Породообразующие минералы магматических горных пород: химический состав, свойства.

Породообразующие минералы магматических горных пород: химический состав, свойства.

Изверженные (магматические) горные породы делятся на:

-глубинные (застывание магмы произошло на глубине в земной коре, магма полностью кристаллизуется);

-излившиеся (застывание магмы произошло на поверхности Земли, остывание магмы идет быстро и часть ее остается в стекловатом или скрытокристаллическом состоянии;

-рыхлые обломочные (магма выбрасывается вместе с газами и быстро остывает);

- цементированные (образовавшиеся из твердых продуктов вулканического происхождения).

К породообразующим минералам изверженных (магматических) горных пород относятся кварц, полевые шпаты, слюды, темноокрашенные минералы.

Кварц – состоит из кремнезема SiO2 в кристаллической форме, является одним из самых прочных и стойких минералов. Он обладает высокой прочностью при сжатии (до 2000 МПа), высокой твердостью-7, высокой кислотостойкостью и химической стойкостью при обычной температуре. Цвет кварца чаще всего встречается молочно-белый, серый. Плотность 2, 65 г/см3. Выдерживает высокие температуры.

Группа полевых шпатов

Ортоклаз –«прямораскалывающийся» - гидроалюмосиликат калия.

Плагиоклаз – «косораскалывающийся» - гидроалюмосиликат натрия.

Температура плавления – 1200-1600 0C.

Предел прочности при сжатии 120-170МПа.

Твердость – 6. Плотность 2, 57 г/см3.

Выветривание полевых шпатов происходит под влиянием воды, содержащей углекислоту.

Группа слюд

Слюды –это сложные алюмосиликаты калия, магния, железа. Наиболее часто встречаются биотит и мусковит.

Слюды имеют весьма совершенную спайность; они делятся на тонкие листочки с совершенно гладкими поверхностями.

Биотит – железисто-магнезиальная слюда, цвет – черный, плотность 2, 8-3, 2 г/см3.

Мусковит – калиевая слюда, прозрачная, плотность 2, 7-3, 1 г/см3.

К выветриванию мусковит более стоек, чем биотит. Значительное количество слюды в составе горной породы значительно снижает механическую прочность, затрудняя полировку поверхности горной породы.

Группа темноокрашенных минералов

Железисто-магнезиальные силикаты. Эти минералы содержат силикаты магния, железа, кальция.

Различают следующие группы:

Пироксены (авгит, диопсид);

Амфиболы (роговая обманка);

Оливин (форстерит).

Минералы этой группы имеют очень темную окраску;

Твердость – 7; плотность – 3, 0-3, 6 г/см3; прочность при сжатии 300-400 МПа. Высокая стойкость к выветриванию. Повышенное содержание этих минералов в горной породе увеличивает многие технические качества породы.

13. Магматические горные породы: механизмы образования, особенности строения, минеральный состав, свойства, применение в строительстве.

магматические (изверженные) – это образовавшиеся в процессе кристаллизации магмы – сложного пиродного силикатного расплава, поднимающегося из недр Земли к ее поверхности; Изверженные (магматические) горные породы делятся на:

-глубинные (застывание магмы произошло на глубине в земной коре, магма полностью кристаллизуется);

-рыхлые обломочные (магма выбрасывается вместе с газами и быстро остывает);

- цементированные (образовавшиеся из твердых продуктов вулканического происхождения).

Магматические горные породы

Глубинные породы: гранит, сиенит, диорит и габбро.

Гранит – одна из самых распространенных на земле горных пород.

Обладает благоприятным для строительного камня составом, отличающимся высоким содержанием кварца (25-30%), натриево-калиевых шпатов (35-40%), плагиоклаза (20-25%), небольшим количеством слюды.

Граниты имеют высокую механическую прочность при сжатии – 120-250 МПа, малую пористость, высокую морозостойкость. Весьма разнообразны по цвету, зависящему от окраски полевых шпатов.

Гранит применяется для внешней облицовки зданий и сооружений, особенно гидротехнических; строительства фундаментов, тротуарных плит, ступеней; в крупных кусках – для колонн зданий и памятников; в дробленом виде, в виде щебня – для производства тяжелых бетонов и в дорожном строительстве.

Сиенит встречается гораздо реже.

Породы окрашены в розовые, зеленоватые, серые тона, что зависит от цвета полевых шпатов. По физико-механическим свойствам сиениты близки к гранитам, несколько уступая им в прочности из-за отсутствия кварца.

Диорит и габбро содержат значительное количество темноокрашенных минералов, что изменяет ряд свойств этих горных пород.

По сравнению с гранитом и сиенитом цвет их более темный, увеличивается средняя плотность.

Они обладают высокой сопротивляемостью к удару и низкой истираемостью. Декоративной разновидностью габбро является лабрадорит.

Излившиеся породы

Излившиеся горные породы образовались в результате излияния магмы, ее охлаждения и застывания на поверхности земли, поэтому в большинстве случаев они состоят из отдельных кристаллов, вкрапленных в основную мелкокристаллическую, скрытокристаллическую и даже стекловатую массу.

Трахиты по своему минеральному и химическому составу схожи с сиенитами, но более пористы. Легко обрабатываются но не полируются.

Андезиты - излившиеся аналоги диоритов. Применяют в качестве кислотостойкого материала.

Базальты – излившиеся аналоги габбро, очень плотные породы черного цвета, трудно обрабатываются из-за большой твердости и хрупкости. Применяют в качестве бутового камня, являются исходным материалом для литых каменных изделий.

Обломочные и цементированные породы

Рыхлые породы классифицируются по размеру частиц:

Пепел – 0, 15 мм;

Песок – 0, 15-0, 5 мм;

Пемза – не менее 0, 5 мм.

Пемза – легкая пористая порода, похожая на застывшую пену. Состоит в основном из аморфного кремнезема и глинозема. Применяется как активная гидравлическая добавка, абразивный материал, заполнитель для легких бетонов.

Вулканические туфы – образуются в результате последующей цементации рыхлых пород. Применяется в качестве легкого штучного стенового материала, как заполнитель для легких бетонов, в виде активной минеральной добавки.

Физико-механические свойства древесины.

Физические:

Истинная плотность – 1, 3-1, 7 г/см3.

Средняя плотность – 400-600 кг/м3 – воздушно-сухой древесины, 700-800 свежесрубленной древесины.

Цвет зависит от климата (древесина северных пород – светлая).

Текстура – разная в радиальном и тангентальном срезе.

Влажность древесины

сплавная древесина (насыщенная водой) – 80-250%

свежесрубленная – 60-80%

воздушно-сухая – 15-25% (долгое время находящаяся на воздухе)

комнатно-сухая – 8-12% (долгое время находящаяся в помещении)

стандартная – 12%

сухая – 8%

Механические свойства

Прочность древесины

Древесина анизотропна, ее прочность зависит от характера направления в конструкциях и строения. Хорошо работает на растяжение и сжатие вдоль волокон, плохо – поперек волокон.

Предел прочности на сжатие вдоль волокон - 40-60 МПа,

Предел прочности на растяжение вдоль волокон - 60-180 МПа,

Предел прочности на сжатие поперек волокон - 5-15 МПа,

Предел прочности на растяжение поперек волокон - 1, 5-10 МПа.

Очень плохо работает на скалывание и на сдвиг вдоль волокон. Прочность древесины зависит от ее влажности (с повышением влажности прочность уменьшается). Древесина – природный полимер, свойства полимеров со временем изменяются – древесина стареет (понижается прочность).

Основы технологии производства изделий строительного стекла.

-Обработка (дробление и помол материалов, просеивание через сита);

-Приготовление шихты (дозирование и смешение);

-Стекловарение;

-Формование изделий;

-Отжиг (обязательная операция при изготовлении изделий);

-Закалка (при получении стекла с повышенной прочностью);

-Заключительная обработка изделий (шлифование, полирование, декоративная обработка).

Твердение гипсового теста

CaSO₄0, 5H₂O+1, 5H₂O = CaSO₄2H₂O

По теории А.А. Байкова твердение гипсовых вяжущих можно условно подразделить на три периода:

1. Подготовительный, в процессе которого полуводный гипс растворяется в воде и образует пресыщенный по отношению к двуводному гипсу раствор. В течение этого периода вязкость гипсового теста меняется незначительно, в это время осуществляют перемешивание, транспортировку, укладку и уплотнение гипсового теста, растворных и бетонных смесей.

2. Период коллоидации. После образования насыщенного раствора вода взаимодействует с полуводным гипсом на поверхности зерен вяжущего путем прямого присоединения ее к твердому веществу. Это приводит к образованию коллоидных частиц двуводного гипса на поверхности зерен вяжущего.

3. Период кристаллизации – характеризуется ростом коллоидных частиц, образованием крупных кристаллов двуводного гипса за счет продолжающихся процессов гидратации и растворения мелких кристаллов. Кристаллы срастаются и образуют пространственный сросток – структуру твердения.

Породообразующие минералы магматических горных пород: химический состав, свойства.

Изверженные (магматические) горные породы делятся на:

-глубинные (застывание магмы произошло на глубине в земной коре, магма полностью кристаллизуется);

-рыхлые обломочные (магма выбрасывается вместе с газами и быстро остывает);

- цементированные (образовавшиеся из твердых продуктов вулканического происхождения).

Группа полевых шпатов

Ортоклаз –«прямораскалывающийся» - гидроалюмосиликат калия.

Плагиоклаз – «косораскалывающийся» - гидроалюмосиликат натрия.

Температура плавления – 1200-1600 0C.

Предел прочности при сжатии 120-170МПа.

Твердость – 6. Плотность 2, 57 г/см3.

Выветривание полевых шпатов происходит под влиянием воды, содержащей углекислоту.

Группа слюд

Слюды –это сложные алюмосиликаты калия, магния, железа. Наиболее часто встречаются биотит и мусковит.

Биотит – железисто-магнезиальная слюда, цвет – черный, плотность 2, 8-3, 2 г/см3.

Мусковит – калиевая слюда, прозрачная, плотность 2, 7-3, 1 г/см3.

Группа темноокрашенных минералов

Железисто-магнезиальные силикаты. Эти минералы содержат силикаты магния, железа, кальция.

Различают следующие группы:

Пироксены (авгит, диопсид);

Амфиболы (роговая обманка);

Оливин (форстерит).

Минералы этой группы имеют очень темную окраску;

-глубинные (застывание магмы произошло на глубине в земной коре, магма полностью кристаллизуется);

-рыхлые обломочные (магма выбрасывается вместе с газами и быстро остывает);

- цементированные (образовавшиеся из твердых продуктов вулканического происхождения).

Магматические горные породы

Глубинные породы: гранит, сиенит, диорит и габбро.

Гранит – одна из самых распространенных на земле горных пород.

Сиенит встречается гораздо реже.

По сравнению с гранитом и сиенитом цвет их более темный, увеличивается средняя плотность.

Излившиеся породы

Андезиты - излившиеся аналоги диоритов. Применяют в качестве кислотостойкого материала.

Обломочные и цементированные породы

Рыхлые породы классифицируются по размеру частиц:

Пепел – 0, 15 мм;

Песок – 0, 15-0, 5 мм;

Пемза – не менее 0, 5 мм.