхождению
Самым важным критерием классификации горных пород является тип происхождения. Выделяют три основных способа происхождения камня:
Магматическое происхождение
Горные породы магматического, или эндогенного происхождения образуются в результате застывания лавы. От её состава, скорости остывания и атмосферных факторов зависит конечная структура камня. Магматиты бывают двух видов:
В процессе извержения горячая магма проходит сквозь другие соединения и растворяет их в себе. По химическому составу магматические породы принято делить на:
Осадочное происхождение пород
Камень осадочного, или экзогенного происхождения формируется при разрушении горных пород внешними факторами – атмосферными явлениями, перепадами температуры. Они встречаются повсеместно на поверхности земли, распространяясь потоками воздуха и воды. Зачастую скапливаются на дне водоёмов, затем оседают и уплотняются. Существуют следующие подвиды:
Биогенные и биохимические осадочные породы образуют горючие вещества, такие как уголь, сланцы, торф, нефть.
Метаморфическое образование камней
Породы метаморфического происхождения образуются в результате преобразования из других видов пород. Это происходит вследствие воздействия высокой температуры, давления, и химически активных веществ. Минералы, из которых состояла первичная порода, под действием факторов распадаются, а затем собираются в другие соединения, которые формируют метаморфическую породу. Так, например, глина под воздействием метаморфизмов превращается в глинистый сланец, а кварцевый песчаник – в кварцит.
В зависимости от того, насколько интенсивным был процесс метаморфического преобразования, не всегда удаётся точно определить, какая порода была первичной. По условиям формирования таких пород выделяют следующие типы:
Ежегодно на Землю падает около двух тысяч тонн камня космического происхождения. В большинстве случаев он состоит из силикатов, таких как олифин, фаялит, форстерит, пироксен, ферросилит и энстатит. Метеоритные образования имеют преимущественно хондрический вид, а их состав схож с составом Солнца, за исключением водорода и гелия. Вероятно, метеориты каменного типа образуются из протопланетного облака, окружающего Солнце, с помощью гравитационного притяжения пыли и конденсации веществ. Применяются в ювелирном искусстве и декоративных целях.
Горные породы и минералы: особенности и различия
Горная порода состоит из минералов, её образующих. В зависимости от условий формирования горная порода может содержать один или несколько минералов, и её свойства целиком зависят от компонентов. Минералы же имеют более однородную структуру и состоят из кристаллов с симметричным строением, их свойства зависят от вида минерала.
Особенности горных пород:
Особенности минералов:
Природные натуральные камни и области их применения в строительстве, архитектуре, дизайне
Натуральные камни используются во многих областях жизнедеятельности. В строительстве и облицовочных работах используются гранит, слюда, сланец и лабрадорит, в медицине – кремень, мирабилит и гипс. Развитие скульптурного искусства и живописи было бы невозможно без мрамора, киновари и графита, а сельское хозяйство не смогло бы функционировать без известняка. В приборостроении используются алмазы, сапфиры и кварц. Эти и многие другие виды используются в архитектуре, дизайне, декоративных и ювелирных целях.
Мрамор
Мрамор – метаморфическая горная порода, состоящая преимущественно из кальцита и примесей органических соединений. Хорошо поддаётся обработке. Камень бывает различных цветов, благодаря чему успешно применяется в скульптурном искусстве, мебельной промышленности, облицовке помещений. К недостаткам мрамора относят дороговизну и уязвимость к кислотным средам.
Мрамор
Гранит
Гранит – магматический твёрдый камень кислого типа, изобилующий различными расцветками и узорами. Состоит из кварца, плагиоклаза, калиевого шпата и биотита и/или мусковита. Устойчив к неблагоприятным факторам среды. Используется для облицовки стен и плит, изготовления памятников, строительства дорог. Недостатком материала является значительный вес, требующий дополнительных мер при работе с ним.
Гранит
Известняк
Известняк – это осадочная порода биогенного, иногда хемогенного происхождения, состоящая из карбоната кальция. В большом количестве образуется на дне океанов и морей. Из известняка делают плитку и щебень, а известняковые блоки применяют при строительстве зданий. Экологичен, удобен при обработке. Недостатками являются низкая влагоустойчивость и малая несущая способность.
Известняк мергелистый
Известняк пелитоморфный
Песчаник
Песчаник – осадочная горная порода обломочного типа, состоящая из песчаных зёрен, связанных минеральным веществом. По твердости практически не уступает граниту. В зависимости от расцветки используется в декоративных целях, также применяется для производства облицовочной плитки и заливки фундамента. Кварцевый песчаник используется для изготовления стекла. К недостаткам относятся большой вес и недостаточная гигиеничность.
Песчаник полевошпатово-кварцевый
Песчаник кварцевый
Сланец
Сланцы – это горные породы со слоистым расположением срастаний минералов, таких как хлорит, актинолит, серпентин, кварц и мусковит. Является продуктом вулканической активности. Физические свойства зависят от состава. Различные виды сланцев используют для производства силикатного кирпича, щебня, облицовки, асфальта. Недостатки сланцев: тусклая цветовая палитра, дороговизна, большой вес. Распадается на части при физическом воздействии.
Кристаллический сланец гранат-двупироксеновый
Кристаллический сланец гиперстен-плагиоклазовый
Травертин
Травертин, или известковый туф – это тонкозернистая горная порода, образованная карбонатом кальция. Отличается небольшим весом и твёрдостью, пористым строением. Плитки из травертина используются как для внутренней, так и для внешней отделки. Также применяется для известкования почвы в сельском хозяйстве. К недостаткам можно отнести то, что он требует тщательного и регулярного ухода.
Травертин
Базальт
Базальт – магматический камень основного типа, состоящий из плагиоклазов, клинопироксена, магнетита и вулканического стекла. Может изменять свою структуру вследствие гидротермальных процессов. Отличается высокой прочностью и пластичностью, что позволяет применять базальт в производстве изоляционных материалов, плит и минерального полотна. Является наиболее распространённой магматической породой. К недостаткам относится высокая цена.
Базальт
Базальт
Лабрадорит
Лабрадорит – это магматическая интрузивная горная порода основного типа, состоящая из плагиоклаза – лабрадора с примесями пироксенов и рудных минералов. Высококачественный облицовочный камень, применяется в декоративных целях и монументальной архитектуре. Обладает высокой прочностью и устойчивостью к атмосферным воздействиям. Недостатком является дороговизна.
Лабрадорит
Кремень
Кремень – осадочная горная порода, обладающая высокой твёрдостью. Является разновидностью кварца, состоит из кристаллического и аморфного кремнезёма. Способен менять цвет при смешивании с другими горными породами. На заре человечества применялся для высекания огня и изготовления орудий. В настоящее время применяется для строительства дорог и в декоративных целях. Недостатков нет.
Кремень
Кремень
Кремень
Златолит
Златолитом называют плитняк, имеющий в составе слюду и благородные металлы – золото и серебро. Встречается в виде пластинных образований. Обладает хорошей влагоустойчивостью, а также защитой от радиации. Имеет длительный срок службы. Используется для декоративных целей, во внутренней отделке помещений. По дизайну сочетается со многими другими материалами. Недостатков как таковых не существует.
Что такое природные каменные материалы
Каменные материалы естественные, природные применяются в строительстве, подвергаясь обычно лишь механической обработке.
В строительстве каменные материалы идут на:
В зависимости от применения материала он должен отвечать требованиям, которые предъявляются к нему соответствующей частью сооружения.
Выбор того или иного материала для какой-либо части сооружения производится на основании сопоставления свойств данного материала с требованиями соответствующей конструкции.
По геологическому происхождению горные породы делятся на изверженные, осадочные и метаморфические.
Названия природных каменных материалов.
Кремнезем — ангидрид кремневой кислоты. Встречается в изверженных горных породах в кристаллической форме гексагональной системы. Кристаллический кремнезем называется кварцем; кремнезем в скрыто кристаллической форме называется кремнием.
Полевой шпат — наиболее распространенный силикат. Полевой шпат имеет две разновидности: ортоклаз и плагиоклаз. Ортоклаз кристаллизуется моноклинной системой. Химич. состав — К20 • А1203 • 6Si02. Имеет резко выраженную спайность. По прочности, химически стойкости и твердости (6 по шкале Мсоза) полевой шпат уступает кварцу. Плагиоклаз делится на альбиты Na20 • А1203 • 6Si02 и анортиты СаО • А1203 • 2Si02. Кристаллизуется по триклинной системе.
Обладает меньшей прочностью, чем ортоклаз. Полевые шпаты часто делятся в зависимости от весового содержания кремнекислоты на кислые и основные. Кислыми называются минералы, в которых содержание Si02 более 66%, средними — с содержанием SiOa 52—66% и основными — менее 52%. Альбит содержит 68,7% Si02 — кислый полевой шпат, а анортит содержит 43% и должен быть отнесен к основным плагиоклазам. Деление полевых шпатов на основные и кислые важно, поскольку по этому признаку классифицируются изверженные породы. Уд. в. полевых шпатов 2,6—2,7. Полевые шпаты легко выветриваются. Продуктом выветривания полевого шпата, являются глины и кальциты, если выветривается известково-натровый полевой шпат. При определении пригодности полевошпатовых пород к использованию на строительстве устанавливают, не началось ли разложение полевого шпата. Породы с признаками выветривающегося полевого шпата имеют сильно пониженную прочность.
Пироксены и амфиболы. К пироксенам относится наиболее распространенный — авгит, к амфиболам— роговая обманка.
В химическом отношении эти минералы представляют собой изоморфные смеси силикатов кальция, магния и железа. По химическому составу оба минерала почти не отличаются друг от друга. По внешним признакам они также мало отличаемы. Под микроскопом отличие этих минералов друг от друга легко устанавливается, т. к. угол спайности у роговой обманки 124°, а у авгита 84°. В поперечном сечении кристалл авгита 8-угольный, а роговой обманки 6-угольный. Оба минерала окрашены в зеленый, бурый, а иногда и черный цвета. Роговая обманка иногда имеет янтарный блеск. Авгиты более тусклы.
Гранит — наиболее распространенная изверженная порода. В состав гранита входят следующие минералы: полевой шпат (ортоклаз) в количестве 40—70% от общего веса, кварц 20—40% и слюда 5—20%.
Сиенит — гранит, но почти совсем лишенный кварца. Встречается и применяется там же, где и гранит. По прочности и стойкости сиенит немногим уступает граниту.
Диорит — плагиоклазовая порода, содержит полевой шпат, слюду, темный минерал — роговую обманку, а иногда и кварц. При большом содержании роговой обманки диорит приобретает темную окраску. Встречается там же, где и гранит. По техническому свойствам не уступает граниту.
Излившиеся породы обладают плотной или пористой структурой. Пористая структура образуется вследствие выделения паров и газов при застывании магмы, изверженной из недр земли. В излившихся породах встречаются помимо кристаллических зерен скопления вулканического стекла, застывшего без распадения расплавленной массы на отдельные минералы. К плотным излившимся породам относятся:
Базальт — горная порода, состоящая из полевого шпата, авгита с большой примесью стекла, цвет почти черный.
Диабаз такого же состава, как базальт, но не содержит стекла. Цвет темный, иногда зеленый, зернистый. Весьма прочный. Применяется для мощения улиц и дорог, а также в виде щебня для бетона. Разрабатывается в Карелии (на берегу Онежского озера) и в Крыму.
Андезит по составу близок к базальту (содержит плагиоклаз, роговую обманку и авгит). Обладает высокими кислотоупорными свойствами. Разрабатывается на Кавказе.
Излившиеся пористые породы имеют широкое применение в строительстве. Наиболее распространены из них следующие породы.
Пемза — вулканическое стекло, застывшее в пористом состоянии вследствие выделения паров. Пористость пемзы делает ее легкой. Объемный вес 400 кг/м2 (в рыхло насыпанном состоянии). В состав пемзы входит кремнезем Si02 (около 70%), глинозем А1303 (ок. 13%).
Туфы — вулканическая пористая лава, но более плотная, чем пемза. В строительстве известен артикский туф, залегающей в Армении в местечке Артик вблизи Ленинакана. Артикский туф — лава давно потухшего вулкана Алагез. Мощность месторождения определяется в 100 млн. м3. Артикский туф — плотный камень с вкраплениями темных кусков шлакообразного вещества. Химич. состав: Si02 — 65% и А1203 — 17%, пористость ок. 60%. Объемный вес в среднем 1 100 кг/м2. Прочность 80—90 кг/см2, теплопроводность 0,30. По цвету туф бывает розовато-фиолетовым и до темнофиолетового. На кладку стен идет в виде крупных блоков. Щебень из туфа идет в качестве легкого заполнителя. Шлифованная шероховатая поверхность хорошо красится. Большая влагоемкость требует в средних и северных широтах покрытия поверхности камня изолирующим материалом.
Трахиты — породы, по составу близкие к сиенитам, но более пористые, т. к. они застыли на поверхности земли, не испытывая давления. В отличие от сиенита трахиты содержат вулканическое стекло. Применяются в виде щебенки в бетон и как дорожный материал, если нет более твердой породы.
Кальцитом — известковым шпатом — называется весьма распространенный в осадочных горных портах минерал, химич. состав которого выражается формулой СаС03. Кальций встречается в виде хорошо образованных кристаллов или сплошных масс разнообразного строения. Окраска кальцита от белого до бурого объясняется наличием различных примесей. Твердость кальцита равна 3. Уд. вес 2,72. Присутствие кальцита в какой-либо породе может быть легко обнаружено соляной кислотой; кальцит энергично реагирует с кислотой, выделяя с шипением С02.
Магнезит и доломит широко распространены в природе. Магнезит MgC03 не применяется в виде естественных каменных материалах, но из него приготовляют каустический магнезит, нужный для получения магнезиального цемента. Значительно большее применение магнезит имеет в огнеупорной промышленности для изготовления огнеупорных изделий. Доломит представляет собой по химическому составу двойную соль — СаС03 • MgC03. Он встречается в виде зернистых, реже землистых масс. Твердость 3,5—4. Уд. в. 2,85—2,95.
Гипс — водная сернокислая соль кальция CaS04-2H20. Гипсы как в строительстве неприменимы, но они идут в большом количестве на получение алебастра и гипсов различной тонкости помола.
Каолинит — минерал химического состава А1а03 • Si02 • 2Н2О, образуется при выветривании полевых шпатов и входит в состав многих глин.
Известняки — углекислый кальций; происходят они гл. обр. из осадков скелетов животных и растений.
Песчаники и кварциты — породы, состоящие из сцементированных зерен обломочных пород. В состав песчаников входят зерна обломочных горных пород и промежуточная масса, связывающая зерна пород. Различают следующие виды песчаников:
Мрамор — кристаллический известняк из чистого СаС03 или с примесью MgC03. Цвет мрамора весьма разнообразный: белый, серый, черный, красный, розовый, голубой, синий и другие. Кроме того мраморы дают различные рисунки от имеющихся в них прожилок. Зерна размером от видимых лишь под микроскопом до размера 3—5 мм. Лучшие мраморы плотные, одноцветные, мелкозернистые. Эти мраморы хорошо сопротивляются выветриванию. Мрамор хорошо обтесывается и полируется.
Классификация природных материалов по их использованию в строительстве.
В зависимости от способов их использования в строительстве, природные каменные материалы можно подразделить на следующие виды:
При использовании в строительстве каменных материалов в их природном виде происхождение горных пород и их химический и минералогический состав обычно имеют второстепенное значение, а основное значение имеют прочность, морозостойкость, декоративные качества и другие свойства, определяющие область применения каменных материалов.
Наиболее массовыми материалами в современном промышленном строительстве являются щебень, гравий и песок, поскольку они образуют (по объему) основную массу бетона и железобетона.
Годовая потребность строительства в нерудных материалах постоянно растет.
Пригодность щебня, гравия, песка и природных гравийнопесчаных смесей для строительных целей определяется их зерновым составом, прочностью и морозостойкостью горных пород, образующих данный материал, а также содержанием в нем различных примесей (глинистых, пылевидных и др.)
Для обеспечения предъявляемых требований производят обогащение — рассев дробленого щебня и природных смесей на фракции определенной крупности (которые затем смешивают в определенных количествах), добавку необходимых фракций, промывку и т. д.
Обеспечение строительства достаточными количествами таких материалов при строго определенных их качествах и невысокой стоимости является в настоящее время серьезной горнопромышленной задачей народного хозяйства.