Каталог
  

Плотность известняка


Насыпная плотность известнякового щебня

Уникальность известнякового щебня состоит в разнообразии областей его использования. Его применяют при строительстве дорог, автостоянок, зданий, художественном оформление территории, производстве ЖБИ.

Также он используется в качестве сырья для получения многих полезных веществ (стекла, пластмасс, соды, кримплена и др.). Приведены насыпная плотность и другие характеристики известкового щебня в сопоставлении с характеристиками щебня гранитного

Свойства

Использование известняка известно со времен строительства египетских пирамид. Огромные строительные блоки, из которых составлены эти памятники истории и архитектуры, имеют известковую природу. Возраст этих сооружений составляет, по некоторым оценкам, примерно 5000 лет.

Фигура сфинкса, расположенная поблизости, имеет еще более древнее происхождение.

Это характеризует качество данного строительного материала. Изначально поверхности внешних строительных блоков пирамид были отполированы до зеркального блеска, отчего сооружения издалека производили впечатление драгоценных кристаллов.

Основной химический компонент материала – CaCO3, часто в присутствии соединений марганца, кремния, железа.

Имеется множество разновидностей известняка, таких как ракушечник, туф, мел, пизолитовый известняк, мергель (смесь глины с кальцитом), кристаллическая скальная порода.

Коралловые рифы также являются разновидностью этого материала. Все перечисленные материалы существенно различаются по своим физическим характеристикам и области использования. Отличается также и цвет минералов, но преобладает белый цвет

Использование

Область использования известняка крайне разнообразна. В этом отношении он уникален. В качестве сырья при любом использовании известняка служит известняковый щебень. Он используется при прокладывании железнодорожных путей.

Данный материал необходим при строительстве автомобильных дорог, возведении зданий, автостоянок.

Его широко используют при создании дизайна приусадебных участков и магистралей, производстве ЖБИ и т. д.

Удельный вес кристаллических пород известняка равен 2600 кг/м3, а вот вес у ракушечника – всего 800 кг/м3. Не следует путать удельный вес (40 70) с насыпной плотностью щебня.

Прочности кристаллических и высоко пористых пород известняка (ракушечник, туф) также существенно различаются, как различаются и области их применения.

Кристаллический материал используется при строительстве высоко нагруженных несущих элементов сооружений, заливке фундамента, стяжки, подготовке цементно-песчаной смеси.

Высоко пористый материал – для декоративных украшений. В промышленности известняк используют при производстве стекла, пластмасс, соды, кримплена, зубного порошка и т. д.

Производство

Процесс производства щебня состоит в извлечении породы базового материала (гранита, известняка и т. д.) взрывным способом из горного массива и последующей ее переработки.

Первичное дробление полученных при взрыве крупных кусков породы может проводиться также с помощью взрывов меньшего масштаба или специальными мобильными машинами внутри карьера.

Окончательное измельчение породы и ее рассеивание по рабочим фракциям (размерам) проводят на специальных машинах для дробления камня, а также машинах для разделения механической смеси на фракции.  Последние называют «грохот».

Они содержат набор колеблющихся сит с сетками определенных размеров, благодаря которым и происходит разделение смеси по фракциям. Каждая фракция характеризуется минимальным и максимальным значениями, задающими диапазон размеров входящих в данную фракцию зерен.

Например:

Здесь перечислены примеры стандартных фракций мелкого щебня.

Нестандартная фракция 120 – 150 мм является примером щебня с максимально допустимым размером зерен (камней).

Более подробно о производстве известнякового щебня смотрите на видео:

Характеристики

Насыпная плотность

Для более наглядного представления об известняковом щебне, его характеристики сравниваются с соответствующими характеристиками гранитного щебня. Для известнякового щебня характеристики приводим по кристаллической скальной породе, имеющей максимальную плотность (20 40) и прочность.

Характеристики различных высоко пористых известняков очень сильно различаются и здесь не рассматриваются. Важнейшая характеристика щебня – его насыпная плотность.

Прежде чем рассматривать данный параметр, приведем плотность базового материала (монолита):

  • плотность известняка – 2600 кг/м3;
  • плотность гранита – 2600 кг/м3.

Несмотря на совпадающие плотности базовых материалов, их коэффициент уплотнения в сыпучей среде несколько различаются:

  • насыпная плотность известнякового щебня – 1200 – 1300 кг/м3;
  • насыпная плотность гранитного щебня по ГОСТ №8267-93 – 1300 – 1400 кг/м3.

По отдельным фракциям имеются следующие данные:

  • насыпная плотность гранитного щебня фракции 5 – 20 мм – 1350 кг/м3;
  • насыпная плотность гранитного щебня фракции 5 – 10 мм – 1380 кг/м3;
  • насыпная плотность известнякового щебня фракции 5 – 20 мм – 1250 кг/м3;
  • насыпная плотность известнякового щебня фракции 10 – 20 мм – 1250 кг/м3.

Прочность

Это основной показатель, определяющий качество и задающий область использования щебня. При паспортизации материала прочность определяют на специализированных установках.

Прочность щебня характеризуют параметры, называемые марками прочности, которые в порядке возрастания прочности изменяются от М200 до М1400. 

Диапазон от М200 до М800 характерен для известкового, от М200 до М1400 – для гранитного щебня. Исходя из приведенных значений, по рассмотренному параметру известковый щебень несколько уступает щебню гранитному.

Морозостойкость

Данный параметр характеризует число циклов нагревания и охлаждения в пределах максимального диапазона сезонного изменения температуры до начала деградации свойств материала. Интервал возможного изменения параметра от F15 (выдерживает 15 циклов) до F400 (выдерживает 400 циклов).

Песок является самым важным строительным материалом, ведь без него невозможно построить ни одно здание и сооружение. Тут все о насыпной плотности песка.

Без плиточного клея невозможно сегодня представить проведение отделочных работ. Здесь его состав.

В настоящее время среди населения стало весьма распространенным применение в отделке декоративной штукатурки. Перейдя по ссылке ознакомитесь с ее нанесением.

Климат нашей страны (кроме ее южных регионов) допускает использование щебня морозостойкостью F300 и выше. Значение морозостойкости щебня определяется его влагосодержанием. Морозостойкостью F300 обладают некоторые сорта гранитного, а F150 – известнякового материалов.

Радиоактивность

Этот параметр иллюстрирует экологическую чистоту щебня. В порядке увеличения радиационной опасности, заданной удельной радиоактивностью (Бк/кг), распознают следующие категории щебней:

  • низко активные (менее 370 Бк/кг);
  • средней активности (370 – 740 Бк/кг);
  • высоко активные (740 – 1350 Бк/кг).

Из всех существующих видов щебней известняковый является наиболее экологически чистым (радиоактивность менее 137 Бк/кг).

Лещадность

Лещадность численно выражается долей гранул нестандартной (не кубовидной) формы. Это могут быть гранулы игольчатые или уплощенные, для которых размер по одному из измерений (например, по длине), более чем в три раза превышает размер по двум другим измерениям (по ширине и высоте).

Гранулы этого типа ухудшают компактность (плотность) щебня, что вызывает увеличенный расход связующего цементного раствора.

Читайте также про насыпную плотность цемента.

Диапазон лещадностей двух рассмотренных типов щебней составляет 10 – 15 %, что относит данные материалы к улучшенной группе.

Выводы

Рассмотрены рабочие характеристики и области использования известкового щебня. Представлено сопоставление характеристик щебней известкового и гранитного. Показано, что при некоторых недостатках щебня известкового в сравнении с гранитным (по прочности, морозоустойчивости), имеются и преимущества (по экологичности).

Учитывая меньшую стоимость известнякового щебня и широкий диапазон областей его использования, приходим к выводу о перспективности этого материала в строительстве и промышленности.

strmaterials.com

Известняк: характеристики

04.01.2013

Известняк является достаточно древним материалом природного происхождения, это осадочная горная порода, которая обычно полностью состоит из такого материла как кальцит.

Что касается его особенностей, то это камень, который по своей структуре достаточно мягкий, обычно встречается в белом цвете, очень редко можно найти его с оттенками серого. Не смотря на свою мягкость или пористостью он является достаточно прочным, устойчивым и долговечным.

Известняк обладает достаточно неоднородными физико-механическими свойствами, которые зависят от текстуры и структуры самой породы.

По своей структуре разделяют:

1. обломочно- кристаллический (т.е. смешанная структура);

2. органогенно-обломочный;

3. травертин (натёчный).

Макротекстура известняка достаточно разнообразна:

1. тонкоплитчатый;

2. толстоплиточный;

3. трещиноватый;

4.комковатый;

5. наклоннослоистый;

6. массивный;

7. горизонтальнослоистный;

8. стилолитовый;

9. фунтиковый;

10. подводно-оползневый.

Благодаря такой характеристики как пористость известняк является достаточно морозостойким материалом (для кристаллического известняка — до 400 циклов).

Огромным плюсом является физическая характеристика- структура, так как известняк состоит из мелких зерен кристаллов, поэтому обработка известняка не составляет проблем (известняк — ракушечник за счет свой структуры — легко распиливается и обтесывается, а известняк кристаллической структуры — отлично поддается полировке).

Материал является химически устойчивым и достаточно долговечным. Плотность известняка колеблется от 2700 кг/ м3 до 2900 кг/ м3. Сам по себе материал является прочным, граничные показатели 0,4 МПа, при использования ракушечника, 300 МПа- показатель плотности кристаллического известняка.

Преимуществами это материала является:

1. отличная звукоизоляция;

2. стены изготовленные из известняка отлично пропускают влагу и пар;

3. достаточно экологичен, не наносит вреда здоровью человека;

4. здания в строительстве которых использовался известняк способны выдержать сейсмическую активность в 8 баллов;

5. не в зависимости от времени эксплуатации сохраняет свои природные свойства и не теряет свой эстетический вид;

6. предотвращает излишний нагрев помещения, создает благоприятную среду для человека;

7. по параметрам сравним с деревом.

Известняк пользуется спросом у компаний, предприятий, которые специализируются на изготовлении известнякового щебня, а так же соды и портландцемента. Щебень из известняка отлично подходит для облицовки помещений, зданий, для благоустройства территории.

akril-stone.com

Плотность грунта

В таблице представлена плотность грунта в естественном залегании в размерности кг/м3. Плотность приведена с учетом естественной структуры грунта и природной влажности для таких грунтов, как: алевролиты, аргилиты, гравийно-галечные грунты, известняки, пески и т. д.

Грунт представляет собой разнообразные горные породы, осадки, почвы и некоторые искусственные образования и в общем случае состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной.

Фазы грунта динамически взаимодействуют. Твердые частицы грунтов состоят из породообразующих минералов. Жидкая составляющая грунта представляет собой воду, различной степени минерализации. Содержащиеся в грунте газы могут находиться как в свободном состоянии, так и растворены в воде.

Плотность грунта с учетом его естественной влажности и содержания газов представляет собой отношение массы грунта к занимаемому им объему и определяется по формуле:

ρ=m/V=(m1+m2+m3)/(V1+V2+V3),

где m — масса грунта; V — объем грунта с учетом влаги и газов; m1, V1, m2, V2, m3, V3 — соответственно масса и объем твердой, жидкой и газообразной фаз грунта. Примечание: поскольку масса газообразной компоненты грунта пренебрежительно мала и не влияет на общую плотность, на практике ей можно пренебречь.

Следует отметить, что плотность грунта определяется индивидуальной плотностью слагающих его компонентов, зависит от состава грунта, его структуры и составляет величину от 700 до 3300 кг/м3.

К грунтам с высокой плотностью в естественном состоянии можно отнести такие грунты, как: кварциты, граниты, гнейсы, диориты, сиениты, габбро, андезиты, базальты, порфириты, трахтиты, мрамор, ангидриты, кремень.

К легким грунтам с низким показателем естественной плотности относятся: котельные шлаки, пемза, туф, торф, мягкие известняки, грунты растительного слоя.

Средняя плотность грунта — таблица естественной плотности Грунт Плотность, кг/м3 Алевролиты Аргилиты Вечномерзлые и мерзлые сезонно-протающие грунты Глина Гравийно-галечные грунты (кроме моренных) Грунты ледникового происхождения (моренные) Грунт растительного слоя Диабазы Доломиты Змеевик (серпентин) Известняки Кварциты Конгломераты и брекчии Коренные глубинные породы (граниты, гнейсы, диориты, сиениты, габбро и др.) Коренные излившиеся породы (андезиты, базальты, порфириты, трахтиты и др.) Лёсс Мел Мергель Мусор строительный Песок Песчаник Ракушечники Сланцы Солончаки и солонцы Суглинки Супеси Торф Трепел Чернозёмы и каштановые грунты Щебень Шлаки Прочие грунты
Слабые, низкой прочности 1500
Крепкие, малопрочные 2200
Крепкие, плитчатые, малопрочные 2000
Массивные, средней прочности 2200
Растительный слой, торф, заторфованные грунты 1150
Пески, супеси, суглинки и глины без примесей 1750
Пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня в количестве до 20% и валунов до 10% 1950
Пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня в количестве более 20% и валунов более 10%, а также гравийно-галечные и щебенисто-дресвяные грунты 2100
Мягко- и тугопластичная с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10% 1750
Мягко- и тугопластичная без примесей 1800
Мягко- и тугопластичная с примесью более 10% 1900
Мягкая карбонная 1950
Твердая карбонная, тяжелая ломовая сланцевая 1950…2150
Грунт при размере частиц до 80 мм 1750
Цементированная смесь гальки, гравия, мелкозернистого песка и лёссовидной супеси 1900…2200
Грунт при размере частиц более 80 мм 1950
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 10% 1950
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 30% 2000
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 70% 2300
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов более 70% 2600
Пески, супеси и суглинки при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10% 1600
Пески, супеси и суглинки при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5, а также глины при показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10% 1800
Глины при показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10% 1850
Пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 35% 1800
То же, до 65% 1900
То же, более 65% 1950
Пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 35 % 2000
То же, до 65% 2100
То же, более 65% 2300
Валунный грунт (содержание частиц крупнее 200 мм более 50%) при любых показателей пористости и консистенции 2500
Без корней кустарника и деревьев 1200
С корнями кустарника и деревьев 1200
С примесью щебня, гравия или строительного мусора 1400
Сильно выветрившиеся, малопрочные 2600
Слабо выветрившиеся, прочные 2700
Незатронутые выветриванием, крепкие, очень прочные 2800
Незатронутые выветриванием, особо крепкие, очень прочные 2900
Мягкие, пористые, выветрившиеся, средней прочности 2700
Плотные, прочные 2800
Крепкие, очень прочные 2900
Выветрившийся малопрочный 2400
Средней крепости и прочности 2500
Крепкий, прочный 2600
Мягкие, пористые, выветрившиеся, малопрочные 1200
Мергелистые слабые, средней прочности 2300
Мергелистые плотные, прочные 2700
Крепкие, доломитизированные, прочные 2900
Плотные окварцованные, очень прочные 3100
Сланцевые, сильно выветрившиеся, средней прочности 2500
Сланцевые, средне выветрившиеся, прочные 2600
Слабо выветрившиеся, очень прочные 2700
Не выветрившиеся, очень прочные 2800
Не выветрившиеся, мелкозернистые, очень прочные 3000
Слабосцементированные, а также из осадочных пород на глинистом цементе, малопрочные 1900…2100
Из осадочных пород на известковом цементе, средней прочности 2300
Из осадочных пород на кремнистом цементе, прочные 2600
С галькой из изверженных пород на известковом и кремнистом цементе, очень прочные 2900
Крупнозернистые, выветрившиеся и дресвяные, малопрочные 2500
Среднезернистые, выветрившиеся, средней прочности 2600
Мелкозернистые, выветрившиеся, прочные 2700
Крупнозернистые, не затронутые выветриванием, прочные 2800
Среднезернистые, не затронутые выветриванием, очень прочные 2900
Мелкозернистые, не затронутые выветриванием, очень прочные 3100
Микрозернистые, порфировые, не затронутые выветриванием, очень прочные 3300
Сильно выветрившиеся, средней прочности 2600
Слабо выветрившиеся, прочные 2700
Со следами выветривания, очень прочные 2800
Без следов выветривания, очень прочные 3100
Не затронутые выветриванием, микроструктурные, очень прочные 3300
Мягкопластичный 1600
Тугопластичный с примесью гравия или гальки 1800
Твердый 1800
Мягкий, низкой прочности 1550
Плотный, малопрочный 1800
Мягкий, рыхлый, низкой прочности 1900
Средний, малопрочный 2300
Плотный средней прочности 2500
Рыхлый и слежавшийся 1800
Сцементированный 1900
Без примесей 1600
Барханный и дюнный 1600
С примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10% 1600
То же, с примесью более 10% 1700
Выветрившийся, малопрочный 2200
На глинистом цементе средней прочности 2300
На известковом цементе, прочный 2500
Плотный, на известковом или железистом цементе, прочный 2600
Кремнистый, очень прочный 2700
На кварцевом цементе, очень прочный 2700
Слабо цементированные, низкой прочности 1200
Сцементированные, малопрочные 1800
Выветрившиеся, низкой прочности 2000
Окварцованные, прочные 2300
Песчаные, прочные 2500
Кремнистые, очень прочные 2600
Окремнелые, очень прочные 2600
Слабо выветрившиеся и глинистые 2600
Средней прочности 2800
Мягкие, пластичные 1600
Твердые 1800
Легкие и лёссовидные, мягкопластичные без примесей 1700
То же, с примесью гальки, щебня, гравия или строительного мусора до 10% и тугопластичные без примесей 1700
Легкие и лёссовидные, мягкопластичные с примесью гальки, щебня, гравия, или строительного мусора более 10%, тугопластичные с примесью до 10%, а также тяжелые, полутвердые и твердые без примесей и с примесью до 10% 1750
Тяжелые, полутвердые и твердые с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора более 10% 1950
Легкие, пластичные без примесей 1650
Твердые без примесей, а также пластичные и твердые с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10% 1650
То же, с примесью до 30% 1800
То же, с примесью более 30% 1850
Без древесных корней 800…1000
С древесными корнями толщиной до 30 мм 850…1050
То же, более 30 мм 900…1200
Слабый, низкой прочности 1500
Плотный, малопрочный 1770
Твердые 1200
Мягкие, пластичные 1300
То же, с корнями кустарника и деревьев 1300
При размере частиц до 40 мм 1750
При размере частиц до 150 мм 1950
Котельные, рыхлые 700
Котельные, слежавшиеся 700
Металлургические невыветрившиеся 1500
Пемза 1100
Туф 1100
Дресвяной грунт 1800
Опока 1900
Дресва в коренном залегании (элювий) 2000
Гипс 2200
Бокситы плотные, средней прочности 2600
Мрамор прочный 2700
Ангидриты 2900
Кремень очень прочный 3300

Плотность грунтов на практике определяет различными методами. В зависимости от влажности, структуры и механических свойств грунта применяют следующие методы определения плотности:

  • режущим кольцом;
  • взвешиванием в воде парафинированных образцов;
  • взвешиванием в нейтральной жидкости;
  • пикнометрические методы.

Источники:

  1. Алексеев В. М., Калугин П. И. Физико-механические свойства грунтов и лабораторные методы их определения. Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т, 2009 — 89 с.
  2. ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация.
  3. ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.
  4. Территориальные единичные расценки на строительные работы ТЕР-2001-01. Земляные работы. — СПб: ГУ «Центр мониторинга и экспертизы цен», 2008 — 293 с.
  5. Юрик Я. В. Основные характеристики физико-механических свойств грунтов. Таблицы для расчета. Киев: «Будiвельник», 1976 — 216 с.

Читайте также

thermalinfo.ru

Плотность известняка

Плотный известняк имеет больший удельный вес, чем пористый, не поглощает воду и морозоустойчив.  [1]

Плотные известняки имеют среднюю плотность 2 0 — 2 6 г / см3, предел прочности при сжатии — 20 — 50 МПа; пористые — среднюю плотность 0 9 — 2 0 г / см3, предел прочности при сжатии — от 0 4 до 20 МПа. Применяют их для изготовления облицовочных плит, архитектурных деталей, щебня, в качестве сырья для цемента, извести.  [2]

Плотные известняки встречаются в Московской и Ленинградской областях, на Украине, в Средней Азии, Дальневосточном крае и Сибири. Мел встречается в средних районах Европейской части СССР, известковые туфы и ракушечники — в Одессе, Севастополе Керчи и других городах побережья Черного и Азовского морей. Плотные известняки, туфы и ракушечники желтого или серого цвета широко применяются п строительстве. Плотный известняк идет на фундаменты, стены, тротуары, лестницы, подоконники и на щебенку для бетона. Известковые туфы и ракушечник — пористые и ячеистые — применяются для стен зданий и для переработки в щебенку для легких бетонов. Известняки применяются как сырье для получения извести. Кроме того известняки применяются в доменном и мартеновском процессах для шлакообразования и удаления ив металла вредных примесей серы и фосфора. Известняки применяются также в виде сырья для изготовления цементов. Мел — слишком рыхлый — как строительный материал не годится. Он применяется в размолотом виде для побелки зданий и приготовления некоторых красок. Кроме упомянутых известняков, сравнительно чистых, в природе встречается механическая смесь известняков и глин. В зависимости от соотношений глины и известняков эти породы имеют различные-названия: при содержании глины менее 15 % по весу такую породу называют мергелистым известняком, при содержании глины 15 — 30 % — мергелем, выше 30 % — глинистым мергелем. Мергель — весьма мягкая порода, размокает в воде и потому не применяется как строительный камень. Доломиты близко стоят к известнякам и имеют с ними сходное применение. Кроме того встречаются породы, занимающие среднее положение-между известняками и доломитами и носящие название доломитизированных известняков; они состоят из механич.  [3]

Плотные известняки характеризуются наибольшими значениями кажущихся сопротивлений на диаграммах микрозондов. Кривые КС на участках, соответствующих плотным известнякам и глинистым песчаникам, сильно изрезаны.  [5]

Плотный известняк — наиболее распространенная разновидность — однородный, скрытокристаллического строения, всегда содержит механические примеси, количество которых часто бывает значительным.  [6]

Очень плотные известняки с высоким содержанием кремнезема ( кремнистые известняки) слабо разрушаются кислотами.  [7]

Обыкновенные плотные известняки применяют в качестве флюсов при выплавке чугуна из железных руд, содержащих в качестве пустой породы кремнезем и глинозем.  [8]

Группа плотных известняков представлена образцами, сложенными скелетными остатками организмов и водорослей в количестве от 9 до 10 %, сцементированными пелитоморфным и мелкозернистым кальцитом.  [10]

Поверхности очень твердых плотных известняков и кремнистых пород шлифуются, полируются тонкой атмосферной пылью.  [11]

В плотных известняках и доломитах, в плотных глинистых песчаниках и алевролитах глинистая корка обычно не образуется, поэтому такие породы фиксируются обычно на кавернограмме участками с номинальным значением диаметра скважины.  [12]

В плотных известняках и доломитах, в плотных глинистых песчаниках и алевролитах глинистая корка обычно не образуется, поэтому такие породы обычно выделяются на кавернограммах в виде участков с номинальным значением диаметра скважины.  [13]

Так, плотные известняки можно обжигать в шахтных печах, где куски могут выдерживать большое давление верхних слоев. Кроме того, они не должны рассыпаться и распадаться на более мелкие части во время обжига и охлаждения.  [14]

Например, плотный известняк может сделаться пористым, или кавернозным, или пещеристым, если поры достигнут более или менее значительных размеров. Такая порода может оказаться хорошим резервуаром для нефти.  [15]

Страницы:    9ensp;9ensp;1  9ensp;9ensp;2  9ensp;9ensp;3  9ensp;9ensp;4  9ensp;9ensp;5

Поделиться ссылкой:

ИЗВЕСТНЯК (а. limestone; н. Kalkstein; ф. calcaire; и. caliza) — осадочная карбонатная горная порода. состоящая в основном из кальцита или кальцитовых скелетных остатков организмов, редко — из арагонита .

Состав известняка

Химический состав чистых известняков близок к кальциту, где CaO 56% и CO2 44%. Известняк в ряде случаев включает примеси глинистых минералов. доломита. кварца. реже гипса. пирита и органических остатков, которые определяют название известняков. Доломитизированный известняк содержит от 4 до 17% MgO, мергелистый известняк — от 6 до 21% SiO2 +R2 О3. Известняк песчанистый и окремнелый имеет примеси кварца, опала и халцедона. Принято отражать в названии известняков также преобладающее присутствие органогенных остатков (мшанковый, водорослевый), либо его структуру (кристаллический, сгустковый, детритусовый), или форму породообразующих частиц (оолитовый, брекчиевидный).

Описание и виды

По структуре выделяют известняки кристаллический, органогенно-обломочный, обломочно-кристаллический (смешанной структуры) и натёчный (травертин). Среди кристаллических известняков по величине зёрен различают крупно-, мелко- и скрытокристаллический (афанитовый), по блеску на изломе — перекристаллизованный (мраморовидный) и кавернозный (травертиновый). Кристаллический известняк — массивный и плотный. слабопористый; травертиновый — кавернозный и сильнопористый. Среди органогенно-обломочного известняка в зависимости от состава и величины частиц различают: рифовый известняк; ракушечный известняк (ракушечник ), состоящий преимущественно из целых или дроблёных раковин, скреплённых карбонатным, глинистым или другим природным цементом; детритусовый известняк, сложенный обломками раковин и другими органогенными обломками, сцементированными кальцитовым цементом; водорослевый известняк. К органогенно-обломочным известнякам относится и белый (т.н. пишущий) мел. Органогенно-обломочные известняки характеризуются крупной пористостью. малой объёмной массой и легко обрабатываются (распиливаются и шлифуются). Обломочно-кристаллический известняк состоит из карбонатного детрита разной формы и величины (комочки, сгустки и желваки тонкозернистого кальцита), с включением отдельных зёрен и обломков различных пород и минералов. линз кремней. Иногда известняк сложен оолитовыми зёрнами, ядра которых представлены обломками кварца и кремня. Характеризуются мелкими, разными по форме порами, переменной объёмной массой, малой прочностью и большим водопоглощением. Натёчный известняк (травертин, известковый туф) состоит из натёчного кальцита. Характеризуется ячеистостью, малой объёмной массой, легко обрабатывается и распиливается.

По макротекстуре и условиям залегания среди известняков различают массивные, горизонтально- и наклоннослоистые, толсто- и тонкоплитчатые, кавернозные, трещиноватые. пятнистые, комковатые, рифовые, фунтиковые, стилолитовые, подводно-оползневые и др. По происхождению выделяют органогенные (биогенные), хемогенные, обломочные и смешанные известняки. Органогенные (биогенные) известняки представляют собой скопления карбонатных остатков или целых скелетных форм морских, реже пресноводных организмов, с небольшой примесью преимущественно карбонатного цемента. Хемогенные известняки возникают в результате осаждения извести с последующей перекристаллизацией карбонатной массы осадков, преимущественно из морской воды (кристаллический известняк) или от натёков из минерализованных источников (травертин). Обломочные известняки образуются в результате раздробления, смыва и переотложения угловато-окатанных обломков карбонатных и других пород и скелетных остатков, преимущественно в морских бассейнах и на побережьях. Известняки смешанного происхождения представляют собой комплекс отложений, возникших в результате последовательного или параллельного наложения различных процессов образования карбонатных осадков.

Цвет известняков преимущественно белый, светло-серый, желтоватый; присутствие органических, железистых, марганцовистых и других примесей обусловливает тёмно-серую, чёрную, бурую, красноватую и зеленоватую окраску.

Известняк — одна из самых широко распространённых осадочных горных пород; она слагает различные формы рельефа Земли. Залежи известняков встречаются среди отложений всех геологических систем — от докембрийских до четвертичной; наиболее интенсивное образование известняков происходило в силуре, карбоне, юре и верхнему мелу; составляют 19-22% от всей массы осадочных пород. Мощность толщ известняков чрезвычайно изменчива: от первых сантиметров (в отдельных прослоях отложений) до 5000 м.

Свойства известняка

Физико-механические свойства известняков чрезвычайно неоднородны, но имеют прямую зависимость от их структуры и текстуры. Плотность известняков 2700-2900 кг/м 3. колеблется в зависимости от содержания примесей доломита, кварца и других минералов. Объёмная масса известняков изменяется от 800 кг/м 3 (у ракушечников и травертина) до 2800 кг/м 3 (у кристаллических известняков). Предел прочности при сжатии известняков колеблется от 0,4 МПа (для ракушечника) до 300 МПа (для кристаллического и афанитового известняка). Во влажном состоянии прочность известняков часто снижается. Для большей части месторождений характерно наличие известняков, не однородных по прочности. Потери на износ, истирание и дробимость увеличиваются, как правило, с уменьшением объёмной массы известняков. Морозостойкость для кристаллических известняков достигает 300-400 циклов, но резко изменяется у известняков иной структуры и зависит от формы и связи пор и трещин в нём. Обрабатываемость известняков имеет прямую связь с их структурой и текстурой. Ракушечник и пористые известняки легко распиливаются и обтёсываются; кристаллические известняки хорошо полируются.

Применение известняка

Известняк имеет универсальное применение в промышленности, сельском хозяйстве и строительстве. В металлургии известняк служит флюсом. В производстве извести и цемента известняк — главный компонент. Известняк используется в химической и пищевой промышленности: как вспомогательный материал в производстве соды, карбида кальция. минеральных удобрений, стекла, сахара, бумаги. Применяется при очистке нефтепродуктов, сухой перегонке угля, в изготовлении красок, замазок, резины, пластмасс, мыла, лекарств, минеральной ваты, для очистки тканей и обработки кожи, известкования почв.

Известняк — важнейший строительный материал. из него изготовляются облицовочные плиты. стеновые блоки, скульптурные и архитектурно-строительные изделия, щебень для производства бетона и асфальтобетона, железнодорожного балласта, оснований и покрытий автодорог. фильтров гидросооружений, как бутовый камень для фундаментов. мощения откосов. бортов и пр. Слаботрещиноватый мягкий известняк часто распиливается на блоки непосредственно из массива с помощью различных камнерезных машин. Такие известняки (пильные известняки) особенно ценны как строительный материал.

Месторождения известняка

Месторождения известняка широко распространены в CCCP. особенно в Центральном экономическом районе, на Северном Кавказе. в Поволжье, Прибалтике, Крыму, Молдавской CCP. Азербайджанской CCP и др. Главнейшие разрабатываемые в CCCP месторождения. Афанасьевское (Московская область) — белый известняк, используемый для производства цемента; Барсуковское (Тульская область) — флюсовый известняк; Гурьевское (Венёвское) месторождение (Тульская область) — плотный известняк, используемый для щебня; Окницкое (Молдавская CCP) — ракушечно-оолитовый известняк для производства пильных стеновых блоков; Бодракско-Альминское (Крым) — мягкий белый ракушечный пильный известняк для изготовления облицовочных и стеновых материалов; Шахтахтинское (Азербайджанская CCP) — серовато-жёлтый и светло-коричневый пильный кавернозный травертиновый известняк для облицовочных плит; Жетыбайское (полуостров Мангышлак, Казахской CCP ) — розовый, светло-серый, cepo-жёлтый пористый ракушечный пильный известняк для облицовочных плит.

Известняк — натуральный природный камень, который представляет собой мягкую осадочную породу органического или органо-химического происхождения, состоящую в основном из карбоната кальция (кальцита). Часто в его состав входят примеси кварца, фосфата, кремния, глинистые и песчаные частицы, а также известковые остатки скелетов микроорганизмов. В данной статье мы подробно рассмотрим этот природный материал, его виды, свойства и сферу применения, а также узнаем, что представляет собой химическая формула известняка, и много другое.

Формирование известняка

Для начала давайте рассмотрим, каким образом образовались эти полезные ископаемые. Известняк в основном формируется в условиях морских мелководных бассейнов, хотя существует и пресноводный. Залегает он в виде отложений и пластов. Иногда осаждается, подобно гипсу и соли, из испаряющейся воды морских лагун и озер. Однако большая его часть отложилась именно в морях, которые не испытывали интенсивного высыхания. Формирование большинства известняковых пород начиналось с выделения живыми организмами из морской воды карбоната кальция для построения скелетов и раковин. Вот эти остатки умерших организмов в больших количествах накапливаются на морском дне. Наиболее ярким примером извлечения и накопления карбоната кальция являются коралловые рифы. Так, в некоторых случаях на изломе известняковой породы можно заметить отдельные раковины. Под влиянием морского течения и в результате воздействия волн и прибоев рифы разрушаются. И на морском дне к известняковым обломкам добавляется карбонат кальция, который осаждается из насыщенной им воды. Также в образовании молодых пород известняка участвует кальцит, который поступает из разрушенных древних пород.

Разновидности

Существует много видов известняков. Ракушечником принято называть скопление раковин и их обломков, сцементированных в ячеистую породу. В том случае, когда раковины имеют весьма малую величину, образуется мягкий, слабосвязанный, мажущий, тонко крошащийся известняк – мел. Оолитовая порода состоит их миниатюрных, размером с рыбью икринку, сцементированных шариков. Ядро каждого из них может быть представлено обломком раковины, песчинкой или любой другой частицей инородного материала. В том случае, когда шарики имеют более крупные размеры, например, с горошину, их принято называть пизолитами, а породу, соответственно, пизолитовым известняком. Следующей разновидностью является травертин – он образуется на поверхности при осаждении арагонита или кальцита из вод углекислых источников. Если такие отложения имеют сильнопористую основу (губчатую), ее называют туфом. Несцементированная смесь глины и карбоната кальция носить название мергель.

Кроме того, известняки могут отличаться и цветовой гаммой. Основной цвет – белый. Но он может быть и желтоватым, светло-бежевым, светло-серым, реже – слегка розоватым. Бело-розовая и бело-желтая порода считаются самыми ценными.

Формула известняка

Как уже говорилось раньше, этот природный материал состоит преимущественно из кальцита либо кальцитовых остатков скелетов и раковин, редко из арагонита. Значит, формула известняка будет иметь следующий вид: СаСО3. Однако чистая порода встречается крайне редко, в ряде случаев она включает в себя различные примеси кварца, глинистых минералов, доломитов, гипса, пирита и, конечно же, органических остатков. Так, доломитизированный известняк (формула этой породы включает в себя MgO) содержит от четырех до семнадцати процентов оксидов магния, мергелистый – до 21 процента кислотных окислов (SiO2 +R2 О3 ). В состав карбоната могут входить доломиты CaMg(CO3 )2. FeCO3 и MnCO3. в незначительных количествах — оксиды, сульфиды и гидроксиды Fe, Са3 (РО4 )2. CaSO4 .

Известняк: свойства и применение

Физико-механические параметры этой породы чрезвычайно неоднородны, однако напрямую зависят от ее текстуры и структуры. Ученики средней школы рассматривают свойства известняка (4 класс) с позиции его внешних характеристик. Они изучают следующие параметры: цвет, плотность, прочность, состояние, растворимость. Мы пойдем немного дальше и рассмотрим более углубленно эти свойства полезного ископаемого. Известняк имеет плотность в пределах 2700-2900 кг/м 3. Это колебание объясняется количеством содержащихся примесей кварца, доломита и других минералов. Объемная масса изменяется в гораздо больших пределах. Так, у травертинов и ракушечников она составляет всего 800 кг/м 3. а у кристаллических пород достигает 2800 кг/м 3. Рассматривая свойства известняка, следует учитывать, что прочность при сжатии породы напрямую зависит от его объемной массы. Так у ракушечников она составляет всего 0,4 МПа, а у афанитов приближается к 300 МПа. Приведенные выше характеристики породы определяют и применение этих материалов. Например, в строительстве более плотный известняк используется при кладке стен, а пористый хорош для облицовки и создания декоративных ансамблей.

Воздействие климатических условий

В зависимости от уровня влажности, свойства известняка могут изменяться. В первую очередь это сказывается на его прочности — она заметно снижается, если камень намочить. Кроме того, большинство месторождений характеризуется неоднородностью породы. На этот момент стоит обратить особое внимание, поскольку у неоднородного материала будет различаться плотность, что, в свою очередь, может привести к разрушению. Разбирая свойства известняка, не следует пренебрегать и таким параметром, как морозостойкость: это существенно влияет на прочность полезного ископаемого и длительность его использования. Так, у кристаллических известняков морозостойкость составляет 300-400 циклов. Однако этот показатель заметно сокращается при наличии трещин и пор в материале. Таким образом, все упомянутые свойства известняка обязательно нужно учитывать при использовании данного природного материала, дабы предотвратить его разрушение.

Известняк в строительстве

Строительная отрасль является главным потребителем рассматриваемого нами полезного ископаемого. Доломитизированный (горная порода) известняк используется для производства шпаклевочных и штукатурных смесей, герметиков и прочего. Белый известняк в огромных количествах применяется в отделке и украшении строений. Ракушечник часто встречается в качестве строительных блоков и т. д. Мы не будем заострять внимание на этой отрасли, она и так широко известна всем. А посему идем далее.

Известняк в современном промышленном производстве

Оказывается, этот природный материал используется при производстве лакокрасочных материалов, резин и пластмасс. А очищенный от примесей, вредных для человеческого организма, применяется даже в пищевой промышленности. Изготовление стекла не представляется возможным без известняка, поскольку он выступает главным источником кальция. Эта порода стала незаменимым, а главное — доступным компонентом для производства бумаги. В повседневной жизни мы постоянно пользуемся такими изделиями, как трубы, линолеум, кафельная плитка, черепица и др. и не догадываемся, что во всех этих предметах также присутствует известняк. Даже пластиковое производство (ПП, ПВХ, кремплены, лавсаны и прочее) не обходится без этого сырья. В красках используют карбонат кальция в качестве красящего пигмента. Как видите, этот материал занимает ведущее место практически во всех отраслях производства.

Химическая промышленность

Даже такие вещи, как крем для обуви, зубная паста, чистящий порошок и проч. которыми мы пользуемся ежедневно, являются производными известняка. Это сырье используется и при изготовлении средств, применяемых для защиты окружающей среды от различного рода загрязнений. На основании всего вышеизложенного можно смело утверждать, что широко известный и доступный материал, которым является известняк, представляет собой важнейший элемент современной цивилизации.

Интересные факты

Большой вклад в развитие резьбы по камню сделали народы Южной и Центральной Америки. Ольмеки, ацтеки, майя добились значительных успехов в умении изготавливать из халцедона, обсидиана и кремния оружие, режущие инструменты и прочие предметы обихода. Так, скалки, зернотерки, ступки и прочее создавалось ими из базальта, песчаников и известняков. Ударные и рубящие орудия производились из диорита, жадеита, нефрита и других материалов. Главным центром по обработки камня считаются города майя – Тонина и Небах.

Эндометрит: основные признаки. Современное лечение эндометрита Несмотря на всю серьезность заболевания, зачатие не исключено, однако беременность может прерваться ещё на самой ранней стадии. В этом случае женщины.

Как стать IT-гуру, не выходя из дома IT-специалисты востребованы на рынке труда. Рекрутинговое агентство Superjob утверждает, что эта профессия входит в пятерку самых популярных, и не зря.

11 странных признаков, указывающих, что вы хороши в постели Вам тоже хочется верить в то, что вы доставляете своему романтическому партнеру удовольствие в постели? По крайней мере, вы не хотите краснеть и извин.

Зачем нужен крошечный карман на джинсах? Все знают, что есть крошечный карман на джинсах, но мало кто задумывался, зачем он может быть нужен. Интересно, что первоначально он был местом для хр.

Наши предки спали не так, как мы. Что мы делаем неправильно? В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки. Изначально.

Никогда не делайте этого в церкви! Если вы не уверены относительно того, правильно ведете себя в церкви или нет, то, вероятно, поступаете все же не так, как положено. Вот список ужасных.

Уникальность известнякового щебня состоит в разнообразии областей его использования. Его применяют при строительстве дорог, автостоянок, зданий, художественном оформление территории, производстве ЖБИ.

Также он используется в качестве сырья для получения многих полезных веществ (стекла, пластмасс, соды, кримплена и др.). Приведены насыпная плотность и другие характеристики известкового щебня в сопоставлении с характеристиками щебня гранитного

Использование известняка известно со времен строительства египетских пирамид. Огромные строительные блоки, из которых составлены эти памятники истории и архитектуры, имеют известковую природу. Возраст этих сооружений составляет, по некоторым оценкам, примерно 5000 лет.

Фигура сфинкса, расположенная поблизости, имеет еще более древнее происхождение.

Это характеризует качество данного строительного материала. Изначально поверхности внешних строительных блоков пирамид были отполированы до зеркального блеска, отчего сооружения издалека производили впечатление драгоценных кристаллов.

Основной химический компонент материала – CaCO3, часто в присутствии соединений марганца, кремния, железа.

Имеется множество разновидностей известняка, таких как ракушечник, туф, мел, пизолитовый известняк, мергель (смесь глины с кальцитом), кристаллическая скальная порода.

Коралловые рифы также являются разновидностью этого материала. Все перечисленные материалы существенно различаются по своим физическим характеристикам и области использования. Отличается также и цвет минералов, но преобладает белый цвет

Использование

Область использования известняка крайне разнообразна. В этом отношении он уникален. В качестве сырья при любом использовании известняка служит известняковый щебень. Он используется при прокладывании железнодорожных путей.

Насыпь железных дорог

Данный материал необходим при строительстве автомобильных дорог. возведении зданий, автостоянок.

Его широко используют при создании дизайна приусадебных участков и магистралей, производстве ЖБИ и т. д.

Удельный вес кристаллических пород известняка равен 2600 кг/м3, а вот вес у ракушечника – всего 800 кг/м3. Не следует путать удельный вес (40 70) с насыпной плотностью щебня.

Прочности кристаллических и высоко пористых пород известняка (ракушечник, туф) также существенно различаются, как различаются и области их применения.

Кристаллический материал используется при строительстве высоко нагруженных несущих элементов сооружений, заливке фундамента. стяжки. подготовке цементно-песчаной смеси .

Высоко пористый материал – для декоративных украшений. В промышленности известняк используют при производстве стекла, пластмасс, соды, кримплена, зубного порошка и т. д.

Производство

Процесс производства щебня состоит в извлечении породы базового материала (гранита, известняка и т. д.) взрывным способом из горного массива и последующей ее переработки.

Первичное дробление полученных при взрыве крупных кусков породы может проводиться также с помощью взрывов меньшего масштаба или специальными мобильными машинами внутри карьера.

Окончательное измельчение породы и ее рассеивание по рабочим фракциям (размерам) проводят на специальных машинах для дробления камня, а также машинах для разделения механической смеси на фракции. Последние называют «грохот».

Они содержат набор колеблющихся сит с сетками определенных размеров, благодаря которым и происходит разделение смеси по фракциям. Каждая фракция характеризуется минимальным и максимальным значениями, задающими диапазон размеров входящих в данную фракцию зерен.

Фракция 5 10 мм

Фракция 10 20 мм

Фракция 5 20 мм

Здесь перечислены примеры стандартных фракций мелкого щебня.

Нестандартная фракция 120 – 150 мм является примером щебня с максимально допустимым размером зерен (камней).

Более подробно о производстве известнякового щебня смотрите на видео:

Характеристики

Насыпная плотность

Для более наглядного представления об известняковом щебне, его характеристики сравниваются с соответствующими характеристиками гранитного щебня. Для известнякового щебня характеристики приводим по кристаллической скальной породе, имеющей максимальную плотность (20 40) и прочность.

Характеристики различных высоко пористых известняков очень сильно различаются и здесь не рассматриваются. Важнейшая характеристика щебня – его насыпная плотность.

Прежде чем рассматривать данный параметр, приведем плотность базового материала (монолита):

  • плотность известняка – 2600 кг/м3;
  • плотность гранита – 2600 кг/м3.

Несмотря на совпадающие плотности базовых материалов, их коэффициент уплотнения в сыпучей среде несколько различаются:

  • насыпная плотность известнякового щебня – 1200 – 1300 кг/м3;
  • насыпная плотность гранитного щебня по ГОСТ №8267-93 – 1300 – 1400 кг/м3.

По отдельным фракциям имеются следующие данные:

  • насыпная плотность гранитного щебня фракции 5 – 20 мм – 1350 кг/м3;
  • насыпная плотность гранитного щебня фракции 5 – 10 мм – 1380 кг/м3;
  • насыпная плотность известнякового щебня фракции 5 – 20 мм – 1250 кг/м3;
  • насыпная плотность известнякового щебня фракции 10 – 20 мм – 1250 кг/м3.

Это основной показатель, определяющий качество и задающий область использования щебня. При паспортизации материала прочность определяют на специализированных установках.

Прочность щебня характеризуют параметры, называемые марками прочности, которые в порядке возрастания прочности изменяются от М200 до М1400.

Диапазон от М200 до М800 характерен для известкового, от М200 до М1400 – для гранитного щебня. Исходя из приведенных значений, по рассмотренному параметру известковый щебень несколько уступает щебню гранитному.

Морозостойкость

Данный параметр характеризует число циклов нагревания и охлаждения в пределах максимального диапазона сезонного изменения температуры до начала деградации свойств материала. Интервал возможного изменения параметра от F15 (выдерживает 15 циклов) до F400 (выдерживает 400 циклов).

Песок является самым важным строительным материалом, ведь без него невозможно построить ни одно здание и сооружение. Тут все о насыпной плотности песка.

Без плиточного клея невозможно сегодня представить проведение отделочных работ. Здесь его состав.

В настоящее время среди населения стало весьма распространенным применение в отделке декоративной штукатурки. Перейдя по ссылке ознакомитесь с ее нанесением.

Климат нашей страны (кроме ее южных регионов) допускает использование щебня морозостойкостью F300 и выше. Значение морозостойкости щебня определяется его влагосодержанием. Морозостойкостью F300 обладают некоторые сорта гранитного, а F150 – известнякового материалов.

Радиоактивность

Этот параметр иллюстрирует экологическую чистоту щебня. В порядке увеличения радиационной опасности, заданной удельной радиоактивностью (Бк/кг), распознают следующие категории щебней:

  • низко активные (менее 370 Бк/кг);
  • средней активности (370 – 740 Бк/кг);
  • высоко активные (740 – 1350 Бк/кг).

Из всех существующих видов щебней известняковый является наиболее экологически чистым (радиоактивность менее 137 Бк/кг).

Лещадность

Лещадность численно выражается долей гранул нестандартной (не кубовидной) формы. Это могут быть гранулы игольчатые или уплощенные, для которых размер по одному из измерений (например, по длине), более чем в три раза превышает размер по двум другим измерениям (по ширине и высоте).

Гранулы этого типа ухудшают компактность (плотность) щебня, что вызывает увеличенный расход связующего цементного раствора .

Диапазон лещадностей двух рассмотренных типов щебней составляет 10 – 15 %, что относит данные материалы к улучшенной группе.

Рассмотрены рабочие характеристики и области использования известкового щебня. Представлено сопоставление характеристик щебней известкового и гранитного. Показано, что при некоторых недостатках щебня известкового в сравнении с гранитным (по прочности, морозоустойчивости), имеются и преимущества (по экологичности).

Учитывая меньшую стоимость известнякового щебня и широкий диапазон областей его использования, приходим к выводу о перспективности этого материала в строительстве и промышленности.

Подробности Просмотров: 6155

Из истории «мячковского» известняка

П риродный камень является одним из самых долговечных материалов. И мячковскийизвестняк. используемый в архитектурных постройках, созданных в разное время, оказался также необыкновенно прочным и стойким, что позволяло возводить величественные и грандиозные сооружения. В результате исследований образцов белого камня было установлено, что в древности известняк добывался из мячковских и подольских (нижерасположенных) горизонтов среднекаменноугольных отложений. Поэтому «мячковский известняк» и «белый камень» можно считать синонимами.

Готовый элемент — капитель колонны из известняка (белого камня)

Подмосковье известно своими белокаменными памятниками архитектуры. Сооружения из белого мячковского известняка стали неотъемлемой частью подмосковного ландшафта. Москва-река, начиная от впадения в нее Пахры, примечательна тем, что здесь находились знаменитые Мячковские каменоломни, где издревле добывался белый камень. Близость карьеров предопределила появление многочисленных белокаменных построек в южной части Подмосковья. Река Пахра (правый приток Москвы-реки) прорезала глубокую долину, где в некоторых районах у поверхности видны коренные породы — известняки мячковского горизонта. Это и дало известность маленькой подмосковной речки. Из каменоломен, расположенных по ее берегам, поступал на строительство многих старинных белокаменных сооружений мячковский известняк.

Цепочка белокаменных сооружений начинается с небольшой церкви Рождества Богородицы в с. Нижнее Мячково, расположенной на склоне правого берега Москвы-реки близ устья Пахры. Коломна — последний населенный пункт по долине Москвы-реки, где в городских сооружениях применен мячковский известняк. Кремль Коломны и прилегающие к нему улицы — «музей» архитектуры под открытым небом.

В Подмосковье стимулом к интенсивной добыче известняка послужило решение Дмитрия Донского окружить Кремлевские постройки каменной стеной. С тех пор Москва получила эпитет «белокаменная». Но еще задолго до этого, во времена Владимиро-Суздальской Руси, белый камень применяли при постройке сооружений и соборов. Природный белый камень с честью выдержал испытание веками.

Сборки элементов (пилястра и колонна) с элементами резьбы из «белого камня»

Мячковский известняк был отличным материалом для резных скульптур. До наших времен сохранилась художественная резьба на фасадах Дмитриевского и Георгиевского соборов и белокаменные архитектурные детали на стенах.

По данным А. Н. Сперанского, о каменоломнях в с. Мячково упоминают писцовые книги Московского государства с 1462 г. как «о государственном каменном деле». Первое научное описание Мячковских каменоломен было составлено И. Фальком в 1785 г. но промышленные сорта белого камня стали различать с 1825 г. Послойное химическое опробование мячковских отложений выполнил в 1868— 1874 гг. Г. А. Траутшольд. В последующие годы ряд геологов, начиная с С. Н. Никитина, изучали мячковские известняки.

Московский белокаменный Кремль, созданный во второй половине XIV в. стал национальной гордостью Московского государства. С этого времени стали величать Москву «белокаменной».

Собранная установленная конструкция из различных элементов известняка

Великий князь Иван I перенес резиденцию русского митрополита из Владимира в Москву. Для утверждения Москвы как общерусского религиозного центра в Кремле построили пять белокаменных храмов . Согласно летописи, митрополит Петра в 1326 г. повелел заложить «первую церковь камена на Москве на площади» — Успенский собор, названный так в 1327 г. в день его освящения 15 августа.

В 1329 г. всего за три месяца возвели вторую каменную церковь с колокольней — Иоанна Лествичника «под колоколы». В этом же году к Успенскому собору пристроили придельную каменную церковь Поклонения веригам Петра.

В 1330 г. на месте деревянной церкви Спаса на Бору Иван Калита заложил каменный собор Спаса. В конце XVIII в. этот собор был разобран «по ветхости» и заменен кирпичным. При его сносе в 1932 г. было найдено несколько блоков с белокаменным резным орнаментом. Из подобных блоков составлялись фризы, украшавшие фасады раннемосковских храмов.

Пятая каменная церковь — Архангела Михаила, была построена в 1333 г.

Белокаменные храмы Кремля вскоре были расписаны. Они имели исключительное значение для становления искусства Московской Руси.

Зимой 1366 г. началось самое крупное белокаменное строительство Кремля. После страшного пожара 1365 г. князь Дмитрий Донской с братом князем Владимиром Серпуховским по предложению митрополита Алексея и бояр решили «. ставити город Москву камен, и еже умыслиша, то и сотвориша, тоа, бо зимы камень повезоша по граду». Для этой цели Дмитрий Донской «многи мастеры наведе в Москву».Весной 1367 г. когда, в основном, из Мячковских каменоломен были доставлены блоки известняка, началось строительство: «. заложи Москву камен и начаша делати беспрестани». Стены толщиной от 2 до 3 м возводились из тесаных блоков с забутовкой внутреннего пространства обломками камня на известковом растворе. Постройка Кремля сразу потребовала широкого размаха в разработке известняка, перевозке камня. Белый камень добывали из каменоломен под селом Мячково. Отсюда его доставляли в Москву.

Камень и известь добывали и обжигали летом; зимой сами крестьяне отправляли свою продукцию по санному пути.

Перевозка камня из Мячково зимой должна была занять не менее 230 тыс. саней. Чтобы успеть доставить его, каждый день более 4,5 тыс. возчиков непрерывной цепочкой тянулись от Мячково до Кремля. А там еще предстояла теска камня, для выполнения которой требовалось 180 тыс. человеко-дней. Это был такой масштаб белокаменных работ, которого еще не знала Древняя Русь. За четыре зимних месяца наши предки перевозили на конных санях более 112 тыс. т. строительного камня, добытого в каменоломнях Мячково. Так начиналась белокаменная Москва.

Мячковский известняк относится к осадочным породам, это продукт длительного изменения и отвердения морских осадков, которые и сформировали множество его разновидностей, близких по химическому и минеральному составу. Это камень, имеющий одно родовое название «известняк».

Мячковский известняк мягкий и податливый, его можно скоблить ножом и вырезать в нем барельефы; его легко пилить и колоть, но вместе с тем этот камень достаточно прочен и легко выдерживает нагрузку стен, карнизов и колонн в зданиях и сооружениях. Надежность мячковского пористого известняка определяется не только его прочностью, но и условиями службы камня в сооружении. Чтобы известняк служил долго, необходимо защитить изделия из него от проникновения влаги. Карнизы и капельницы должны обеспечивать сброс дождевых вод. В креплении блоков и плит нельзя использовать металлические ржавеющие детали. Поверхности камня должны быть пилеными или шлифованными (но не колотыми), тогда дождевая вода или вода от тающего снега не будет застаиваться. Соблюдение этих условий является гарантией того, что белокаменные постройки будут служить века.

Мячковский горизонт сложен главным образом чистыми известняками. Доломиты и мергели наблюдаются только в виде тонких прослоев. Среди известняков наибольшее развитие получили плотные и однородные разновидности, реже встречаются зернистые и совсем редко мелоподобные. В нижней части горизонта залегает характерный слой органогенно- обломочных известняков, состоящих из фузулин, обломков кораллов, морских лилий, ежей и раковин моллюсков. Мощность слоя 2—4 м. Общая мощность мячковского горизонта 10—40 м.

Химический состав известняка:

MgO — 0,1-0,8%, в прослоях доломитизированных известняков содержание MgO достигет 16%

Плотность известняка изменяется от 1,85 до 2,20 г/см 3

Примечание. Определяется плотность отношением массы сухого образца к его объему.

Поскольку мячковские известняки — мономинеральные образования, сложенные одним кальцитом, плотность которого равна 2,70—2,71 г/см 3. то уменьшение плотности этих пород целиком зависит от количества пор.

Минеральная плотность — масса твердого вещества в единице объема. Этот показатель характеризует минеральную чистоту породы. Ее определение производится методом пикнометрического взвешивания порошков, измельченных в ступе и просеянных через сито с отверстиями размером 0,25 мм. Минеральная плотность чистого известняка всегда близка к плотности кальцита. Если же она будет больше или меньше, то это указывает, что в известняке находятся примеси других минералов. Присутствие доломита или железа повышает минеральную плотность известняка, а глинистых частиц — понижает.

Пористость известняка составляет от 4 до 26%.

Пористость отражает объем свободного пространства между твердой фазой породы. Различают общую, или истинную, эффективную и дифференцированную пористости. Общая пористость характеризует суммарный объем всех пустот в породе, эффективная — той части открытых пор, по которым свободно циркулируют жидкости и газы. Дифференцированная пористость позволяет судить о количественных соотношениях пор разного размера.

Методы определения пористости выбираются в зависимости от поставленной задачи. Укажем только, что, если образец известняка будет находиться в воде даже несколько суток, его поры не будут заполнены жидкостью полностью, так как водопоглощение зависит еще от формы и размеров пор и капилляров. Выражается пористость в процентах. Общую пористость можно вычислить по соотношению минеральной плотности и плотности породы. Эффективная пористость устанавливается по разности масс насыщенного водой и сухого образца.

Причем чем более мелкими зернами или обломками сложена порода, тем меньше в ней пор. Общая пористость обычно не намного выше, так как замкнутые поры в обломочных породах составляют ничтожную долю.

Таким образом, чем в породе выше пористость, тем в ней меньше самых мелких и полузамкнутых пор, что обусловлено структурой — размерами зерен и обломков. В более мелкообломочных разновидностях эффективная пористость в несколько раз ниже общей, порода становится плотнее, но одновременно резко возрастает количество самых мелких и полузамкнутых пор. Именно мелкие и полузамкнутые поры играют особую роль в морозостойкости мячковского камня.

Прочность горной породы

Прочность — способность ее противостоять раздавливанию. Прочность служит показателем напряжения, которое выдерживает образец при разрушении. Предел прочности при сжатии вычисляется делением величины нагрузки на площадь и выражается в мегапаскалях (МПа). Нужно иметь ввиду, что в горных породах, в отличие от металлов, предел прочности при растяжении в 10—15 раз ниже, чем при сжатии.

Предел прочности при сжатии подмосковных мячковских органогенно-обломочных известняков колеблется в среднем от 20 до 66 МПа.

По прочностным свойствам известняки слабо анизотропны. Напряжение, которое выдерживают они перпендикулярно к слоистости, составляет 43 МПа, а параллельно слоистости — 46 МПа, т. е. анизотропия 6,1%.

Прочность пористого известняка, насыщенного водой, значительно меньше прочности сухого. Находящийся под прессом образец сжимается, а заключенная в порах вода создает дополнительное напряжение, но уже растягивающего типа, что в целом снижает прочность. Такое снижение характеризуют как отношение предела прочности при сжатии насыщенных и сухих образцов и выражают через коэффициент размокания

Морозостойкость — это сопротивление камня совместному воздействию увлажнения и низкой температуры. Коэффициент морозостойкости характеризует отношение предела прочности при сжатии сухих образцов и после замораживания и показывает влияние мороза на прочность камня. После многих (50—100) циклов замораживания и оттаивания образец поступает под пресс, и если порода неморозостойка, то предел прочности снизится более чем на 25% по сравнению с тем, который был до водонасыщения.

Морозостойкость связана со структурой порового пространства и заполнением пор водой.

Вода практически несжимаема, но передает гидравлический напор. Чем тоньше капилляр и чем выше давление, тем дольше вода остается в жидком состоянии и служит природным гидравлическим клином, «вбиваемым» расширяющимся льдом в стенки капилляра; при этом создается сильное напряжение растягивающего типа. В сотнях пор и капилляров эти растягивающие напряжения действуют почти одновременно и происходит разрушение — появляются микротрещины. Напомним, что предел прочности при растяжении сравнительно невелик, в 10—15 раз ниже, чем при сжатии.

Если поры и капилляры сообщаются между собой, то в некоторых участках таких пустот может быть так много, что их тонкие стенки могут быть разорваны. Экспериментально доказано, что вода, находящаяся под напором намерзающей ледяной корки, может создать давление более 200 000 МПа на 1 см 2 и будет фильтроваться на поверхность образца.

Пустые поры — это компенсаторы давления, и пористый камень остается целым, только прочность его несколько снижается за счет увеличения размеров деформированных пор. Если же пор мало, то при возрастании давления в результате намораживания от камня будут отделяться пластинки, чешуйки или он расколется на части.

Неморозостойкие также известняки, в которых, наряду с крупными, имеются поры с промежуточным типом. Это породы, в которых установлены полузамкнутые (бутылочные) поры с входным отверстием меньше 0,0002 мм. До тех пор пока в них не проникла вода, они могут благоприятно воздействовать на устойчивость — как обычные компенсаторы давлений. Но если такие поры окажутся заполненными водой, то она, замерзая в условиях, близких к условиям замкнутой системы, может вызвать высокие внутренние напряжения. Очевидно, в этом и заключается разрушающее действие горной влажности, которое отмечается для многих строительных камней.

При публикации материала обязательна ссылка на источник с указанием сайта нашей компании и страницы с текстом.

© 2012 ООО «ГРАНИТСТРОЙМОНТАЖ ВОЗРОЖДЕНИЕ»

lingvoprofessional.ru


Смотрите также