Известняк это сырье для получения извести и цемента асбеста гипсовых вяжущих магнезита
Обновлено: 02.05.2024
Для того чтобы легче разобраться в многообразии горных пород и выявить причины в различии их свойств, целесообразно воспользоваться классификацией горных пород, в основу которой положено их происхождение (генезис). Принципы такой классификации были предложены еще М. В. Ломоносовым, а в современном виде она была доработана российскими учеными Ф. Р. Левинсоном-Лессингом, А. П. Карпинским и др.
Генетическая классификация горных пород учитывает условия их образования, которые предопределяют строение и, следовательно, свойства пород.
В соответствии с этой классификацией выделены следующие типы пород (рис. 4.1): – магматические — первичные, образующиеся при остывании магмы; – осадочные — вторичные, образовавшиеся в результате выветривания магматических пород; – метаморфические — осадочные и магматические породы, изменившие свое строение и свойства в результате длительных физико-химических процессов, -протекающих под воздействием высоких давлений, температур и минерализованных вод, во время нахождения их в земной коре.
Рис. 4.1. Генетическая классификация горных пород
Магма представляет собой высокотемпературный силикатный расплав, который в зависимости от режима охлаждения может образовать: – плотные кристаллические породы, если остывание магмы происходило медленно и под большим давлением в глубине земной коры
Минеральный состав пород зависит от химического состава магмы. Различают магмы кислые (содержание Si02 > 65 %), средние (содержание Si02 = 50…65 %) и основные (содержание Si02 1000); химическая стойкость их также высока; граниты — твердые породы (твердость более 6).
Рис. 4.2. Типы структур горных пород
Цвет гранитов определяется цветом полевого шпата и бывает чаще всего серым, розовым и темно-красным. Граниты хорошо полируются, приобретая декоративный вид.
Граниты широко применяют для облицовки зданий и инженерных сооружений (набережные, мосты и т. п.), устройства полов общественных зданий и монументальной скульптуры.
Сиениты — аналоги гранита, но без кварца (образовались из средних магм); свойства и области применения такие же, как у гранита.
Диориты — темно-серая мелкокристаллическая порода, состоящая в основном из полевых шпатов (около 75 %) и темноокрашенных минералов. Плотность — 2800…3000 кг/м3. Отличается повышенной ударной вязкостью. Применяют для облицовки и в дорожном строительстве (брусчатка и т. п.).
Габбро — крупнокристаллическая порода, образовавшаяся из основной магмы; состоит из полевых шпатов (около 50 %) и темноокрашенных минералов (авгита, роговой обманки и т. п.). Плотность — 2900…3300 кг/м3; предел прочности при сжатии — 200…350 МПа. Как и гранит, габбро характеризуется высокой морозостойкостью и стойкостью против выветривания.
Цвет — темно-серый, темно-зеленый до черного. Габбро хорошо полируется и имеет красивую текстуру. Одна из разновидностей габбро — лабрадорит — очень декоративна благодаря содержащемуся в ней ирризирующему полевому шпату.
Излившиеся плотные породы имеют слабозакристаллизованную или стеклообразную структуру. Для ряда излившихся пород характерна порфировая структура (рис. 4.2, б), когда в общей аморфной массе вкарплены кристаллы какого-либо минерала. Так, излившийся аналог гранита — кварцевый порфир — имеет вкрапления кристаллов кварца, аналог диорита — порфирит — имеет вкрапления полевых шпатов. Некоторые виды порфиров очень декоративны.
Базальт — аналог габбро — самая распространенная излившаяся порода; в зависимости от условий образования имеет стекловатую или скрытнокристаллическую структуру. Цвет базальта — темно-серый до черного. По физико-механическим показателям базальт аналогичен габбро, а по прочности даже превосходит его (Лсж достигает 500 МПа). Базальты очень твердые, но хрупкие породы, что затрудняет их обработку.
Плотные излившиеся породы менее декоративны и менее стойки к выветриванию, чем их глубинные аналоги. Применяют их главным образом как щебень для бетона, отсыпки железнодорожных путей и т. п. Базальт также используют в качестве сырья для каменного литья и получения высококачественной минеральной ваты.
Излившиеся пористые породы образовались непосредственно при извержении вулканов. Первичными продуктами извержения являются вулканические пеплы, пески и пемза; с течением времени они могли цементироваться, образуя туфы.
Вулканические пепел и песок — порошкообразные частицы, имеющие стеклообразное строение, благодаря чему при добавлении извести или цемента, а иногда и самостоятельно они способны к твердению. Используются как активная добавка к вяжущим (впервые были использованы в Древнем Риме — пепел Везувия — для придания извести водостойкости).
Пемза — очень пористая легкая порода в виде кусков размером 5… 100 мм. Плотность пемзы в куске — 500… 1000 кг/м . Большая пористость (до 80 %) обусловливает низкую теплопроводность (0,14…0,23 Вт/(м * К)). Прочность при сжатии пемзы не велика — 2…4 МПа, но этого достаточно для получения на базе пемзы легких бетонов. Кроме того, пемза используется в молотом виде как добавка к цементам и в качестве абразивного порошка.
Рис. 4.3. Поточная вырезка стеновых камней машинами с дисковыми пилами
Вулканические туфы — порода, образовавшаяся из вулканических пеплов, которые омонолитились в результате спекания массы, сохранившей высокую температуру, или в результате природной цементации. Вулканические туфы — пористая порода (П = 30…60 %), имеющая низкую плотность, равную 800…1800 кг/м3. Поры у туфа в большинстве своем замкнутые, что обусловливает его высокую морозостойкость. Прочность при сжатии зависит от пористости и составляет 2…20 МПа. Теплопроводность у туфа в 1,5…2 раза ниже, чем у кирпича. Цвет туфов разнообразный, но не яркий, а глухой; основные оттенки: красно-оранжевые и до коричневато-лиловых. Крупнейшие месторождения туфов, возникшие в результате деятельности ныне потухшего вулкана Арарат, имеются в Армении.
Туфы используют как облицовочный материал, а в местах крупных месторождений — как эффективный материал для кладки стен. Благодаря низкой твердости туфа стеновые камни из него вырезают механизированным способом прямо в карьере (рис. 4.3). В тонкомолотом виде туф используют как добавку к цементам.
Туфовая лава — разновидность вулканических туфов, образовавшаяся при попадании пепла и пемзы в огненно-жидкую лаву. По структуре, свойствам и областям применения туфовая лава аналогична вулканическому туфу, но благодаря большей доле замкнутых пор более долговечна.
Осадочные породы в зависимости от происхождения принято делить на: – механические осадки, при образовании которых главную роль играли физико-механические процессы (воздействие воды, мороза, нагрева и охлаждения и т. п.); при этом, как правило, не менялся минеральный и химический состав исходных пород; – органогенные осадки, которые образовались из остатков (скелетной части) живых организмов, как правило, морской фауны (ракушки, кораллы и т. п.); – хемогенные осадки, образовавшиеся в результате растворения первичных пород и последующей кристаллизации из водных растворов.
Механические осадочные породы могут быть рыхлые (гравий, песок, глина) и сцементированные — те же рыхлые осадки, частицы которых склеены природным цементом (брекчии, конгломераты, песчаники). Рыхлые механические осадочные породы рассмотрены в последующих разделах книги: глины, песок.
Необходимо подчеркнуть причины, по которым преобладающим минералом песка является кварц. При выветривании гранита кварц оказывается самым твердым и химически стойким минералом, не подвергающимся разрушению, а разрушающим более слабые соседствующие с ним минералы (полевой шпат, слюду и т. п.). Его зерна лишь слегка окатываются при перемещении ветром или водой.
Не менее распространенной, чем песок, рыхлой осадочной породой является глина, поскольку источником ее образования служат самые распространенные минералы изверженных пород — полевые шпаты.
Под действием минерализованных грунтовых вод и давления вышележащих горных пород рыхлые осадочные породы могут цементироваться, образуя так называемые сцементированные осадочные породы: песчаники, брекчии и конгломераты.
Песчаники состоят из зерен кварцевого песка, сцементированного природным цементом, например, карбонатом кальция, водным кремнеземом, гипсом и т. п. Цементация происходит путем постепенного осаждения на зернах песка цементирующего вещества из воды (как накипь в чайнике). В зависимости от цементирующего вещества песчаники называют известковыми, кремнистыми и т. д. Цвет их зависит от цвета цементирующего вещества.
Наибольшее применение в строительстве получили достаточно водостойкие известковые и кремнистые песчаники. Известковые песчаники легче обрабатываются, кремнистые более прочные и стойкие.
Плотность песчаников — 2300…2500 кг/м , прочность — от 10 до 100 МПа. Песчаники использовали для возведения зданий с глубокой древности, так как добывать их значительно легче, чем магматические породы, а свойства их достаточно хорошие. Известно много памятников архитектуры: соборов и замков (например, Виндзорский замок — резиденция английских королей), построенных из песчаника. В настоящее время песчаники используют для фундаментов, подпорных стенок, тротуаров, а особо стойкие — для облицовок; кроме того, из песчаников делают щебень для бетонов и дорожных покрытий.
Органогенные осадочные породы в основном состоят из карбоната кальция СаС03 и реже из аморфного кремнезема Si02. Главнейшие породы в этой группе — известняки различного вида, используемые человеком для самых разных целей с глубокой древности.
Известняки плотные — широко распространенная на Земле горная порода, состоящая в основном из кальцита СаС03; кроме кальцита они содержат примеси магнезита, глины и кремнезема. Цвет известняков в зависимости от примесей: белый, светло-серый, серовато-кремовый или желтоватый.
Плотность известняков — 2000…2600 кг/м , прочность при сжатии у них сравнима с прочностью бетона и составляет 10… 100 МПа. Твердость небольшая — З. 3,5, что позволяет легко добывать и обрабатывать известняк. Морозостойкость известняков существенно зависит от пористости, степени цементации, наличия примесей и нуждается в постоянном контроле. Абсолютно не стойки они к воздействию кислых сред.
Известняки — одна из самых важных горных пород для строителей. Они издавна использовались для возведения зданий и их облицовки (достаточно вспомнить слова «Москва белокаменная»), из известняков делались фундаменты. Самый распространенный щебень для бетонов и дорожных покрытий — известняковый, и, наконец, известняк — сырье для получения извести и цемента.
Мраморовидные известняки — переходные породы от плотных известняков к мраморам. Они имеют большую плотность (до 2700 кг/м ) и прочность (60…150 МПа), чем обычный известняк.
Известняк-ракушечник — пористая порода, состоящая из раковин и панцирей моллюсков, сцементированных известковым цементом. Плотность ракушечника — 900…2000 кг/м , прочность при сжатии — 0,5…15 МПа. Он имеет низкую теплопроводность и легко поддается распиловке. Используют в виде камней и блоков как местный стеновой материал. Декоративные разновидности ракушечника применяют как облицовочный материал.
Мел — землистая горная порода, состоящая из мельчайших обломков раковин и скелетов морских микроорганизмов, представляет собой почти чистый кальцит СаС03. Используют при производстве извести, цемента, стекла и благодаря высокой дисперсности для приготовления красок и шпатлевок.
Диатомиты и трепелы — рыхлые землистые породы белого, серого или желтоватого цвета, в основном состоящие из аморфного кремнезема Si02 * лН20; по внешнему виду и физическим свойствам похожи на мел. Они образовались из остатков мельчайших водорослей, а также кремневых скелетов морской микрофауны (диатомий, радиолярий и т. п.) с примесью глины и ила. Со временем под давлением вышележащих слоев горных пород диатомиты и трепелы уплотняются и превращаются в плотную, прочную и трудно размокающую в воде породу — опоку.
В диатомите и трепеле до 75…95 % активного кремнезема, поэтому их применяют как гидравлическую добавку к вяжущим. Их также используют при производстве теплоизоляционных материалов.
Хемогенные осадочные породы образовались главным образом при испарении вод, содержащих минеральные соли. Для строителей интерес представляют сульфаты и карбонаты кальция и магния: гипс, ангидрит, известковый туф, магнезит и доломит.
Известковый туф образовался в результате выпадения СаСОэ из источников подземных углекислых вод. Туфы пористы и имеют ноздреватое строение. Они легко поддаются распиловке и используются для внутренней облицовки помещений, улучшая их акустические свойства. Для этих целей приобрела популярность разновидность туфа — травертин.
Магнезит — порода, состоящая в основном из минерала магнезита MgC03. Используют для получения огнеупорных материалов и магнезиальных вяжущих.
Доломит — порода, состоящая в основном из минерала доломита СаС03 * MgC03, с примесью глины, оксидов железа и др. По структуре и физическим свойствам доломит близок к плотным известия-кам: рт = 2200…2800 кг/м ; Дсж = 50…200 МПа. Поэтому его применяют в качестве строительного камня и щебня для бетона.
Гипс — горная порода обычно белого или серого цвета, состоящая из минерала того же названия CaS04 -2H20. В строительстве используют как сырье для получения гипсовых вяжущих. Благодаря низкой твердости применяют для изготовления мелких поделок по камню.
Ангидрит — плотная горная порода, состоящая преимущественно из минерала ангидрита CaS04. Цвет породы белый с голубым или серым оттенком. Используют для получения вяжущих и для внутренней отделки и скульптурных работ. На открытом воздухе быстро выветривается, переходя в гипс.
Горные породы, находящиеся в земной коре, со временем могут существенно изменить структуру и свойства, не меняя принципиально свой химический состав. Причина таких изменений — воздействие давления, повышенных температур и минерализованных вод. Метаморфизироваться могут как магматические, так и осадочные породы. Яркий пример метаморфизма — превращение массивной магматической породы перидотита в слоистую породу серпентинит, имеющую в своем составе тонковолокнистый минерал — асбест. Среди метаморфических пород для строителя представляют интерес мрамор, кварцит, глинистый сланец и гнейс.
Мраморы — метаморфизированные известняки, состоящие из плотно сросшихся между собой кристаллов кальцита (СаС03), иногда с примесью доломита (СаС03 * MgC03). Кристаллы в мраморе прочно связаны друг с другом без цементирующего вещества. Это произошло за счет огромного многостороннего давления на известняки в условиях повышенных температур. Мрамор имеет высокую плотность (2600…2800 кг/м ) и прочность (RQX = 30… 100 МПа); водо-поглощение мрамора менее 1%. При всем этом твердость мрамора не высока — З. 3,5, что облегчает его обработку.
Мраморы могут быть как чисто белого цвета, так и самых разнообразных цветов с характерным «мраморовидным» рисунком. Окраска мрамора объясняется проникновением в известняк в процессе мета-морфизации минерализованных вод, из которых впоследствии кристаллизуются окрашивающие мрамор минералы — примеси: гематит, лимонит, хлорит и др. Отличает мрамор от известняков еще одно свойство: мраморы хорошо полируются.
Мраморы широко применяют для отделки зданий и общественных сооружений. Не рекомендуется использовать мрамор для полов с большой интенсивностью эксплуатации (он быстро изнашивается) и для наружной облицовки зданий. Последнее объясняется тем, что кальцит не стоек к действию влаги и кислотных оксидов (в том числе и С02), содержащихся в атмосфере городов. В этих условиях мрамор быстро теряет полировку и разрушается с поверхности.
Цвет кварцитов белый, красный, темно-вишневый. Применяют их в ответственных частях зданий и сооружений, для облицовки, а также в виде щебня для бетона и сырья для получения огнеупоров.
Гнейсы — слоистая порода, образовавшаяся в результате перекристаллизации гранитов и других магматических пород при одноосном давлении. Поэтому гнейсы имеют слоистое (сланцеватое) строение, что облегчает их добычу и обработку, но снижает стойкость к выветриванию. Раскалываются гнейсы по слоям слюды.
Глинистый сланец образовался из глин в результате перекристаллизации в условиях одноосного давления и повышенных температур. Сланцы имеют темно-серый цвет и легко раскалываются на плоские плитки. Такие плитки, называемые шифером (от нем. schiefer — сланец), используются в качестве долговечного кровельного материала. Многие архитектурные памятники в Европе имеют сланцевую кровлю. В настоящее время сланцевые кровли стали популярны в коттеджном строительстве.
Неплохо написано. Хотелось бы эти породы увидеть и их использование в строительстве.
Минеральными или неорганическими вяжущими веществами называются порошкообразные минеральные материалы, которые при смешивании с водой или водными растворами некоторых солей образуют тесто (пластическую массу), способное со временем отвердевать, превращаясь в камневидное тело.
Все неорганические вяжущие вещества являются продуктами обжига соответствующего минерального сырья, т. е. они относятся к обжиговым строительным материалам. Однако ИСК, получаемые на их основе, относятся к безобжиговым, так как процесс их отвердевания происходит в условиях обычных температур.
Эту группу вяжущих разделяют на воздушные и гидравлические. Воздушные способны в тестообразном состоянии твердеть и длительно сохранять свою прочность только на воздухе, поэтому они применяются в наземных сооружениях, не подвергающихся воздействию воды. К ним относятся строительная воздушная известь, гипсовые, магнезиальные вяжущие вещества и жидкое стекло. Гидравлические вяжущие вещества способны после предварительного твердения на воздухе продолжать твердеть и в воде, увеличивая со временем свою прочность. Они могут применяться в наземных, подземных, гидротехнических и других сооружениях, подвергающихся воздействию воды. Среди них портландцемент, глиноземистый цемент, шлаковые и пуццолановые смешанные цементы, ряд специальных цементов, а также гидравлическая известь. В отдельную группу нередко выделяют вяжущие вещества, которые наиболее эффективно твердеют при автоклавной обработке с повышенным давлением пара и при высокой температуре. К таким относят известково-кремнеземистые, известково-шлаковые, известково-нефелиновые, песчанистые портландцементы и некоторые другие.
Сырьевой базой для производства неорганических вяжущих веществ являются горные породы и побочные продукты промышленности. Среди горных пород для этих целей используют сульфатные — гипс и ангидрит; карбонатные — известняк, мел, известковые туфы, ракушечник, мрамор, доломиты, доломитизированные известняки, магнезит; мергелистые — известковые мергели; алюмосиликатные — нефелины, глины, глинистые сланцы; высокоглиноземистое сырье — бокситы, корунды и др.; кремнеземистые горные породы — кварцевый песок, трассы, вулканический пепел (пуццолана), диатомит, трепел, опока.
Среди побочных продуктов в цементной промышленности находят применение главным образом шлаки металлургические и золы, особенно шлаки первичных (доменные) и передельных (мартеновские) процессов, а также шлаки цветной металлургии, топливные и др. По химическому составу они делятся на основные и кислые.
Часто вносят в сырье вещества в виде активных минеральных добавок, как природных, например диатомит, трепел, опоку, трасс, пуццолану, пемзу, туф вулканический, так и искусственных — нефелиновый шлам, цемянку, глиеж (горелые породы), золы, шлаки. Нередко для получения вяжущих используют наполнители — тонко-измельченные кварцевый песок, известняк, доломит, андезит, диабаз, базальт, некоторые шлаки; поверхностно-активные добавки: гидрофильные — ЛСТ и ее аналоги (лигносульфонаты технические- отходы целлюлозно-бумажной промышленности) и гидрофобные — мылонафт, асидол, омыленный пек, олеиновая кислота и др.; ускорители твердения — хлористый кальций и хлористый натрий, соляная кислота, жидкое стекло, нитрит натрия и др.; замедлители твердения — двуводный гипс, серная кислота, сернокислое железо, клеи, ЛСТ; пластификаторы для улучшения формовочных свойств сырьевого материала— глина, бентонит, трепел, диатомит; интенсифицирующие добавки (при помоле) —антрацит и др.
Сырье бывает одно- и многокомпонентным, составленным из нескольких исходных веществ. При многокомпонентном сырье для лучшего перемешивания и получения более однородной смеси компоненты предварительно совместно или по отдельности измельчают. После полного цикла подготовки сырья — дробления, помола, смачивания, корректирования состава — смесь подвергается термической обработке, или обжигу. При обжиге сырье теряет свободную воду, затем дегидратируется, отдавая химически связанную воду, и диссоциирует, распадаясь на отдельные оксиды. При последующем повышении температуры происходят реакции в твердом состоянии. Сырье изменяет свой химический состав, так как молекулы приходят в состояние с повышенной кинетической энергией — увеличиваются амплитуды и частоты тепловых колебаний: атомы или молекулы одного компонента как бы «отскакивают» со своей кристаллической решетки и присоединяются к атомам и молекулам другого реагирующего компонента при их близком соприкасании.
При последующем повышении температур образуется жидкая фаза, которая ускоряет химические реакции в расплаве. Сырьевая смесь превращается в продукт, наделенный новыми качественными характеристиками. Но для проявления вяжущих свойств потребуется еще перемолоть продукт обжига. Чем выше тонкость помола, чем больше удельная поверхность частиц вяжущего вещества, тем, следовательно, быстрее и полнее пройдут процессы растворения, химического взаимодействия с водой, затворения и образования новых гидратных соединений.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
311 лекций для учителей,
воспитателей и психологов
Получите свидетельство
о просмотре прямо сейчас!
Курс профессиональной переподготовки
Пожарная безопасность
Курс повышения квалификации
Охрана труда
- Сейчас обучается 133 человека из 50 регионов
Курс повышения квалификации
Основы издания детских книг в рамках проектной деятельности в школе
«Идеальная модель развития образовательной организации»
«Учись, играя: эффективное обучение иностранным языкам дошкольников»
Свидетельство и скидка на обучение
каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Государственное профессиональное образовательное учреждение «Торезский центр профессионально-технического образования»
Профессия «Мастер общестроительных работ»
Дисциплина: «Основы материаловедения»
Тема программы: Природные каменные материалы.
Тема урока: Состав и основные физико-механические свойства породообразующих минералов: кварц, полевой шпат, слюда, железисто-магнезиальные материалы , кальцит, магнезит, доломит, гипс, ангидрит, каолинит, кремнезём
Тип урока :урок изучения новых знаний
Преподаватель
Серикова Людмила Васильевна
г. Торез 2021г.
Образовательная- сформировать у обучающихся прочные знания о природных каменных материалах и изделиях.
Воспитательная- прививать обучающимся познавательный интерес к изучаемому материалу, развивать эстетический вкус при оформлении жилых и общественных знаний.
Развивающая- сформировать у обучающихся умение переносить теоретические знания в условиях практического применения материалов .
1. Природные каменные материалы и изделия
2. Искусственные каменные материалы и изделия
Каменные материалы и изделия
Природные каменные материалы и изделия
Природными каменными материалами называют строительные материалы и изделия, получаемые из горных пород методами механической обработки (дроблением, раскалыванием, распиливанием).
В результате такой обработки природные каменные материалы почти полностью сохраняют физико-механические свойства горной породы, из которой они были получены.
Природные каменные материалы классифицируют по следующим основным признакам:
по плотности (в сухом состоянии) — тяжелые (плотностью более 1800 кг/м3) и легкие (плотностью менее 1800 кг/м3);
по пределу прочности при сжатии (МПа) — на марки 10. 100 (тяжелые каменные материалы), 1 . 20 (легкие);
по морозостойкости (Мрз) — на марки 10. 300;
по водостойкости (коэффициенту размягчения) — на группы 0,6; 0,75; 0,9 и 1.
Искусственные каменные материалы и изделия
Материалы и изделия, изготовленные из глиняной массы путем формования, сушки и последующего обжига, называют керамическими.
Их классифицируют по назначению, структуре образующегося обжига черепка и качеству сырья, применяемого на производстве.
По назначению керамические материалы и изделия разделяют на следующие группы:
стеновые материалы и изделия — кирпич и камень керамический пластического и полусухого прессования, полнотелый или пустотелый;
Классификация каменных материалов
Для кладки стен зданий и сооружений применяют каменные стеновые материалы (ГОСТ 22951—78). Различают природные и искусственные каменные материалы.
Каменные стеновые материалы классифицируются по виду изделий, назначению, виду применяемого сырья и способу изготовления, плотности, теплопроводности, прочности при сжатии.
По виду изделий различают: кирпич и камни керамические и силикатные; кирпич пустотелый и полнотелый массой не более 4,4 кг; камни бетонные пустотелые и полнотелые из горных пород массой не более 16 кг; мелкие блоки керамические, силикатные, бетонные, пустотелые и полнотелые и из горных пород массой не более 40 кг.
По назначению каменные материалы разделяются на рядовые, предназначенные для кладки наружных и внутренних стен, и лицевые, предназначенные для облицовки стен зданий и сооружений.
Минералы группы кремнезема. К этой группе относят кварц. Он может находиться в кристаллической и аморфной форме.
Кристаллический кварц в виде диоксида кремния SiO2 – один из самых распространенных минералов в природе. Средняя плотность –
2,65 г/см3, предел прочности при сжатии до 200 МПа, твердость – 7, имеет высокую химическую стойкость – его разрушает только фтористоводородная и горячая фосфорная кислота. Характерное свойство – вступать в химическое взаимодействие с известью при тем-ре 150-2000С в среде насыщенного пара в автоклавах. Используя эти свойство, получают силикатные материалы.
Аморфный кремнезем встречается в виде опала .
Он вступает в химическое взаимодействие со щелочами при обычной температуре. Применение его в бетонах в качестве заполнителя может привести к их разрушению через 10-15 лет.
Основными породообразующими минералами являются кремнезем, алюмосиликаты, железисто-магнезиальные, карбонаты, сульфаты
З) морозостойкость
1.2 К химическим свойствам относятся :
Е) коррозионностойкость
Ж) химическая активность
1.3 Верны ли следующие утверждения?
А) Если прочность материала в насыщенном водой
состоянии 150мПа, а образца в сухом состоянии
187,5 мПа, то коэффициент размягчения. Равен 1,25.
Б) Образец куб с размером стороны 10 см имеет
1.5 Верны ли следующие утверждения?
А) Если прочность материала в насыщенном водой
состоянии 150 МПа, а образца в сухом состоянии
187,5 МПа, то коэффициент размягчения. Равен 0,8.
Б) Образец куб с размером стороны 10 см имеет
1.8 Твердость определяют:
А) по шкале твердости
Г) на специальных приборах по методу Бринелля
1.9 От пористости зависит:
А) водопоглощение
Б) биокоррозия
Д) прочность
1.11 К физическим свойствам относятся :
А) плотность
Г) влажность
проникновению в него другого более твердого тела
в водонасыщенном состоянии, выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без значительных признаков разрушения и снижения прочности
от его химического состава, температуры и влажности окружающей среды
изменение формы и размеров тела под действием внешних сил
разница между начальным и конечным размерами образца
деформации, значительные по величине, но исчезающие после снятия нагрузки
достижение растворами постоянной заданной температуры
общая масса веществ, вступающих в реакцию, меньше общей массы
метод синтеза высокомолекулярных соединений в технологии полимерных материалов
процесс перемещения коллоидных частиц в дисперсной среде
может, только для пористых материалов
прочность материала
1.31 Какую способность материала отражает коэффициент размягчения?
химическую стойкость
не может
1.35 Материал имеет среднюю плотность 1000 кг/м3,
истинную плотность 2000 кг/м3. Пористость
50%
количество пустот, образующихся между зернами рыхлонасыпного материала
2.1 К осадочным горным породам относят:
Д) песчаники
механические, органогенные и хемогенные
минеральная масса, состоящая из одного или нескольких минералов
в качестве заполнителей для лёгких бетонов
обладающие определённым химическим составом, характерными физическими свойствами, однородным строением и являющиеся продуктами физико-химических процессов, происходящих в земной коре
2.8 К какому виду горных пород относятся мел, песок,
выветривания изверженных и других горных пород или в результате осаждения веществ из какой-либо среды
щебень, бутовый камень
2.14 Назовите формулу породообразующего карбонатного
горные породы с одинаковой степенью закристаллизованности
2.16 Назовите представителя породообразующих
известняк
охра, мумия, сурик
Тема 3. Лесные материалы
3.1 Часть дерева, предназначенная для укрепления дерева в грунте, для всасывания влаги и растворенных в ней минеральных веществ
отходы древесины только утилизируются, т.к их влияние на человеческий организм велико
верно
А) По степени огнестойкости Древесина относится к сгораемым материалам.
А) По степени огнестойкости Древесина относится к трудносгораемым материалам.
А) удалить из древесины дефектные участки
Б) максимально полно использовать древесину
В) полнее защитить древесину от гниения и
Г) получить конструкции любого размера и формы.
Все
высокую прочность и низкую теплопроводность
ранняя и поздняя древесина, ранние трахеиды, луб
антисептирование, конструктивная защита, инсектицидная пропитка
влажность древесины, срубленной летом
анизотропность и гигроскопичность
береза, граб, бук
влага, находящаяся в межклеточном пространстве
влага, свободно заполняющая полости клеток и межклеточное
4.6 Плотность обыкновенного полнотелого
формования, сушки и последующего обжига в печах при высоких температурах
4.13 Назовите температуру обжига пористых изделий
для снижения водопроницаемости и повышения санитарно- гигиенических свойств
Закаленное стекло
расплава стеклообразующих оксидов
cветопропускание, химическая стойкость, высокая прочность
автоклавной обработкой песка, извести и мела
всё перечисленное
всё перечисленное
кубы 150x150x150 мм
0,16 -5,0 мм
сжатие
устройство фундаментов
Б прочность, однородность,
помогают снизить водопотребность бетонной смеси, снижают объёмный вес при неизменной прочности, придают декоративность наружным поверхностям
более 2500
500-1800
2200-2500
снизить расслаиваемость и уменьшить сроки схватывания
аглопоритовый щебень
доломитовый щебень
гранитный щебень
возведения плотин, шлюзов и облицовки каналов
в установлении необходимого количества цемента на 1 кубический метр бетона
прочность, однородность, долговечность
для тампонирования нефтяных скважин
тяжёлые
лёгкие
всё перечисленное
прочность
морозостойкость
расхода извести или глины
стабильностью свойств, лучшими показателями технологичности,
функциональных свойств
удобоукладываемости и водоудерживающей способности
кладочные, отделочные, специальные
гипс
известь
цемент с асбестом
всё из вышеперечисленного
3х6
40х80
250х120х65
взаимодействия двуокиси кремния с гидроокисью кальция при автоклавнойобработке
известково-кремнеземистого вяжущего
меньшей стойкостью к действиям высоких температур и воды
полусухого прессования при Р=30 МПа
кварцевый песок + воздушная известь + вода
100, 125, 150, 200, 250
4,3
В) гипсовые вяжущие
Д) магнезиальные вяжущие
битумополимерные, полимерцементные
оба верны
оба верны
все варианты верны
30-40 кг
В зависимости от способа получения дегтевые вяжущие подразделяются на:
А) сырой низко- и высокотемпературный каменноугольные дегти
Б) отогнанный деготь
все варианты верны
500-600
прочность
атмосферостойкость
водостойкость
водонепроницаемость
теплостойкость
битумы, диспергированные в растворе ПАВ — эмульгаторов
битумные эмульсии, разбавленные водой до получения нужной вязкости
применение в холодном виде при положительных температурах, снижениерасхода вяжущего
нефтяного битума с тонкомолотыми минеральными порошками
фракций
буру, хлористый аммоний,фосфорно кислый натрий
полиэтилен, полистирол, поливинилацетат
А горючесть, высокая склонность к старению
затвердевающие при совместном воздействии теплоты и давления и размягчающиеся при повторном нагреве
стеклопластик, полистирол
полимер, наполнитель, пластификатор, отвердитель, краситель, стабилизатор
горючесть, высокая склонность к старению
из твердой древесно-волокнистой плиты с лицевой поверхностью из
декоративного полимерного покрытия
панели из стали с полимерными покрытиями
герметик, представляющий собой жидкие полимерные составы,
отверждающиеся на воздухе, насыщенные под давлением газом
газобетон, минеральная вата, пеностекло
теплопроводность не более 1,514 Вт/(м*К), среднюю плотность не более 1200 кг/м3
теплоизоляции наружных стен, полов и покрытий зданий
изготовления несущих конструкций стен
кровельный картон, пропитанный с двух сторон дёгтем
горячие битумные, битумно-резиновые, холодные битумные
теплопроводность материала с неизменной общей
теплопроводность не изменится
из-за увеличения средней плотности
по виду исходного сырья
обеспечения водо- и воздухонепроницаемости шва, укрепления стёкол, для заделки швов
перфорированные ячеистые бетоны
перфорированное покрытие, пористо-волокнистые материалы на гипсовойсвязке
токсичность, невысокая долговечность
тонкодисперсные неорганические порошки, нерастворимые в воде и олифе
смесь портландцемента, пигмента, уплотнителя и эмульсии ПВА невысокой концентрации
ПВА, цемент, песок, асбест и вода
горячие битумные, битумно-резиновые, холодные битумные
маты, плиты, скорлупы
смесь полимерных наполнителей, связующих веществ и пигментов
в улучшении несущей способности конструкции
контактное и объемное омоноличивание, вспучивание, прессование, выгорание
листовыми, пленочными, погонажными, окрасочными
Г для определения твердения цемента
72. Сырье для получения портландцемента– это
А известняк и глина
73. Сырье для получения извести– это
А известняк, мел
74. С помощью вискозиметра Суттарда определяют
А нормальную густоту гипсового теста
75. Основное применение гипса -
А устройство перегородок
76. Негашеную молотую известь получают
А помолом комовой извести
77. Портландцементный клинкер состоит из ряда искусственных минералов, образовавшихся при:
А обжиге смеси глины и известняка в соотношении 1:3
Б обжиге гидравлической извести
В варке и измельчении природного гипсового камня
Г обжиге смеси глины и известняка в соотношении 1:1
78. Основное положительное свойство пуццоланового портландцемента:
В воздухостойкость
79. 1 Строительный гипс получают из:
А СаSO4*2H2O или СаSO4
80. Строительную воздушную известь получают из
карбонатных горных пород:
А подготовка(дробление и сортировка) с последующим обжигом при температуре 1000-1200оС
81. 3 Для получения извести пушенки из комовой извести
необходимо практически добавить воды:
А 60-80% от массы комовой
Б 200% от массы комовой
В 32.13% от массы комовой
Г 32.13% от массы молотой
82. Технология производства портландцемента сводится
В приготовлению сырьевой, смеси надлежащего состава, её обжигу до спекания и помолу в тонкий порошок
83. Расположите в правильной последовательности периоды твердения цементного теста:
А растворение, коллоидация, кристаллизация
84. Гидрофобный и пластифицированный
портландцементы обладают следующими
А высокой водо- и морозостойкостью, повышенной водонепроницаемостью и удобоукладываемостью
Б пониженным водоцементным отношением, быстрым твердением и стойкостью в сульфатных водах
В повышает подвижность бетонных смесей, придаёт декоративные свойства бетонам, позволяет транспортировать цемент на большие расстояния
Г уменьшают расход цемента в бетоне, регулируют тонкость помола, замедляют процесс твердения
85 Портландцемент изготавливают из:
А гипса, глины и извести
Б глины и извести
В песка и цемента
Г гашением смеси извести и
86. Виды коррозии цементного камня:
А физическая, химическая, электрохимическая
87. Вяжущие спососбные твердеть и длительное время сохранять прочность не только на воздухе, но и в воде
А Гидравлические
91. Хвойные породы:
А) лиственница; Б) сосна; В) тис; Г) ель; Д) бук;
А Только А, Б, Г
92. 4 Верны ли следующие утверждения?
А) По степени огнестойкости Древесина относится к
Б) По степени огнестойкости Фибролит относится к
Г Оба верны
93. 4 Верны ли следующие утверждения?
А) По степени огнестойкости Древесина относится к трудносгораемым материалам.
Тема: Общее представление о добыче и обработке каменных материалов.
Литература: Строительные материалы и изделия: Учебник для студентов средних проф. учеб. заведений/ К.Н. Попов, М.Б. Каддо, М.: Высш. шк., - стр. 71-97. Допустимо использование интернет ресурсов.
Инструкция по выполнению заданий для обучающихся:
1. Изучить теоретический материал.
2. Составить опорный конспект в рабочей тетради (по вопросу 2-3).
3. Выполнить тесты на тему: Природные каменные материалы (ответить письменно).
Теоретический материал
1. Сырьевой базой для промышленности строительных материалов являются горные породы. Их применяют для изготовления неорганических вяжущих веществ, керамических материалов, строительного стекла, щебня, гравия, песка в дорожном строительстве и для приготовления бетонов и растворов, облицовки зданий, сооружений и многих других целей.
Горные породы для изготовления каменных материалов разрабатывают, в основном, открытым способом в карьерах.
Рыхлые породы – песок, гравий добывают одно- или многоковшовыми экскаваторами и гидромеханизированным способом. Бутовый камень и щебень получают из г. п., добываемых взрывным способом. Дробление щебня выполняют на дробильно- сортировочных установках. Штучные изделия получают из блоков-полуфабрикатов размером 4-5 м или вырезают из горных массивов камнерезными машинами. Блоки-полуфабрикаты отделяют от горного массива взрывным, механическими способами, вручную – при помощи клиньев или реактивно-струйным способом, разрезая газовой струей с температурой выше 2500 0 С, получаемой сгоранием керосина в кислороде. Затем их распиливают или раскалывают. Распиловку на плиты выполняют рамными, канатными или дисковыми пилами. Этим способом получают облицовочные плиты, подоконные доски, ступени и др. При помощи раскалывания изготавливают облицовочные плиты, бортовые камни, брусчатку.
Мягкие породы, такие как известняк-ракушечник, туф, применяемые для изготовления стеновые материалов, разрабатывают камнерезными машинами.
Штучные изделия имеют различные фактуры, которые регламентируются стандартами. Их подразделяют на абразивные и скалывания. К абразивным фактурам относя пиленую, обработанную ультразвуком, лощеную и полированную. К фактурам скалывания – «скалу», бугристую, рифленую, точечную и термообработанную.
Пиленая фактура после распиловки камня не подвергается дополнительной обработке или поверхность очищается пескоструйным, химическим(кислотой) или ультразвуковым способами.
Шлифованная фактура образуется при обработке шлифовальными инструментами. Получается равномерно-шероховатая поверхность с небольшими следами, оставшимися после пиления, или без видимых следов обработки – тонкошлифованной фактуры.
Лощеная фактура образуется после доводки шлифованной поверхности мелкозернистым доводочным инструментом. Получается гладкая матовая поверхность.
Полированная фактура образуется после обработки поверхности полировочными порошками – оксидом хрома или железа, порошком пемзы.
Термообработанная фактура получается в результате нагревания поверхности струей газа с высокой температурой. Происходит скалывание поверхности и ее оплавление.
2. Технические требования к материалам и изделиям из природного камня
По средней плотности каменные материалы подразделяют на тяжелые со средней плотностью 1800 кг/м 3 и более, и легкие, со средней плотностью менее 1800 кг/м 3 . Тяжелые применяют в дорожном строительстве, для изготовления облицовочных материалов, полов; легкие – для изготовления стеновых материалов, в качестве легких заполнителей для бетонов. По прочности при сжатии они имеют марки 0,4; 0,7; 1; 1,25; 2,5; 3,5; 5,0; 7,5; 10; 12,5; 15; 20; 30; 40; 50; 60; 80; 100, что соответствует пределу прочности породы при сжатии, в МПа, в сухом состоянии. По морозостойкости каменные материалы делят на марки 10; 15; 25; 35; 50; 100; 150; 200; 300; 500, по водостойкости – на группы с коэффициентом размягчения Кр не ниже 0,6; 0,75; 0,9 и 1,0. Для стеновых материалов важнейшей характеристикой является коэффициент теплопроводности. Он составляет для известняка-ракушечника и вулканического туфа
3. Основные виды природных каменных материалов
Природные каменные материалы условно подразделяют на сырьевые и готовые материалы и изделия.
К сырьевым материалам относят щебень, гравий, песок, применяемые в качестве заполнителей для бетонов и растворов; известняк, мел, гипс, доломит, магнезит, глина, мергели и др. г. п. – для изготовления строительной извести, гипсовых и магнезиальных вяжущих, портландцементов.
Готовые каменные материалы и изделия подразделяют на материалы для дорожного строительства, стен и фундаментов, облицовки зданий и сооружений.
К материалам для дорожного строительства относят булыжный, колотый и бортовые камни, щебень, гравий, песок.
Булыжный камень представляет собой зерна горной породы, с овальными поверхностями размером до 300 мм.
Колотый камень должен иметь форму, близкую к многогранной призме или усеченной пирамиде с площадью лицевой поверхности не менее 100см 2 для камней высотой до 160 мм, не менее 200 см 2 – при высоте до
200 мм и не менее 400 см 2 - при высоте до 300мм. Верхняя и нижняя плоскости камня должны быть параллельными. Его изготавливают из хорошо обрабатываемых г. п. с пределом прочности при сжатии не менее 100 МПа. Булыжный и колотый камни применяют для устройства оснований и покрытий автодорог, крепления откосов насыпей, каналов.
Камень брусчатый для дорожных покрытий имеет форму прямоугольного параллелепипида. По размерам подразделяют на высокий (БВ), длиной 250 и шириной 125 и высотой 160 мм, средний (БС) с размерами соответственно 250, 125, 130 мм и низкий (БН) с размерами 250, 100 мм. Верхняя и нижняя плоскости параллельны, боковые грани для БВ и БС сужены на 10 мм, для БН – на 5 мм. Изготавливают его из гранита, базальта, диабаза и других горных пород с пределом прочности при сжатии 200-400 МПа. Применяют для мощения площадей, улиц.
Камни бортовые из горных пород применяют для отделения проезжей части дорог от разделительных полос тротуаров, пешеходных дорожек и тротуаров, пешеходных дорожек и тротуаров от газонов и т.п. По способу изготовления подразделяют на пиленые и колотые. По форме бывают прямоугольные и криволинейные. Имеют высоту от 200 до 600, ширину от 80 до 200 и длину – от 700 до 2000 мм.
Щебень представляет собой рыхлый материал, полученный дроблением скальных г.п. с прочностью 80-120 МПа. При размере зерен от 5 до 40 мм его применяют для черного щебня и асфальтобетона при строительстве автодорог, щебень с зернами от 5 до 60 мм служит для устройства балластного слоя железнодорожного пути.
Гравий – рыхлый материал, образовавшийся при естественном разрушении г. п. Имеет скатанную форму. Для изготовления черного гравия применяют гравий с размером зерен от 5 до 40 мм, а для асфальтобетона его дробят обычно на щебень.
Песок – рыхлый материал с размерами зерен от 0,16 до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения или полученный искусственным дроблением г.п. Применяют для подстилающих слоев дорожных одежд, приготовления асфальтовых и цементных бетонов и растворов.
К каменным материалам и изделиям для фундаментов и стен относят бутовый камень, камни стеновые из г.п., крупные стеновые блоки.
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.
Камни стеновые из горных пород – материал в виде прямоугольного параллелепипида размером 390х190х188, 490х240х188 и 390х190х288 мм. Изготавливают из г.п. со средней плотностью до 2200 кг/м 3 в основном из известняков и туфов. Применяют для кладки стен, перегородок и других частей зданий и сооружений. Крупные стеновые блоки изготавливают выпиливанием из г.п. средней плотностью до 2200 кг/м 3 . Это вулканические туфы, известняк, доломиты. Применяют для кладки наружных стен. К облицовочным материалам и изделиям из природного камня относят плиты облицовочные пиленые, архитектурно-строительные изделия, плиты декоративные, мрамора, плотного известняка, доломита, песчаника .
Плиты декоративные на основе природного камня получают из природного камня и неорганических или полимерных связующих. Изготавливают с мозаичной, брекчиевидной или орнаментной поверхностью. Имеют прямоугольную форму длиной от 200 до 1500, шириной от 200 до 1200 и толщиной от 10 до 40 мм. Предназначены наружной и внутренней облицовки зданий и сооружений.
4. Защита, транспортирование и хранение природных каменных материалов
Каменные материалы в условиях службы в конструкциях и сооружениях могут подвергаться медленному разрушению. Этот процесс по аналогии с разрушением на земной поверхности называют выветриванием. Основные причины разрушения каменных материалов в сооружениях:
- растворяющее действие воды, усиливающееся растворенными в ней газами (SO2 и СО2 и др.);
- замерзание воды в порах и трещинах, сопровождающееся появлением в материале больших внутренних напряжений;
- резкое изменение температур, вызывающее появление на поверхности материала микротрещин.
Все мероприятия по защите каменных материалов от выветривания направлены на повышение их поверхностной плотности и на предохранение от воздействия влаги.
Стойкость материалов против выветривания можно повыситьконструктивными мерами, к числу которых относят обеспечение хорошего стока воды и придание камням плотной и гладкой поверхности, например зеркальной. Стойкость против выветривания пористых материалов существенно повышается при создании на их лицевой поверхности плотного водонепроницаемого слоя.
Облицовочные плиты перевозят в прочной таре, приспособленной для механизированной погрузки. Плиты при транспортировке устанавливают в вертикальном положении попарно лицевыми поверхностями внутрь с прокладкой бумаги и закрепляют клиньями. Камни облицовочные и ступени укладывают рядами, используя деревянные прокладки. Плиты для полов хранят уложенными на длинное ребро в один ряд по высоте.
Бутовый камень хранят навалом на открытой площадке в прямоугольных штабелях объемом до 200 м 3 и высотой 1 м. Стенки штабелей следует класть из более крупных камней в перевязку, укладывая их постелистой стороной вниз. Мелкие камни засыпают внутрь штабеля.
Тесты на тему: Природные каменные материалы
Ответить письменно
© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.012)
Читайте также: