Табиғи тас материалдар және құрылыс материалдары өндірісіне арналған шикізаттар (2 - дәріс)

1. Халықаралық білім беру корпорациясы

2-дәріс. Табиғи тас материалдар және құрылыс
материалдары өндірісіне арналған шикізаттар. –
1 сағат

2. Лекцияның жоспары:

Қазақстан Республикасының құрылыс материалдары
кәсіпорындарының
минералды-шикізаттық
базасы:
табиғи және жасанды шикізаттық материалдар, өндірістік
жолайы өнімдер.
Тау жыныстарының генетикалық жіктелуі және олардың
негізгі белгілері. Минералдар және олардың негізгі
сипаттамалары.
Тау жыныстарын әзірлеу технологиясы мен табиғи тас
материалдарын өндіру және оларды қираудан қорғау
туралы негізгі мәліметтер. Табиғи тас материалдарының
номенклатурасы, негізгі қасиеттері және қолданылу
саласы.
Жергілікті тас материалдарды пайдаланудың техникаэкономикалық тиімділігі.

3.

СӨЖ-ге тапсырма
Құрылыс материалдары стандартизациясы
ОСӨЖ-ге тапсырма
1. Композиттер туралы түсінік
2. Табиғи тастың коррозиясы және оны одан
қорғау шаралары.

4.

Тау жынысы деп құрамы түрақты, бір
минералдан - мономинералдан, немесе
бірнеше минералдан - полиминералдан
тұратын минералдық массаны айтады.
Мономинералдық тау жыныстарына - кварц
құмы, гипс, магнезит жатады, ал
полиминералдыққа - гранит, базальт, порфир
т.б. жатады.
Минерал деп жер қойнауындағы физикалық
және химиялық процестердің өсерінен пайда
болған химиялық құрамы мен физикалық
қасиеттері біркелкі денені айтады.

5.

өндеусіз пайдаланылатын
тас материалдар (құм,
жұмыр тас)
өңдеу арқылы
алынатын
материалдар
(қиыршық тас,
тақталар, өңдеулік
материалдар)
Табиғи тас
материалдар
құрылыста
төмендегі
мақсаттар
үшін кеңінен
қолданылады:
жасанды тас материалдар
алу үшін - кірпіш, шыны,
бетон, құрылыс ерітінділері
тау жыныстары
сонымен қатар
минералдық тұтқыр
заттар алу үшін
қолданылады (гипс,
әк, цемент)

6.

Тау жыныстылар классификациясы
Магмалық
тау
жыныстылар
ГРАНИТ құрылымы
Шөгінді тау
жыныстылар
Метаморфты
тау
жыныстылар
МРАМОР құрылымы

7. Тау жыныстарының жіктелуі

Тау жыныстары генетикалық жіктемесіне байланысты үш үлкен
топқа бөлінеді: магмалық, шөгінді, метаморфтық
а) Магмалық тау жыныстары (м.т.ж) жер қойнауындағы
магманың қысыммен жер бетіне шығып қатуының нәтижесінде
пайда болған (мысалы вулкан арқылы).
М.т.ж. үшке белінеді:
Жер асты тастары (глубинные) - жоғарғы жер қабаттарының
қьгсымы-мен жәй біркелкі суудың нөтижесінде пайда болған.
Ағылып шыққан тау жыныстары (излившиеся) - жер бетіне
шыққан магманың тез сууының нәтижесінде пайда болған.
Сынық тау жыныстары (обломочные) - вулкан атылған кезде
жер бетіне қысымның күшінен лақтырылған, бөлшектелген
массалар (пемза, вулкан күлі). Оның бір бөлегі өткен уақыттың
өтуі нөтижесінде цементтелген. Мысалы оған вулкан туфы
жатады.

8.

б) Шөгінді тау жыныстары магмалық тау жыныстарының
табиғат әсерінен өзгеруінің нәтижесінде пайда болған.
в) Метаморфтық тау жыныстарының бірінші мен екінші
топтағы тау жыныстарының жер қойнауындағы физикалықхимиялық процесстердің әсерінің нәтижесінде пайда болған.
Магмалық тау жыныстар
Құрылыста қолданылатын магматикалық жыныстардың
химиялық құрамы негізінен үш қосылыстан тұрады:
кремнезем, силикаттар мен алюмосиликаттар (кварц, дала
шпаты және темір-магнезиальды минералдар).
Әрбір минерал химиялық құрамынан басқа түрлі физикалық
қасиеттерімен (тығыздық, қаттылық, төзімділігі мен түсі)
сипатталады.
Негізгі минералдарға: кварц, опал, коалинит, кальцит,
магнезит, доломит, гипс, ангидрит жатады.

9. Магмалық тау жыныстылардың құрылымы

10. Қазақстандағы гранит түрлері

11.

12. Кестеде маңызды магматикалық тау жыныстарының түрлері мен олардың құрылыстық қасиеттері көрсетілген.

Негізгі
жыныс
құрайтын
материалдар
Орташа
тығыздығы,
кг/м3
Сығылу
кезіндегі
беріктілік
шегі, МПа
Кварц, дала
шпаты, слюда
2600...2800
100....250
Кварцті емес
Дала шпаты,
порфир, трахит слюда
2600...2800
100....280
2800...З000
150....300
2900...3300
200....500
Жыныстар
Sі02-ның
мөлшеріне
байланысты
сипаттамасы, %
Тереңдетілген
Қышқыл (65....76)
Гранит
Кварцты
порфир
Орташа (52....62)
Сиенит
Негізді
(<52)
Диорит
Ағылған
Андезит,
порфирит
Дала шпаты,
кара түске
боялған
минералдар
Габбро,
Диабаз, базальт Қара түске
лаббрадорит
боялған
минералдар,
дала шпаттары

13. Шөгінді тау жыныстар

Шөгінді тау жыныстар литосфераның құрамында тек қана 5% бөлігін алып
жатыр, бірақ олар жер бетінің 75% бетінде таралған. Бұл жыныстардың
ерекшелігі, олардың жерде қабаттас болып орналасады. Көбінесе шөгінді
жыныстар құрылымы кеуекті және тығыз магматикалық жыныстарға
қарағанда беріктілігі төмен. Түзілу жағдайына қарай шөгінді жыныстар үш
топқа белінеді: механикалық, химиялық, органогенді шөгінділер.
Механикалық шөгінділер — тау жыныстарының жел ұру процесстерінің
(судың, желдің, температураның ауытқуынан, қату мен еру және
атмосфераның басқа факторларынан) әсерінен қирауы немес ыдырауы
нәтижесінде түзілген.
Химиялық шөгінділер - заттардың шөгіндіге түсу нәтижесінде түзілген. Яғни
тау жыныстарының бұзылуы кезінде су ерітінді құрамына енуін білдіреді.
Олар орта жағдайының өзгеруі салдарынан түрлі құрамдағы ерітінділердің
әрекеттесуі мен булануы кезінде пайда болған (гипс, ангидрит, магнезит,
доломит пен әктас туфтары).
Органогенді шөгінділер - су бассейніндегі майда жануар организмдері мен
өсімдік әлемінің өлуі нәтижесінде түзілген. Көптеген теңіз организмдері тірі
кезінде судан кальций тұздарын, ерітілген кремнеземді өзінің қаңқасын,
қабыршағын, сауытын жасау үшін алады. Олар өлгеннен кейін су түбіне
шөгіліп, нығыздалып органогенді жыныстар қабаттарын құрайды.
Құрылыстық мақсаттар үшін бор, әртүрлі әктастар, диатомиттер мен
трепелдер қолданылады.
Көптеген шөгінді жыныстарды басқа құрылыс материалдарын алу үшін
шикізат есебінде, ал кейбірін бірден құрылыс тасы түрінде қолданады.

14.

Құм мен тас - әртүрлі тау жыныстарының желдің ұруы нәтижесінде пайда болған
тау жыныстары. Түзілген құм дәндерінің өлшемдері 0,16....5 мм, ал жұмыр тастың
өлшемі 5....70 мм құрайды.
Саздар дала шпаты тау жыныстарының (гранит, гнейс пен басқалар) желдің өсері
негізінде жұқа сынықты шөгінділердің пайда болуы арқылы түзілген. Құрамы
жағынан саздар кварц, слюда дәндерінен, темір тотығы, кальций және магний
карбонаттарынан тұрады. Каолинитті саздар (каолин) ақ түс және қосымшалардың
түрі мен мөлшеріне қарай түсі қара түске дейін езгереді. Саз суланса пластикалық
қасиетке ие болады, ал күйдірілгеннен кейін тасқа айналады. Олар керамикалық
өнеркәсіп пен цемент өндірісінің негізгі шикізаты болып табылады.
Гипс пен ангидрит - химиялық процестер нәтижесінде түзілген жыныстарға
жатады. Олар негізінен гипс минералы мен ангидриттен тұрады. Сыртқы түрі мен
физикалық-механикалық қасиеттері жағынан олардың бір-бірінен айыырмашылығы
жоқ. Олар негізінен байланыстырғыш заттарды өндіргенде және ғимараттардың
ішкі қабырғаларын қаптама материалы ретінде қолданады.
Магнезит - негізінен магнезит минералынан тұратын, шығу тегі химиялық түрде
түзілген жыныс. Оны отқа шыдамды бұйымдар жасау үшін және аздап
байланыстырғыш заттар алу үшін пайдаланады.

15. Кейбір жыныстардың құрамы мен қасиеттері кестеде көрсетілген.

Жыныс түрі
Құрайтын негізгі
минералдар
Тығыздығы, кг/м3
нақты
орташа
Сығылу
кезіндегі
беріктілік шегі,
Мпа
Тығыз әктас
Кальцит, доломит
2600...2800
1800...2600
15.. .100 (кейбір
кезде
180-ге дейін)
Кеуекті әктас:
қабыршақ әкті
туф
Кальцит, доломит
2600... 2800
900....1800
0.4...15
Кальцит
2600... 2800
1400....1800
5...15
(кейбірі 80-ге
дейін)
Доломит
2500...2900
2200...2800
15...200
Кварц, опал
Кварц, кальцит
2500...2900
2300...2600
30...200 және
оданда жоғары
Доломит
Құм:
кремний-әкті

16. Шөгінді тау жыныстылар құрылымы

17. Метаморфтық тау жыныстар

Метаморфтық (түрі өзгертілген) жыныстар ағылған және шөгілген жыныстардың
құрамы мен құрылымының өзгеруі нәтижесінде табиғатта түзіледі. Метаморфизм
процесі балқусыз және ерітілмей жоғары қысым және жоғары температурада
жүреді. Мұндай жағдайлар тау түзілу нәтижелері арқасында бастапқы
жыныстардың жер астына енуі кезінде болады. Оның нәтижесінде минералдар
қайта кристалданып, құрылымы қатты өзгереді. Яғни, өте тығыз және көп жағдайда
кристалды құрылымы жақсартылған, тіпті жаңа минералдар түзіледі. Бұл
жыныстар түгелімен түрі өзгертілген болады (мысалы, мрамор).
Метаморфтық жыныстардың минералдық құрамы бастапқы магмалық және шөгінді
жыныстарға ұқсас. Метаморфтық жыныстардың текстурасы сланецті (гнейс, сазды
сланецтер) және массивті (мрамор мен кварциттер) болып келеді.
Сланецті құрылым біржақты қысым жағдайында түзілген және түрі өзгертілген
жыныстарғатән. Мұндай құрылым метаморфтық жыныстардың құрылыстық
қасиеттерін нашарлатады. Атап айтқанда, беріктілік пен аязға төзімділік, ал
қасиеттері томендейді, бірақ сланец жазықтықтары бойынша бөлінуі оңайлайды.
Массивті құрылым жан-жақты қысым жағдайында түзілген және түрі өзгертілген
жыныстарға тән. Осының нәтижесінде бастапқы жыныс қайта кристалданып және
нығыздалып кристалдары бір-бірімен байланысқан монолитті жыныс болады.
Шөгінді жыныс тардан пайда болсада, оларға қарағанда мұндай жыныстар-дың
тығыздығы жоғары болады.

18. МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ТАУ ЖЫНЫСТЫЛАРДЫҢ ҚҰРЫЛЫМ ТҮРІ

19. Тау жыныстарының құрамындағы негізгі минералдар. Олардың қасиеттері.

Тау жыныстарының негізгі минералдарына - кварц, дала шпаты, слюда,
карбонат, сульфат және темір-магнезиальды (немесе қара түске боялған)
минералдар жатады.
Кремнезем группасы. Кең тараған, бұл группаға - опал, халцедон, шөгінді
кварц жатады.
Опал (SiO2*nН20) - аморфты минерал, су 2-14%-ке дейін кейде 34% болады.
Түссіз немесе сүт сияқты аппақ, қоспалардың құрамына байланысты
сарғыш, көгілдір, немесе қара болуы мүмкін. Тығыздығы ρ =1,9-2,5 г/см3.
Халцедон (SiO2) - құмның бір түрі. Ақ түсті, боз, ақшыл сары, жасыл болуы
мүмкін. ρ = 2,6 г/см3. Хальцедон опалдан кристализация нәтижесінде
алынады.
Кварц (SiO2) кремний жыныстарында жиі кездеседі.
Карбонат группасы - кальцит, доломит, магнезит жатады.
Кальцит СаСОэ түссіз немесе ақ түсті қоспалардың әсерінен қызғыш,
көгілдір болуы мүмкін. Шыны тәріздес жыл-тырайды. ρ = 2,7 г/см3.
Түрлердің бірі – арагонит. Жер бетінде арагонит түрақты емес. Кальцитке
айналып кетеді.
Доломит (СаСO3*МgCO3) немесе Са[МgCO3)] түссіз, ақ, немесе жиі сарғыш
түсті болып кездеседі. Шыны тәріздес жылтырайды. ρ = 2,8 г/см3.
Магнезит МgCO3 - түссіз, ақ, сары немесе қоңыр минерал. ρ = 3,0 г/см3.

20.

Сазды минералдардың тобы
Бұл топтың минералдары сулы алюмосиликаттарға жатады. Ең маңыздылары: каолинит,
монтмориллонит, гидрослюда.
Каолинит А12O3*2SiO2*2Н2О. Ақ, кейде жасыл түсті минерал. ρ = 2,6 г/смЗ. Қолға майлы сияқты
болып сезіледі. Каолинит дала шпатының, слюданың немесе басқа силикаттардан бөлінуінен пайда
болады. Каолинит - каолин саздарын құрайды.
Гидрослюда - слюда химиялық бөліну процесстері нәтижесінде пайда болған. Мысалы құрылыста
вермикулит алу үшін қолданылады (жылу сақтағыш материал). Вермикулит қыздырғанда 20 есе
үлкейеді. Сондықтан жеңіл толтырғыш ретінде бетондардың құрамында қолданылады.
Монтмориллинит - бентонит саздарын құрайды.
Сульфат тобы
Кең тараған минералдар - гипс және ангидрит.
Гипс СаSO4*Н2O - ақ немесе түссіз кристалдардың жиын-тығы, кейде көгілдір, сары, қызғылт
түстерге боялған түрде кездеседі. Шыны тәріздес жылтырайды.
ρ =2,6 г/см3.
Ангидрит СаSO4 - ақ, көгілдір минерал. Шыны тәріздес жылтырайды. ρ =3,0 г/см3.
Темір-магнезиалды силикаттар тобы
Бұл топтың минералдары қара түсті, сондықтан негізінен қара түс минералдар деп аталады.
Күрделі химиялық құрамы бар.
Негізінен магний және темір силикатынан тұрады. Тығыздығы р =3000-3600 кг/м3.
Ең кең тарағаны - пироксен, амфибол,оливин.
Пироксен (авгит) ρ =3,2-3,6 г/см3.
Амфибол - ρ =3,1-3,5 г/см3.
Оливин -жасыл түсті минерал. Түрлерінің бірі - хризотил асбест асбестоцемент өндірісінде кеңінен
қолданылады.

21. Тау жыныстарынан алынатын негізгі материалдар мен бұйымдар

Тасты бұйымдар мен бөлшектерді дайындау
барысында мынадай технологиялық процестердің
болатындығын алдын ала еске алған жөн:
тұтас жыныстан ірі блоктарды кесіп алу;
блоктың қырларын өңдеу;
блоктарды жеке бұйымдар немесе тасты плиталарға
бөлу;
бұйымдар мен тасты плиталарға керекті пішіндер
мен беттік фактурасын беру.
Қатты жыныстардан дайындалған жеке
бұйымдарды аралауға, тегістеуге және теп-тегіс етіп
жылтыратуға болады.
Беттері "жартас" немесе "тон" сияқты өңделеді.

22. ВИДЫ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ГОРНЫХ ПОРОД

23.

Тығыздығы бойынша тас материалдар жеңіл (ρ≤1,8
г/см3) және ауыр(ρ 1,8 г/см3) болып бөлінеді
Сығым беріктігі бойынша келесі маркалары болады
(МПа): 0,4; 0,7; 1,5; 2,5; 3,5; 7,5; 10; 12,5; 15; 20; 30; 40;
50; 60; 80 и 100.
0,4 - 20 маркалары жеңіл тастарға тән
Аязға төзімділігі бойынша маркалары – 10; 15; 35;
100; 150; 200; 300 и 500
Суға төзімділік Кр=0,6-0,8

24.

Қабырғалық материалдар ретінде қолданылатын
табиғи тастардың қасиеттері: беріктік шегі 0,14-тен
40 Мпа-ға дейін; су сіңірімділігі 30% көп емес
(массасы бойынша).
Құрылыста кең қолданылатын табиғи қабырғалық
тастардың келесі маркалары бар:
ұлутас - 4; 7; 10; 15; 25; 25; 50;
жанартаулық туфтар, майда кеуекті әктастар - 3,5;
5,0; 7,5; 100; 150; 200.
Жеңіл тасты жыныстардың орташа тығыздығы бір-
бірінен ерекшеленеді (0,9-1,8 г/см3). Жеңіл
жыныстардан алынған қабырғалық тастардың
жұмсару коэффициенті 0,6 аз болмауы керек.

25. ПРОИЗВОДСТВО ПРИРОДНЫХ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ https://www.youtube.com/watch?v=6sRCUKYEel4

26.

27.

28.

29.

30.

31. ПОЛУЧЕНИЯ ПРИРОДНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ИЗ ГОРНЫХ ПОРОД

ЩЕКОВАЯ ДРОБИЛКА
ТРАНСПОРТЕР
ГРОХОТ
ТРАНСПОРТЕР
ВАЛЬЦОВАЯ ДРОБИЛКА

32. ПРИМЕНЕНИЕ ПРИРОДНОГО КАМНЯ В КРОВЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАЛХ