Строительные материалы. Природные каменные материалы

1. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

[email protected]
Автор: Урханова Л.А.

2. ТЕМА 2. ПРИРОДНЫЕ КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

План
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Общие сведения и классификация
Магматические горные породы
Осадочные горные породы.
Метаморфические горные породы
Породообразующие минералы
Добыча и обработка природного камня
Материалы и изделия из природного камня

3. 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ

Природными каменными материалами называют материалы и
изделия, получаемые механической обработкой (дроблением,
раскалыванием, распиливанием и т.д.) горных пород с
сохранением их физико-механических и технологических
свойств.
Горные
породы – это природный каменный агрегат
определенного состава и строения, являющийся продуктом
геологических процессов и образующий в земной коре
самостоятельные тела. Все горные породы состоят их
минеральных масс
Минералы (от лат. minera - руда) – природное тело,
однородное по химическому составу, строению и свойствам,
образующееся в результате физико-химических процессов на
поверхности и в глубинах земли.
Если порода состоит из одного минерала, ее называют –
мономинеральной (кварцевые пески, чистый гипс, магнезит),
если из нескольких – полиминеральной (гранит, базальт,

4. 1. Общие сведения и классификация

Структура – это степень кристалличности, форма и размер зерен,
соотношение составных частей. По размеру зерна кристаллические
породы бывают:
- крупнозернистые (средний размер зерна более 5 мм);
- среднезернистые (1 – 5 мм);
- мелкозернистые (0,5 – 1 мм).
Равномернозернистая и неравномернозернистая структура
Текстура – отражает расположение и распределение составных
частей породы в занимаемом объеме.
Текстура отражает особенности внешнего вида:
-слоистость
-сланцеватость
-пористость
- массивность
- расцветка
- декоративность

5. Генетическая классификация горных пород

Горные породы
Магматические
Осадочные
Метаморфические
(видоизмененные)

6. гЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

МАГМАТИЧЕСКИЕ
массивные
обломочные
глубинные
(интрузивные)
излившиеся
(эффузивные)
рыхлые
цементированные
гранит
порфиры
(кварцовый
порфир)
вулканический
пепел
вулканические
туфы
сиенит
бескварцовый
порфир, трахит
вулканический
песок
вулканические
трассы
диорит
Порфирит, андезит
пемза
туфовая лава
габбро
базальт
лабрадорит
диабаз

7. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

ОСАДОЧНЫЕ
обломочные (механические
отложения)
рыхлые
цементированные
химические
органические отложения
(органогенные)
глина
песчаники
магнезит
мел
песок
конгломерат
доломит
известняк-ракушечник
лес
брекчии
гипс
трепел
ангидрит
диатомит
известняковые
туфы
опока
гравий
спонголит

8. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ
(ВИДОИЗМЕНЕННЫЕ)
из магматических
из осадочных
гнейс
кварцит
мрамор
глинистые сланцы

9.

ПОРОДООБРАЗУЮЩИЕ МИНЕРАЛЫ
Группа алюмосиликатов
Me*Al2O3 *nSiO2
Группа железистомагнезиальных
силикатов
MgO*nSiO2 *mH2O
Полевые шпаты
(ортоклаз,
плагиоклаз-альбит,
анортит)
Пироксены (авгит)
Кальцит
СаСО3
Гипс
Халцедон (агат,
кремний)
Слюды (мусковит, биотит,
вермикулит)
Амфиболы (роговая
обманка)
Магнезит
MgСО3
Ангидрит
Опал
Каолинит
Оливины (хризотиласбест)
Доломит
СаСО3·MgСО3
Барит
Группа
кремнезема
SiO2
Кварц
Монтмориллонит
Группа
карбонатов
Группа
сульфатов
CaSО4

10. ПРИМЕНЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД

1. Применение магматических пород:
Облицовочные плитки, камни для кладки сводов, устроев мостов и др.,
изделия для дорожного строительства (бортовые камни, бутовый
камень, щебень); в качестве заполнителей кислотоупорных и легких
бетонов, сырье для плавленных изделий; добавки к цементу.
2. Применение осадочных пород.
Сырье для керамических материалов, стекла, керамики, извести,
магнезиальных цементов, цемента, облицовочных плит, силикатного
кирпича, бутового камня, заполнитель для бетонов.
3. Применение метаморфических пород
Для внутренней облицовки, цветных штукатурок, декоративного бетона,
бутовой кладки, щебня, плит для мощения дорог

11. ДОБЫЧА И ОБРАБОТКА ПРИРОДНОГО КАМНЯ

Природные каменные материалы получают в
результате механической обработки горных пород
— их дробят, раскалывают, распиливают,
шлифуют, полируют, обтесывают и т.д. Для этого
обычно применяют следующие методы:
ударная
обработка, при которой с помощью
пневматических молотков с наконечниками разной
формы скалывается поверхность;
абразивная обработка:
распиливание;
шлифование;
полировка
термический метод.

12. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПРИРОДНОГО КАМНЯ

Грубообработанные каменные материалы и их применение
1 Бутовый камень (бут)
2. Щебень
3. Гравий
4. Песок
Блоки и камни
Камни и плиты для облицовки
Камни для гидротехнических сооружений
Дорожные каменные материалы
1.бортовые камни
2.брусчатка
3.колотый камень
4.колотый или булыжный камень
5.камни для облицовки
6. плиты парапетные или карнизные
7. плиты тротуарные
8.щебень, песок и минеральный порошок.
Каменные жаростойкие и кислотоупорные изделия

13. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПРИРОДНОГО КАМНЯ

Бутовый камень
Щебень гранитный
Гравий

14. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПРИРОДНОГО КАМНЯ

Песок
Бортовой камень
Брусчатка

15. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПРИРОДНОГО КАМНЯ

Колотый камень
Булыжный камень

16. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПРИРОДНОГО КАМНЯ

Камень для облицовки
Плиты тротуарные
Минеральный порошок

17. РЫХЛЫЕ (СЫПУЧИЕ) КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ. ЩЕБЕНЬ. ГРАВИЙ.

1. ГОСТ 8267 -93 «Щебень и гравий из плотных
горных пород для строительных работ.
Технические условия». (Дата последнего
изменения: 21.12.2017).
2. ГОСТ 8269.0 -97 «Щебень и гравий из плотных
горных пород и отходов промышленного
производства для строительных работ. Методы
физико-механических испытаний».
3. ГОСТ 8736 – 2014 «Песок для строительных
работ. Технические условия».
4. ГОСТ 8735 – 88 «Песок для строительных работ.
Методы испытаний».

18. РЫХЛЫЕ (СЫПУЧИЕ) КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ. ЩЕБЕНЬ. ГРАВИЙ

• щебень из горных пород: Неорганический зернистый сыпучий материал с
зернами крупностью св. 5 мм, получаемый дроблением горных пород,
гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород
или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд
(черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и
неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и
последующим рассевом продуктов дробления. По действующему стандарту
в настоящее время щебень (гравий) выпускается следующих основных
фракций: 5(3)…10 мм; 10… 15 мм; 10… 20 мм; 15…20 мм; 20…40 мм;
40…80(70) мм и смеси фракций 5(3)…20 мм.
• гравий из горных пород: Неорганический зернистый сыпучий материал с
зернами крупностью св. 5 мм, получаемый рассевом природных гравийнопесчаных смесей.
• Щебень и гравий выпускают в виде следующих основных фракций: от 5(3)
до 10 мм; св. 10 до 15 мм; св. 10 до 20 мм; св. 15 до 20 мм; св. 20 до 40 мм;
св. 40 до 80(70) мм и смеси фракций от 5(3) до 20 мм.

19. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЩЕБНЯ

20. щебень. гравий. зерновой (гранулометрический) состав.

Диаметр отверстий
контрольных сит, мм
d
0,5(d + D)
D
1,25D
Полные остатки на ситах, %
по массе
От 90 до 100
От 30 до 60
До 10
До 0,5

21. ЩЕБЕНЬ. ГРАВИЙ.

22.

Марка по дробимости
щебня из изверженных
пород
1400
1200
1000
800
600
Марка по дробимости щебня из гравия и
гравия
Потеря массы при испытании щебня, %
из интрузивных пород
из эффузивных пород
До 12 вкл.
12-16
16-20
20-25
25-34
До 9 вкл
9-11
11-13
13-15
15-20
Потеря массы при испытании, %
1000
800
600
400
щебня из гравия
гравия
До 10 вкл
Св 10 до 14
Св 14 до 18
Св 18 до 26
До 8 вкл
Св 8 до 12
Св 12 до 16
Св 16 до 24
Марка по истираемости щебня и гравия
Потеря массы при испытании, %
щебня
гравия
И1
До 25 вкл
До 20 вкл
И2
25-35
20-30
И3
35-45
30-40
И4
45-60
40-50

23. ЩЕБЕНЬ. ГРАВИЙ.

• Определение содержания зерен слабых пород. Содержание в щебне
(гравии) зерен слабых пород определяют путем их выделения по
характерным признакам.
X сл = m1/m,
где m - масса аналитической пробы, г; m1 - масса зерен слабых пород, г
Вид породы и марка по дробимости
щебня и гравия
Содержание зерен слабых пород, % по
массе
Щебень из изверженных, метаморфических и осадочных горных пород марок
1400; 1200; 1000
5
800; 600; 400
10
300
15
Щебень из гравия и валунов и гравий марок:
1000;800;600
400
10
15

24. ЩЕБЕНЬ.ГРАВИЙ.

• МОРОЗОСТОЙКОСТЬ. F15, F25, F50, F100, F150, F200, F300, F400.
Марка щебня и гравия по морозостойкости
Вид испытания
Замораживание
и оттаивание
– число циклов
– потеря массы
%, не более
Насыщение в
растворе NaCl:
– число циклов
– потеря массы,
%, не более
F15
F25
F50
F100
F150
F200
F300
F400
15
< 10
25
< 10
50
<5
100
<5
150
<5
200
<5
300
<5
400
<5
3
< 10
5
< 10
10
< 10
10
<5
15
<5
15
<3
15
<2
15
<1

25. ЩЕБЕНЬ.ГРАВИЙ.

Вид породы и марка по дробимости щебня и
гравия
Содержание пылевидных и глинистых частиц, %
по массе, не более
Щебень из изверженных и метаморфических
пород марок:
св. 800
св. 600 до 800 включ.
1
1
Щебень из осадочных пород марок:
- от 600 до 1200 включ.
- 200, 400
2
3
Щебень из гравия и гравий марок:
-1000
- 800
- 600
- 400
1
1
2
3
Щебень из валунов марок:
-1200
- 1000
- 800
- 600
- 400
1
1
1
2
3

26. Щебень. Гравий

Марка по дробимости щебня и гравия
Содержание глины в комках, % по массе, не более
Щебень из изверженных, осадочных и метаморфических
пород марок:
- 400 и выше
300, 200
0,25
0,5
Щебень из гравия и гравий марок:
1000, 800, 600, 400
0,25
Щебень из валунов марок: 1200, 1000, 800, 600
0,25
Щебень и гравий в зависимости от значений суммарной удельной эффективной
активности естественных радионуклидов Аэфф. применяют:
• при Аэфф. до 370 Бк/кг – во вновь строящихся жилых и общественных зданиях;
• при Аэфф. св. 370 до 740 Бк/кг – для дорожного строительства в пределах
территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, а также при
возведении производственных зданий и сооружений;
• при Аэфф. св. 740 до 1500 Бк/кг – в дорожном строительстве вне населенных
пунктов.

27. ПЕСОК СТРОИТЕЛЬНЫЙ

• Песок
– неорганический сыпучий материал с
крупностью зерен до 5мм.
• В зависимости от зернового состава и содержания
пылевидных и глинистых частиц песок подразделяют на
два класса:
• класс I;
• класс II.
• зависимости от крупности зерен (модуля крупности)
песок классов I и II подразделяют на группы:
• песок класса I – повышенной крупности, крупный,
средний и мелкий;
• песок класса II – повышенной крупности, крупный,
средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий.

28. ПЕСОК СТРОИТЕЛЬНЫЙ

• По происхождению бывают пески природные (речные и
морские, намывные), из песчано-гравийных смесей (ПГС)
и искусственные (дробленые, фракционированные,
высевки или отход дробления горных пород).
• Пески из отсевов дробления в зависимости от прочности
исходных горных пород можно разделять на марки.
Изверженные и метаморфические горные породы
должны иметь предел прочности при сжатии не менее
60 МПа, осадочные – не менее 40 МПа.

29. песок строительный

Группа песка
Модуль крупности Мк
Повышенной
крупности
Св. 3,0 до 3,5
Крупный
Св. 2,5 до 3,0
Средний
Св. 2,0 до 2,5
Мелкий
Св. 1,5 до 2,0
Очень мелкий
Св. 1,0 до 1,5
Тонкий
Очень тонкий
Класс
песка
Группа песка
Содержание зерен
крупностью, в процентах
по массе
Св.
10
мм
Св. 5
мм
Менее
0,16 мм
Повышенной
крупности,
крупный и
средний
0,5
0,5
5
мелкий
0,5
5
10
5
20
10
Св. 0,7 до 1,0
Повышенной
крупности
5
15
15
До 0,7
Крупный и
средний
Мелкий и
очень мелкий
0,5
10
20
Тонкий и
очень тонкий
Не допускается Не норм.
I
II

30. ПЕСОК СТРОИТЕЛЬНЫЙ