Изучение свойств горных пород

Практическая работа № 2 (2 часа).

Тема: Изучение свойств горных пород.

Цель работы: Изучить основные виды горных пород и их применение.

уметь:

- определять по внешним признакам и маркировке вид и качество строительных материалов и изделий;

- производить выбор строительных материалов конструктивных элементов.

знать:

- основные свойства и область применения строительных материалов и изделий.

Общие сведения

Происхождение и классификация горных пород.

Природными каменными материалами называют материалы и изделия, получаемые механической обработкой (дроблением, раскалыванием, распиливанием) горных пород.

Природный камень, применяемый как строительный материал, привлекает своей декоративностью и долговечностью. Облицовка зданий и сооружений природным камнем, а также использование камня в интерьере зданий придает им не только архитектурную выразительность, но и респектабельность и престижность. Высокая стойкость природных каменных материалов делает их незаменимыми для гидротехнических сооружений, дорожного и мостового строительства и во многих других случаях, когда необходимо обеспечить высокую долговечность сооружения.

Природный камень относится к числу горных пород. Горной породой называют крупное скопление, сложенное из одного или нескольких минералов и характеризующееся достаточно постоянным составом, строением и свойствами. Изучением состава, происхождения и физических свойств горных пород занимается наука петрография. Согласно ее данным, по своему происхождению все породы делятся на три основные группы:

Изверженные(первичные)

Осадочные(вторичные)

Метаморфические (видоизмененные).

Изверженные породы (магматические) образовались непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава), в результате ее охлаждения и застывания.

В зависимости от условий застывания различают глубинные и излившиеся горные породы.

Глубинные возникли в результате постепенного остывания магмы при высоком давлении внутри земной коры, в этих условиях составляющие магмы кристаллизовались, благодаря чему образовались массивные плотные породы с полнокристаллической структурой. Глубинные породы характеризуются кристаллической структурой, отсутствием пор, высокой прочностью, твердостью и морозостойкостью. В полированном виде глубинные породы очень декоративны. К ним относятся: граниты, сиениты, лабрадориты, габбро, диориты, базальт.

   Излившиеся породы образовались в результате вулканического извержения магмы, которая быстро остывала на поверхности при низкой температуре и давлении. Времени для образования кристаллов было недостаточно, поэтому породы этой группы имеют скрыто или мелкокристаллическую структуру и большую пористость. Первичными продуктами извержения являются вулканические пеплы, пески и пемза; с течением времени они могли цементироваться, образую туфы. К ним относятся: порфиры, вулканические туфы, пеплы и пемзы.

Осадочные горные породы называют вторичными, поскольку они образовались в результате разрушения изверженных пород или из продуктов жизнедеятельности растений и животных организмов. Один из способов формирования этих горных пород – химические осадки, образующиеся в процессе высыхания озер и заливов. В результате в осадок выпадают различные соединения, которые со временем превращаются в травертин, доломит. Общая особенность этих пород – пористость, трещиноватость, растворяемость в воде.
         К обломочным осадочным породам относятся сцементированные отложения (песчаники, брекчии, конгломераты) и рыхлые (пески, глины, гравий и щебень). Сцементированные отложения образовались из рыхлых. Например, песчаник – из кварцевого песка с известковым цементом, брекчия – из сцементированного щебня, а конгломерат – из гальки. Еще известны породы органического происхождения – известняки и мел. Они образуются в результате жизнедеятельности животных организмов и растений.

Метаморфические породы - 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. 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, гнейс.

 

Изучение свойств горных пород.

Материалы для изучения и проведения работы:

1.Образцы горных пород;

2.Справочники по строительным материалам и изделиям;

3.Интернет-ресурсы.

Ход выполнения работы:

1. Изучить предлагаемые образцы горных пород.

 

Рис.1

2. Составить таблицу природных каменных материалов в соответствии с генетической классификацией горных пород.

 

Классификация горных пород:

1. Магматические горные породы:

а) глубинные (гранит, диорит, габбро);

б) излившиеся (базальт, диабаз, кварцевый порфир);

в) обломочные (пемза, вулканический пепел, вулканический туф).

2. Осадочные горные породы:

а) механические (песок, гравий, щебень);

б) органогенные (песчаники, известняк-ракушечник, мел);

в) химические (гипс, ангидрит, доломит).

3. Метаморфические горные породы:

а) видоизмененные (мрамор, кварцит, сланец).

№ п/п	Наименова-ние породы	Минералы слагающие породу	Характеристики и свойства	Вид изделий, получаемых из породы, область применения
Ι Магматические (первичные) породы Глубинные
1.	гранит	кварц (25-30%); полевой шпат; слюда (5-10%)	ρ=2700кг/м3; П=0,5-1,5%; Rs=100…250мпа высокая морозостойкость; малое водопоглощение	облицовка;  ступени; в качестве заполнителя для высокопрочных бетонов
2.	диорит
3.	габбро
Излившиеся
1.	базальт
2.	диабаз
3.	кварцевый порфир
Обломочные
1.	пемза
2.	вулканичес-кий пепел
3.	вулканичес-кий туф
2 Осадочные (вторичные) породы Механические
1.	песок
2.	гравий
3.	щебень
Органогенные
1.	песчаник
2.	известняк-ракушечник
3.	мел
Химические
1.	гипс
2.	ангидрит
3.	доломит
Метаморфические (видоизмененные) породы Видоизмененные
1.	мрамор
2.	кварцит
3.	сланец

 Таблица № 1

Заключение:

Природные каменные материалы, в результате механической обработке почти полностью сохраняют физико-механические свойства горной породы, из которой они получены. Природные каменные материалы широко применяются в строительстве, являются так же сырьём для получения вяжущих веществ и искусственных каменных материалов.

 

Изучить практическую работу № 2, заполнить таблицу по примеру "Гранита"

Используемая литература:

1. К.Н.Попов, М.Б.Каддо Строительные материалы и изделия;

2. Конспект;

3. Интернет-ресурсы.