Основные понятия и классификация горных пород

Изучение основных понятий и классификации горных пород: породообразующих минералов, метаморфических, осадочных и изверженных. Обзор способов разработки и обработки природных каменных материалов. Анализ методов защиты природных материалов от разрушения.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 05.11.2010
Размер файла 62,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Бортовые камни применяют для отделения проезжей части улиц от тротуаров, а также автомобильных дорог от тротуаров на уникальных мостах и в туннелях. По форме бортовой камень представляет собой брус длиной 70...200 см с наклонной или вертикальной лицевой гранью в поперечном сечении. Верхняя часть бортового камня, выступающая над дорожным покрытием, обтесана чисто, а нижняя часть -- грубо. По размерам бортовой камень бывает низкий -- 30 см и высокий -- 40 см с шириной по верху 10, 15 и 20 см.

Брусчатка -- колотые или тесаные бруски высотой 10...16 см, шириной 12...15 см и длиной 15...25 см, по форме близки к параллелепипеду, а лицевая поверхность имеет форму прямоугольника. Предел прочности при сжатии исходной породы не ниже 100 МПа, водопоглощение не более 0,6%. Применяют при устройстве мостовых (особенно часто при крутых подъемах и спусках), трамвайного полотна, посадочных площадок трамвая и пр.

Колотый булыжный камень используют для укрепления откосов земляных покрытий и оснований. Колотый камень по форме близок к многогранной призме или усеченной пирамиде с площадью лицевой поверхности 100, 200 и 400 см2 при соответствующей высоте 16, 20 и 30 см. Лицевая поверхность и постель должны быть параллельны, на боковых гранях не должно быть выступов, препятствующих плотному примыканию к другому камню. Булыжный камень имеет овальную форму, его лицевая сторона должна быть больше поверхности постели. Размеры булыжного камня такие же, как и колотого камня.

Для подземных сооружений и мостов применяют плиты и камни из изверженных и осадочных горных пород. Для облицовки туннелей и надводных частей мостов используют гранит, диорит, габбро, диабаз, базальт с пределом прочности при сжатии не ниже 100 МПа. Морозостойкость указанных горных пород для этих целей F150...500. При изготовлении облицовочных плит из плотного известняка или песчаника их прочность должна быть не ниже 60, а морозостойкость не менее F100. Для облицовки подводных частей мостов применяют изделия из гранита, диорита, базальта и диабаза с пределом прочности при сжатии не менее 100 МПа и морозостойкостью не менее F150. Лицевые камни и облицовочные плиты для туннелей и мостов обрабатывают под фактуры «скала», бороздчатую или рифленую. Размеры и формы плит и камней устанавливают проектом.

Для гидротехнических сооружений применяют природные . камни правильной или неправильной формы (рваные, обкатанные, колотые и пиленые, а также щебень), получаемые из изверженных, метаморфических или осадочных пород. Камни не должны иметь признаков выветривания, прослоек мягких пород -- глины, гипса и других размокаемых и растворимых включений, а также рыхлых включений ракушек и видимых расслоений и трещин.

Камни для гидротехнического строительства, используемые для внутренней части набросанных плотин, могут быть из осадочных пород прочностью 60...80 МПа с коэффициентом размягчения не менее 0,7...0,8.

Каменные материалы проверяют на влияние веществ, растворенных в воде (морской, грунтовой, речной, болотной).

Жаростойкие и химически стойкие материалы и изделия изготовляют из горных пород, не затронутых выветриванием. Для материалов и изделий, работающих в условиях высоких температур, используют хромит, базальт, диабаз, андезит, туф. Для защиты конструкций зданий от кислот (кроме плавиковой и кремнефтористоводородной) применяют облицовочные плиты из гранита, сиенита, диорита, кварцита, андезита, трахита, базальта, диабаза и кремнистого песчаника. Защита от щелочей достигается применением изделий из плотных известняков, доломитов, мрамора, магнезита и известкового песчаника. Для защиты от действия высокой температуры и агрессивных сред используют камни правильной формы и фасонные, плиты облицовочные и плиты для полов (гладкие и рифленые), камень, щебень и песок для бетонов и растворов, а также тонкомолотые порошки в качестве наполнителя для бетонов, растворов, мастик, замазок, шпаклевок и грунтовок.

Щебень получают дроблением различных горных пород до размера 5(3)...70 мм. Прочность щебня характеризуют маркой, соответствующей пределу прочности исходной горной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии и определяемой по дробимости щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре. По этому показателю щебень подразделяется на марки: из изверженных пород-- 1400, 1200, 1000, 800 и 600; из осадочных и метаморфических пород -- 1200, 1000, 800, 600, 400, 300 и 200.

Щебень высшей категории качества должен иметь марку по прочности не ниже 600 для щебня из осадочных пород и не ниже 800 для щебня из изверженных и метаморфических пород.

Кроме того, щебень, предназначенный для строительства автомобильных дорог, характеризуется износом в полочном барабане. По этому показателю установлено четыре марки щебня: И-I, И-II, И-III и И-IV.

В зависимости от назначения качество щебня определяют по следующим показателям: гранулометрическому составу, форме зерен, содержанию зерен слабых пород, наличию пылевидных и глинистых частиц, прочности и морозостойкости; кроме того, по петрографической характеристике плотности: истинной (без пор), средней (включая поры), насыпной (включая поры и меж зерновые пустоты); пористости, пустотности и водопоглощению. Гравий -- это рыхлое скопление обломков горных пород размером 5(3) ...70 мм, обкатанных в различной степени.

Песок -- рыхлая масса, состоящая из зерен минералов и пород размером 0,16...5 мм. В зависимости от минералогического состава различают кварцевые, полевошпатовые, карбонатные пески. Применяют их для приготовления растворов и бетонов, для устройства оснований дорожных покрытий, дренажных сооружений.

Перевозка и хранение материалов и изделий из природного камня. Облицовочные плиты, камни и другие изделия после их изготовления маркируют. Для этого на тыльной стороне облицовочной плиты или на торцовой части камней несмываемой краской указывают тип камня, плиты или блока, основные размеры (длину, ширину). На блоке, предназначенном для распиловки, также указывают объем его и наименование (шифр) карьера-изготовителя.

Изделия при перевозке следует предохранять от загрязнения и повреждений. Бутовый и валунный камень, щебень, брусчатку и колотый камень необходимо перевозить навалом или в контейнерах. Бутовый камень хранят в штабелях навалом по маркам и породам, а брусчатку - в штабелях по сортам и классам.

Блоки для распиливания, крупные стеновые блоки, бортовые камни разрешается перевозить на открытых платформах без тары с укладкой правильными рядами на подкладках и прокладках с учетом обеспечения предохранения от повреждений. Хранение их разрешается на открытых спланированных площадках, обеспечивающих отвод ливневых вод. Облицовочные плиты перевозят в прочной таре в вертикальном положении попарно, лицевыми поверхностями друг к другу, с прокладкой бумаги между ними и закрепленными клиньями. Плиты изверженных пород разрешается перевозить без тары, установленными на ребро и разделенными деревянными прокладками; хранить их можно на открытых складах. Плиты из мрамора, известняков и туфа хранят в закрытых складах.

2.3 Методы защиты природных каменных материалов от разрушения

Разрушение каменных материалов может происходить под действием воды как растворителя. Особенно активно действует на карбонатные породы вода, содержащая углекислоту, сернистые и другие кислотные соединения. Каменные материалы разрушаются также при переменном действии воды и мороза. Если горная порода состоит из нескольких минералов, то разрушение ее может происходить от изменения температуры вследствие того, что коэффициент линейного расширения разных минералов не одинаков.

Горные породы разрушаются также от воздействия органических кислот. Частицы пыли неорганического и органического происхождения, являющиеся бытовыми или промышленными отходами города, оседают на поверхности и в порах камня; при смачивании их водой возникают бактериологические процессы с зарождением микроорганизмов, которые разрушают камень за счет образования органических кислот. Скорость разрушения горной породы зависит также от качества и структуры ее, выражающихся в наличии микротрещин, микрослоистости и размокающих и растворимых веществ.

Для защиты каменных материалов от разрушения необходимо, прежде всего, предотвратить проникновение воды и ее растворов в глубину материала, для этого применяют так называемое флюатирование. При обработке известняка флюатами (например, кремнефтористым магнием) образуются нерастворимые в воде соли, которые закрывают поры в камне и тем самым повышают его водонепроницаемость и атмосферостойкость.

От воздействия углекислоты и образования сульфатов облицовочные камни предохраняют путем пропитки их на глубину до 1 см горячим льняным маслом. Для предохранения от проникновения воды поверхность камня покрывают слоем раствора воска в скипидаре, парафина в легком нефтяном дистилляте или каменноугольном дегте. Защищают каменные материалы от разрушения также конструктивными мерами, например путем образования хорошего стока воды с поверхности камня, придания камню гладкой поверхности и т.д.

Заключение

В общем весе сооружаемых объектов вес материалов и конструкций, получаемых на основе минерального нерудного сырья, составляет в среднем 70%, достигая для некоторых объектов 90%- Из общего количества камня, добываемого в качестве технологического сырья, около 75% потребляется непосредственно в строительстве, преимущественно для изготовления бетонных конструкций, остальные 25% идут для производства цемента и других вяжущих веществ, металлургических флюсов, для нужд химической промышленности, а также для производства стеновых изделий из природного камня.

Нужно отметить, что стоимость нерудных ископаемых у нас еще высока. Так, доля стоимости заполнителей в стоимости железобетонных изделий составляет около 30%. Высокая стоимость щебня, гравия и песка обусловлена иногда недостаточным уровнем механизации производственных процессов и низким коэффициентом извлечения полезной породы из горной массы. За последний период достигнуто значительное снижение себестоимости нерудных ископаемых за счет внедрения комплексной механизации, ликвидации мелких карьеров, обусловливающих низкое использование основного оборудования (экскаваторов, самосвалов, автопогрузчиков) и сдерживающих внедрения прогрессивных технологических методов добычи, например гидромеханизации, которая в отдельных случаях дает 30--40% снижения стоимости материала. Достигнуто значительное уменьшение транспортных расходов, удельный вес которых в себестоимости нерудных ископаемых весьма велик, за счет улучшения взаимного расположения добывающих карьеров и перерабатывающих заводов, а также в результате использования в качестве транспортных средств более эффективных автомашин грузоподъемностью свыше 5 т.

Важное место в общей стоимости нерудных материалов занимают работы по дроблению, фракционированию, организации процессов мойки и обогащения, что в значительной степени повышает их качество. Низкое качество заполнителей для бетона (песка, гравия, щебня) влечет за собой значительный перерасход цемента, повышенный процент брака и увеличение трудоемкости производства железобетонных изделий и конструкций.

Большое влияние на уровень технико-экономических показателей оказывают горно геологические условия разработки -- мощность и глубина залегания пласта, величина запасов, объемный вес и прочность породы, ее химический и минералогический состав. Так, при разработке открытых карьеров вскрышные работы, зависящие от глубины залегания породы, при увеличении их объема на 10% требуют увеличения капиталовложения на 30--50%. Снижение выхода полезной породы из горной массы также дает резкое увеличение удельных капитальных вложений, а повышение выхода -- их снижение. Поэтому правильный выбор месторождений с максимально благоприятными горно геологическими условиями является основой снижения стоимости добываемых материалов.

Список литературы

1. Болдырев А.С, Добужинский В.И., Рекитар Я.А. Технический прогресс в промышленности строительных материалов. М., 1980.

2. Воробьев В.А., Комар А.Г. Строительные материалы. М., 1976.

3. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы. М., 1986.

4. Горчаков Г.И., Мурадов Э.Г. Основы стандартизации и контроля качества продукции. М., 1977.

5. Дохокеев А.Г. Строительные материалы. М., 1982.

6. Комар А.Г., Баженов Ю.М., Сулименко Л.М. Технология производства строительных материалов. М., 1984.

7. Ратинов В.Б., Иванов Ф.М. Химия в строительстве. М., 1977

8. Рекитар Я.А. Экономика производства и применения строительных материалов. М, 1972.

9. Общий курс строительных материалов/ Под ред. И. А. Рыбьева. М., 1987.

10. Шейнин А. В. Строительные материалы. М., 1978.


Подобные документы

  • Сущность интрузивного магматизма. Формы залегания магматических и близких к ним метасоматических пород. Классификация хемогенных осадочных пород. Понятие о текстуре горных пород, примеры текстур метаморфических пород. Геологическая деятельность рек.

    реферат [210,6 K], добавлен 09.04.2012

  • Классификация горных пород по происхождению. Особенности строения и образования магматических, метаморфических и осадочных горных пород. Процесс диагенеза. Осадочная оболочка Земли. Известняки, доломиты и мергели. Текстура обломочных пород. Глины-пелиты.

    презентация [949,2 K], добавлен 13.11.2011

  • Изучение механических свойств пород и явлений, происходящих в породах в процессе разработки месторождений полезных ископаемых. Классификация минералов по химическому составу и генезису. Кристаллическая решетка минералов. Структура и текстура горных пород.

    презентация [1,6 M], добавлен 24.10.2014

  • Горные породы как природные образования, слагающие разнообразные геологические тела, анализ основных групп: магматические, осадочные, метаморфические. Характеристика и особенности видов природных каменных материалов: мрамор, известняк, песчаник.

    реферат [66,9 K], добавлен 06.12.2012

  • Главные сведения о минералах и их основные свойства. Исследование происхождения, условий нахождения и природных ассоциаций минералов. Классификация изверженных, осадочных и метаморфических пород. Принцип формирования картотеки рентгеновских данных.

    реферат [45,8 K], добавлен 04.04.2015

  • Образование магматических, осадочных и метаморфических горных пород. Основные виды горных пород и их классификация по группам. Отличие горной породы от минерала. Процесс образования глинистых пород. Породы химического происхождения. Порода горного шпата.

    презентация [1,2 M], добавлен 10.12.2011

  • Исторический образ, обзор первобытной обработки камня. Залегания горных пород и их внешний вид. Структура, текстура горных пород Южного Урала. Способы и оборудование для механической обработки природного камня. Физико-механические свойства горных пород.

    курсовая работа [66,9 K], добавлен 26.03.2011

  • Общее описание и характерные черты осадочных горных пород, их основные свойства и разновидности. Типы слоистости осадочных горных пород и структура. Содержание и элементы обломочных пород. Характеристика и пути образования химических, органогенных пород.

    реферат [267,1 K], добавлен 21.10.2009

  • Исследование особенностей осадочных и метафорических горных пород. Характеристика роли газов в образовании магмы. Изучение химического и минералогического состава магматических горных пород. Описания основных видов и текстур магматических горных пород.

    лекция [15,3 K], добавлен 13.10.2013

  • Общая характеристика осадочных горных пород как существующих в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры. Образование осадочного материала, виды выветривания. Согласное залегание пластов горных пород, типы месторождений.

    курсовая работа [2,6 M], добавлен 08.02.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.