Осадочные горные породы. Классификация и свойства бетонов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Осадочные горные породы. Классификация свойства бетонов

осадочный горный порода бетон

Осадочные горные породы - горные породы, возникшие путём осаждения вещества в водной среде, реже из воздуха и в результате деятельности ледников на поверхности суши, в морских и океанических бассейнах. Осаждение может происходить механическим путём (под влиянием силы тяжести и изменения динамики среды), химическим (из водных растворов при достижении ими концентраций насыщения и в результате обменных реакций), а также биогенным (под влиянием жизнедеятельности организмов). В зависимости от характера осаждения осадочные горные породы разделяются на обломочные, химические и органогенные (биогенные).

Источником вещества для образования осадочных горных пород являются: продукты выветривания магматического, метаморфического и более древних осадочных пород, слагающих земную кору; растворённые в природных водах компоненты; газы, различные вещества, возникающие при жизнедеятельности организмов; вулканогенный материал (твёрдые частицы, выброшенные вулканами, горячие водные растворы и газы, выносимые вулканическими извержениями на поверхность Земли и в водные бассейны). В современных океанических осадках (красная глубоководная глина, ил и др.) и в древних осадочных породах встречается также космический материал (мелкие шарики никелистого железа, силикатные шарики и т.п.).

Кроме того, в составе осадочных горных пород, как правило, присутствуют органические остатки (растительного и животного происхождения), синхронные времени их образования, реже более древние (переотложенные). Некоторые осадочные горные породы (известняки, угли, диатомиты и др.) целиком сложены органическими остатками. Размер частиц (зёрен), их форма и взаимное сочетание определяют структуру осадочных горных пород.

Осадочные горные породы образуют пласты, слои, линзы и другие геологические тела разной формы и размера, залегающие в земной коре нормально-горизонтально, наклонно или в виде сложных складок. Внутреннее строение этих тел, обусловливаемое ориентировкой и взаимным расположением зёрен (или частиц) и способом выполнения пространства, называется текстурой осадочных горных пород. Для большинства этих пород характерна слоистая текстура: типы текстуры зависят от условий их образования (главным образом от динамики среды).

Образование осадочных горных пород происходит по следующей схеме: возникновение исходных продуктов путём разрушения материнских пород, перенос вещества водой, ветром, ледником и осаждение его на поверхности суши и в водных бассейнах. В результате образуется рыхлый и пористый, насыщенный водой, полностью или частично, осадок, сложенный разнородными компонентами.

Он представляет собой неуравновешенную сложную физико-химическую и частично биологическую систему, с течением времени постепенно превращающуюся в осадочную породу.

Классификация осадочных горных пород основана на их составе и генезисе. В связи с тем, что большинство пород полигенно, т.е. одна и та же осадочная порода может образоваться при различных процессах (например, известняки могут быть обломочными, хемогенными или органогенными), при выделении основных групп пород учитывается их состав. Различают свыше 10 групп осадочных горных пород: обломочные, глинистые, глауконитовые, глинозёмистые, марганцевые, железистые, фосфатные, кремнистые, карбонатные, соли, каустобиолиты и др. Кроме основных групп существуют породы смешанного состава - переходные между обломочными и карбонатными, карбонатными и кремнистыми и т.п., а также вулканогенно-осадочные породы, представляющие собой смесь обломочно-осадочного материала и твёрдых продуктов выбросов вулканов (см. также Пирокластические породы). Более детальное подразделение в пределах выделенных групп проводится по структуре (размеру зёрен), минеральному составу и генезису.

По химическому составу осадочных горных пород отличаются от магматических пород гораздо большей дифференцированностью, широким диапазоном колебаний в содержании породообразующих компонентов, повышенным содержанием воды, углекислоты, органического углерода, кальция, серы, галоидов, а также высокими значениями отношения оксидного железа к закисному.

Среди осадочных горных пород преобладают глинистые (глины, аргиллиты, глинистые сланцы - 48% на платформах, 49% в геосинклиналях), песчаные (пески и песчаники - 23% на платформах, 23% в геосинклиналях) и карбонатные (известняки, доломиты и др. - 29% на платформах, 28% в геосинклиналях). Соли составляют всего 2,8% на платформах и 0,3% в геосинклиналях.

Образование и размещение на поверхности Земли осадочных горных пород определяется главным образом климатическими и тектоническими условиями. Так, в областях гумидного климата (влажного и тёплого) образуются глинозёмистые, железистые, марганцевые породы и различные каустобиолиты; для аридных (засушливых) областей характерны отложения доломитов, гипса, галита, калийных солей, красноцветных пород; для нивальных областей (полярных и высокогорных) - продукты физического выветривания, представленные различными обломочными породами. Влияние тектонического режима не менее важно. В геосинклиналях накапливаются мощные толщи осадочных горных пород, которые, как правило, характеризуются изменчивостью в пространстве и пёстрым (многокомпонентным) составом обломочного и другого материала, наличием пластов вулканогенно-осадочных пород и т.п. Наоборот, на платформах залегают небольшие по мощности толщи осадочных горных пород, часто с пластами, выдержанными в пространстве, с более однородным (однокомпонентным) составом обломочного материала и т.п. Условия осадконакопления в прежние геологические эпохи (особенно в течение фанерозоя) были близки или аналогичны современным. Поэтому распределение типов пород на поверхности Земли в древние геологические периоды позволяет восстанавливать палеогеографическую и палеотектоническую обстановку геологического прошлого.

Осадко- и породообразование - процесс периодический; формирование сходных типов пород и их парагенетических ассоциаций (формаций) многократно повторяется во времени, что связано с периодическими (долговременными) изменениями климата и режима геотектонических движений. Наряду с этим наблюдается также постепенное изменение условий осадконакопления на протяжении всей истории развития земной коры. Эволюция осадконакопления связана с изменением состава вод Мирового океана, атмосферы, эволюцией органического мира, а также с изменением (увеличением) общего количества осадочных горных пород на поверхности Земли.

Осадочные горные породы составляют около 10% массы земной коры и покрывают 75% поверхности Земли. Основная их масса сосредоточена на материках (752 млн. км³), шельфах и континентальных склонах (158 млн. км³), тогда как на дно океанов приходится 190 млн. км³. В пределах материков около 20% объёма всех осадочных горных пород залегает на платформах и 48% в геосинклиналях. Свыше 75% всех полезных ископаемых, извлекаемых из недр Земли (уголь, нефть, соли, руды железа, марганца, алюминия, россыпи золота и платины, фосфориты, нерудные строительные материалы и др.), заключено в осадочных горных породах. Изучением осадочных горных пород занимается литология.

Классификация и свойства бетонов

Применяемые для бетонирования монолитных конструкций бетоны подразделяются на тяжелые, легкие и специальные.

В зависимости от предъявляемых требований тяжелые бетоны характеризуются следующими показателями качества:

· класс по прочности на сжатие: В7,5; В 12,5; В15; В22,5; ВЗО; В40; В45; В55; В60;

· марка по прочности на растяжение: В, 0,8; Bi 1,2; Bi 1,6; Bi 2; Bi 2,4; Bi 2,8; Bi 3,2;

· марка по морозостойкости: F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500;

· марка по водонепроницаемости: W2; W4; W6; W8; W12.

По структуре легкие бетоны делятся на:

· обычные - на искусственных или природных пористых заполнителях, межзерновое пространство которых заполнено плотным цементно-песчаным раствором;

· поризованные - на пористом заполнителе с поризацией цементного или цементно-песчаного раствора;

· крупнопористые (беспесчаные или малопесчаные) - на плотных или пористых заполнителях с ограниченным количеством вяжущего.

Основными свойствами затвердевшего бетона являются плотность, пористость, прочность на сжатие, осевое растяжение (деформации усадки и расширения), водонепроницаемость, водопоглощение, морозостойкость, однородность, а для легкого бетона - теплопроводность и удельная теплоемкость. В некоторых случаях определяют прочность бетона при срезе и смятии, сцепление бетона с арматурой, его упругопластические свойства, огнестойкость и жаростойкость, а также другие специальные свойства.

Прочность бетона на сжатие и осевое растяжение определяют по ГОСТ 10180-78, морозостойкость - по ГОСТ 10060-76, плотность-по ГОСТ 12730.1-78, влажность-по ГОСТ 12730.2-78, водопоглощение - по ГОСТ 12730.3-78, пористость - по ГОСТ 12730.4-78, водонепроницаемость - по ГОСТ 12730.5-84, однородность бетона - по ГОСТ 18105.1-80 и ГОСТ 18105.2-80.

Размещено на Allbest.ru