3.1 Загальна характеристика пухких порід
До цієї групи гірських порід звичайно відносять пісок і гравій, глину, рослинну землю і всілякі природні суміші цих речовин, що утворюють те, що ми називаємо грунтом.
Всі вони являють собою продукти руйнування кам'яних порід, іноді з домішкою органічних залишків і складаються з окремих частинок, між собою зовсім не пов'язаних, або пов'язаних дуже слабо.
Будівельнику доводиться мати з ними справу:
- Як грунтів, на яких зводиться споруда - в цьому випадку важливо знати опір грунту тиску, його ступінь стисливості, ступінь проникності водою і відбуваються в ньому від подібних причин зміни;
- Як матеріал для пристрою насипів і виїмок, при чому крім перерахованих властивостей важливо знати величину кута природного укосу даного грунту;
- Як речовин, що вживаються як складові частини при виготовленні штучних матеріалів - цегли, бетону, розчинів тощо.
До гравійно-піщаним і піщаним відносять пухкі або слабо зцементовані гірські породи, що складаються з окатанних в різного ступеня уламків гірських порід і зерен мінералів. Ці породи використовують в якості сировини для виробництва піску, гравію та щебеню із гравію для будівельних робіт.
До піску відносять уламки порід і зерна мінералів розмірами понад 0,05 до 5 мм, до гравію - понад 5 до 70 мм, до валунів - понад 70 мм. Частинки розміром до 0,05 мм вважають пилоподібними і глинистими. Підтримці піску, гравію і валунів виділяють (табл. 3.1) такі типи порід.
Типи пухких порід
3.2. Пісок, його характеристика, властивості і застосування
Пісок є сумішшю зерен розпалася від вивітрювання гірської породи; так, наприклад, при вивітрюванні граніту утворюється спочатку пісок, який містить зерна кварцу, листочки слюди, глинисті частки (отримані при розпаді польового шпату), а також і не встигли зруйнуватися гранітні зерна, що складаються з декількох мінералів.
Вода, переносячи пісок з височин на низинні місця, округлює всі ці зерна тертям одна об одну і відмиває їх, несучи з собою найбільш дрібні частинки - глину. Таким чином, там, де швидкість течії води відразу сповільнюється, утворюються відкладення зерен, більш-менш відсортованих водою по їх величині і питомою вагою, а, отже, і більш різнорідних.
Камінь, штучно розбитий на дрібні шматки, називається щебенем. 7
По конфігурації (формі піщинок) і за місцезнаходженням розрізняють: піски діляться:
- Гірський пісок - Що знаходяться на місці свого первісного освіти і не оброблений поточної водою, внаслідок чого піщинки з шорсткою поверхнею, нерівні за величиною, гостро ребристі, з незграбними зернами і між ними трапляються крупніші, що не розпалися шматки корінний породи (дресва);
- Грунтовий, Погрібний або яружний пісок відрізняється від попереднього тільки тим, що його відкладення бувають, покриті пізнішими наносними шарами і тому в ньому іноді містяться землисті домішки. Обидва ці піску цінуються за незграбну форму зерен, що обумовлює хороше зчеплення їх в будівельних розчинах, але часто зустрічаються в таких, недостатньо промитих водою, пісках домішки глини і, особливо, рослинної землі вельми знижують їх гідність.
- Річковий пісок, навпаки, звичайно досить чистий (якщо не містить мулу або випадкових домішок, шматочків кори дерев, гнилушек), але зерна його округлені.
- Морський пісок також із закругленими зернами, зазвичай дрібніше річкового і, крім того, містить солі, що входять до складу морської води.
- Ще пісок може бути, озерними, флювіоглаціальними і еоловими.
За мінералогічному складу найчастіше зустрічаються піски (гірська порода) кварцові, глауконіту-кварцові, полешпатові-кварцові (див. Аркозовий пісковик), слюдістие і інші.
Кварцовий пісок - вважається найкращим SiO2.
Один з найпоширеніших породоутворюючих мінералів.
За структурою - каркасний силікат.
Кристалічні модифікації: гексагональна (стійкий вище 573 ° C) і трігональная (стійкий нижче 573 ° С) модифікації.
Часті двійники, утворює зерна, зернисті кристали, агрегати і суцільні маси.
безбарвний кварц - гірський кришталь, фіолетовий кварц - аметист, димчастий кварц - раухтопаз, чорний кварц - морион, золотистий кварц - цитрин.
Твердість 7; щільність 2,65 г / см3. П'єзоелектрик.
Кварцові піски і кварцити використовуються в керамічній і скляній промисловості; монокристали кварцу - в оптичному приладобудуванні і як п'єзоелектричний матеріал; пофарбовані різновиди кварцу - в ювелірній справі.
Польові шпати, група найпоширеніших породоутворюючих мінералів підкласу каркасних силікатів; близько 50% маси земної кори. Ізоморфні суміші алюмосиликатов K, Na, Ca, Ba.
Колір пісків - білий, рожевий, сірий і інші.
Твердість 6-6,5; щільність 2,6-2,8 г / см3.
Розрізняють польові шпати: кальцієво-натрієві - плагіоклази; лужні (калієво-натрієві) - ортоклаз, микроклин, санідин; калієво-барієві і ін.
Застосовуються в керамічної, порцелянової, скляної, цементної промисловості; як камені виробів.
Алеврит (від грецького слова aleuron - борошно), пухка осадова гірська порода, по складу проміжна між піщаними і глинистими породами, розмір основної маси зерен 0,01-0,1мм; зцементований алеврит називається алевролітом.
Властивості піску (гірська порода)
Теоретично кращим властивостями для розчинів має чистий кварцовий пісок
Взагалі ж хороший пісок для приготування розчинів, бетону і т. П. Повинен мати:
- по можливості не дуже відшліфовані зерна;
- питома вага - по можливості близький до норми;
- при розтиранні в сухому вигляді на білому папері не повинен її бруднити;
- при збовтуванні з водою повинен швидко сідати на дно і не залишати воду надовго каламутній;
- прожарений кварцовий пісок не повинен помітно розчинятися в гарячій соляній кислоті.
Крупність зерен визначають послідовним просіюванням певної кількості піску через сита з різною значущістю осередків. Зазвичай беруть сита з осередками 1,2 і 0,3 міліметра. Пропускають 2 кг піску. Якщо на першому ситі залишилося більше 1 кг піску - то він вважається великим.
Якщо через сито з осередками 0,5 міліметра пройде понад 1 кг піску, то пісок вважається дрібним. 8
Наявність домішок в піску.
У гірському піску завжди присутні домішки глини, в той час як в яро - верхній шар забруднений, а нижній, де пісок промитий ґрунтовими водами, - чистий. Морський пісок містить солі і органічні залишки. Річковий пісок - найбільш чистий.
Для оцінки кількості органічних домішок збовтують пісок з приблизно рівним за обсягом кількістю 3% розчину їдкого натру і залишають стояти добу: якщо рідина залишиться безбарвної або прийме злегка жовтувате забарвлення - пісок задовільний; якщо ж колір рідини буде темно-бурий, то пісок непридатний ні для розчинів, ні для бетонів.
Для визначення пустот беруть велику скляну мензурку (місткість 1,5 літра), наливають туди 0,4 літра. Потім тонкою цівкою всипають строго відміряний 1 літр піску.
Припустимо, що рівень води в мензурки піднявся до позначки 1,1 літр. Але ми брали 0,4 літра води і 1 літр піску, а отримали в сумі не 1,4 літра, а на 0,3 літра менше. Ця цифра і показує обсяг порожнеч у піску між зернами, який зайняла вода.
Як пісок, так і гравій нестисливі і тому вважаються надійним грунтом при влаштуванні основи.
Але якщо шар піску, притому дрібного, знаходиться в області грунтових вод, то при русі останніх, наприклад, в стінках рову в подібному грунті, він легко вимивається (так званий пливун), проти чого при будівлях слід вживати необхідних заходів.
Будучи поміщений в вертикальний посудину і навантажений чимось зверху, пісок передає це тиск майже цілком на стінки судини і лише в малому ступені на дно останнього. На цій властивості піску засноване застосування піску для пристрою піщаних паль, для набійки шпурів і т. П.
Вода просочується через пісок вільно, як би не був товстий його шар; цією властивістю користуються при влаштуванні піщаних (англійських) фільтрів для очищення питної води. З цієї ж причини піщані місцевості завжди сухі.
Нарешті, ще одна особливість піску: розсипаючись вільно, наприклад, при осипання будь-якої вивітрюється скелі, або стіни виїмки, зробленої в сирому піску, пісок утворює купу, поверхня якої складає з горизонтом досить постійний кут природного укосу, звичайно близько 45 °.
Ця величина має значення, однак, тільки для злегка вологого піску; абсолютно же сухий пісок при лабораторних умовах утворює набагато менший кут природного укосу - близько 30 °.
Для пливуна, т. Е. Дрібного піску, абсолютно просоченого водою, кута природного укосу не існує, так як такий пісок зовсім розпливається.
Всі описані властивості, характерні для чистого піску, губляться більш-менш, коли пісок містить домішки глини і рослинного перегною.
При будівництві і ремонті шосейних доріг заготовляти пісок, гравій та щебінь зручніше розташовувати уздовж дороги у вигляді конічних куп, легко обміряли, завдяки зазначеному вище постійності кута природного укосу.
Домішки, що зустрічаються в піску, можуть бути видалені:
Великі механічні домішки - камені, тріски і т. П. - видаляються просеиванием. Для просіювання (гуркоту) зазвичай служить гуркіт. Це збитий з чотирьох дощок бездонний ящик, довжиною близько 1,25, шириною близько 1 м, по кутах скріплений обручное залізом; замість дна до стінок прибита дротова сітка з осередками потрібної крупності, а щоб вона від тяжкості піску не провисала, під неї натягнуті навхрест дві смуги обручное заліза. Гуркіт ставлять похило, підпираючи його чим-небудь, і робочий накидає пісок лопатою на піднятий кінець сітки; чим крутіше варто гуркіт, тим дрібніше будуть зерна, що пропускалися сіткою.
Дрібні домішки - глина і т. П. - видаляються промиванням водою. Промивання піску можна робити, влаштувавши лоток з проточною водою і перекидаючи пісок лопатою, або перегребая його граблями проти течії води.
Прожарювання піску, як міра для знищення органічних речовин, застосовується надзвичайно рідко.
Гірська порода, або як частіше говорять, порода, являє собою поєднання (агрегат) мінералів природного (природного) походження. Зазвичай породи складають більш-менш значні площі. Пісок і суглинок теж зараховують до гірських (точніше - пухким осадовим) породам. Наука, що вивчає гірські породи, носить назву петрографії.
Властивості гірських порід. обумовлені їх мінеральним складом і будовою, а також зовнішніми умовами. Важливими параметрами, що визначають властивості, є її пористість і тріщинуватість. З пористістю і мінеральним складом тісно пов'язана щільність гірських порід. яка в породах, позбавлених пористості, визначається слагающими їх мінералами. Такі властивості, як теплоємність, коефіцієнт об'ємного теплового розширення і ін. Визначаються в першу чергу мінеральним складом, міцності же і пружні властивості гірських порід, їх теплопровідність і електропровідність залежать головним чином від будови порід і особливо сил зв'язків між зернами. Так, наявність переважної орієнтування зерен призводить до анізотропії властивостей. У створенні анізотропії властивостей може брати участь також орієнтована трещиноватость.
Властивості гірських порід залежать також від впливу механічного. (Тиск), теплового (температура), електричного, магнітного, радіаційного (напруженості) і речового (насиченість рідинами, газами і т. Д.) Полів.
Як об'єкт гірських розробок гірські породи характеризуються різними технологічними властивостями - фортецею, абразивністю, твердістю, Бурим, вибуховості і т. Д. Фортеця оцінює опірність порід механічному руйнуванню, абразивність - здатність порід стирати ріжучі кромки робочих механізмів і т. Д. З метою вибору раціональних методів і механізмів руйнування застосовуються різні класифікації гірські породи. за технологічними властивостями (наприклад, в практиці гірничої справи широко застосовується класифікація за міцністю.
Пісок - пухка, сипуча суміш, що складається з уламків мінералів: кварцу, польового шпату, з домішкою слюди. Виходить як відсів при виробництві щебеню. Розміри зерен в піску коливаються від 0,1 до 5 мм. Пісок застосовується при будівництві в якості добавок (наповнювачів).
Пісок буває річковий, кар'єрний митий, кар'єрний гірський, будівельний пісок.
Пісок використовують в медицині при лікуванні артритів і інших захворювань, застосовують в таласотерапії (морський пісок), піском вирішують проблему ожеледиці на дорогах в зимовий період. Річкові піски застосовується для таких будівельних робіт як кладка, стяжка, (рідше - штукатурка) наповнювач для затерли і барвників. В окремих випадках його використовують при виробництві ЗБВ - виробів. Зокрема тротуарної плитки. Такі інженерні споруди, як септики і дренажі, також потребують застосування піску. Використовується як наповнювач для пристрою найефективніших на сьогоднішній день підлогових поліуретанових, епоксидних покриттів, виробництва декоративних штукатурок, ландшафтного дизайну. Широко використовується для бетонного виробництва, в житловому та дорожньому будівництві. Для бетонного виробництва пісок застосовують як дрібний заповнювач. Для приготування розчинів використовується пісок з модулем крупності менше 1,5, для приготування бетону - великі чи середні піски не нижче модуля 2. Для легкого бетону використовують піски з керамзиту (керамзит), шунгизита, пемзи, аглопорита і ін
1. Габріелянц Г.А. Геологія нафтових і газових родовищ. - М. Недра, 1984. - 285 с.
2. Геологія і геохімія нафти і газу / За заг. ред. А.А.Бакірова і З.А.Табасаранского. - М. Недра, 1982. - 288 с.
4. Фарбарів Я.С. Основи геології, пошуків і розвідки родовищ корисних копалин. - М. Недра, 1987. - 236 с.
6. Михайлов А.Є. Основи структурної геології і геологічного картування. - М. Державне науково-технічне видавництво літератури з геології і охорони надр, 1958. - 376 с.
7. Довідник по геології нафти і газу / Под ред. Єременко Н.А. - М. Недра, 1984. - 480 с.
1 Михайлов А.Є. Основи структурної геології і геологічного картування. - М. Державне науково-технічне видавництво літератури з геології і охорони надр, 1958. - С.175
Методи визначення властивостей горнихпород
ведуть шляхом випробування зразків горнихпород у вигляді циліндрів або призм. К. випробувань в натурних умовах масивів горнихпород або їх ще іноді називали випробуваннями. освіти і подальшого розвитку горнихпород і від їх складу. Основною перевагою.
Колекторські властивості горнихпород (2)
Мінерали і горниепороди (2)
кальцію і магнію. Д. у вигляді щільних різниць - вельми поширена горнаяпорода. У крупнокристалічного вигляді зустрічається на Уралі. будівництва є горизонтальне залягання горнихпород. де присутня велика їх потужність, однорідність складу.
Походження осадових горнихпород
тотожних елементів. У магматичних породахіх приблизно порівну, натрію. і багато фізичних, властивості міцності порід і їх масивів і товщ, а також. балів. Висновок Осадові горниепороди - один з відовгорнихпород. які утворилися в.