Сцементированные осадочные породы

Сцементированные осадочные породы образовались из рыхлых в результате цементации их природными цементами — кремнеземистыми, железистыми, извест­ няковыми, глинистыми.
Наибольшее при­менение в дорожном строительстве на­ходят песчаники.
Песчаники представляют собой поро­ды, состоящие из мелких зерен минера­лов, связанных природным цементом.По минеральному составу зерна песчани­ ка обычно состоят из кварна. Сравни­тельно редко встречаются песчаники, сос­тоящие из сцементированных обломков полевых шпатов и из смеси обломков кварца, полевого шпата, слюд.

В песчани­ках, кроме породообразующего минерала, имеются примеси и других минералов — оксидов, силикатов и др. Цвет песчани­ка крайне разнообразен и бывает от бе­лого до темносерого, от розового до красно-бурого, что зависит от окраски частиц, но главным образом от цементи­рующего вещества и примесей. Залега­ют песчаники, как правило, в виде мас­сивов, разбитых на плиты.

В зависимости от цементирующего вещества и примесей различают глинис­тый, кремнистый, железистый, известко­вый (карбонатный), гипсовый, битуми­нозный и другие песчаники.Наибольшей прочностью, твердостью и устойчивостью против выветривания обладают плотные, мелкозернистые, кремнистые песчаники.Однако они плохо поддаются обработке, дают неправильный раковистый раскол с острым режущим ребром и отличаются хрупкостью.

Гладкая поверхность раско­ла, сравнительно легкая обламываемость ребер при уплотнении определяют низ­кое качество щебня.
Песчаники, обладая разнообразными техническими свойствами, находят приме­нение в дорожно-мостовом строительстве в основном как местные материалы в виде бута, колотой шашки, щебня и реже штучного камня.
Плиточные песчаники используют в виде плит для устройства полов, тротуа­ров и др.
Из крупных разрабатываемых мес­торождений песчаников можно назвать Онежские песчаники, карьеры в райо­не г. Тулы, Еленовские (Донбасс) , Воль­ские, Уральские и др.
Конгломераты состоят из гравия и гальки, сцементированных природными цементами (кремнистыми, карбонатными, железистыми). Аналогичная порода, но состоящая из угловатых обломков гор­ных пород, носит название брекчии.
Конгломераты и брекчии применяют как местный материал для получения щебня.

Осадочные породы органогенного про­исхождения

Осадочные породы органогенного про­исхождения образовались в результате уплотнения и цементации отмерших орга­низмов, многие породы отличаются зна­чительной пористостью, некоторые раст­воряются в воде. Свойства органогенных пород, как и других осадочных, колеб­лются в широких пределах. В дорожном строительстве используют карбонатные (известняки, мел, известнякиракушечники) и кремнистые (диатомиты, трепелы, опоки) органогенные осадочные породы.

Рисунок-1.Известняк-ракучешник

Известняки — горные породы, сос­тоящие главным образом из углекисло­го кальция (СаСО₃). В большинстве слу­чаев известняки органогенного происхож­дения образовались в результате улотнения и цементации минеральных остатков отмерших растительных и простейших беспозвоночных животных организмов и лишь небольшая часть известняков обра­зовалась в результате отложения угле­кислого кальция горячих источников, нап­ример известковые туфы (химические осадки).

По структуре и текстуре различают следующие разновидности известняков: плотные, кристаллжеские, мраморовидные, пористые, ракушечниковые, туфовые и землистые (мел) .
В зависимости от состава различают известняки доломитизированные (замет­ная примесь магнезита), глинистые (ме­ргелистые) , кремнистые, железистые, би­туминозные и др. Цвет известняков в за­висимости от примесей бывает белый, красноватый, зеленоватый, серый.

Технические свойства известняков разнообразны и зависят от состава, структуры и текстуры. Однородные плот­ные скрытокристаллические известняки, зерна которых сцементированы кальцием, отличаются высокой прсчностью (в сред­нем до 120 МПа) , хорошей обрабатывае­мостью и сравнительно небольшой истираемостью. Дополнительный кремнистый цемент повышает прочность до 150 МПа и больше, но увеличивает хрупкость, твер­дость и обусловливают гладкий, раковис­тый раскол. Примесь глинистого вещества заметно снижает качество известняка как строительного материала.

Мраморовидные известняки (переход­ные породы от известняка к мрамору) состоят из зерен кальцита, тесно связан­ных между собой небольшим количест­вом крабонатного цемента, а иногда и примесей. Прочность при сжатии их колеб­лется в пределах 90 .. . 150 МПа.
Известняки-ракушечники состоят из ракушек различных моллюсков, по назва­нию которых и дают наименования от­дельным их разновидностям. Ракушки разного строения и величины сцементи­рованы цементом с большим или мень­шим количеством разных примесей (гли­нистых, органических веществ, кварца)

Ракушечники характеризуются большой пористостью, крупными порами и пусто­тами, малой прочностью (0,4 . . . 0,5 МПа), малой средней плотностью (600 . . . 1500 кг/м³), воздухопроницаемостью,ма­лой теплопроводностью и погодоустойчи­востью. Они легко обрабатываются и поддаются распиловке. В связи с этим известняки-ракушечники применяют в виде блоков правильных форм для клад­ки стен.

Известняки используют преимущест­венно как местный материал в виде бу­та, щебня, шашки для мощения, штуч­ных блоков. Из плотных перекристал- лизированных известняков изготовляют плиты, блоки и высокосортный щебень для дорожного строительства. Известня­ки используют также в производстве извести, цемента и др.Крупные месторож­дения известняков известны в Ленин­градской и Московской обл., на Укра­ине, в Молдавии, на Урале, в Крыму, Средней Азии.

Мел представляет собой мягкую, зем­листого сложения слабосцементированную породу, состоящую на 60 . . . 70 % из ос­татков известковых скелетных образова­ний планктонных организмов и мелких обломков кальцита. Плотные разновид­ности мела с заметным количеством примесей кремния применяют как местный материал для устройства дорожных оснований и др.

Доломит — двойная углекислая соль кальция и магния [CaMg(CO₃) 2 — ми­нерал доломит] с примесями глинистого, железистого, кремнистого и других ве­ществ. Доломиты несколько тверже из­вестняков. Плотные и окремнелые разно­видности отличаются значительной проч­ностью и повышенной погодоустойчи­востью. В строительстве дорог их приме­няют наравне с известняками.

Метаморфические (видоизмененные) горные породы.

Гнейсы — горные породы грубо- или тонкосланцеватой и ленточ­ной (полосчатой) текстур, образовавших­ся в результате видоизменения гранитов, кварцевых порфиров и других пород.

Минеральный состав гнейсов может быть разнообразным, но чаще они состоят из ортоклаза, авгита и др. В гнейсах мине­ралы как бы сжаты и располагаются па­раллельно некоторой плоскости, что обус­ловливает неодинаковые свойства в раз­ных направлениях.

Обычно гнейсы в нап­равлении, перпендикулярном к сланцева­тости, обладают значительной прочностью при сжатии (150 . . . 200 МПа), но нали­чие хорошо выраженной сланцеватости в ряде случаев несколько ограничивает область применения их в дорожном стро­ительстве.

Способность отделяться от плоскости сланцеватости облегчает добычу и перера­ботку гнейсов, однако при разделении глыб получают куски плитообразной фор­мы, а при дроблении на щебень образу­ется заметное количество плоских и вы­тянутых щебенок (лещадки и иглы), что снижает качество щебня. Чем ближе гнейсы по текстуре стоят к гранитам, тем выше их качество.

Ленточные и по­лосчатые гнейсы — худшие их разновид­ ности. Гнейсы распространены в местах вы­хода магматических горных пород. Раз­работка месторождений гнейсов ведется в разных районах СССР. Гнейсы исполь­зуют для изготовления щебня, бутового камня, шашки для мощения.

Кварциты — равномерно кристалли­ческие плотные горные породы, состоящие из мелких зерен кварца, сцементи­рованных кремнистым веществом. Квар­циты характеризуются большой плот­ностью, прочностью, хрупкостью и твер­достью, при разломе они образуют глад­кую поверхность с острыми режущими ребрами. Отрицательными признаками кварцитов являются трудная их обраба­тываемость, гладкость поверхности рас­кола и острые ребра щебня.

Кварциты используют для строительных работ в ви­де бутового камня,щебня.

Рисунок-2. Мрамор

Мрамор — кристаллическая порода зернистой структуры, сложенная из мине­ралов кальцита с примесью доломита и др. Окраска чистого мрамора белая, но в зависимости от примесей он может быть красный, розовый (от примесей же­лезистых соединений и марганца), се­рый и черный (от примесей органических веществ) и др.

Мрамор характеризует­ся средней плотностью около 2700 кг/м³ , твердостью 3 . . . 4, незначительным водопоглощением и прочностью при сжатии до 300 МПа. Мрамор хорошо поддается распиловке, обработке, шлифовке. Вслед­ствие высоких технических свойств и кра­сивого рисунка мрамор издавна приме­няют для различных отделочных и деко­ративных работ.

Недостатком мрамора является его относительно слабая сопротивляемость выветриванию. Разновидности мрамора, непригодные для изготовления штучных изделий, а также отходы при обработке, дробят для получения мраморной крош­ки и порошка, которые применяют как заполнители в цветных цементных и ас­фальтовых бетонах.

Начало статьи тут

***** РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

*****