Конспекты лекций «Технология силикатных и строительных материалов»
жүктеу/скачать 1,83 Mb.
|
369666 (1)
| 2.1. Магматические породы
Магматические (изверженные) горные породы образовались в результате отвердевания при остывании расплавленной магмы, поднявшейся из глубины земли. Различные условия охлаждения магмы привели к образованию магматических пород, различающихся по строению и свойствам. Магматические породы являются, в основном, полиминеральными. Глубинные (интрузивные) образовались на значительных глубинах в условиях высоких температур и давления, медленного и равномерного остывания магмы. Вследствие благоприятных условий для кристаллизации минералов глубинные породы формируются с образованием полнокристаллической структуры, массивной текстуры. Они обладают большой плотностью, высокими прочностью на сжатие и морозостойкостью, малым водопоглащением и большой теплопроводностью. Например: гранит, сиенит, диорит, габбро, лабрадорит. Излившиеся (эффузивные) образовались при быстром охлаждении магмы в условиях низких температур и давлений. Как правило, они имеют аморфную, полу- или скрытокристаллическую структуру, массивное строение (порфир, трахит, диабаз, базальт, порфирит), если излившиеся породы образовались в большой толще и сходны с глубинными или обломочное строение (пемза, туф, пепел), если образование их происходило в сравнительно тонком слое или на поверхности земли в результате вулканической деятельности. Большинство магматических пород содержат минералы, относящиеся к химическим соединениям трех типов: кремнезем, силикаты, алюмосиликаты. Кварц – диоксид кремния (SiO2) в кристаллической форме. Его плотность составляет 2650 кг/м3, твердость – 7, прочность при сжатии – до 2000 МПа, имеет высокую стойкость. При выветривании зерна кварца не разрушаются и образуют пески. Кварц обладает несовершенной спайностью, имеет различную окраску (бесцветную, желтую, молочную) и стеклянный блеск. При обычной температуре кварц не взаимодействует с кислотами (кроме плавиковой и горячей фосфорной) и щелочами. Плавится кварц при 1710оС и при быстром охлаждении расплава дает кварцевое стекло. Полевые шпаты – алюмосиликаты, образовавшиеся в результате взаимодействия оксидов кремния и алюминия с оксидами щелочных металлов. Имеют спайность по двум направлениям. Наиболее распространенными разновидностями полевых шпатов являются: ортоклаз (прямораскалывающийся) K2O Al2O3 6SiO2 и плагиоклазы (косораскалывающиеся) в виде альбита Na2O Al2O3 6SiO2 и анортита CaO Al2O3 2SiO2 и их смеси. Они имеют различную окраску от белого и серого до розового и темно-красного цветов, плотность – 2500...2760 кг/м3, твердость – 6, предел прочности при сжатии – до 170 МПа, температуру плавления – в пределах 1170...1550оС. Стойкость полевых шпатов ниже, чем кварца. Легко выветриваются. Слюды – минералы с весьма совершенной спайностью в одном направлении, которые способны расщепляться на тончайшие упругие пластинки. По химическому составу они представляют собой водные алюмосиликаты сложного состава. Мусковит – светлая алюминиевая слюда, биотит – железисто-магнезиальная слюда темного цвета. Плотность слюд составляет 2760...3200 кг/м3, твердость – 2...3, стойкость биотита меньше, чем мусковита. Присутствие слюд в породах затрудняет их шлифовку, полировку. Железисто-магнезиальные минералы называют темно-окрашенными (от темно-зеленого до черного). По химическому составу это железисто-магнезиальные силикаты. Наиболее распространенные минералы этой группы: амфиболы, пироксены, оливин. Их плотность находится в пределах 3000-3600 кг/м3, твердость – 5,5-7,5, имеют высокую ударную вязкость, высокую стойкость. Гранит и близкие к нему переходные породы (гранитоиды) состоят из кварца, полевых шпатов, слюды, иногда роговой обманки или авгита. Это самые распространенные из всех магматических пород. Цвет породы определяется цветом полевых шпатов. Плотность составляет 2600-2800 кг/м3, прочность при сжатии – 100-250 МПа. Водопоглощение – менее 1 %, имеют высокую морозостойкость – более 200 циклов, хорошую сопротивляемость истиранию, высокую теплопроводность. Граниты хорошо обрабатываются. Их используют для облицовки зданий и гидротехнических сооружений, в качестве плит для полов, ступеней, материалов для дорог, в качестве крупного заполнителя для бетонов, бутового камня и т.п. Сиенит в отличие от гранита не содержит кварца, а состоит в основном из полевого шпата и темно-окрашенных минералов (до 15 %). Сиенит похож на гранит, но среднезернистой структуры и окраска темнее. Свойства сиенита близки к свойствам гранита. Диорит примерно на 3/4 состоит из полевых шпатов и до 25 % содержит темноокрашенные минералы. Характеризуется мелко- и среднезернистым строением и серо-зеленым или темно-зеленым цветом. По строительным свойствам не уступает гранитам. Его применяют при облицовочных работах и в дорожном строительстве. Габбро состоит из полевого шпата (до 50 %) и темноокрашенных минералов, представляет собой поликристаллическую породу от темно-серого до черного цвета. Его применяют в виде штучных изделий для облицовок, дорожных покрытий, щебня для бетонов. Порфиры – излившиеся горные породы, близкие по химическому составу к гранитам (кварцевый порфир), сиенитам (бескварцевый порфир), диоритам (порфирит) и характеризующиеся порфировой структурой. Порфиры менее устойчивы к выветриванию, слабее сопротивляются истиранию. Другие строительные свойства порфиров близки к свойствам глубинных пород. Трахит – излившаяся порода, имеющая тот же минеральный состав, что и сиениты, но более пористая, так как отвердевала на поверхности земли. Его применяют в качестве стенового материала и щебня для бетонов. Андезит - аналог диорита, но отличается от него порфировой структурой. Плотные андезиты применяют в виде кислотоупорных плит и щебня для кислотоупорного бетона. Диабаз по минеральному составу аналогичен габбро, используют диабаз для изготовления дорожных материалов (брусчатки, шашки, бортового камня), щебня для бетона, а также в качестве сырья для каменного литья и кислотоупорных изделий. Базальт, как и диабаз, является аналогом габбро. Характеризуется высокой прочностью – до 500 МПа. используется как дорожный материал, в качестве щебня, для каменного литья. Вышеперечисленные породы имеют массивное строение. К пористым эффузивным породам относят пемзу, пеплы, туфы. Пемза представляет собой пористое вулканическое стекло, образовавшееся в результате выделения газов при быстром застывании кислых и средних лав. Цвет пемзы белый или серый. Пористость – до 80 %, твердость - 6, истинная плотность – 2,0-2,5 г/см3, плотность – 0,3-0,9 г/см3. Пемза служит заполнителем в легких бетонах, гидравлической добавкой цементам и извести, в качестве абразивного материала. Вулканический пепел – наиболее мелкие частицы лавы, обломки отдельных минералов, выброшенные при извержении вулкана. Вулканический пепел является активной минеральной добавкой для воздушной извести и портландцемента. Вулканические туфы – горные породы, образовавшиеся из твердых продуктов вулканических извержений: пепла, пемзы и других, впоследствии уплотнения и цементирования. ементом туфов является вулканический пепел, глинистое или кремнистое вещество, иногда с примесью продуктов разложения пепла. жүктеу/скачать 1,83 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|