Особливості поведінки природних кам’яних матеріалів при нагріванні.

Всі ПКМ, що застосовуються в будівництві, негорючі, однак, під дією високих температур зниження їх міцності і руйнування відбувається по-різному.

3.1. Вивержені породи.

Властивості вивержених порід в основному залежать від їх хімічного складу. Залежно від вмісту кремнезему їх поділяють на кислі, середні і основні. Причому, оскільки магма з однаковим хімічним складом могла твердіти як на глибині, так і на поверхні, то кожній глибинній породі відповідає порода, що вилилась.

Кислі породи (SiO₂ > 65%). Складаються з кварцу, польового шпату і слюди. До них відносяться граніти, кварцові порфіри.

Граніти - породи зернисто-кристалічної будови. Вони складаються з кварцу (20-40%), польових шпатів (40-70%) і слюди (5-15%). Колір - від сірого до темно-червоного залежить від кольору польового шпату.

Завдяки високій міцності, малій пористості і високій морозостійкості граніти застосовуються для виготовлення східців, облицювальних плит, бортових каменів, щебеню тощо.

Міцність граніту в нормальних умовах визначають польові шпати і слюда, але при значному нагріванні вона залежить від структурних перетворень у кварці.

При нагріванні до 300 ^ОС спостерігається зростання міцності до 1,6 раз завдяки зняттю внутрішніх напружень. Надалі міцність неухильно падає. При 600 ^ОС з’являються тріщини, зумовлені фазовим переходом від b- до a-модифікації кварцу. При 800 ^ОС граніт руйнується.

Кварцові порфіри - породи, що вилились із скритнокристалічної або скловатої будови, близькі за властивостями до гранітів. Застосовуються в міському і дорожньому будівництві у вигляді щебеню і декоративних плит.

Середні породи (SiO₂=50...65 %). Складаються з польового шпату, слюди, темно фарбованих мінералів. До них відносяться сієніти, діорити, трахіти, андезити.

Сієніти - глибинні породи, які складаються з польового шпату, слюди, темнофарбованих мінералів. За структурою, властивостями і областями застосування близькі до гранітів, але менш стійкі проти вивітрювання.

Діорити - глибинні породи, які складаються з польового шпату, темно фарбованих мінералів. За структурою дрібно- і середньозернисті, від сірого до темно-зеленого кольору. За міцністю і ударною в’язкістю переважають граніти. Застосовуються в дорожньому будівництві.

Трахіти - породи, що вилилися, подібні до сієнітів, але менш тривкі. Застосовуються як стіновий матеріал або заповнювач для бетону.

Андезити - породи, що вилилися, жовто-сірого кольору, за властивостями схожі на діорити. Застосовуються як кислотостійкий матеріал (плити, щебінь).

Основні породи (SiO₂ < 50%). Складаються з темно фарбованих мінералів та польового шпату. До них відносяться габро, діабази, базальти, перліт.

Габро - кристалічна, крупнозерниста глибинна порода, кольори від сіро-зеленого до чорного; стійка проти вивітрювання, добре полірується, використовується для облицювання будинків і покриття доріг.

Діабази - породи, що вилились, аналоги габро, мають велику ударну в’язкість і малу здатність до стирання. Застосовуються у шляховому будівництві.

Базальти - породи, що вилилися, аналоги габро скритокристалічної або аморфної будови. При температурі понад 900 ^оС сильно збільшуються в об’ємі. Застосовуються в дорожньому будівництві і для облицювальних робіт.

Перліт - складається до основному з вулканічного скла. При високих температурах спучуються завдяки вивільненню хімічно зв'язаної води. Коефіцієнт спучування:

ρ_пер

K_всп = ¾¾

ρ_всп

де ρ_пер – середня густина перліту при нормальній температурі;

ρ_всп – середня густина перліту при нагріванні.

Для перліту при 1000...1200 ^оС - K_всп=5...20.

Дата добавления: 2015-08-18