Характеристика осадочных пород
Характеристика магматических (изверженных) горных пород
| Горные породы | Основные физико- механические свойства | Структурно-текстурные признаки | Физико-механические и технологич | ||||||
| предел прочности при расколе, МПа, более | степень хрупкости, более | энергоемкость (удельная работа при статической нагрузке), более | вод | ||||||
| 1. | Породы (свежие) прочностью при сжатии более 120 МПа; морозостойкость более F200 | Породы полнокристаллической структуры (мелко-, средне- и крупно-) плотные, поверхность раската шероховатая | |||||||
| Граниты, | |||||||||
| сиениты, | |||||||||
| диориты, | 0.8 | ||||||||
| порфиты, | |||||||||
| диабазы, | |||||||||
| габбро | |||||||||
| 2. | Породы (свежие) прочностью при сжатии более 120 МПа; морозостойкость более F50... 200 | Породы мелко- и скрытокристаллической структуры, плотные, реже пористые, поверхность раскола гладкая или слабошероховатая | |||||||
| Лимариты, | |||||||||
| дезиты, | |||||||||
| шрахиты, | 0.2 | ||||||||
| базальты | |||||||||
| 3. | Породы пониженной прочности (частично затронутые выветриванием), прочностью при сжатии от 80 до 120 МПа. морозостойкость F50... 100 | Породы полно-, мелко- и скрыто кристаллической структуры от плотной до сильнопористой текстуры, поверхность раскола от гладкой до шероховатой | |||||||
| Граниты, | |||||||||
| сиениты, | |||||||||
| диориты, | |||||||||
| порфиты, | 0,5 | ||||||||
| диабазы, | 0,5 | ||||||||
| андезиты, | 0,4 | ||||||||
| габбро, | |||||||||
| лимариты, | |||||||||
| трахиты | |||||||||
Осадочные горные породы залегают в верхних слоях земной коры. В общей толще земной коры осадочные породы составляют примерно 5 %. Скальные горные породы осадочного происхождения (известняки, доломиты, гипс, ангидрит, песчаники, конгломераты, брекчии), в отличие от магматических, в той или иной мере растворимы в воде и снижают свою прочность при водонасыщении, за исключением сцементированных пород с кремнистым цементом.
Осадочные породы органогенного происхождения образовались в результате уплотнения и цементации отмерших организмов, отличаются значительной пористостью и многие из них растворяются в воде.
В дорожном строительстве используют карбонатные (известняки, мел, известняки-ракушечники) и кремнистые (диатомиты, трепелы, опоки) органогенные осадочные породы.
Осадочные породы химического происхождения образовались в результате выпадения из растворов химических осадков. Наиболее распространенными являются доломиты, магнезиты, известняковые туфы, гипс, ангидрит. Для осадочных пород химического происхождения характерна растворимость в воде и наличие пустот и трещин.
Характеристика осадочных пород
| Физико-механические и технологич | ||||||
| Горные породы | Основные физико-механические свойства | Структурно-текстурные признаки | предел прочности при расколе, МПа, более | степень хрупкости, более | энергоемкость (удельная работа при статической нагрузке), более | вод |
| 1. | Породы (свежие и затронутые выветриванием) прочностью при сжатии 60 МПa; морозостойкость F25...150 | Породы от плотнокристаллических до слабоцементированных зернистых, площадь раскола от гладкой до слабошероховатой | 0,6 | |||
| Песчаники | ||||||
| 2,5 | 0,5 | |||||
| 0,1 | ||||||
| 2. | Породы (свежие и затронутые выветриванием) прочностью при сжатии 60...150 МПа; морозостойкость F25...150 | Породы от плотнокристаллических до слабоцементированных зернистых, площадь раскола гладкая и шероховатая | ||||
| Известняки и доломиты | 2,5 | 0,5 | ||||
| 0,4 | ||||||
| 0,0 | ||||||
| 0.0 |
Метаморфические горные породы образовались в результате изменения магматических (изверженных) и осадочных горных пород под влиянием высокой температуры, давления, химически активных веществ. В результате метаморфизма первичные породы в большей или меньшей степени могут изменять текстуру, минералогический, а иногда и химический составы. Метаморфизация изверженных пород, как правило, ухудшает их физико-механические свойства. Метаморфизация осадочных пород, наоборот, улучшает механические свойства. К наиболее часто встречающимся в недрах земной коры метаморфическим породам относят гнейсы, кварциты, мрамор.
Гнейсы - горные породы грубо- или тонкосланцеватой „ ленточной текстур, получившиеся в результате видоизменения гранитов, гранодиоритов и др. В гнейсах минералы как бы сжаты и располагаются параллельно некоторой плоскости, что обуславливает неодинаковые их свойства в разных направлениях. Обычно гнейсы в направлении, перпендикулярном к сланцеватости, обладают значительной прочностью при сжатии (150...200 МПа), но наличие хорошо выраженной сланцеватости в ряде случаев несколько ограничивает область применения в дорожном строительстве. При дроблении гнейсов на щебень образуется заметное количество плоских и вытянутых щебенок, что снижает качество щебня.
Кварциты - равномерно кристаллическая, плотная горная порода, состоящая из мелких зерен кварца, сцементированных кремнистым веществом. При этом цементирующее вещество отличимо (без микроскопа) от зерен кварца. Кварциты характеризуются большой плотностью, прочностью, хрупкостью и твердостью, при разломе они образуют гладкую поверхность с острыми режущими ребрами. Кварциты используют для строительных работ в виде бутового камня, щебня, реже - шашки для мощения.
Мрамор - плотный кристаллический известняк, состоящий, в основном, из тесно сросшихся кристаллов кальция (кальцитовый мрамор). Часто в мраморах наблюдаются примеси магнезита. Иногда эта примесь настолько значительна, что порода носит название доломитового мрамора. Цвет чистого мрамора - белый, но в зависимости от примесей он может быть красным, серым, черным и др. Вследствие высоких механических свойств (прочность при сжатии от 50 до 100 МПа) и красивого рисунка, мрамор применяют для различных отделочных и декоративных работ. Разновидности мрамора, непригодные для изготовления штучных изделий, а также отходы при обработке дробят для получения мраморной крошки и порошка, которые применяют как заполнители в мозаичных и асфальтобетонных работах в качестве минерального порошка.
Обломочные горные породы (механические осадки)
К обломочным горным породам или механическим отложениям относят продукты выветривания изверженных, метаморфических или ранее образованных осадочных пород. Различают рыхлые и сцементированные обломочные породы.
По крупности окатанных обломков рыхлые горные породы условно делят на валуны, гальку, гравий, песок.
Валунный камень - грубокатанные, преимущественно округлой формы, обломки скальных пород размером более 100 мм. Валуны размером до 250 мм называют сырцом, так как их можно применять для дорожных работ (например, мощения) без дополнительной обработки. Более крупные валуны используют для получения шашки, щебня.
Галька представляет собой окатанные водой обломки горных пород размером от 100 до 70 (40) мм. Она обладает теми же свойствами, что и мелкий валунный камень. Качество гальки обуславливается петрографическим составом породы, крупностью и формой обломков, а также степенью выветривания. Гальку применяют для устройства оснований, дренажей, но чаще измельчают и используют как щебень.
Гравий - рыхлая горная окатанная порода размером частиц от 5 (3) до 70 мм.
В природе в чистом виде гравий встречается редко. Если в гравии содержится более 50 % песчаных частиц, то смесь называют песчано-гравийной (ПГС), а если менее 50 % - гравийно-песчаной (ГПС). По зерновому составу для устройства оснований используют ПГС до 70 мм, а для устройства покрытий - до 40 мм. Показатели, характеризующие механические свойства гравия