Горные породы, применяемые в строительстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Геолого-географический факультет

Кафедра геологии, гидрогеологии и геохимии горючих ископаемых

Курсовая работа

«Горные породы, применяемые в строительстве»

Заскокина Анастасия

Научный руководитель: Головачев Илья Владимирович

Астрахань-2014г.



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ГОРНАЯ ПОРОДА

1.1 Магматические горные породы

1.2 Осадочные горные породы

1.3 Метаморфические горные породы

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД

2.1 Петрографические свойства горных пород

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ



ВВЕДЕНИЕ

Большой рост капитального строительства, восстановления разрушенных городов после войны, сооружение промышленных предприятий и объектов культурно-бытового назначения, строительство новых линий метрополитенов в Москве, Санкт- Петербурге, Ярославле, театров и Дворцов культуры во многих городах, стремление сделать эти постройки долговечными и выразительными потребовали резкого увеличения производства облицовочных материалов из природного камня.

Многие мраморы, граниты и другие виды облицовочного камня месторождений России обладают высокой декоративностью и по качеству не уступают зарубежным. Для написания данной курсовой работы, мне понадобилось поставить себе следующие цели и задачи:

1. Выяснить какие бывают горные породы и их происхождение;

2. Изучить свойства горных пород.

3. Выяснить какие именно породы могут быть применимы в строительстве. Материалы и изделия из природного камня, применяемые в строительстве и архитектуре, подразделяют в зависимости от геологического происхождения и минералогического состава горных пород, физико-механических показателей, способа изготовления, обработки, декоративных особенностей и назначения. Для изготовления материалов и изделий из природного камня используют изверженные, осадочные и метаморфические горные породы. В данной курсовой работе рассмотрено использование природного камня. Области применения его очень широки.

Горные породы как сырье для получения других строительных материалов рассмотрены в соответствующих разделах. Технические требования к каменным материалам. Как и всякий строительный материал, природные каменные материалы должны удовлетворять ряду требований. [10]



ГЛАВА 1. ГОРНАЯ ПОРОДА

Горные породы -- природная совокупность минералов более или менее постоянного минералогического состава, образующая самостоятельное тело в земной коре. Планеты земной группы и другие твёрдые космические объекты состоят из горных пород. Они имеют относительно постоянный минеральный состав и специфическое внутреннее строение, определяемое структурными и текстурными особенностями. Под структурой породы понимают совокупность особенностей ее строения, которая обусловлена степенью кристалличности, формой и размерами зерен, а также соотношением составных частей минеральных компонентов и цемента. Текстура же характеризуется совокупностью признаков, определяемых взаимным расположением и распределением составных частей породы в занимаемом ею объеме. Она отображает особенности ее внешнего облика: слоистость, сланцеватость, пористость, массивность, расцветку, декоративность. Породы могут быть мономинеральными, т. е. состоять из зерен одного минерала, и полиминеральными, когда произошло срастание двух или нескольких минералов, различных по химическому составу и свойствам. [3]

Все породы по происхождению разделятся на три типа:

магматические (первичные), образование которых связано с остыванием магмы (силикатного расплава сложного состава) в различных термодинамических условиях земной коры, определяемых совокупностью воздействия высоких температуры и давления, а также концентрацией минеральных компонентов, содержащихся в расплаве;

осадочные (вторичные) породы, сформированные на поверхности земли в условиях низкой температуры и атмосферного давления. Они являются результатом накопления продуктов разрушения других, ранее образованных пород, выпадения различных химических образований из водной среды и накопления продуктов жизнедеятельности растительных и животных организмов на суше и в воде; метаморфические (измененные) породы, образовавшиеся из осадочных и магматических пород путем полного или частичного их преобразования под влиянием высоких температуры и давления, горячих минерализованных растворов и раскаленных газов, циркулирующих в земной коре, и др. Ниже приводится описание генетических типов пород. [1]

1.1 Магматические горные породы

Магматические горные породы - продукты жизнедеятельности магмы, главным образом алюмосиликатные и силикатные расплавы. Глубинные горные породы (магматические) характеризуются высокой плотностью, морозостойкостью и малым во до поглощением. Основные виды глубинных горных пород -- граниты, сиениты, габбро, лабрадориты.

Граниты образовались в результате остывания магмы на большой глубине в условиях высокой температуры. Они имеют зерно-кристаллическую структуру. Залегают в земной коре в виде обширных монолитных масс размерами до сотен километров или в виде отдельных глыб разных размеров. Минералогический состав гранитов: полевой шпат (ортоклаз) (50 - 70%), кварц (20 - 40%), слюда (5-15%).

Граниты обладают прочностью 100 - 300 МПа. Прочность зависит от их структуры и содержания полевого шпата, кварца, слюды. На прочность гранита влияют размеры его зерен: крупнозернистые обладают прочностью при сжатии до 150 МПа, более прочны мелкозернистые и среднезернистые структуры. Огнестойкость гранитов ограничена, так как при высоких температурах входящие в его I состав кварц и слюда вызывают растрескивание камня. Средняя плотность гранита составляет 2500-2700 кг/м3. Гранит - наиболее распространенный отделочный камень. Его широко применяют при возведении мостов, для облицовки набережных, цоколей общественных и административных зданий и реже - для облицовки порталов, оконных проемов и стен. (Рис.1) На декоративные качества гранита влияют его цвет, текстура и структура. Цвет гранитов колеблется в широких пределах: от светло-серого до черного и от бледно-розового до темно-красного. Выбор гранита зависит не только от его декоративных качеств, но и от прочностных показателей. Так, для производства изделий со сложным профилем целесообразно применять мелкозернистые граниты однородных структур. Для зданий, рассчитанных на долгий срок службы (мемориальные, государственные и важные общественные сооружения), выбирают гранит, имеющий однородную мелкозернистую структуру.

Сиенит представляет собой глубинную магматическую породу, которая в отличие от гранита не содержит в минералогическом составе кварца. По своему внешнему виду и физико-механическим свойствам сиенит близок к гранитам. Обычно в его состав входят полевой шпат (ортоклаз), некоторые плагиоклазы, биотит, роговая обманка. Цвет сиенита - белый, светло-серый, розовый или красный. Зернистость его структуры ясно различима. Несмотря на отсутствие кварца, прочность сиенита высокая, однако долговечность его ниже, чем у гранита. В связи с отсутствием в сиените кварца он легче, чем гранит, подвергается обработке. Истинная плотность сиенита составляет 2700 - 2900 кг/м3, средняя плотность находится в пределах 2400 - 2800 кг/м3, предел прочности при сжатии составляет 150 - 200 МПа. Сиениты, содержащие небольшое количество кварца, называются граносиенитами. Используются они иногда для облицовки зданий, но в основном как щебень для бетона. (Рис.2)

Диориты - зернисто-кристаллические горные породы, иногда порфировидные, как правило, бескварцевые или с небольшим содержанием кварца. Состоят диориты главным образом из полевого шпата (плагиоклаза) и одного или нескольких цветных минералов, чаще всего роговой обманки, авгита и биотита. В типичных диоритах количество роговой обманки составляет 30 - 35 %. Диориты включают в себя в среднем 75 % полевого шпата и 25 % темноокрашенных минералов. В зависимости от минералогического состава цвет диоритов может быть серо- или темно-зеленоватых тонов. Средняя плотность составляет 2700 - 2900 кг/м3. Прочность диоритов при сжатии находится в пределах 180 - 300 МПа, твердость по Моосу - 6. Отличительной особенностью диорита является высокая ударная вязкость. Его целесообразно применять при мощении дорог. Диорит стоек к выветриванию, хорошо полируется. (Рис.3)

Габбро - равномернозернистые горные породы, состоящие главным образом из основного полевого шпата (плагиоклаза) с цветным минералом, чаще всего пироксеном, иногда с роговой обманкой. Обычные габбро содержат 35 -40 % цветного минерала. Цвет габбро в большинстве случаев темно-серый, черный или темно-зеленый с различными оттенками. Структура зерен его может быть равномернозернистой, крупнозернистой и порфировидной.

Одной из разновидностей габбро является лабрадорит. Характерной особенностью ее является ирризация зерен Лабрадора, в результате которой получаются красивые отсветы на поверхности камня в зеркальной фактуре. Ирризирующие кристаллы при этом дают синеватый или голубой золотистый оттенок. В декоративных лабрадоритах размеры ирризирующих кристаллов достигают 10 - 12 см. Лабрадорит - наиболее красивый отделочный камень.

Габбро и лабрадориты в обработке трудны, но хорошо полируются. Прочность их, зависящая от крупности зерен, колеблется в пределах 200 - 320 МПа, твердость по Моосу равна 6. Истинная плотность габбро составляет 2800 - 3100 кг/м3, средняя плотность близка к истинной. Относятся они к атмосферостойким горным породам. Применяют лабрадорит главным образом для декоративной облицовки цокольных этажей зданий, а габбро - для укрепления набережных как щебень в тяжелых и дорожных бетонах. (Рис.4)

Базальты как по химическому, так и минералогическому составам аналоги габбро. Состоят они из полевых шпатов (плагиоклаза) и железисто-магнезиальных минералов, главным образом авгита. В зависимости от условий залегания базальты могут иметь скрыто-кристаллическую или стекловатую структуру. Цвет их может быть от темно-серого до черного. Базальты являются наиболее тяжелыми из всех изверженных пород: истинная плотность - 3300 кг/м3, а средняя плотность близка к истинной. Базальты обладают высокой твердостью по Моосу (7 - 8), предел прочности при сжатии составляет 100 - 500 МПа. Базальты атмосферостойки. Используют их в дорожных покрытиях в качестве щебня для тяжелых бетонов. Базальт является сырьем при изготовлении каменного литья. [4]

Диабаз, так же как и базальт, является эффузивным аналогом габбро. Диабазы представляют собой полнокристаллические, обычно мелкозернистые горные породы, состоящие из полевого шпата (плагиоклаза) и авгита. Истинная плотность находится в пределах 2800 - 3000 кг/м3, средняя плотность близка к истинной. Мелкозернистые диабазы обладают высокой прочностью (до 200 МПа), они вязки, морозостойки и относительно легко поддаются колке и обработке. Диабаз применяют для дорожных покрытий (брусчатка), бордюрных плит и штучных камней, а также как щебень для бетонов.

Порфирит и андезит, как и базальты, - одни из самых распространенных горных пород. По минералогическому составу они тождественны диориту. Порфирит относится к древним излившимся горным породам, а андезит - к более молодым. Цвет этих пород красно-бурый, телесно-серый, зеленовато-черный. Эти породы легко обрабатываются, их используют для изготовления щебня, дорожной брусчатки и наружных облицовок. Ввиду того что андезиты обладают кислотостойкостью, их используют в качестве заполнителя в кислотостойких бетонах. (Рис.5,6)

Порфиры - горные породы, образовавшиеся при быстром затвердевании магмы на небольшой глубине или на поверхности Земли. Часть минералов имеет крупнокристаллическую структуру, в основном же это мелкозернистая масса. Существуют кварцевый порфир (аналог гранита), бескварцевый порфир (аналог сиенита) и порфирит (аналог диорита). Вкрапленниками порфиров являются кварц, полевой шпат (ортоклаз) и цветные минералы. Вследствие неоднородности структуры порфиров они менее стойки к выветриванию, чем гранитные породы. Наибольшей устойчивостью обладают кварцевые порфиры с плотной мелкокристаллической структурой. Наличие крупных вкрапленников в порфирах повышает декоративные качества камня, но снижает их атмосферостойкость. Истинная плотность находится в пределах 2400 - 2600 кг/м3. Предел прочности порфиров при сжатии составляет от 130 до 180 МПа.

Пемза - легкая вулканическая пористая порода светло-серого цвета, похожая на застывшую пену. Предел прочности пемзы составляет 0,2-1,4 МПа, средняя плотность находится в пределах 300-600 кг/м3, истинная плотность - 2500 кг/м3. Пемза состоит в основном из аморфного кремнезема Si02 (до 70 %) и глинозема Аl02 (15 %). Она является хорошим заполнителем для легких бетонов (пористость пемзы достигает 80 %), применяется и как абразивный материал. (Рис.7)

Вулканическими туфами называют сцементированные обломочные породы, образовавшиеся в условиях, когда вулканические пеплы, попадая в расплавленную лаву, цементируются этой лавой до ее остывания. Эта горная порода морозостойка, обладает высокой пористостью (55 - 70%) и малой средней плотностью (750 - 1400 кг/м3). Предел прочности при сжатии туфов находится в пределах 5 - 7 МПа. В связи с этими качествами вулканический туф широко применяют как местный стеновой строительный материал (в виде блоков). Отходы при его обработке используют в качестве легких заполнителей для бетонов. Наиболее обширными запасами туфа располагает месторождение в Армении (артикский).

Туфы отличаются большим разнообразием цветов - от ярко-красного и светло-желтого до темно-лилового и черного. Легкость обработки этого камня позволяет выполнять на нем сложные декоративные орнаменты.[5]



1.2 Осадочные горные породы

горный порода петрографический строительство

Осадочные горные породы образовались в результате выветривания изверженных (первичных) горных пород. Под выветриванием понимается совокупность процессов действия: солнца, воды, ветра, животных и растительных организмов, в результате которых первичные породы разрушаются. Таким образом, осадочные породы представляют собой вторичные образования, характеризуются пластовым залеганием. Они имеют вторичное происхождение, поскольку исходным материалом для их формирования являются продукты разрушения ранее существовавших пород.

Механические отложения по крупности фракций подразделяют 1 на валуны размером от 15 см до 1 м, гравий - от 5 мм до 15 см, песок - 0,15 - 5 мм, пыль - 0,005 - 0,0005 мм, глину - до 0,005 мм.

Песчаные породы состоят преимущественно из кварца, наиболее устойчивого к выветриванию минерала. Чистые кварцевые пески светлой окраски являются мономинеральными породами. Смешанные (полимиктовые) пески состоят из смеси минералов, в которых кроме кварца находятся полевые шпаты, слюды амфиболы. Наибольшей чистотой и однородностью зерен отличаются морские и золовые отложения, имеющие окатанную форму; ледниковые пески угловатой формы наиболее благоприятны для строительных целей.

При оценке качества песка как строительного материала учитывают его минеральный и гранулометрический состав, форму зерен, пористость, коэффициент фильтрации и др. Плотность песков составляет 2640 кг/м3, а средняя плотность - 1800 кг/м3. Они служат главным образом для получения керамики, динаса, стекол, бетонов, кирпича; используются для дорожных покрытий и в абразивном производстве. Распространены повсеместно.

Кварцевые пески, сцементированные известняковым или кремнеземистым илом, глиной, используют как заполнители для обычных бетонов, а также при устройстве асфальтовых покрытий и шоссейных дорог. Такие сцементированные породы, как конгломераты и брекчии, отличаются формой входящих в них частиц. В состав конгломератов входит гравий, в брекчии - природный щебень, а в состав обычных песчаников - песок. Брекчии в зеркальной фактуре представляют собой красивый декоративный камень с мозаичным рисунком. [6]

Кремнистые песчаники хорошо полируются и долговечны. Предел прочности их зависимости от характера связи составляет 80 - 200 МПа. Известняковые песчаники также обладают достаточно плотной связью и некоторые из них имеют прочность до 200 МПа. Однако они менее долговечны, чем песчаники, сцементированные кремнеземом. Все другие песчаники имеют более слабую связь. Предел прочности их составляет 20 - 40 МПА. Наиболее слабыми являются глинистые песчаники, они не морозостойки и не водостойки.

Глина состоит из мельчайших чешуеобразных частиц глинистых минералов. Глины образуются при выветривании полевого шпата и других силикатных пород и состоят из глинистых минералов типа каолинита, монтмориллонита и гидрослюд с примесями. Большинство глин полиминеральные и являются сырьем для производства кирпично-черепичных изделий, грубой керамики, глинозема и огнеупоров и т.д.

Процесс распада полевых шпатов схематически представляется в следующем виде:

2K{AlSi308} + 2Н20 = С02 = Al{Si205}{OH}4 + 4Si02 + K2C03

Левая часть формулы представляет собой ортоклаз, правая - каолинит. Каолинитовые глины используются в производстве фарфорофаяновых изделий, цемента, шамота.

Известняк является одним из распространенных видов осадочных пород. Главной составной частью известняков является кальцит СаС03, но, кроме него, в эту горную породу входят также глинозем, магнезит, кремнезем и иногда в небольшом количестве органические вещества. Средняя плотность известняков составляет 1700 - 2500 кг/м3, твердость по Моосу равна 3. Известняки без примеси имеют белый цвет, при наличии в них оксидов железа, глинистых и органических веществ и кварца приобретают различные оттенки: серый, желтоватый, розовый. Примеси MgC03 и Si02 повышают твердость, прочность и стойкость известняков. Весьма плотными известняками являются доломитизированные и мраморовидные, в которых начался процесс кристаллизации и заметно кристаллическое строение.

К наиболее прочным и стойким известнякам относятся известняково-кремнистые, содержащие аморфный кремнезем. Известняки с включением ярко выраженных кристаллов кальцита называются мраморовидными известняками. Ввиду наличия большого количества пор они слабо полируются. Прочность плотных известняков составляет 50 - 300 МПа. Такие известняки широко применяют для кладки фундаментов и стен (бутовая кладка), для устройства лестничных ступеней, подоконников, облицовочных плит и других архитектурных деталей, для облицовки стен зданий, цоколей, порталов и т.д.

Известняковый щебень используют в качестве заполнителя для тяжелых бетонов. Известняк служит также сырьем для производства вяжущих веществ, воздушной и гидравлической извести, портландского цемента и т.д.

Известковые туфы (травертины) образуются в результате выпадения осадка из горячих и холодных подземных углекислых вод, выходящих на поверхность. Туфы имеют губчатое строение и могут служить декоративным материалом. Применяют их в архитектуре малых форм, для устройства в садах и парках гротов, беседок, фонтанов и т.д. Ивестняковые туфы высокой прочности можно использовать для кладки цокольных частей зданий.

Мергель представляет собой известково-глинистую породу и используется как сырье для производства портландцемента. Мергель малоустойчив против атмосферных воздействий. От воды он набухает, а при замерзании разрушается.

Мел - органогенная порода, представляет собой мельчайшие остатки раковин простейших организмов. Невысокая прочность ограничивает использование его в качестве конструктивного материала, однако его широко используют в строительстве для побелки, приготовления шпаклевок, замазок, для производства вяжущих материалов (известь, цемент), а также стекла и т.д.

Ракушечники относятся к органогенным и представляют собой сцементированные углекислым кальцием (с примесью кремнезема и глины) раковины и их обломки. Структура крупнопористая. Местонахождения ракушечников находятся на побережье Черного и Каспийского морей, в Молдавии. Ракушечник является хорошим местным стеновым материалом для строительства жилых домов. В зависимости от прочности ракушечники используются для устройства стен, фундаментов и цоколя зданий. Средняя плотность составляет 600- 1500 кг/м3. Учитывая большую пористость, а следовательно, высокое водопоглощение и воздухопроницаемость стены из ракушечника, как правило, оштукатуривают.

Диатомит и трепел - органогенные породы, представляющие собой отложения неорганических остатков диатомитовых водорослей, богатых аморфным кремнеземом. Это рыхлые, пористые горные породы, зачастую содержащие до 90 % кремнезема. Диатомит - легкая горная порода. В сухом состоянии он имеет белый, серый или желтоватый цвет.

Трепел состоит из скоплений мельчайших округлых кремнистых шариков. Под давлением вышележащих слоев трепел уплотняется, образуя более плотную, неразмокаемую разновидность - опоку. В составе опоки имеется мелкозернистый кремнезем с небольшими примесями глины и песка. Средняя плотность этих пород колеблется в пределах 300-1000 кг/м3. Диатомит, трепел и опоку применяют в качестве теплоизоляционных материалов, особенно для изоляции горячих поверхностей. Их используют как активную гидравлическую добавку. Опока может служить заполнителем для легких бетонов. [7]

1.3 Метаморфические породы

Метаморфические (видоизмененные) породы - это породы, образовавшиеся под влиянием тектонических процессов: дислокаций, смещений, землетрясений, когда под влиянием высокого горного давления, высоких температур, воздействия глубинных минеральных источников и газов, изверженные и осадочные породы подвергаются структурной перестройке. Характерной особенностью таких пород является сланцеватость - параллельно-слоистая ориентация кристаллов минералов, вызванная односторонним горным давлением.

Гнейс - видоизмененный гранит. По сложению гнейс можно отнести к группе сланцеватых пород. Это объясняется тем, что при одностороннем давлении зерна минералов вытягиваются в виде лент в направлении, перпендикулярном давлению. В результате такого сложения гнейсы приобретают свойства анизотропности (т.е. свойства, которые различны для параллельного и перпендикулярного направления сланцеватости). Эти особенности сложения гнейсов сказываются на сопротивлении их обработке: они сравнительно легко раскалываются вдоль слоев и трудно - в перпендикулярном направлении. Эти свойства отрицательно влияют на атмосферостойкость камня. Гнейсы менее морозостойки, чем граниты. Однако высокая плотность камня и достаточная прочность (до 200 МПа) позволяют применять его для мощения дорог, устройства тротуарных плит, бордюрных камней.

Глинистые сланцы образовались из глин в результате их уплотнения и частичной перекристаллизации под действием давления. Глинистые сланцы, кроме мелких глинистых частиц, включают в себя листочки слюды, полевые шпаты, кварц и другие минералы. Цвет сланцев от темно-серого до черного. Глинистые сланцы имеют слоистое сложение и выкалываются из массива в виде плит и плиток. Расколотые на плитки толщиной 2,5 мм, они используются как кровельный материал (кровельный сланец, или природный шифер). Кровельный сланец не требуется окрашивать. Кроме того, этот кровельный материал огнестоек, долговечен.

Кварциты образовались в результате перекристаллизации зерен кварца и срастания их с кремнистым песчаником в однородную массу, в которой связующее вещество неразличимо. Кварцит - весьма плотная и прочная горная порода; предел прочности составляет 350-400 МПа. Высокая твердость и плотность кварцитов затрудняет их обработку, но позволяет достигнуть высококачественной полировки. Кварциты бывают темно-вишневого, красного, а иногда и белого цветов. Долговечность и высокая атмосферостойкость позволяют использовать этот камень для облицовок монументальных зданий. Кварциты используют также для производства огнеупорных изделий и футеровок плавильных печей.

Мраморы образуются в результате перекристаллизации известняков и доломитов при высоких температурах и давлениях. Они имеют зернисто-кристаллическую структуру, образованную прочно соединенными между собой кристаллами без какого-либо цементирующего вещества. Прочность находится в пределах 100 - 300 МПа. Средняя плотность мрамора составляет 2700-2900 кг/м3. твердость по шкале Мооса - 4. По величине зерен мраморы подразделяют на мелкокристаллические (крупность зерен 0,01 0,25 мм), среднекристаллические (0,25 - 0,50 мм) и крупнокристаллические (более 0,5 мм). Мрамор по праву принадлежит к числу лучших отделочных материалов, обладающих высокой декоративной ценностью. Однако при использовании его на фасадах он быстро теряет полировку и в условиях современных городов темнеет. По этим причинам мрамор чаще применяют для внутренней отделки зданий. К числу атмосферостойких относится шишимский мрамор (белый), рускеальский (светло-серый) и тивдийский (розовый).[8]



ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД

Природный камень характеризуют следующими показателями: объемной массой, пределом прочности при сжатии, морозостойкостью, водопоглощением, пористостью, размягчаемостыо, растворимостью, твердостью, кислотостойкостью, щелочестойкостью, истираемостью, сопротивлением удару.

Для горных пород установлены следующие марки по пределу прочности при сжатии, кГ/см2(1СН МПа): 4, 7, 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800 и 1000; по морозостойкости: Мрз 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200, 300, 400 и 500 (Кмря должен быть не менее 0,75); по водостойкости: Кразм 0,60, 0,70, 0,90 и 1,00; но объемной массе; кг /м3: на тяжелые -- более 1800 и легкие -- не более 1800.

Основными показателями декоративности камня являются фактура лицевой поверхности, цвет, рисунок, структура горных пород.

В зависимости от способа изготовления материалы и изделия из природного камня подразделяются па следующие виды: пиленые из массива и блоков, колотые, грубоколотые, рваные, дробленые, молотые, плавленые, сортированные.

Минерал -- природное тело, однородное по составу, строению и свойствам, образующееся в результате физико-химических процессов на поверхности или в глубинах земной коры. Минералы в основном твердые кристаллические или аморфные вещества.

По химическому составу минералы могут быть: простыми веществами (самородные металлы, сера, графит); оксидами и гидрооксидами (кварц Si02, корунд А1203); солями различных кислот (хлориды -- каменная соль, сульфаты -- гипс, карбонаты -- кальцит) и наиболее распространенными в природе сложными соединениями -- силикатами и алюмосиликатами различных металлов (полевые шпаты, слюды, асбест). В результате химических процессов -- растворения минеральных веществ и последующего выпадения твердых веществ из растворов -- образовались химические осадочные горные породы. Из таких осадочных пород в строительстве используют природный гипс, доломит, магнезит.

2.1 Петрографические характеристики горных пород

При изучении горных пород наряду с их физическими, механическими, технологическими и эксплуатационными свойствами следует рассматривать их важнейшие петрографические характеристики, к которым относятся цвет, структура и текстура.

Цвет горных пород обусловлен цветом минералов и примесей, преобладающих в составе породы. В свою очередь, цвет минералов обусловлен их химическим составом. Так, белые мраморы состоят в основном из кальцита и доломита, которые в агрегатах имеют белый цвет. Серые тона мраморов определяются присутствием углистых или других органических частиц, розовые -- солей марганца или окисного железа. Цвет изверженных пород определяется окраской минералов -- кварца, полевых шпатов и темноцветных компонентов.

Цвет является важным признаком и имеет решающее значение при оценке декоративности горной породы.

Структура горной породы характеризуется особенностями строения, обусловленными размерами, формой и соотношениями образующих ее минералов. Структуры бывают кристаллические (и зернисто-кристаллические) , порфировые, скрытокристаллические, оолитовые и т.д.

Породы с кристаллической структурой состоят из полных по форме кристаллов или неполных кристаллов, называемых кристаллическими зернами (в этом случае структура зернисто-кристаллическая). Кристаллическую структуру имеют кварциты, мраморы, зернисто-кристаллическую - граниты. В породах с порфировой структурой отдельные кристаллы различных размеров соединены между собой значительным количеством плотного, тонкозернистого или стекловатого вещества (например, у порфиров).

Породы со скрытокристаллической структурой отличаются большой прочностью и долговечностью. Такую структуру имеют базальты.

Оолитовая структура встречается у осадочных пород, сохранивших в своем составе остатки мелких организмов -- раковины, скелеты (известняки-ракушечники). Структура играет существенную роль в формировании декоративных свойств облицовочного камня и, кроме того, влияет на его обрабатываемость.

Текстура (сложение) характеризует взаимное расположение составляющих породу минералов и наличие пор и микротрещин. Текстура может быть: плотная, полосчатая, сланцевая, пористая, ячеистая и др.

Породы с плотной текстурой более прочны и устойчивы, они лучше полируются, чем пористые разновидности. С увеличением пористости(ноздреватости, ячеистости) понижается прочность и стойкость против выветривания. Сланцеватые и тонкослоистые породы анизотропны, они сравнительно менее погодоустойчивы, а при ударах обладают тенденцией раскалываться по направлению сланцеватости.

Условия образования горных пород и значительной мере предопределяют характер их строения, основные свойства, а следовательно, и область применения горных пород как в строительстве, так и в промышленности строительных материалов. [9]



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Недра России богаты цветным облицовочным камнем. И каждый год геологи многочисленных экспедиций открывают новые проявления и разведывают запасы новых месторождений высокодекоративных облицовочных камней.

По обилию запасов облицовочного камня в недрах и богатству его цветов разновидностей, Россия прочно занимает ведущее место. По уровню освоения месторождений предприятия этой отрасли, к сожалению, первых мест не занимают.

В данной курсовой работе я постаралась раскрыть все цели и задачи. Довольно подробно познакомились с горными породами, их происхождением и самое главное с горными породами применяемые в строительстве.

«То будущее камня, о котором мы мечтали, сейчас наступило. Страна идет по пути великого строительства; то будущее камня, в которое мы никогда не переставали верить,- стало настоящим» - великие слова А.Е. Ферсмана.



СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Айрапетов Д.П. Материал и архитектура. - М., 2009.

2. Айрапетов Д.П. Архитектурное материаловедение: Учебник для вузов. -- М.: Стройиздат, 2010.

3. Байер В.Е. Архитектурное материаловедение: Учебник для вузов. - М.: «Архитектура-С», 2006.

4. Байер В.Е. Материаловедение для архитекторов, реставраторов, дизайнеров. - М.: Астрель, ACT, 2004.

5. Берлин Ю.Я., Сычёв Ю.И., Шалаев И.Я. Обработка строительного декоративного камня. - М., 2011.

6. Викторов А.М., Викторова Л.А. Природный камень в архитектуре, -М., 2012 Каталог отделочных материалов и изделий/Под ред. Макотинского М.П. Раздел 7. Камень. - М., 2011. Материалы и горные породы СССР. - М., 2010.

7. Орлов А.М. Добыча и обработка природного камня. - М., 2013. Попов Л.Н, Каддо О.В.

8. Строительные материалы и изделия: Учебник.- М.: Высш. шк., 2012.

9. Пылаев А.Я. Архитектурное материаловедение. Курс лекций - Ростов-на-Дону: ИАрхИ ЮФУ, 2011.

10. Пылаев А.Я., Пылаева Т.Л. Практикум по курсу «Архитектурное материаловедение» - Ростов-на-Дону: ИАрхИ ЮФУ, 2011. Строительные материалы: Учебник. /Под общей ред. В.Г. Микульского. -- М.: АСВ, 2000. Современные строительные материалы и товары. - М.: Изд-во Эксмо, 2003.



ПРИЛОЖЕНИЕ

Рис.1 Гранит

Рис.2 Сиенит

Рис.3 Диорит



Рис.4 Габбро

Рис.5 Порфирит

Рис.6 Базальт



Рис.7 Пемза

Рис.8 Известняк

Рис.9 Мергель



Рис.10 Мел

Рис.11 Трепел

Рис.12 Мрамор

Размещено на Allbest.ru

...