|
Проектирование и производство дробильно-размольного оборудования |
Основные характеристики горных пород
Главная страница » Наши технологии » Основные характеристики горных пород
Общие сведения и классификация
Минералом называется относительно однородное по составу тело, представляющее собой продукт природных физических и химических процессов.
Горная порода - совокупность минеральных масс, занимающая, как правило, значительный объем в земной коре. Все горные породы делятся на:
• мономинеральные (простые), состоящие из одного породообразующего минерала;
• полиминеральные (сложные), состоящие из нескольких различных минералов.
Например, общеизвестная мономинеральная порода мрамор состоит из одного породообразующего минерала - кальцита (СаСО3), а не менее известный гранит - порода полиминеральная. Он состоит из трех основных минералов (кварца, полевых шпатов- ортиклазов и железисто-магнезиальной темного цвета слюды - биотита).
По условиям образования горные породы, согласно классификации академика Карпинского А.П., можно разделить на три основные группы: изверженные (или магматические), осадочные (или вторичные, и метаморфические (или видоизмененные).
Изверженные горные породы - продукты жизнедеятельности магмы, главным образом, алюмосиликатных и силикатных расплавов. В зависимости от условий формирования структуры пород, выделяют
• глубинные (интрузивные) породы, отличающиеся зернистым строением;
• излившиеся (эффузивные), имеющие скрытокристаллическое порфировидное строение.
Обломочные породы - это продукты жизнедеятельности вулканов. Формирование таких пород идет в наши дни при извержении вулканов в виде пепла, лавы и т.п.
Осадочные горные породы образовались в результате выветривания изверженных (первичных) горных пород. Под выветриванием понимается совокупность процессов действия солнечной энергии на Землю: деятельность воды, ветра, животных и растительных организмов, в результате которых первичные породы разрушаются. Таким образом, осадочные породы представляют собой вторичные образования. Осадочные породы характеризуются слоистым сложением.
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 метаморфозе. Характерной особенностью таких пород является сланцеватость - параллельно-слоистая ориентация кристаллов минералов, вызванная односторонним горным давлением.
В природе насчитывается около 3000 различных видов минералов, из них около 50 принято называть породообразующими.
Выветривание природного камня
Выветривание (коррозия) мрамора и других карбонатных пород связано с наличием в этих породах основного породообразующего минерала - кальцита, представляющего собой карбонат кальция (СаСО3). Последний подвергается разрушающему действию "кислотных" дождей, щелочей, образуя водорастворимые соединения.
• СаСО3 + СО2 + Н2О Са(НСО3)2
• СаСО3 + 2Н2О + 2SО2 2(СаSО4 2Н2О) + 2СО2
• СаСО3 + НСl СаCl2 + H2CO3
• СаСО3 + 2 NaOH NaCO3 + Ca(ОH)2
Значительно медленнее процессы разрушения идут в гранитах, гнейсах, содержащих практически инертный кристаллический кварц, а также в породах, содержащих полевые шпаты и слюды, на которые хотя и медленнее, но пагубно оказывают гидролитическое действие вода и углекислый газ. Особо следует отметить несовместимость совместной работы (в контакте) ряда горных пород и других строительных материалов: карбонатосодержащие породы и песчаник (идет реакция взаимодействия СаСО3 со слабой кремниевой кислотой; стекло оконное и жидкое (силикатное) стекло; портландцемент и строительный гипс; глиноземистый цемент и известь-пушонка.
Меры защиты мрамора:
• конструктивные мероприятия (полировка, сливы);
• поверхностная пропитка флюатами, аванфлюатирование, кремнийорганическими материалами.
Добыча и обработка камня
Природный камень - древнейший строительный материал, неизменный спутник человека, олицетворяющий идею вечности. Человек всегда стремился строить монументально, долговечно, красиво.
В зависимости от способа обработки поверхности камня выделяют
• ударную;
• aбразивную.
Ударная обработка предусматривает использование таких инструментов как киянка, скарпель, бучарда, пин-хаммеры и др. При этом получается фактура "скалы", бугристая, точечная, рифленая.
Абразивная обработка предусматривает применение быстровращающихся абразивных кругов с использованием тонкодисперсных порошков и паст.
В таблице представлены виды фактур отделочных каменных материалов.
Основные характеристики горных пород - природных отделочных материалов
Минералом называется относительно однородное по составу тело, представляющее собой продукт природных физических и химических процессов.
Горная порода - совокупность минеральных масс, занимающая, как правило, значительный объем в земной коре. Все горные породы делятся на:
• мономинеральные (простые), состоящие из одного породообразующего минерала;
• полиминеральные (сложные), состоящие из нескольких различных минералов.
Например, общеизвестная мономинеральная порода мрамор состоит из одного породообразующего минерала - кальцита (СаСО3), а не менее известный гранит - порода полиминеральная. Он состоит из трех основных минералов (кварца, полевых шпатов- ортиклазов и железисто-магнезиальной темного цвета слюды - биотита).
По условиям образования горные породы, согласно классификации академика Карпинского А.П., можно разделить на три основные группы: изверженные (или магматические), осадочные (или вторичные, и метаморфические (или видоизмененные).
| Изверженные (первичные) магматические горные породы | А. Массивные | 1.Глубинные (инструзивные) | -гранит, сиенит, диорит, габбро |
| 2.Излившиеся (эффузивные) | -порфир кварцевый, трахит, андезит, базальт, диабаз | ||
| Б. Обломочные | 1. Рыхлые | -вулканические: пепел, песок, пемза | |
| 2. Цементированные | -вулкан. туф, вулкан. трасс, вулкан. стекло (перлит, витрофир, ехштейн) | ||
| Осадочные (вторичные) горные породы | А. Механическое отклонение | 1. Рыхлые | -глина, песок, гравий, валуны |
| 2. Цементированные | -песчаник, конгломерат, брекчия | ||
| Б. Химические осадки | -гипс, ангидрит, магнезит, доломит, оолитовый известняк, известняковый туф | ||
| В. Органогенные образования | 1. Зоогенные | -мел, ракушечник | |
| 2. Фитогенные | -диатомит, трепел | ||
| Метаморфические (видоизмененные горные породы) | А. Видоизмененные изверженные горные породы | -гнейс | |
| Б. Видоизмененные осадочные горные породы | -кварцит, мрамор, сланец | ||
Изверженные горные породы - продукты жизнедеятельности магмы, главным образом, алюмосиликатных и силикатных расплавов. В зависимости от условий формирования структуры пород, выделяют
• глубинные (интрузивные) породы, отличающиеся зернистым строением;
• излившиеся (эффузивные), имеющие скрытокристаллическое порфировидное строение.
Обломочные породы - это продукты жизнедеятельности вулканов. Формирование таких пород идет в наши дни при извержении вулканов в виде пепла, лавы и т.п.
Осадочные горные породы образовались в результате выветривания изверженных (первичных) горных пород. Под выветриванием понимается совокупность процессов действия солнечной энергии на Землю: деятельность воды, ветра, животных и растительных организмов, в результате которых первичные породы разрушаются. Таким образом, осадочные породы представляют собой вторичные образования. Осадочные породы характеризуются слоистым сложением.
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 метаморфозе. Характерной особенностью таких пород является сланцеватость - параллельно-слоистая ориентация кристаллов минералов, вызванная односторонним горным давлением.
В природе насчитывается около 3000 различных видов минералов, из них около 50 принято называть породообразующими.
Выветривание природного камня
Выветривание (коррозия) мрамора и других карбонатных пород связано с наличием в этих породах основного породообразующего минерала - кальцита, представляющего собой карбонат кальция (СаСО3). Последний подвергается разрушающему действию "кислотных" дождей, щелочей, образуя водорастворимые соединения.
• СаСО3 + СО2 + Н2О Са(НСО3)2
• СаСО3 + 2Н2О + 2SО2 2(СаSО4 2Н2О) + 2СО2
• СаСО3 + НСl СаCl2 + H2CO3
• СаСО3 + 2 NaOH NaCO3 + Ca(ОH)2
Значительно медленнее процессы разрушения идут в гранитах, гнейсах, содержащих практически инертный кристаллический кварц, а также в породах, содержащих полевые шпаты и слюды, на которые хотя и медленнее, но пагубно оказывают гидролитическое действие вода и углекислый газ. Особо следует отметить несовместимость совместной работы (в контакте) ряда горных пород и других строительных материалов: карбонатосодержащие породы и песчаник (идет реакция взаимодействия СаСО3 со слабой кремниевой кислотой; стекло оконное и жидкое (силикатное) стекло; портландцемент и строительный гипс; глиноземистый цемент и известь-пушонка.
Меры защиты мрамора:
• конструктивные мероприятия (полировка, сливы);
• поверхностная пропитка флюатами, аванфлюатирование, кремнийорганическими материалами.
Добыча и обработка камня
Природный камень - древнейший строительный материал, неизменный спутник человека, олицетворяющий идею вечности. Человек всегда стремился строить монументально, долговечно, красиво.
В зависимости от способа обработки поверхности камня выделяют
• ударную;
• aбразивную.
Ударная обработка предусматривает использование таких инструментов как киянка, скарпель, бучарда, пин-хаммеры и др. При этом получается фактура "скалы", бугристая, точечная, рифленая.
Абразивная обработка предусматривает применение быстровращающихся абразивных кругов с использованием тонкодисперсных порошков и паст.
В таблице представлены виды фактур отделочных каменных материалов.
Основные характеристики горных пород - природных отделочных материалов
| Наименование горных пород | Средняя плотность, кг/м3 | Предел прочности при сжатии, МПа | Крепость по Протодьяконову | Водопоглощение по массе, % | Кислотостойкость | Истираемость, г/см3 |
| гранит, сиенит, диорит | 2500-2900 | 100-330 | 10-15 | 0.1-1.0 | высокая | 0.1-0.5 |
| габбро | 2900-3200 | 100-300 | 0.01-0.2 | высокая | 0.1-0.5 | |
| порфир | 2500-2700 | 80-300 | 0.1-1.0 | высокая | 0.1-0.5 | |
| мел, ракушечник | 1500-2000 | 2,5-12,5 | 6.0-40 | не стоек | ||
| диабаз,базальт | 2800-2900 | 110-330 | 0.01-0.2 | высокая | 0.1-0.2 | |
| туф, трасс | 1200-2300 | 4,0-82 | 4.0-40 | |||
| известняк | 1800-2600 | 15-100 | 0.5-30 | не стоек | 2.0-5.0 | |
| доломит | 2200-2800 | 15-200 | 8 | 0.12-15 | не стоек | 1.2-5.0 |
| гипс | 2000-2300 | 30-300 | 0.2-3.0 | не стоек | ||
| мрамор | 2600-2800 | 60-300 | 8 | 0.1-0.7 | не стоек | 0.2-2.0 |
| кварцит,песчаник | 2500-2700 | 250-400 | 0.01-0.2 | высокая | 0.1-0.3 | |
| гнейс | 2500-2900 | 80-250 | 0.5-2.0 | высокая | 0.2-0.6 |
| Создание сайтов Самара, Саратов, Тольятти, PROMOFRONT, ссылки |