Виды горных пород

Главная / Информация / Виды горных пород

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Строительные камни - это скальные горные породы, перерабатываемые на различные материалы и изделия (монолиты, блоки, плиты, щебень, песок дробления и др.) механическим путем: дроблением, распиловкой, фракционированием и т.п. В качестве строительных камней используют горные породы различного происхождения, в наибольших количествах применяют породы группы гранита, реже используют габброиды, базальтоиды, метаморфические и карбонатные породы (известняки, доломиты, мергели), песчаники и др. Выделяют несколько групп горных пород, используемых в качестве строительных камней: стойкие, крепкие изверженные и метаморфические породы (граниты, диориты, габбро, диабазы, кварциты и др.); химически стойкие, но не крепкие (песчаники, глины, сланцы и др.); химически нестойкие, но крепкие (доломиты, известняки, кремнистые породы); слабые, выветрелые. Качественные характеристики строительных камней конкретного назначения, вредные примеси в них регламентируются соответствующими стандартами и техническими условиями.

            Физико-механические свойства- области применения различных строительных камней определяются в основном их физико-механическими свойствами:

            - плотность 2550-3020 кг/м3;

            - средняя плотность 1730-2890 кг/м3;

            - пористость 1,7-32,0 %;

            - коэффициент крепости по Протодьяконову 1,6-10,5;

            - предел прочности при сжатии (МПа) 65-200;

            - предел прочности при растяжении (МПа) 3-17;

- коэффициент хрупкости 6,5-17,0;

- модуль упругости (0,7-7,0) * 108 МПа.

 Вредные примеси:

аморфный кремнезем (халцедон, опал, кремень и др.) – не более 50 ммоль/л.

- сера, сульфиды (пирит, пирротин) и сульфаты (гипс, ангидрит и др.)в пересчете на SO3 - не более 0,5 %;

- слюды и другие слоистые силикаты – не более 15 %;

- магнетит, гидроокислы железа, апатит, нефелин, фосфорит в сумме –  не более 15%;

- свободные волокна асбеста - не более 0,25%;

- уголь и древесина – не более 1,0%.

К вредным примесям также относятся галоиды (галит, сильвин и др.), цеолиты, графит, горючие сланцы.

К строительным камням относятся разнообразные по составу и свойствам горные породы магматического, метаморфического и осадочного происхождения, используемые для производства щебня и других строительных материалов, основные из них следующие:

Амфиболит - темноокрашенная массивная или сланцеватая метаморфическая порода, состоящая главным образом из амфибола (роговой обманки), среднего плагиоклаза и, иногда, граната. Плотность 2700-3200 кг/м3, пористость 0,1-0,34%, сопротивление сжатию 81-264 МПа. Используется  в качестве строительного камня (сырьё для производства щебня), чёрные разновидности амфиболита – поделочные и облицовочные камни.

Базальт - излившаяся кайнотипная основная горная порода, эффузивный аналог габбро. Состоит главным образом из основного плагиоклаза, пироксенов и часто оливина. Окраска базальта тёмная до чёрной. Коэффициент пористости 0,6-19%, водопоглощение 0,15-10,2%, сопротивление сжатию 60-400 МПа, истираемость 1-20 кг/м², температура плавления 1100-1250°C, иногда до 1450°C. Высокая прочность базальта и относительно низкая температура плавления обусловили применение его в качестве ценного строительного камня и сырья для каменного литья и минеральной ваты. Используется для получения щебня, дорожного (бортового и брусчатки) и облицовочного камней, кислотоупорного и щелочестойкого материала.

Габбро - глубинная равномерно-зернистая горная порода основного состава, состоит из основного плагиоклаза и из одного или нескольких темноцветных и рудных минералов. Окраска темная, зеленовато-темно-серая, черная. Габбро — глубинный аналог базальта. Высокая прочность и декоративность обусловили применение габбро в производстве строительных материалов. Плотность невыветрелого габбро 2780-3230 кг/м3, пористость 0,12-2,2%, водопоглощение 0,02-0,7%, сопротивление сжатию 80-360 МПа, истираемость 0,04-0,5 г/см2. Габбро используется в качестве облицовочного, штучного камня, щебня для бетона, балластировки железнодорожного пути, строительства автодорог. Габбро может использоваться в качестве сырья для каменного литья и минеральной ваты. 

Гипс (гипсовый камень) – осадочная горная порода, состоящая преимущественно из минерала гипса (70-90%) с примесью кварца, ангидрита, кальцита, доломита, целестина, органического вещества, серы, глинистых частиц, гидроокислов железа, и др. В природе встречается в виде сплошных зернистых или волокнистых плотных масс серой, розовой и бурой окраски. Минерал гипс - бесцветный и прозрачный, блеск стеклянный, твердость по шкале Мооса 1,5-2, плотность 2300 кг/м3.

Существует несколько природных разновидностей гипса: алебастр (зернистый с сахаровидным изломом), селенит (полупрозрачные волокнистые агрегаты с шелковистым блеском), гипсовый шпат(пластинчатый в виде плоских кристаллов) и землистый гипс.

При нагревании в результате дегидратации гипс теряет воду и переходит в ангидрит. Прокаленный гипсовый камень приобретает вяжущие свойства, по этой причине, около половины добываемого гипса используется для производства вяжущих веществ различного назначения: для производства портландцемента, в т.ч., для производства специальных сортов цемента (глиноземистого расширяющего, напрягающего цемента и др.), штукатурки. Гипс применяется в сельском хозяйстве при производстве удобрений и для гипсования почв, в цветной металлургии в качестве флюса, в бумажной промышленности – как наполнитель качественной бумаги, а также,  для производств серной кислоты. Способность гипса легко обрабатываться и полироваться, высокие декоративные свойства позволяют применять его в качестве имитатора мрамора при производстве облицовочных плит для внутренней отделки зданий и как материал для различных поделок, сувениров.

Гнейс - метаморфическая горная порода, по составу близкая к граниту, полосчатый («гнейсовидый») кристаллический сланец. Обладает в той или иной степени сланцеватостью и порфиробластовой структурой. Физико-механические свойства гнейса в зависимости от состава и степени рассланцованности колеблются в значительных пределах. Плотность 2500-2900 кг/м3, пористость 0,5-3,0%, водопоглощение 0,2-2,3%. Гнейсовые породы применяются главным образом для получения щебня и бута, наиболее плотные разновидности могут быть использованы в качестве облицовочного камня.

Горнблендит — интрузивная горная порода основного состава, тёмно-зеленого, чёрного цвета. Структура полнокристаллическая, крупнозернистая. Текстура массивная. Состоит почти целиком из амфибола (роговой обманки) (90-100 %), плагиоклаза, пироксена (до 10 %), оливина, магнетита, титаномагнетита (5-30 %) и др. Образуется либо непосредственно при кристаллизации роговой обманки из магмы, либо возникает в результате метасоматического замещения пироксена в процессе сегрегации. Горнблендиты встречаются сравнительно редко, приурочены к массивам основных и ультра-основных пород. Устойчивы к выветриванию, по физико-механическим свойствам и минеральному составу сходны амфиболитами, которые отличаются от горнблендитов метаморфическим происхождением и структурой.

Гранито-гнейс (гнейсо-гранит)- магматическая полнокристаллическая полосчатая или сланцеватая горная порода, по составу аналогичная граниту. Гранито-гнейсы могут также представлять собой продукт метасоматоза (гранитизации) ранее образованных горных пород. По структуре занимает промежуточное положение между гранитом и гнейсом. Текстура обусловлена субпараллельным расположением таблитчатых и призматических кристаллов породообразующих минералов, а также скоплением отдельных минералов в чередующиеся полосы или прослойки (т.н. гнейсовидная текстура). Обладает близкими физико-механическим свойствами с гранитами и гнейсами, применяется в качестве строительного камня.

Гранит - наиболее распространённая в земной коре континентов кислая полнокристаллическая магматическая горная порода, состоящая в основном из кварца, полевого шпата, плагиоклаза, темноцветных минералов и слюды. Цвет розовый, серый, белый, жёлтый, зелёный. Плотность невыветрелого гранита 2530-2720 кг/м3, пористость 0,2-4%, водопоглощение 0,15-1,30%, прочность на сжатие 100-300 МПа. Широко используется как строительный и облицовочный камень, а также, как источник керамических полевых шпатов, кварца и мелкочешуйчатого мусковита.

Диабаз - эффузивная горная породаизменённый аналог полнокристаллических основныхмагматических горных пород - базальта и долерита, состоящая из основного плагиоклаза, авгита и др. минералов, частично замещенных вторичными минералами. Плотность 2790-3300 кг/м3, коэффициент общей пористости 0,8-12, температура плавления 1005-1250°С, прочность на сжатие до 300 МПа. Применяют при строительстве автомобильных и железных дорог, в качестве заполнителя бетона и как присыпку для кровельных материалов, в качестве полированного и штучного камня, как сырьё для кислотоупорного и износостойкого каменного литья.

Диорит - зеленовато-серая кристаллически-зернистая интрузивная горная порода среднего состава, состоящая в основном из плагиоклаза (андезина) и темноцветных минералов (роговой обманки, иногда авгита и биотит), реже кварцаДиориты отличаются высокой прочностью на сжатие 150-280 Мпа, их плотность 2720-2920 кг/м3. Используется для производства щебня и в качестве сырья на облицовочный камень.

Доломит - осадочная карбонатная порода, состоящая в основном из породообразующего минерала – доломита, нередко присутствует примесь кальцита (до 50 %), гипс, ангидрит, халцедон, гидроокислы железа и марганца. В переменных количествах присутствует глинистый и песчано-алевритовый материал. Доломиты, благодаря своим качественным особенностям (химический состав, физико-механические свойства: прочность, структура, фактура поверхности и др.) являются породами многостороннего использования (до 20 направлений) в качестве металлургического, строительного, агрохимического и др. видов сырья.

Известняк - одна из распространённых осадочных карбонатных пород, состоящая в основном из кальцита. Широко распространены переходные разности между известняком и доломитом (до 28 % от общего количества карбонатных пород). В известняках нередко присутствует песчано-алевритовая и глинистая примесь. Основное направление использования – жилищное, производственное, дорожное и гидротехническое строительство. Преобладающая часть сырья используется в качестве строительных камней: щебень, бут, штучные камни, пильные (стеновые) и облицовочные камни, минеральный порошок. Используется также для производства цемента, извести, в металлургической, химической, пищевой промышленности и в сельском хозяйстве.

Кварцит - метаморфическая горная порода состоящая в основном из кварца. Продукт перекристаллизации кварцевых песчаников и других существенно кремнистых отложений или замещения кварцем пород иного исходного состава.Кварциты, в которых содержание SiO2 достигает 98-99%, используют для изготовления огнеупорных изделий, для получения металлического кремния и его сплавов, а также в качестве флюса в металлургии. Кварциты применяют как строительный, облицовочный и декоративный камень.

Лабрадорит - разновидность габбро, полнокристаллическая магматическая основная горная порода, состоящая из основного плагиоклаза (лабрадора). Цвет серый до чёрного, нередко наблюдается иризация плагиоклаза, т.е. переливы отблесков различных цветов, преимущественно в голубовато-синих, реже золотистых тонах. Плотность 2700-2860 кг/м3 , предел прочности на сжатие 130-260 МПа, коэффициент пористости 0,11-0,81, температура плавления 1250-1320°С. Высококачественный облицовочный камень, используется в основном в монументальной архитектуре.

Магнезит – это карбонатная горная порода снежно-белого, серого, розового, желтовато-коричневого цвета, состоящая из минерала магнезита (MgCO3) и примесей кварца, талька, углистого вещества и других минералов. Различают кристаллическую, скрытокристаллическую (пелитоморфную), землистую и фарфоровидную разновидности магнезита. Плотность минерала магнезита около 3000 кг/м3, твердость по шкале Мооса 3,5-6, элементы примеси - Fe, Mn, Ca, растворяется в соляной кислоте при нагревании. Магнезит относится к горно-техническому сырью. Подготовку магнезитового сырья к переделу производят дроблением, сортировкой богатого и обогащением бедного сырья с применением промывки, флотации и гидрометаллургических способов для получения чистого магнезитового концентрата. Извлечение магнезита из сырья различного типа составляет до 90 % при содержании MgO в концентрате до 95 %. Перерабатывают магнезитовые концентраты смешиванием, формовкой, обжигом и получают товарный продукт в виде огнеупорных порошков. Вредные примеси в огнеупорных порошках: SiO2, Fe2O3, CaO, SO4, C.

Применение магнезита основано на высокой огнеупорности и вяжущих свойствах окиси магния (температура плавления чистой окиси магния 2800°С). Магнезит обожженный до 750-1000°С дает окись магния (каустический магнезит), из которого получают магнезиальный цемент (цемент Сореля), обладающий хорошими вяжущими свойствами. Магнезит обожженный при температуре 1500-2000°С представляет собой высокоогнеупорный материал для изготовления магнезитового кирпича. Производство огнеупоров является основным потребителем магнезита (90 % добываемого сырья). Второе место занимает потребление магнезиального цемента для производства абразивов и в строительстве. Кроме того, магнезит в небольшом количестве используется  в металлургии (металлический магний), химии (сернокислый магний), фармацевтической (препараты магния), керамической (флюс), резиновой (ускоритель при вулканизации), бумажной и сахарной промышленности.

 Экологическую опасность магнезитового сырья определяет концентрация магния (VI класс опасности). Предельно допустимые концентрации в воздухе пыли металлического магния 7 мг/м3, MgO – 1000 мг/м3, магнезита – 500 мг/м3.

Мергель – осадочная горная порода смешанного состава, переходная от известняков и доломитов к глинистым породам,  содержит 50-75 % карбонатных минералов (кальцита и доломита) и 75-50% глинистых частиц с примесью тонких песчаных зерен. В зависимости от относительного количества компонентов возможен непрерывный ряд: известняк - глинистый известняк – мергель – известковый аргиллит (глина) – аргиллит (глина). По минеральному составу карбонатной составляющей мергели делятся на известковые и доломитовые. В зависимости от примесей мергели бывают гипсовые, кремнезёмистые, глауконитовые, песчанистые, слюдистые, битуминозные, углистые и т.д. Окраска пород разнообразная, чаще светлая. Около 25 % сырья используемого для цементной промышленности приходится на мергели, для этой цели используются породы с содержанием CaO – 40-44 %. Мергель, не требующий для производства портландцемента корректирующих добавок, называется натуралом. Высококарбонатные мергели используются для производства щебня, обычно невысоких марок. Разновидности пород, содержащие примесь гипса практической ценности не представляют.

Мрамор - метаморфическая полнокристаллическая горная порода, образованная в результате перекристаллизации известняка или доломита, обычно гранобластовой (сахаровидной) структуры. Плотность от 1900 до 2800 кг/м3, сопротивление сжатию 100-250 МПа, сопротивление излому 10-30 МПа, водопоглощение 0,15-0,50% Пористость не более 1%. Благодаря своим физические свойствам, возможности выколки или выпиливания из массива (блочность), декоративности структуры, разнообразным тонам окраски, способности пропускать свет на некоторую глубину (просвечиваемость), является ценным скульптурным и строительным камнем.

Перлитвулканическая горная порода (вулканическое стекло) кислого состава с характерной концентрически-скорлуповатой сферической отдельностью. Отдельность проявляется в раскалывании породы на мелкие шарики с блестящей поверхностью, напоминающие жемчужины. Содержит существенное количество кремнезема (SiO2 68-76 %), химически связанной воды (более 1-1.5 %), различные кристаллические включения, обладает способностью вспучиваться при высокотемпературном (900 - 1200°С) обжиге в вертикальных вращающихся печах. Вспучивание происходит за счёт выделения структурной воды в тот момент, когда стекло становится пластичным, объем породы при этом увеличивается до 10-20 раз. Перлитовое сырье выделяют по степени пористости пород: пористый перлит (пористость более 10%), перлитовая, перлитосодержащая порода (пористость менее 10 %). В результате промышленной подготовка и переработки перлитовых пород (дробление, грохочение и обжиг) выпускается щебень, песок и вспученный перлит. Качество товарной продукции характеризуется крупностью материала, плотностью (общая плотность 200 - 1300 кг/м3, насыпная 30 - 500 кг/м3), пористостью (10-80 %), фильтрационной проницаемостью и др. Перлит экологически безопасен. Главные свойства вспученного перлита – весьма низкая теплопроводность, низкая объемная масса и химическая инертность. Эти уникальные свойства определили комплексность его промышленного применения, он используется в десятках отраслях современной индустрии в качестве негорючего звуко- и теплозащитного материала. Вспученный перлит применяется в строительной индустрии как крупный и мелкий заполнитель конструктивно-теплоизоляционных бетонов, заполнитель штукатурных растворов, в качестве плитного утеплителя, как фильтрационный материал и т.д. В естественном виде используются главным образом пористые разновидности перлита: как заполнитель конструктивных бетонов, в качестве плавня в керамической промышленности, для производства высококачественного стекла, в качестве абразива и др. В сельском хозяйстве перлит используется для улучшения качества почв.

Песчаник - осадочная горная порода, состоящая из зёрен различных минералов и пород, сцементированных глинистым, карбонатным, кремнистым или другим материалом (т.е. сцементированный песок). Песчаник может быть разного цвета, но преобладает серый, желтовато-серый или белый, реже красноватый. Плотность песчаника 2250-2670 кг/м3, пористость 0,69-6,70%, водопоглощение 0,63-6,0%, предел прочности  на сжатие 30-266 МПа. При метаморфизме песчаник переходит в кварцит. Песчаники используются  для производства щебня и бутового камня, как природные облицовочные камни, для  производства шлифзерна и абразивных порошков. Кварцевые, кварцитовидные песчаники и кварциты имеют огнеупорность 1700-1770°, используются в металлургической промышленности как флюсы и сырьё для производства огнеупоров.

Порфирит - общее название палеотипных (изменённых) эффузивных средних и основных горных пород, в структуре которых крупные выделения плагиоклаза, роговой обманки или пироксена содержатся в тонкозернистой основной массе, состоящей из тех же минералов и изменённого вулканического стекла (порфировая структура). Являются палеотипными аналогами базальтов и андезитов (базальтовый порфирит, андезитовый порфирит).

Серпентинит (змеевик) – метаморфическая горная порода, состоящая преимущественно из минералов группы серпентина, образующаяся по ультраосновным магматическим породам.  Характерно многообразие различно окрашенных разновидностей серпентинитов - белого, желтого, зелёного разных оттенков, красноватого, голубоватого, иногда сиренево-синего цвета. Преобладает зеленая окраска с темными струйками, пятнами, напоминающая окраску змеи. Минерал серпентин образует разнообразные формы – плотные скрытокристаллические и аморфные массы, пластинчатые и волокнистые агрегаты, плотность 2500 - 2600 кг/м3, твердость по шкале Мооса 2,5-3,5. С серпентинитовыми массивами связаны месторождения цветных металлов (медь, никель, кобальт) и платиноидов, хромита, асбеста, магнезита, талька. Породы обладают высокой декоративностью, изысканным внешним видом и оригинальной текстурой, хорошо полируются. Широко используется как декоративно-поделочный камень и облицовочный материал – для изготовления ваз, шкатулок, настольных приборов, подсвечников, сувенирных изделий, столешниц, отделки каминов, украшения станций метрополитена и дворцовых интерьеров, в т.ч., Дворца съездов Московского Кремля. В технике, в частности, при строительстве атомных станций, в некоторые элементы конструкций добавляется «серпентинитовая галя» (мелкие фракции - 0,5-2 см), в качестве биологической защиты от ионизирующих излучений. Может быть использован в сельском хозяйстве для сохранения и воспроизводства плодородия почв, а также, в качестве  строительного камня для производства щебня.

Сиенит - интрузивная полнокристаллическая горная порода, состоящая из щелочных полевых шпатов и темноцветных минералов. Цвет от розового до серого. Плотность 2600-2750 кг/м3, предел прочности на сжатие 150-300 МПа. Хорошо полируется, используются в строительстве как облицовочный и бутовый камень.

Травертин (туф известковый) – пористая карбонатная порода, образовавшаяся из горячих или холодных углекислых источников. Используется как строительный материал, облицовочный камень, для производства извести и цемента.

Туф вулканический - плотная горная порода, образовавшаяся из продуктов вулканических извержений (пепла, песка, лапиллей, глыб и бомб), впоследствии уплотненных и сцементированных. Обладает высокими декоративными качествами, небольшой объемной массой (1220 – 2250 кг/м3), достаточно высокой прочностью (140-820 кг/см2). Применяется в качестве облицовочного и стенового материала, заполнителя в легких бетонах.

Шунгит – углеродистая горная  порода, содержащая высокометаморфизованное органическое вещество - скрытокристаллический углерод (собственно шунгит). Минерал шунгит, это малозольный природный аналог стеклоуглерода, содержит до 98-99 % углерода и менее 0.5-1 % водорода. Цвет черный, излом раковистый, блестящий. Плотность 1800-2000 кг/м3, твердость по шкале Мооса 3.5 – 4.5, температура плавления 3527°С, диамагнетик. Экологическую опасность шунгита определяет углерод (IV класс опасности). Шунгитоносные породы по содержанию углерода и своей промышленной значимости подразделяются на три группы: шунгитсодержащие низкоуглеродистые (менее 5 % С), шунгитистые среднеуглеродистые (5-25 % С) и   шунгитовые высокоуглеродистые породы (25-80 % С). Благодаря своим специфическим и часто уникальным свойствам шунгит является сырьем многоцелевого использования. Области применения – производство керамики, шумопоглощающих прокладок, огнеупоров, адсорбентов, сырье для производства легких пористых заполнителей бетонов (шунгизитов). Кремнистые шунгиты или лидиты, используются как пробирный камень. Высокоуглеродистые шунгиты (содержание С свыше 20%) применяются для производства художественных красок, в качестве штучного облицовочного камня (блоки из карельских шунгитов использовались при строительстве Мавзолея В. И. Ленина).


 

Классификация горных пород

Природные каменные материалы получают из горных пород, залегаемых в верхних слоях земной коры в виде сплошных массивов и скоплений обломков разной крупности. Каменные строительные материалы получают механической обработкой горных пород путем раскалывания, распиловки, дробления, обтески, шлифовки и полировки, поэтому их свойства в основном зависят от качества исходной горной породы, ее химических, физических и механических свойств. Качество горных пород, из которых изготовляют дорожно-строительные материалы, в свою очередь, зависит от минералогического состава, структуры, текстуры и состояния свежести породы.

По геологическому происхождению (генезису) горные породы разделяются на три основные группы с подгруппами:

I.  Изверженные (магматические) —первичные:

А. Глубинные (интрузивные) —граниты, сиениты, диориты, габбро и др.

Б. Излившиеся (эффузивные)—диабазы, порфиры, базальты, туфовые лавы и др.

II. Осадочные — вторичные:

А. Механические, обломочные отложения: 1)рыхлые — валуны, щебень, гравий, песок; 2) сцементированные — песчаники, конгломераты, брекчии.

Б. Органогенные и химические образования —различные известняки, доломиты, магнезиты, гипс, ангидрит.

III.  Метаморфические   (видоизмененные)—гнейс,   мраморы, кварциты.

По химическим исследованиям состава горных пород верхних слоев земной коры выявлено преобладание в них кремнезема SiO2— 59,12% и глинозема Аl2О3— 15,34%, дальше следует окись кальция СаО — 5,08%, окись натрия N2O — 3,84, окись железаFeO —3,80; окись магния Mg —3,49; К2О — 3,13; Fe2O3 —3,08% и немного других окислов и химических элементов. Как видно, породообразующие минералы изверженных пород по своему химическому составу разнообразны. Примерно из 2500 различных минералов породообразующими являются около 50.

Главные породообразующие минералы распределены в горных породах, применяемых в строительстве, примерно в следующих пропорциях: полевые шпаты (ортоклазы и плагиоклазы) — 57,9—59,5%; роговая обманка, авгит; оливин, змеевик— 16,8%; кварц— 12— 12,6; слюда 3,6—3,8; кальцит (известковый шпат) — 1,5; каолинит и другие аналогичные минералы— 1,1 % и т. д.

Горные породы представляют собой более или менее однородные минеральные агрегаты, слагающие земную кору, состоящие из одного или нескольких минералов, Горные породы, состоящие из одного минерала, называют простыми или мономинеральными (кварцит, гипс), а из нескольких минералов (гранит, базальт, гнейс) — сложными или полиминеральными.

Изверженные горные породы

Изверженные горные породы образовались из расплавленной магмы, которая застыла, поднявшись к поверхности земли. Поднимаясь по трещинам в земной коре, магма претерпевала разнообразные воздействия (давление, понижение температуры), что приводило к образованию пород различного минералогического состава и строения, а следовательно, и технических свойств.

Химический состав изверженных горных пород также разнообразен и состоит в основном из кремния, алюминия, железа, кальция, магния, калия и натрия. По содержанию кремнезема эти породы разделяют на. кислые (85—65%), нейтральные (65—52%), и основные (52—35%). Кислые горные породы богаты соединениями кремния, калия, натрия и отличаются светлой окраской; основные породы содержат много кальция, магния, железа и окрашены чаще в темный цвет.

Из магмы, не вышедшей на поверхность земли и застывшей на глубине, под ее верхними слоями образовались глубинные горные породы. Излившиеся горные породы образовались из магмы, застывшей ближе к поверхности или на самой поверхности земли. Вследствие медленного охлаждения и отвердевания в глубинных породах процессы кристаллизации проходили более полно, образуя крупно- и среднезернистые структуры. В условиях быстрого охлаждения излившихся пород образовались мелкокристаллические, мелкозернистые, аморфные, стекловатые структуры. Однообразная мелкокристаллическая и мелкозернистая структура является признаком более высокой прочности и стойкости против выветривания, хорошей колкости по сравнению с крупнозернистыми разновидностями горных пород. Стекловатая структура определяет хрупкость породы.

Глубинные горные породы

Граниты — распространенная горная порода Они представляют собой равномерно кристаллические породы состоящие в основном из кварца (20—40%), полевого шпата — ортоклаза (40—70%), слюды, иногда роговой обманки (5—20%). Цвет гранитов зависит в основном от ортоклаза и чаще бывает серым и красным.

Чем больше в гранитах зерен кварца, непосредственно связанных между собой, тем прочнее гранит. При изломе гранита разрушение происходит по зернам, а не по плоскостям соединения зерен минералов. Граниты могут быть мелко-, крупно- и среднезернистыми. Чем мельче зернистость, тем граниты прочнее и более морозостойки, а следовательно, и устойчивее против выветривания.

Граниты характеризуются средней плотностью 2,7—2,8 г/см3; объемной массой 2,60—2,65 г/см3, малой водонасыщаемостью, значительной устойчивостью против выветривания и высокой прочностью при сжатии 1400—2500 кгс/см2.

Обладая высокими техническими качествами, граниты широко применяются для дорожно-мостовых сооружений в качестве щебня, брусчатки, бортового камня, плит, бутового камня. Месторождения гранитов в СССР занимают обширные территории в Карелии, на Кольском полуострове, Украине, Кавказе, Урале, Алтае, Тянь-Шане.

Сиениты отличаются от гранитов тем, что не имеют в своем составе кварца. Цвет сиенитов серый, серо-красный, темно-зеленый; По плотности и прочности сиениты близки к гранитам, но менее, стойки   против   выветривания.   Плотность сиенитов 2,7—2,9 г/см3, объемная  масса  2,6—2,8 г/см3.  Предел прочности  при сжатии  в среднем 1200—1800 кг/см2. Применяются сиениты наравне с гранитами и являются ценной породой для получения щебня, брусчатки и бортового камня. Сиениты встречаются реже гранитов. Месторождения сиенитов имеются на Урале, Украине, Кольском полуострове, в Сибири, на Кавказе.

Диориты состоят в основном из плагиоклаза (около 75%) и рогозой обманки, иногда авгита и биотита. Цвет диоритов серый или темно-зелепый, структура равномерно кристаллическая. Диориты обладают более высокой вязкостью и стойки против выветривания. Плотность диоритов 2,85—3,2 г/см3, объемная масса 2,8—3,0 г/см3, предел прочности при сжатии 1500—2800 кг/см2. Обладая большой вязкостью, диориты характеризуются хорошим сопротивлением ударной нагрузке. Применяются они в дорожном строительстве для получения брусчатки и щебня, а также плиток для облицовочных работ. Месторождения диоритов имеются в Крыму, на Урале, Украине, Кавказе, в Средней Азии и др.

Габбро состоит до 50% из плагиоклаза (основного), авгита и оливина. По цвету бывает серым, темно-зеленым и черным. Структура габбpo   преимущественно   крупнозернистая,  плотность 2,9— 3,3 г/см3, объемная масса близка к плотности. Предел прочности при сжатии 2000-3500 кгс/см2. обладает большой  плотностью  и вязкостью. Применяется он при приготовлении щебня, штучных камней и плит при облицовочных работах. Месторождения габбро имеются на Урале, Украине, Кавказе и др.

Излившиеся горные породы

Кварцевые порфиры по минералогическому составу соответствуют граниту, цвет чаще кирпично-красный, бурый, зеленоватый. Структура порфировая с вкраплением в основную массу крупных кристаллов кварца, плотность 2,4— 2,6 г/см3, предел-прочностн при сжатия 1300—1800 кг/см2. Кварцевые порфиры так же, как и граниты, широко применяются в дорожном строительстве для получения каменных материалов в виде щебня, бута, колотой и тесаной шашки. Месторождения кварцевых порфиров имеются в Крыму, на Урале, Алтае, Сахалине.

Ортоклазовые порфиры и трахиты по минералогическому составу соответствуют сиенитам, отличаясь содержанием вулканического стекла. Трахиты имеют пористую текстуру и шероховатую поверхность. По прочности они уступают сиенитам и большинство из них имеют светлую окраску. Месторождения ортоклазовых порфиров имеются на Кавказе, Урале, в Крыму.

Диабазы по минералогическому составу соответствуют габбро, преимущественно мелкозернисты, состоят из основного полевого шпата и пироксена, реже входят оливин и роговая обманка. Диабазы бывают серо-зелеными и темно-зелеными. Их плотность в среднем 2,7—3,0 г/см3, прочность при сжатии около 2000 кгс/см2 и доходит до 4000 кгс/см2. Обладая большой вязкостью, диабазы хорошо сопротивляются истиранию. Применяются они для получения штучного камня—брусчатки, шашки, разнообразных плит и высококачественного щебня. Месторождения диабазов имеются в Карелии, на Кавказе, Украине, Урале.

Базальты — породы темного цвета, плотные, скрытокрпсталлической структуры, состоящие из плагиоклаза и авгита. Вследствие неполной кристаллизации минералов породы содержат значительное количество стекловатой массы.

Технические свойства базальтов крайне различны и мало отличаются от свойств диабаза, хотя прочность базальтов при сжатии часто бывает выше и доходит иногда до 5000 кгс/см3. Относительная хрупкость базальтов несколько снижает его свойства. В дорожных работах базальты используются для изготовления шашки, брусчатки, щебня. Месторождения базальтов имеются в Армении, Забайкалье, на Украине, Сахалине.

Вулканические туфы — пористые породы, образовавшиеся при уплотнении вулканического пепла или из застывшей вулканической лавы с попавшими туда пеплом и песком.

Технические свойства туфов крайне разнообразны и зависят от их состава и степени цементации. Объемная масса туфов в среднем равна 0,75—1,4 г/см3, предел прочности при сжатии 70—700 кгс/см2. Они воздухопроницаемы, плохо проводят тепло и достаточно устойчивы против выветривания, легко поддаются обработке. Лучшие разновидности туфов (артикский туф) применяются для изготовления стеновых блоков, плит для облицовки, щебня для легких бетонов и как местный материал для устройства дорожных  покрытий.

Осадочные, скальные горные породы

Осадочные горные породы образовались в результате осаждения и цементации минеральных продуктов выветривания изверженных пород или осаждения продуктов жизнедеятельности и отмирания живых организмов, населяющих моря и океаны. Эти продукты осаждались и уплотнялись послойно, покрывая изверженные горные породы прерывистыми многослойными пластами. По физическим и механическим свойствам осадочные породы представляют большое разнообразие. Это объясняется разнообразием условии их образования.     

По условиям образования осадочные горные породы разделяются на породы механического отложения, химических осадков и органогенного образования.

Из большого разнообразия сцементированных осадочных горных пород здесь рассмотрены только песчаники, известняки и доломиты. Валуны, гравий и песок изложены в разделе рыхлых строительных материалов.

Песчаники состоят из мелких зерен минералов (кварц), сцементированных кремнистыми, известковыми, глинистыми, железистыми, гипсовыми, битумными и другими природными веществами. В зависимости от цементирующего вещества и примесей различают кремнистые, известковые, доломитовые и глинистые песчаники.

Наибольшую прочность 600—2600 кгс/см2, твердость и устойчивость против выветривания имеют плотные мелкозернистые кремнистые песчаники. Эти песчаники трудно поддаются обработке, а щебень, полученный из них, плохо укатывается в щебеночном слое дорожных покрытий.

Известковые и доломитовые песчаники, обладая достаточной прочностью, легче поддаются обработке. Глинистые песчаники мало устойчивы против выветривания, а при увлажнении резко снижают прочность.

Песчаники применяются в дорожном строительстве в виде бута, колотой шашки, щебня и штучного камня.

Песчаники широко распространены на территории СНГ. Крупнейшие месторождения расположены в районах Тульской, Курской, Сумской областях, в Донбассе, на Урале и в Ростовской обл.

Известняки состоят главным образом из углекислого кальция (CaCO3) с незначительной примесью углекислого магния иногда кварца, железистых, глинистых, углистых и других включений, Под действием соляной кислоты известняки легко «вскипают» с выделением CO2. В зависимости от структуры и текстуры различают следующие виды известняков: плотные, мраморовидные и ракушечниковые. Технические свойства известняков очень разнообразны и зависят от их состава, структуры и текстуры. Однородные плотные скрытокристаллические известняки,   зерна   которых   сцементированы кальцитом, имеют высокую прочность - 1500 кгс/см2, хорошую обратываемость и небольшую истираемость.

Плотные известняки при достаточной прочности и плотности применяются в качестве бутового камня, шашки и щебня для дорожной одежды. Мраморовидные или кристаллические известняки содержат зерна кальцита, плотно сцементированные между собой. Предел прочности при сжатии бывает 900—1300 кгс/см2.

Известняк-ракушечник более позднего образования из сцементированных обломков раковин обладает сильно пористой текстурой с видимыми отделыюстями ракушек. Он легко поддается распиловке на штучный камень. Объемная масса известняка-ракушечника составляет 0,6—1,5 г/см3, предел прочности при сжатии 10— 200 кг/см2.

Землистый известняк — мел состоит из мельчайших частиц раковин простейших животных, уплотненных под давлением. Химический состав мела одинаков с известняками (СаСО3), имеет большую пористость и очень малую прочность. Применяется мел для получения минеральных вяжущих, для красок и пр.

Известняки, содержащие в своем природном составе большое количество глин, называют: известковым мергелем при содержании глины до 25%; мергелем при содержании глины от 25 до 60%; глинистым мергелем при содержании глины свыше 60%. Мергели применяют главным образом в цементной промышленности, а прочные известняковые мергели применяют при строительстве дорог в качестве щебня. Месторождения, известняков широко распространены на территории СНГ. Крупные месторождения имеются в Ленинградской и Московской областях, на Украине, в Молдавии, па Урале, Северном Кавказе, в Крыму и Средней Азии.

Доломит состоит из минерала доломита (карбонат Са и Mg). По свойствам доломиты приближаются к плотным известнякам и наравне с ними применяются в строительстве для получения каменных материалов.

Метаморфические (видоизмененные) горные породы

Метаморфические горные породы образовались в результате последующих видоизменении изверженных и осадочных пород. Они существенно могут отличаться от первоначальных пород по текстуре и минералогическому составу, К метаморфическим горным породам,   применяемым   в   строительстве, относятся  гнейс, мрамор, кварцит и сланцы.

Гнейсы по минералогическому составу подобны гранитам, из которых они образовались, и отличаются от них сланцеватым сложением. Гнейсы, обладая большой прочностью, в направлении, перпендикулярном сланцеватости, относительно легко раскалываются по плоскостям сланцеватости. Гнейсы так же, как и граниты, применяются для приготовления шебня, брусчатки, бортовых и облицовочных плит. В отдельных случаях сланцеватость гнейса снижает качество получаемых из пего щебня и брусчатки.

Мрамор состоит из сросшихся кристаллов кальцита с примесью магнезита и других минералов. Мрамор образовался в основном из известняков. По. цвету он бывает белым, розовым, красным, коричневьм и черным. Прочность мрамора при сжатии в среднем составляет 1000 кгс/см2, он легко пилится на плитки и хорошо полируется- применяется чаще всего в качестве облицовочных плиток для декоративных и облицовочных работ, но может быть применен для получения щебня или крошки. Месторождения мрамора имеются в Карельской области, на Урале, в Крыму, на Кавказе и в других районах СНГ.

Кварциты образовались из кремнистых песчаников, в которых зерна кварца непосредственно срослись между собой. Кварциты по цвету бывают белыми, красными, темно-вишневыми, обладают высокой плотностью, твердостью, большой прочностью при сжатии — до 4000 кгс/см2, но отличаются хрупкостью. Применяют их для облицовки особо ответственных сооружений (мавзолей В. И. Ленина—шокшинский кварцит), а также для изготовления щебня, шашки, бортовых камней и др. Лучший кварцит добывают в Карелии у Онежского озера.

Сланцы характеризуются параллельным расположением составляющих частиц, сланцеватостью. Сланцы состоят из кварца и слюды (слюдяные сланцы), графита (графитовые сланцы), глинистых веществ (глинистые сланцы). Глинистые сланцы являются наиболее распространенными.

Некоторые разновидности глинистых сланцев, имея довольно высокую прочность, легко раскалываются на тонкие плитки, которые используются как кровельный материал. Сланцы в воде не размокают и пластического теста не образуют. Примеси углистых веществ или битумов в сланце позволяют использовать их как местное топливо и для получения органических вяжущих материалов. Месторождения сланцев имеются на Кавказе, Урале, Украине, в Эстонии.

 

Наши специалисты

Александр Николаевич

Коммерческий директор

Контактные данные
+7 (351) 218-33-47
Бармин Павел Александрович

Директор

Контактные данные
+7 (351) 218-33-47
Гильманова Эльвира Винеровна

Логист

Контактные данные
+7 (351) 218-33-41
LiveZilla Live Help