Использование Осадочных Горных Пород В Производстве Гиперпрессованного Кирпича
Земную кору слагают горные породы, т. е. природные тела, образованные отдельными минералами или их соединениями. Горные породы, состоящие из одного минерала, называются мономинеральными, а из нескольких — полиминеральными.
И тем и другим присущ двойственный характер. С одной стороны, это минералы или минеральные соединения, у которых изучают структуру, химический и минералогический составы и физические свойства, с другой — это геологические тела, образующие земную кору, и у них соответственно изучают формы залегания, трещиноватость, явления выветривания и др.
Известно около тысячи видов горных пород, из которых более широкое распространение имеют полиминеральные породы, например гранит, состоящий из полевого шпата, слюды и кварца. К мoнoминеральным породам относятся кварцит, состоящий из одного минерала кварца, и мрамор — из одного минерала кальцита. Здесь имеются в виду главные минералы с преобладающим удельным весом в общем составе горной породы. Незначительные примеси других минералов, например слюды и хлорита в кварците или доломита, магния и марганца в мраморе, при этом не учитываются.
Известняк
Осадочные горные породы имеют вторичное происхождение. Их образование происходило как на поверхности Земли или в приповерхностной ее части из продуктов разрушения ранее существовавших горных пород, так и на дне водных бассейнов из остатков отмерших организмов, растительного мира (водорослей и т. п.).
Процесс образования протекал по схеме: физическое и химическое выветривание пород, механический и химический перенос, отложение и накопление продуктов их разрушения, уплотнение и цементация рыхлого осадка с превращением его в породу. Такие породы слагают самые верхние слои земной коры, покрывая своеобразным чехлом породы магматического и метаморфического происхождения при мощности отложений от нескольких дециметров до нескольких сот метров. В одном и том же месте могут чередоваться слои разнообразного состава, например, глины, песка, известняка, мергеля, песчаника, сланца, конгломератов и др. Поэтому все осадочные породы имеют практически одинаковые формы залегания в виде пластов, с которыми связаны их характерные текстурные признаки – слоистость и пористость. Они отличаются также многообразием структур и текстур, с широким варьированием формы и размеров частиц.
Изучение осадочных горных пород может быть интересно специалистам занятым в производстве гиперпрессованного кирпича. Большая часть рассмотренных пород с успехом применяется в качестве сырья для производства кирпича лего. Поэтому предпринимателям имеющим в своем распоряжении станки для кирпича и плитки или только планирующим запуск данного направления данная статья обязательна к прочтению.
В зависимости от условий образования осадочные породы подразделяют на химического, органогенного и механического (обломочного) происхождения. Породы химического и органогенного происхождения часто бывают связаны друг с другом рядом переходов. Структура химических пород определяется размерами кристаллов слагающих их минералов (крупно-, средне-, мелкозернистая, скрытокристаллическая), а органогенных – сохранностью входящих в них остатков и принадлежностью их к тем или иным группам организмов. Органические остатки могут быть разрушены и не разрушены.
Извесняк — (Что это такое и Что из него делают?)
Породы химического происхождения образовались в результате осаждения минеральных веществ из истинных (путём кристаллизации) и коллоидных (вследствие коагуляции) растворов с последующим уплотнением и цементацией. Общая особенность таких пород – пористость, трещиноватость и растворимость в воде. К ним относят доломит (CaCO3·MgCO3), гипс (CaSO4·2H2O), ангидрит (CaSO4), магнезит (MgCO3) и др.
Доломиты (по имени франц. учёного Д. Доломье) – состоят из минерала того же названия CaCO3·MgCO3 с примесями других веществ (кальцит, ангидрит, кварц). Образуются в основном путём химического изменения известняковых пород и выпадением из водных растворов.
По структуре преимущественно плотные породы (плотность составляет ≈ 2850 кг/м3), цвет – серовато-белый с желтоватым, буроватым и зеленоватым оттенками до чёрного. Твёрдость ‒ 3,5. 4,0. По составу различают доломит (более 90% минерала доломита), известковистый доломит (50. 90%) и доломитизированные известняки (менее 50% минерала доломита).
Применяют для изготовления облицовочных плит, щебня для бетона, огнеупоров, минеральных вяжущих веществ, в стекольной промышленности. Месторождения доломита имеются в Витебской и Могилёвской областях Республики Беларусь. Доломиты часто можно встретить как один из основных видов сырья при производстве гиперпрессованного кирпича.
Гипсовый камень (гипс) – плотная порода белого или светло-серого цвета. Образовалась примерно 100. 200 млн. лет назад вследствие гидратации залежей ангидрита или выветривания соляных месторождений. Состоит из минерала того же названия – гипса (CaSO4·2H2O).
Содержит в своём составе кристаллизационную воду, способную выделяться при нагревании с образованием полуводного или безводного гипса (ангидрита). В соляной кислоте и горячей воде заметно растворим. Средняя плотность составляет 2100. 2300 кг/м3, истинная ˗ 2,3. 2,4 г/см3, твёрдость – 1,5. 2. Основное применение – сырьё для производства гипсовых вяжущих веществ (ГОСТ 4013).
Применяется также как декоративный камень для внутренней облицовки зданий, в качестве добавки к цементам для регулирования сроков схватывания, в керамической промышленности, производстве лакокрасочных и других материалов.
Волокнистая разновидность гипса называется селенитом, а зернистая, напоминающая мрамор, – алебастром. Не следует смешивать горную породу «алебастр» с тонко измельченным обожженным гипсом, который в старину тоже называли алебастром. Безводной (обезвоженной) разновидностью гипса является горная порода ангидрит (CaSO4).
Органогенные горные породы образовались в результате отложения и уплотнения (цементации) отмерших организмов, водорослей и других растений. Они могут быть кремнистого и карбонатного составов. К первым относятся диатомиты, трепелы, опоки. Ко вторым – известняк, мел и др.
Известняк (белый камень) – образовался в водных бассейнах из остатков животного и растительного мира, или как продукт химических осадков. Рыхлые скопления этих осадков уплотнялись давлением воды и скреплялись углекислым кальцием.
Известняк самая распространенная осадочная горная порода. Более 10% всех отложений земного покрова занимают известняки различного качества и свойств. Часто используется в качестве сырья при производстве лего кирпича. Состоит в основном из минерала кальцита CaCO3 и примесей глины, кварца, доломита и др. Примеси MgCO3 и SiO2 повышают твёрдость, прочность и стойкость известняков.
В зависимости от условий образования различают известняки плотные и пористые (рис. 1). Плотность известняков составляет от 800 кг/м3 (известняк- ракушечник, травертин) до 2800 кг/м3 (плотные кристаллические), прочность на сжатие соответственно от 0,4 до 300 МПа. Твёрдость известняков невелика, поэтому они хорошо поддаются обработке.
Известняки имеют белый, светло-серый, желтоватый и розоватый цвета, но с примесями могут иметь любой цвет вплоть до чёрного. Используются для производства извести, портландцемента, а также щебня и облицовочных плит. Однако для облицовки зданий и изготовления архитектурно- строительных изделий больше используются мраморизованные известняки.
Травертин (от итал. travertino) представляет собой известковые отложения углекислых источников и является самым распространённым отделочным и строительным материалом со времён Римской Империи. Имеет мелконоздреватое строение и высокую прочность на сжатие (до 80 МПа). Порода мягкая, легко пилится, шлифуется, полируется.
На рынок поставляется однородных пастельных оттенков: белого, бежевого, коричневого, жёлтого и др. Используется в архитектуре больших и малых форм – фасады, цоколи, колонны, тротуары, внутренние стены, полы и т. п. (рис. 2). В Минске травертином частично облицованы внутренние стены кинотеатра «Октябрь».
Рис. 1. Ленские столбы России из карбонатных пород (известняков) и разновидности структуры известнякового камня
ИсточникСловари
Толковый словарь русского языка. Поиск по слову, типу, синониму, антониму и описанию. Словарь ударений.
Осадочная горная порода, состоящая преимущественно из минерала кальцита и используемая в строительстве, металлургии, химической промышленности и т.п.
ИЗВЕСТНЯ́К, известняка, муж. (минер.). Осадочная горная порода, содержащая известь. К известнякам относятся мрамор, гипс, мел.
ИЗВЕСТНЯ́К, -а, муж. Осадочная горная порода, состоящая преимущ. из известкового шпата.
| прил. известняковый, -ая, -ое.
ИЗВЕСТНЯ́К, -а́, м
Осадочная горная порода, состоящая из кальцита, глинистых и песчаных частиц, часто содержащая скелеты известковых ископаемых организмов, используется в металлургии, строительстве и химической промышленности.
Перевалы через невысокие горные хребты состоят из целого ряда конических сопок, слагающихся из известняков (Арс.).
ИЗВЕСТНЯ́К -а́; м. Осадочная горная порода, состоящая преимущественно из кальцита. К известнякам относятся мрамор, гипс, мел.
◁ Известняко́вый, -ая, -ое. И-ые пласты. И-ые залежи.
известня́к — осадочная горная порода, состоящая главным образом из кальцита, редко — из арагонита; часто с примесью доломита, глинистых и песчаных частиц. Известняк нередко содержат остатки известковых скелетов ископаемых организмов. Используется в металлургии (флюсы), строительстве, химической промышленности и др.
ИЗВЕСТНЯК — ИЗВЕСТНЯ́К, осадочная (см. ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ) горная порода, состоящая главным образом из кальцита (см. КАЛЬЦИТ), редко — из арагонита (см. АРАГОНИТ); часто с примесью доломита (см. ДОЛОМИТ), глинистых и песчаных частиц. Известняки нередко содержат остатки известковых скелетов ископаемых организмов.
Используется в металлургии (флюсы (см. ФЛЮС) ), строительстве, химической промышленности и др.
ИЗВЕСТНЯК — осадочная горная порода, состоящая главным образом из кальцита, редко — из арагонита; часто с примесью доломита, глинистых и песчаных частиц. Известняки нередко содержат остатки известковых скелетов ископаемых организмов. Используется в металлургии (флюсы), строительстве, химической промышленности и др.
Осадочная горная порода, состоящая преимущественно из кальцита.
ИЗВЕСТНЯК, осадочная горная порода, содержащая в качестве главных минералов карбонаты (в основном кальцит), а также карбонатизированные органические остатки (ракушки, водоросли, кораллы и др.), глинистые и песчаные частицы.
ИсточникИзвестняк — свойства и применение
Известняк – это осадочная горная порода, в составе которой значительно преобладает один минерал – кальцит. Самой известной разновидностью камня является мел, знакомый всем еще со школы.
Известняк интересен тем, что он формируется на дне древних и современных морей и океанов. Поэтому некоторые его виды содержат останки организмов с кальциевым скелетом. Особенно красив розовый ракушечник, который используется в строительстве для отделки.
Что такое известняк и как он выглядит
Известняк – горная порода. Это означает, что он залегает на больших площадях, образуя мощные залежи, пласты, нередко чередующиеся с другими породами.
Если сделать очень тонкий срез, поместить его под петрографический микроскоп, то будут видны другие минералы – опал, халцедон, кварц, доломит, каолин, полевые шпаты. Таким образом, у известняка сложный состав при значительном преобладании кальцита.
Известняк – осадочная порода. Это значит, что в воде шло постепенное осаждение на дно мелких обломков, скелетиков организмов с последующим их уплотнением и затвердеванием. Или же минерал осаждался из горячих, но остывающих растворов.
Выглядит камень по-разному. Он может быть крупнозернистым, если сложен ископаемыми раковинами, или тонкозернистым – как в случае с мелом. Цвет чистых пород белый. Рост примесей дает им сероватую, кремовую, розовую, голубоватую и даже черную окраску.
Характеристика и свойства известняка
Известняк можно охарактеризовать с химической и физической точек зрения. Химия породы обусловлена ее составом. Кальций (Ca) – щелочноземельный металл. Поэтому его соединения с угольной кислотой (H2CO3) дают нерастворимый в воде минерал.
Исключение составляет осаждение карбонатных частиц на океанских глубинах более 4 тысяч метров. Там под действием высокого давления идет растворение кальциевых организмов, и все анионы и катионы переходят в раствор.
Кальцит, однако, растворяется в концентрированных кислотах – соляной, уксусной, серной. Кальций переходит в раствор. Одновременно из камня выходят пузырьки углекислого газа (СО2).
Из других элементов присутствует магний (Mg). Соединяясь с кальцием, он может образовывать тоже карбонатный минерал, но другой – доломит (доломитизированный известняк).
Еще есть кремний (Si) трех видов:
- обломочный, образовавшийся при разрушении пород;
- хемогенный, появился из обогащенных растворов, которые поступали по трещинам;
- органогенный, появившийся при отмирании морских организмов (планктона) с кремниевым скелетом.
Присутствие ионов железа (Fe) дает желтоватую окраску, а марганца (Mn) – розоватую.
Физические свойства породы связаны с абсолютным преобладанием кальцита, твердость которого 3 из 10 по Шкале Мооса. Поэтому известняк легко подвергается истиранию, но и несложен в обработке. Плотность также невысока – примерно 2,5 г/см 3 .
Кристаллические разновидности выдерживают давление 300 Мпа. Значения пористости колеблются в зависимости от структуры породы от 2 до 35%.
Некоторые виды хорошо пропускают воду, водопоглощение доходит до 2%. Относительно морозостойкий, так как может перенести до 4 сотен зим. Прочность средняя.
Разновидности известняка
Классифицируют и выделяют разные виды по нескольким критериям.
Ключевые из них – это структура (показывает размер зерен) и текстура (показывает, как разные по строению части соотносятся друг с другом).
По ним можно выделить:
- мелкозернистый известняк (плотный, зерна можно разглядеть простым глазом);
- тонкозернистый мел;
- оолитовый (на фоне мелкозернистой массы округлые более крупные образования из кальцита — оолиты);
- слоистый (состоит их слоев разного цвета или оттенка);
- пористый (известковый туф – образовался из горячих растворов на поверхности земли; ракушечник – состоит из раковин древних моллюсков).
Описание породы по особенностям минерального состава и химических примесей позволяет выделить глинистый, марганцовистый, железистый известняк.
[warning]Это интересно: основные организмы, встречаемые в известняках, это фораминиферы, кораллы, криноидеи, морские ежи и лилии, брахиоподы, моллюски.[/warning]
Применение известняка
Известняк с давних времен используется как строительный материал. Из него сделана пирамида Хеопса, а также храмы Древней Греции.
Его использование связано также с внутренней и внешней отделкой зданий – облицовкой, изготовлением лепнины, интерьерных украшений.
Это сырье, из которого при строительстве делают бетон, цемент, минеральную вату, различные строительные и отделочные смеси, которые используется для штукатурки стен. При строительстве дорог используют известняковый щебень.
Ландшафтный дизайн нельзя представить без известняка. Он незаменимый природный элемент альпийских горок: это дышащий материал, на котором хорошо приживаются растения. Плитами из ракушечника выкладывают дорожки, обрамляют клумбы, искусственные прудики.
Металлургическая промышленность обязана известняку тем, что его применяют в качестве флюса для доменной выплавки: он очищает металл от примесей.
При сельскохозяйственных работах известняк используют для раскисления почв: они становятся нейтральными или слабокислыми, что больше подходит овощным и садовым культурам. Кроме того, улучшается пористость земли, воздухообмен в корневой системе.
Известняк нужен и для стекольной промышленности. Его добавление к кварцевому песку позволяет сделать стекла, устойчивые к химически агрессивной среде.
Большой интерес представляют известняки для науки как источник информации о флоре и фауне определенных эпох. В этой породе находят не только раковины и микроорганизмы. В ней застыли даже крупные, хорошо сохранившиеся трилобиты.
В целлюлозно-бумажной отрасли известняк добавляют в целлюлозу для производства белой бумаги.
Где добывают известняк
Добыча известняка связано с открытой разработкой, то есть с карьерами.
В этом случае алгоритм работ следующий:
- снимается верхний слой почвы и глин с помощью бульдозерной техники (это вскрышные работы);
- кондиционный качественный известняк взрывается;
- порода собирается специальными экскаваторами в «БелАзы».
Так как известняки имеют морское происхождение, их надо искать прежде всего на месте древних морей, но также в горных местностях – на Урале, Северном Кавказе, в Альпах, Крыму.
Месторождения известняка в России
Русская платформа как бывшее море является ключевым поставщиком известняка в России. Например, белый известняк, пригодный для цемента, добывают в Московской, Рязанской областях (месторождения Афанасьевское, Пронское).
Флюсовый камень извлекают в российских областях:
- Тульской (на Барсуковском, Урусовском месторождениях);
- Свердловской (Гальянское);
- Челябинской (Сухореченское, Тургоякское);
- Оренбургской (на Аккермановском);
- Ленинградской (Пикалевское месторождение);
- Томской области(Гурьевские).
Бадракско-Альминское, Балаклаевское (Крым) поставляет отличный белый ракушечник.
Заключение
Известняк – один из самых распространенных в России. Он образовался при отложении на дне организмов с кальциевым скелетом либо химическим осаждением из растворов. Поэтому известняк относят к осадочным породам.
Ценность камня заключается в его широком применении для нужд строительства, промышленности, науки.
Источник