Какими свойствами обладает известняк

С каждым годом развитие строительной промышленности в мире растёт с бешеным темпом: появляются новые здания и сооружения, отделочные и строительные материалы. Ученые постоянно создают всё новые и новые строительные ресурсы, желая ускорить темп возведения строений, и бьются над поиском альтернативы классическим природным материалам.

Однако подавляющее число ресурсов, хранящихся в недрах Земли, до сих пор являются незаменимыми как в строительстве, так и в жизни людей. Всё это из-за высокой прочности и долгого срока службы. Большинство натуральных ресурсов не вредят здоровью и обладают большой функциональностью.

Известняк: история применения

Одним из таких материалов является известняк – популярная и древнейшая порода, которую использовали при строительстве многих известных архитектурно-исторических объектов: Великой Китайской стены, Египетских пирамид, Собора Парижской Богоматери, Беленской башни и многих других. Достаточно взглянуть на размеры этих прекрасных сооружений, на их сохранность (а ведь некоторым из них не одна тысяча лет!), и можно с лёгкостью убедиться, что известняк является одним из самых прочных и надежных природных камней.

Свойства полезных ископаемых. Видеоурок по окружающему миру 3 класс

На Руси этот прочный камень стали применять в XII веке. Первыми сооружениями из известняка стали храм Бориса и Глеба в Кидекше и прекрасная церковь Покрова на Нерли, которая является одним из шедевров русского зодчества. Впоследствии множество храмов стали строить из известняка, и он стал использоваться в Москве, Переславле-Залесском, Владимире и других городах.

Популярность известняка во Владимиро-Суздальской (и впоследствии Московской) Руси можно объяснить тем, что в этих местах имелись целые ряды выходов породы на поверхность. Но это не единственная причина, почему известняк стал широко цениться русскими зодчими. Ведь наличие породы ещё не означает, что она качественно подойдет для строительства.

Удивительные свойства известняка

В камне удивительным образом сочетаются однородность структуры,долговечность, высокое качество и пластичность. Благодаря своей прочности и лёгкой обрабатываемости, камень заслужил внимание русских зодчих, и их шедевры, выполненные из известняка, до сих пор радуют взгляды людей. Использование известняка на Руси положило начало долгому сотрудничеству строителей с этим материалом, и количество известняковых сооружений с каждым столетием только возрастало.

Справедливости ради стоит отметить, что в XX веке в России натуральный известняк практически не использовался: в то время были больше популярны бетон, стекло и металл. Известняк легко поддается распилу, шлифовке и сфера его применения огромна. В строительстве с помощью известняка получают строительную известь и бетон, а сам материал используют для заливки фундамента. Помимо этого он применяется в:

• цементной;
• кабельной;
• лакокрасочной;
• коксохимической;
• целлюлозно-бумажной;
• кожевенной;
• резиновой;
• нефтяной и пищевой промышленностях.

Кроме того, камень обладает сильной морозостойкостью, что придётся очень кстати в холодных странах. А также часто используется в сельском хозяйстве, металлургии и железнодорожной промышленности.

Известняк и кислота.

Помимо своих строительных свойств, известняк обладает и глубокой эстетикой: камень очень красиво смотрится в зданиях и наполняет их одухотворенной и живой атмосферой. Более того, известняк, являясь природным материалом, не содержит в себе никаких вредных веществ и даже оказывает положительное влияние на здоровье человека: камень имеет бактерицидные свойства, может очищать воду и воздух, а также является единственным на планете материалом, обладающим 100% защитой от радиации.

Наиболее распространенными цветами известняка являются: светло-бежевый, светло-серый, желтоватый или белый цвет, реже встречаются камни розоватого цвета. Породы бело-желтого и бело-розового цвета являются наиболее ценными.

Месторождения камня и его виды

Большинство пород известняка образовалось в мелководных морских бассейнах и пресноводных водоёмах суши. Камень залегает в форме отложений и пластов.

По типу происхождения известняк делится наорганогенный, когда порода образовывается из органических остатков, хемогенный – камень получается благодаря осаждению кальцита, и обломочный – материал получается за счёт разрушения других известняковых пород.

По своей структуре известняк делится на:

1. Мраморовидный. Промежуточное состояние между известняком и мрамором. Применяется при создании скульптур и строительстве зданий.
2. Плотный. Известняк высокой плотности, применяется для изготовления облицовочных плит. Именно этот тип использовался при строительстве храмов.
3. Пористый. Отделочный и строительный материал для возведения стен и облицовки зданий.

Известняк используют в виде бурового камня, щебня, минеральной ваты и крошки, а также дроблёного песка.

Возвращение к классической эстетике

Сегодня общество постепенно возвращается к историческим материалам, и архитектурные работы из известняка снова начали обретать популярность. Всё чаще породу используют в строительстве для создания: колонн, лестниц, балясин или даже целых строений. А декоративные известняковые элементы способны стать стильным дополнением приусадебной территории или фасада здания.

Кроме этого, материал является верным другом скульпторов и дизайнеров. Известняковые статуи, вазы, скульптуры, тумбы, мозаики, столешницы, панно. Всё это станет красивым украшением интерьера офиса, ресторана, гостиницы или квартиры.

Всё чаще можно встретить общественные здания и частные дома, отделанные с помощью известняка. Конечно, коттеджи и частные дома, выполненные из известняка, не стремятся построить на века, как шедевры русской архитектуры. Но и без этого такие здания прослужат десятки, а то и сотни лет.

Новая жизнь известняка

Известняк, используемый для внутренней и внешней облицовки, придаст любому сооружениюживость и красоту. Распространено применение известняка в ландшафтном дизайне: фонтаны, дорожки, патио, декоративные стенки, выполненные с использованием известняка, обладают особенным и неповторимым шармом.

Вновь возрастающаяпопулярность известняка не только показатель того, что в строительстве всё чаще предпочитают натуральные материалы искусственным, но и являет собой доказательство того, что у общества пробуждается страсть к классическому искусству и архитектуре.

Источник: jazzstone.ru

Известняк

Минерал образуется путем соединения угольной кислоты с кальцием. У известняка без примесей формула химическая записывается как CaCO3. Известняк расщепляется под действием кислот H2SO4, CH3COOH, HCl. Кальций остается в растворе, углекислый газ СО2 улетучивается.

По структуре различают известняковый камень:

• трещиноватый – в породе есть расколы, от их количества зависит размер кусков после взрыва;
• меловой – хрупкий, пористый;
• слоистый – на изломе различаются неоднородные полосы разного цвета, оттенка;
• мелкозернистый – крупинки видно без увеличительного стекла;
• тонкозернистый – частицы видно под лупой;
• оолитовый – в мелкозернистой текстуре видны крупные кальциты;
• пористый, туф – тонкозернистый, видны крупные или мелкие отверстия;
• мраморизованный – кристаллический, плотный, неоднородный окрас, содержит окаменелости.

По химическому составу выделяют доломитизированный, глинистый (мергелистый), марганцовистый, железистый и битуминозный (черный) известняк. Название зависит от дополнительных веществ.

По происхождению минерал бывает хемогенным, вторичным, органогенным. В первом случае камень образовался из осадка карбоната кальция после химической реакции. Во втором – сформировался из обломков других известняков. Третий возник от скопления органических элементов.

К органогенной породе относят образования:

• нуммулитовые (Nummulites – вид одноклеточных организмов);
• коралловые, рифовые;
• шламовые (детритовые);
• меловые, мшанковые – (образованы из водорослей);
• фузулиновые – (Fusulina – простейшее морское животное);
• ракушечники (смесь кальция, глины, раковин моллюсков).

По цвету различают известняк белый, золотистый, бежевый, лимонно-желтый, серый, кремовый. Бывает камень зеленый, красный, розовый, голубой, бурый.

Физические характеристики известняка:

• разложение – не растворяется в воде;
• истираемость – при трении без усилий площадь уменьшается;
• плотность – 2.5 г/см 3 ;
• по шкале Мооса твердость из 10 баллов – 3;
• пористость – 35 %;
• водопоглощение – 0.1―2 %;
• прочность в сухом состоянии – средняя;
• прочность при водопоглощении – минимальная;
• морозостойкость – до – 40 ºC;
• горение – нет.

Дополнительные минералы добавляют прочности известняку, снижают пористость до 2―30 % и водопоглощение – до 0.1―1 %. Кристаллизованная текстура выдерживает сдавливание в 300 мегапаскаль, ракушечник – в 0.4 МПа.

Минеральный состав по видам известняка:

• доломитизированный – Ca + MgO2 (оксид магния);
• органогенный, обломочный или хемогенный – Ca + SiO2 (оксид кремния);
• железистый – Ca + FeO2 (оксид железа, окрашивает структуру желтым);
• марганцовистый – Ca + MnO2 (оксид марганца, дает розовый цвет);
• глинистый – Ca + Al4[Si4O10](OH)8 (каолин).

Строение известняковых камней пористое, слоистое либо зернистое. В последнем случае в текстуре видно тонкие, мелкие, крупные или неодинаковые размеры округлых частиц.

Месторождения есть в Европе, России, Америке. Известняка нет только в Австралии. Мергель везут из Китая. Много ценных залежей есть в Крыму, на Донбассе, Кавказе. В Московской области добывают минерал, подходящий для цемента. В Челябинской области расположены Варненский и Устиновские карьеры.

Последние привлекают туристов и ценны археологическими находками.

Путиловский известняк пестрый, лежит в Ленинградской области. Его брали для строительства Петербурга. В Волосовском р-не есть бежевый кикеринский минерал, а в Гатчинском – желтый елизаветинский доломит. Чобаретское и Ульяновское месторождения знамениты мраморным камнем.

Есть залежи красивых известняков:

• веневский – мраморный, в Туле;
• дагестанский – белый, желтый у села Акушинский и Мугги, города Лабинск;
• казахстанский – ракушняк в Восточно-Казахстанской области;
• владимирский – в Судогодском, Ковровском районах;
• крымский – мшанковые белоснежные в Инкерманском карьере, Белогорские разработки;
• мячковский – кремовый, в Подмосковье.

Способы добычи известняка разнятся в зависимости от его объема в карьерах. Вначале с поверхности бульдозерами счищают неликвидную породу. В больших месторождениях закладывают взрывчатку. В местах малых залежей бурами и фрезами вырезают прямоугольники.

Куски добытого известняка дробят фрезерным комбайном или гидравлическим разрыхлителем, грузят в самосвалы и отвозят на завод. Против коррозии почвы образовавшиеся ямы засыпают землей, засевают травами, сажают кустарниковые растения. Для получения извести мелкую фракцию камня обжигают в печах.

Источник: uzstone.ru

Что такое известняк, свойства, месторождение, применение и виды

Известняк, формула которого будет упомянута ниже, представляет собой породу осадочного происхождения, в основе которой лежит карбонат кальция. Чаще материал бывает белым, желтоватым или серым, реже имеет розовый оттенок. Довольно редки темные известняки.

Особенности образования

Формирование таких пород происходило в разные геологические эпохи, связано это с накоплением панцирей древних обитателей морей и водоемов на морском дне. Это объясняет то, что в породе можно встретить целые раковины или отпечатки животных. Подобный известняк еще называется ракушечником. Он спрессовывается под давлением и меняет свою структуру, становясь однородным кристаллическим. Это способствует формированию плотного известняка.

Свойства

Физико-механические свойства известняка неоднородны, однако они напрямую зависят от текстуры и структуры. Плотность может изменяться от 2700 до 2900 кг/м 3 , значение колеблется в зависимости от содержания примесей кварца доломита и иных минералов.

Если вы задались вопросом о том, что такое известняк, то должны знать, какова его объемная масса. Она начинается от 800 кг/м 3 . Это значение свойственно травертину и ракушечнику. А вот масса известняка кристаллической разновидности достигает 2800 кг/м 3 .

О прочности

У ракушечника предел прочности при сжатии начинается от 0,4 МПа, тогда как для афанитового и кристаллического известняков свойственен предел прочности в 300 МПа. Когда материал находится во влажном состоянии, его прочность может снижаться. Для большинства месторождений характерно наличие осадочной горной породы, неоднородной по прочности. С уменьшением объемной массы увеличиваются дробимость и истирание, а также происходит потеря на износ.

О морозостойкости и обрабатываемости

Для кристаллических известняков свойственна морозостойкость, которая достигает 400 циклов, однако это значение резко изменяется у известняка другой структуры. Параметр зависит от связи пор и трещин, а также формы. Если перед вами встал вопрос о том, что такое известняк, вы должны знать еще и об обрабатываемости, которая связана с текстурой и структурой. Пористые известняки и ракушечник распиливаются, а вот полировать удобно кристаллические материалы.

Месторождения

Известняк широко распространен на территории постсоветского пространства, в центральном экономическом районе, Поволжье, на северном Кавказе, в Крыму, Прибалтике, Азербайджане и Молдавии. В качестве основных разрабатываемых месторождений выступают Афанасьевское в Московской области, где добывается белый известняк. Он применяется при производстве цемента.

Еще одним местом добычи является Барсуковское месторождение в тульской области, где залегает флюсовый известняк. Плотный добывается в Гурьевском или в Веневском месторождении в Тульской области. Материал используется для производства щебня.

Ракушечноо-оолитовый известняк добывается в Окницком месторождении на территории Молдавской ССР. Эта порода используется для производства пильных стеновых блоков. Мягкий ракушечник белого цвета добывается в Крыму на территории Бодракско-Альминского месторождения. Он используется для изготовления стеновых и облицовочных материалов.

Серовато-желтый и светло-коричневый кавернозный пильный травертиновый известняк добывается на шахтинском месторождении в Азербайджане. Розовый, серо-желтый, светло-серый пористый ракушечник находится на территории Жетыбайского месторождения в Казахстане и полуострове Мангышлак. Используется он для изготовления облицовочных плит.

Применение

Для того чтобы понять, что такое известняк, необходимо ознакомиться с особенностями его применения. Он используется в области:

• строительства;
• промышленности;
• сельского хозяйства.

Флюсом выступает в металлургии. Применяется при производстве цемента и извести, где является главным компонентом. Он нашел свое широкое распространение в пищевой и химической промышленности, где выполняет роль вспомогательного материала при производстве:

• минеральных удобрений;
• карбида кальция;
• соды;
• стекла;
• бумаги;
• сахара.

Еще одной областью применения является сухая перегонка угля, а также очистка нефтепродуктов. Известь идет на изготовление:

• пластмасс;
• резины;
• замазок;
• красок;
• минеральной ваты;
• лекарств;
• мыла.

Дополнительные области использования

При решении вопроса о том, что такое известняк, важно узнать еще и то, что он применяется при обработке кожи, для очистки тканей и известкования почвы. Эта горная порода является важным строительным материалом. Из нее изготавливаются:

• архитектурно-строительные и скульптурные изделия;
• облицовочные плиты;
• щебень;
• стеновые блоки;
• асфальтобетон;
• бетон;
• железнодорожный балласт.

Идет известняк на формирование покрытий и оснований фильтров, автодорог, а также гидросооружений. Его применяют в качестве бутового камня для фундаментов. Порода известняк широко применяется при мощении бортов и откосов. Слаботрещиноватая мягкая разновидность распиливается на отдельные блоки, где применяется массив. В процессе этого используются камнерезные машины.

Такие известняки называются пильными и ценятся в качестве строительного материала.

Основные виды

Классифицировать известняк можно по структуре, с учетом этого фактора материал бывает:

• натечным;
• обломочно-кристаллическим;
• органогенно-обломочным;
• кристаллическим.

Рассматривая более подробно кристаллический известняк, можно подразделить его по величине зерен. Материал бывает крупно-, мелко- и скрытокристаллическим, последний еще называется афанитовым. Можно осуществить классификацию еще и по блеску на изломе, он может быть перекристаллизованным и кавернозным. Довольно плотным и массивным является кристаллический известняк.

Он слабопорист. А вот сильнопористым и кавернозным является травертиновый материал.

В зависимости от величины частиц и состава, органогенно-обломочный известняк может быть ракушечным или рифовым. Первый состоит из дробленых или целых раковин, которые скреплены карбонатным природным цементом. Если содержится глина в известняке то он имеет соответствующее название.

Органогенные обломки и обломки раковин лежат в основе детритусовой разновидности. Они цементируются между собой кальцитовым цементом. Можно выделить еще и водорослевый известняк. Пишущий – это органогенно-обломочный материал, который характеризуется высокой пористостью и незначительной объемной массой. Его легко можно обрабатывать, шлифовать и распиливать.

В основе обломочного кристаллического известняка лежит карбонатный детрит, который может обладать разной величиной и формой, это сгустки, комки и желваки тонкозернистого кальцита. В материал могут быть включены обломки пород, зерен, линз минералов. Известняк иногда складывается оолитовыми зернами, их ядра представлены обломками кремния и кварца. Этот материал отличается мелкими порами, разными по форме, малой прочностью, переменной объемной массой и внушительным водопоглощением.

Травертин, или известковый туф, еще называется натечным известняком. Материал состоит из натечного кальцита. Среди основных свойств:

• легкая обрабатываемость и распиливаемость;
• малая объемная масса;
• высокая пористость.

Горный известняк можно классифицировать еще по условиям залегания и макротекстуре. С учетом этих факторов материал может быть:

• массивным;
• толсто- и тонкоплитчатым;
• горизонтально- и наклоннослоистым;
• кавернозным;
• комковатым;
• трещиноватым;
• пятнистым;
• рифовым;
• подводно-оползневым;
• фунтиковым;
• стилолитовым.

Однако этот список не является полным. По происхождению следует выделить известняки следующих видов:

• обломочные и смешанные;
• органогенные;
• хемогенные.

Скопления целых скелетных форм пресноводных и морских организмов, а также карбонатных остатков – это органогенные известняки, которые еще называются биогенными. В материале присутствует малая примесь карбонатного цемента. Хемогенная разновидность материала образуется при осаждении извести и перекристаллизации карбонатной массы осадков.

Кристаллический известняк получается из морской воды. А вот травертин образуют минерализованные источники, которые формируют натеки. В результате раздробления, переотложения и смыва скелетных остатков и угловато-окатанных обломков образуются обломочные известняки. Их добывают на побережьях и из морских бассейнов. Материал может быть представлен смешанным происхождением, а в основе лежит комплекс отложений, которые формируются в процессе параллельного наложения или последовательных процессов образования карбонатных осадков.

В заключение

Формула известняка выглядит следующим образом: CaCO­3. Этот материал широко используется в строительстве, а в процессе обжига из него удается получить негашеную известь. Одним из перспективных месторождений является Ждановское, которое находится в Оренбургской области.

Источник: www.syl.ru