2.2 Основные определения и понятия
Минералами называют химические элементы или химические соединения, образующиеся в земной коре, в водной оболочке или атмосфере, имеющие более или менее определенный химический состав и физические свойства. Такие минералы как алмаз (С), графит (С), золото (Аu) , платина (Рt), серебро (Ag) и другие состоят из одного химического элемента. Большинство же минералов представляют собой соединения как постоянного так и переменного (в определенных границах) состава. Например, кварц (SiО2), кальцит (СаСО3), доломит (CaC03.MgC03).
Горными породами называют агрегаты более или менее постоянного минералогического состава, занимающие значительные участки земной коры. Различные горные породы располагаются определенней скоплениями, слояуи и слагают земную кору глубиной до 15-60 км. Горные породы, состоящие из одного минерала называют мономинеральными, а более чем из одного - полиминеральными. В зависимости от условий происхождения все горные породы делятся на 3 вида.
1) Магматические (синоним - изверженные, первичные) - образовались при извержении и охлаждении магмы внутри земной коры (глубинные), на поверхности (излившиеся) или в результате извержения вулканов.
2) Осадочные (вторичные) - образовались а результате естественного разрушения горных пород под влиянием физических, механических, химических процессов, в результате жизнедеятельности растений и животных.
3) Метаморфческие (видоизмененные) - образовались из магматических и осадочных горных пород под влиянием высоких температур и давлений.
Таблица 2.4 Генетическая классификация горных пород
Изверженные (магматические породы | Осадочные породы | Метаморфические (видоизмененные) породы | |||||||||||||||||
массивные | Обломочные | Хими- ческие осадки | Органногенные отложе ния | Механичес кие отложения (обломочные породы) | Продукты видоизменения изверженных пород | Продукты видоименение осадочных пород | |||||||||||||
Глубин ные | Излившиеся | рыхлые | Цементиро ванные |
рыхлые | цементированные | ||||||||||||||
Граниты, сиениты, диориты, габбро | Порфиры, диабазы,трахиты,базальты, порфириты,андезиты | Вулканические пеплы, пемзы | Вулканические туфы | Гипс, ангидрит, магнезит, доломиты, известковые туфы, некоторые виды известняков | Известняки, мел, ракушечник, диатомиты и трепелы | Глины, пески, гравий | Песчаники, конглемераты,брекчи | Гнейсы | Мраморы , кварциты |
Минералы магматических горных пород
Кварц SiО2- это кристаллический оксид кремния (в отличие от аморфного опала и др.). Имеет бесцветную, молочную или желтую окраску. Самый твердый, прочный и химически стойкий минерал магматических пород. Поэтому при выветривании пород не разрушается, образуя кварцевые пески. Порядковые номера разновидностей кристаллического кварца - 8, 9, 30.зо
Полевые шпаты - самые распространенные минералы магматических горных пород. Имеют различную окраску - от белого, серого до розового и темно-красного. Менее твердые, менее прочные и менее химически стойкие, чем кварц. Различают натриевые, калиевые и кальциевые полевые шпаты, но часто они образуют между собой смеси твердых растворов. Порядковые номера полевых шпатов в коллекции: 27 - калиевый полевой шпат, 26 - лабрадор - смесь натриевого и кальциевого полевого шпата.
Слюды - водные алюмосиликаты - непрочные, нетвердые минералы, легко разрушаются на тонкие пластинки. Могут быть бесцветными -мусковит (порядковый номер 24) и темноокрашенными - биотит.
Железисто-магнезиальные силикаты. За их темный цвет (от темно-зеленого до черного) называют темноокрашенными минералами. Самыми распространенными минералами являются оливины (21), пироксены и амфиболы. Эти минералы обладают большой ударной прочностью.
2.3.1 Минералы осадочных горных пород
Механические осадки могут быть сложены из тех же минералов, что и магматические горные породы.
Другие породообразующие минералы осадочных пород делятся на 4 группы - кремнеземистые, глинистые, карбонаты и сульфаты.
Кремнеземистые минералы.
Опал (SiО2 nН2О) аморфный минерал. Холцедон(SiО2) - волокнистый или скрытокристаллический, кристаллизуется из опала. Кристаллический Кварц (SiО2) - кристаллизуется из опала, холцедона или водных растворов.
Глинистые минералы - каолинит, монтмориллонит и гидрослюды.
Карбонаты.
Кальцит СаСО3 - бесцветный или белый, а при наличии примесей - серый, желтый, розовый и др.
Доломит CaCO3.MgCO3 - бесцветный или белый, а при наличии примесей - желтый или бурый.
Магнезит MgCО3 - бесцветный, белый, серый, желтый, коричневый.
Сульфаты.
Гипс СаSО4 2Н2О - бесцветный, белый, а при наличии примесей,- «ялтые, голубые, красные тона.
Ангидрит СаSО4 - белый, серый, светло-розовый, светло-голубой.
Контрольные вопросы:
Что такое горная порода?
Что такое минерал?
Перечислите минералы шкалы твердости Мооса в порядке возрастания твердости от 1 до10.
Какие приспособления используют в учебной лаборатории для макроскопических исследований горных пород?
Какие горные породы определяют, используя раствор соляной кислоты?
Лабораторная работа №3
Ознакомление с различными видами керамических изделий. Определение качественных характеристик керамического кирпича
Цель работы: определение качества керамического (глиняного) кирпича качества обжига, соответствие размеров и формы кирпича, требованиям ГОСТа, марки, средней плотности, водопоглащения
3.1 Оценка качества по форме, размерам, внешнему виду, определение степени обжига (СТБ 1160-99)
Оборудования и материалы: мерная металлическая линейка, угольник, эталон кирпича нормального обжига. Образцы кирпича.
Проведение испытаний. Для оценки соответствия кирпича требованиям СТБ 1160-99 их осматривают, оценивают форму и определяют линейкой размеры по длине, ширине, толщине, непрямолинейность ребер и граней, отбитости углов, отбитости и притупленности ребер, длину сквозных трещин, степень обжига.
Кирпич должен иметь форму прямоугольного параллелепипеда с ровными гранями на лицевых поверхностях. Допускается изготовление кирпича с закругленными углами радиусом до 15 мм. Поверхность граней может быть рифленой.
Пустоты в кирпиче могут быть сквозными и несквозными. Толщина наружных стенок кирпича должна быть не менее 12 мм.
Линейные размеры кирпича, размеры трещин замеряют линейкой с точностью до 1 мм. Каждую грань измеряют в трех местах (по краям и середине) и за окончательный результат принимают среднее арифметическое значение из трех измерений.
Допускаемые отклонения от стандартных размеров отдельного образца кирпича, изготовленного из глинистых пород, не должны превышать: по длине - Δ5 мм, по ширине - Δ4 мм, по толщине - Δ3 мм. Непрямолинейность ребер и граней кирпича не должна превышать по постели 3 мм, по ложку 4 мм. Допускаемые отклонения отдельного образца кирпича из кремнезистых пород не должны превышать по длине Δ7 мм, по ширине Δ5 мм, по толщине кирпича Δ3 мм. Непрямолинейность ребер и граней определяют металлической линейкой и угольником, как это показано на рисунке 1.
Величину отбитости и притупленность определяют измерением просвета между поверхностью образца и гранью приложенного к образцу металлического угольника (рисунок 1).
Допускается не более двух отбитостей углов глубиной от 10 до 15 мм и двух отбитостей (притупленностей) ребер глубиной не более 5 мм или длиной по ребру от 10 до 15 мм. Общее количество кирпича с отбитостями, превышающее допустимые значения, не должно быть более 5%.
Величину отбитости и притупленности определяют измерением просвета между поверхностью образца и гранью приложенного к образцу металлического угольника (Рисунок 3.1).
Рисунок 3.1 Схема измерения искривлений поверхности и отбитости углов кирпича
Таблица 3.1Оценка качества кирпича
Показатель | Отклонение от размеров и показателей внешнего вида по СТБ1160-99 | Данные обмера и внешнего осмотра отобранной пробы кирпича | |||||||||||
|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||||||
1 Отклонения от размеров, мм: |
|
|
|
|
|
| |||||||
по длине | Δ5 |
|
|
|
|
| |||||||
по ширине | Δ4 |
|
|
|
|
| |||||||
по толщине кирпича | Δ3 |
|
|
|
|
| |||||||
2 Непрямолинейность ребер и граней кирпича, мм, не более: |
|
|
|
|
|
| |||||||
по постели | 3 |
|
|
|
|
| |||||||
по ложку | 4 |
|
|
|
|
| |||||||
3 Отбитости углов глубиной от 10 до 15 мм. шт. | 2 |
|
|
|
|
| |||||||
4 Отбитости и притупленности ребер, не доходящие до пустот, глубиной более 5 мм, длиной по ребру от 10 до 15 мм. шт. |
2 |
|
|
|
|
| |||||||
5 Трещины протяженностью по постели полнотелог кирпича до 30 мм, пустотелых изделий не более чем до первого ряда пустот- на всю толщину, шт. |
1 |
|
|
|
|
| |||||||
на ложковых гранях | 1 |
|
|
|
|
| |||||||
на тычковых гранях | 1 |
|
|
|
|
|
Количество трещин в кирпиче ограничивается, так как они понижают физико-механические свойства изделия. Допускается на ложковой и тычковой гранях не более чем по одной сквозной трещине протяженностью до 30 мм по постели полнотелого кирпича или не более чем до первого ряда пустот для пустотелого кирпича. Полнотелый кирпич, имеющий сквозную трещину более 30 мм, или пустотелый кирпич со сквозными трещинами более чем до первого ряда пустот в половину ложковой и тычковой грани, а также изделия, состоящие из парных половинок, относятся к половняку. Содержание его в партии допускается не более 5%.
Недожог или пережог кирпича является браком и запрещается к поставке потребителю. Степень обжига определяют сравнением отобранных образцов с эталоном кирпича нормального обжига, полученного с завода-изготовителя и хранящегося в лаборатории. Недожженные изделия имеют низкую прочность и морозостойкость, пережженные - повышенную прочность, но теплопроводны.
Результат испытаний записывают в Таблицу 3.3.1.
3.2 Определение средней плотности (ГОСТ 7025-91)
По средней плотности (г/см3) кирпичи подразделяют на эффективные со средней плотностью для кирпича до 1,4, условно эффективные со средней плотностью кирпича от 1,4. Обыкновенный кирпич имеет среднюю плотность выше 1,6 г/см3. Чем меньше средняя плотность материала, тем меньше его коэффициент теплопроводности, то позволяет уменьшить толщину стены.
Оборудования и материалы: используемые образцы кирпича, измерительная линейка, технические весы, сушильный шкаф.
Проведение испытаний. Среднюю плотность кирпича с учетом пор и пустот определяют на трех кирпичах, предварительно высушенных до постоянной массы при температуре 105..1100С. Образцы должны соответствовать требованиям стандарта по форме. Внешнему виду и размерам.
Кирпич взвешивают, затем измеряют размеры и длину, ширину, и толщину с точностью до 1 мм. Каждый линейный размер вычисляют как среднее арифметическое значение из трех измерений каждой стороны, по краям и посередине. Умножая длину на ширину и толщину, вычисляют его объем.
Обработка результатов. Среднюю плотность. Отдельного образца вычисляют по формуле:
где ρс- средняя плотность, г/см3; m- масса образца, высушенного до постоянной массы, г; Vc- объем образца, см3.
Среднюю плотность материала вычисляют как среднее арифметическое значение результатов испытания трех образцов с погрешностью до 0,01 г/см3. Полученные данные записывают в таблицу 2.
Таблица 3. 2 Определение средней плотности
Показатель | Номер образца | ||
1 | 2 | 3 | |
Масса сухого образца, г |
|
|
|
Размеры: |
|
|
|
Длина L, см |
|
|
|
Ширина b, см |
|
|
|
Толщина h, см |
|
|
|
Объем V, см3 |
|
|
|
Средняя плотность отдельного образца ρс, г/см3 |
|
|
|
Средняя плотность материала ρс, г/см3 |
|
|
|
- Министерство образования и науки Республики Казахстан
- Введение
- Глоссарий «Строительные материалы»
- 2 Краткий курс лекций
- 2.1 Введение. Классификация строительных материалов. Строение и основные свойства строительных материалов Введение
- Классификация строительных материалов Строительные материалы классифицируются по различным признакам.
- Требования предъявляемые к строительным материалам
- Физические свойства
- Гидрофизические свойства материалов
- Теплофизические свойства материалов
- Физические свойства технологического характера.
- Комплексные свойства материалов.
- Эстетические свойства.
- 2.2 Природные каменные материалы и сырье для производства строительных материалов из горных пород
- Изверженные породы. Глубинные породы применяемые в строительстве - гранит, сиенит, диорит, габбро.
- Осадочные породы. Осадочные породы - являются основанием и средой для различных сооружений и доступны в качестве строительного материала.
- 2.3 Материалы, получаемые термической обработкой минерального сырья.
- 2.3.1 Керамические изделия
- Подготовку сырья: – обогащение, дробление и выделение примесей;
- Классификация керамических изделий по назначению.
- Основы производства стекла.
- Способы формования стеклянных изделий
- Классификация стеклянных материалов.
- Защита металлов в условиях пожара. Незащищенные стальные конструкции используют при до t° - 600 °с. Для повышения предела огнестойкости металлических конструкций их покрывают:
- 3.4.1 Воздушные вяжущие вещества
- Гипсовые и гипсобетонные материалы и изделия
- Известь воздушная. Сырье и принципы производства
- 2.4.2 Гидравлические вяжущие вещества
- Принципы производства цемента
- Основные свойства материалов на основе цементов
- 2.5 Строительные материалы на основе неорганических вяжущих веществ
- 2.5.1 Бетоны. Тяжелые бетоны. Легкие бетоны
- Тяжелые бетоны
- Легкие бетоны
- 2.5.2 Силикатные материалы и изделия. Асбестоцементные изделия Силикатные материалы и изделия
- Асбестоцементные изделия
- 2.5.3 Строительные растворы и сухие строительные смеси
- Заполнители в качестве мелкого заполнителя для приготовления строительных растворов применяют следующие материалы:
- 2.6 Строительные материалы на основе органического сырья
- Сортамент лесных материалов.
- Свойства древесины.
- 2.6.2 Полимерные материалы
- Номенклатура материалов и изделий из полимеров.
- 2.7 Строительные материалы специального назначения
- 2.7.1 Кровельные, гидроизоляционные и герметизирующие материалы.
- Гидроизоляционные материалы
- Герметизирующие материалы
- 2.7.2 Теплоизоляционные и акустические материалы
- 2.7.3 Отделочные материалы Классификация отделочных материалов.
- 2.8 Композитные материалы
- Преимущества композиционных материалов
- Понятие о кристаллических и амфорных телах. Понятие о твердости, износостойкости их размерность.
- Ход работы:
- 1.1 Определение плотности.
- 1.2 Определение плотности на образцах неправильной формы
- Плотность вычисляют по той же формуле
- Объем образца определяют из выражения
- 1.3 Определение плотности (насыпной) сыпучих материалов
- 1.4 Определение удельной массы
- 1.5 Определение весового и объемного водопоглощения
- 1.6 Определение пористости и пустотности материала
- 1.7 Определение морозостойкости строительных материалов
- 2.1 Изучение свойств породообразующих минералов
- 2.2 Основные определения и понятия
- 3.3 Определение марки кирпича
- Предел прочности при изгибе считают по формуле
- Значение относительного удлинения, б, %, вычисляют по формуле
- 6.I Определение тонкости помола гипса
- 6.3 Определение сроков схватывания гипсового теста
- 6.4 Определение предела прочности при изгибе и сжатии образцов из гипса
- 7. 1 Определение содержания в извести активных СаО и MgО
- 7.2 Определение содержания в извести непогасившихся зерен
- 7.3 Определение температуры и скорости гашения извести
- Результаты испытания записывают в таблицу
- Определение сроков схватывания цементного теста (гост 310.3-76)
- Определение равномерности изменения объема цемента (гост 310.3-76)
- 9.2 Определениезернового состава щебня (гравия)
- 9.3 Определение прочности щебня (гравия)
- 10.1 Материалы рекомендуемые для бетона
- Назначение марки цемента в зависимости от класса бетона
- 10.2 Подбор состава бетона по первому способу
- 10.3 Экспериментальная проверка и корректировка состава бетона
- 10.4 Производственный состав бетона и расчет материалов на замес бетономешалки
- 10.5 Подбор состава бетона с химическими добавками
- 10.5 Подбор состава бетона по второму способу выполняют в такой последовательности:
- 10.6 Выполняем расчет ориентировочного состава бетона
- Пустотность щебня, определенная по формуле , составляет
- 10.7 Вычисляем расход материалов в киллограммах на пробный замес бетона после корректировки содержания материалов
- Состав бетона можно выразить в виде соотношения:
- 11.1 Определение прочности бетона при сжатии
- 11.2 Определение прочности бетона на осевое растяжение
- 11.3 Определение прочности бетона на растяжение при изгибе
- 11.3 Определение морозостойкости бетона (гост 10060.0-95)
- 12.1 Изучение строения древесины. Работа с каталогами образцов древесины
- 3.12. 2 Определение физических свойств древесины
- В тангентальном направлении
- Объемную усушку Voвычисляют с точностью до 0,1 % по формуле
- 12.3 Определение предела прочности при сжатии вдоль волокон
- - Для образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности
- Предел прочности образцов пересчитывают на влажность 12 % по формуле
- 13.1 Определение гранулометрического состава
- 13.2 Исследование зависимости коэффициента вспучивания вермикулита от технологических факторов
- 13.3 Подбор оптимальной продолжительности вспучивания
- 14.1 Определение теплостойкости пластических масс по Мартенсу
- 14.2 Определение твердости пластических масс по Бринеллю
- 15.3 Определение маслоемкости.
- 15.4 Определение цвета
- 15.5 Определение вязкости
- 3.15.6 Определение скорости высыхания
- 2 Вопросы для подготовки к Рубежному контролю и экзаМену
- 2.1 Темы и вопросы для подготовки для рубежного контроля
- 2.2 Дополнительные вопросы для подготовки к экзамену