Осадочные породы, каменные и керамические материалы

Железистые песчаники, сцементированные бурым или красным железняком, обладают удовлетворительными качествами и могут быть использованы как строительные камни.
Известковые песчаники, цементирующим веществом в которых является плотный или кристаллический кальцит, обладают высокой прочностью и устойчивостью. При значительном содержании в цементе MgC03 песчаники называются доломитовыми.
Кремнистые песчаники, роль цементирующего вещества в которых выполняет кремнезем в виде кварца, халцедона или опала, обладают высокой механической прочностью, приближающейся к прочности магматических пород, малой истираемостью, большой твердостью и огнеупорностью. К недостаткам кремнистых песчаников относится их трудная обрабатываемость. Читать далее…

Сцементированные обломочные породы образуются из рыхлых отложений в результате их уплотнения и воздействия просачивающейся сквозь них воды, несущей в себе то или иное природное связующее вещество, которое, выделяясь из воды, цементирует обломки. К сцементированным породам относятся, например, песчаник (сцементированный песок), конгломерат (сцементированный гравий), брекчия (сцементированный щебень).
Песчаники различаются по виду цементирующего вещества. В порядке возрастания прочности их можно расположить следующим образом: глинистые; гипсовые; железистые; известковые; кремнистые. Читать далее…

Рыхлые механические осадки подразделяются по размеру частиц d на глину (d < 0,005), пыль (d = 0,005...0,050), песок (d = = 0,05...5,00), щебень и гравий (d > 5 мм), булыжники и валуны (крупные камни).
Глина представляет собой мучнистую, тонкодисперсную породу, сложенную глинообразующими минералами: каолинитом, монтмориллонитом (А1203 • 4Si02), гидрослюдами и некоторыми другими, которые состоят из отдельных тончайших частиц (менее 1 мкм) пластинчатой формы, связанных между собой силами молекулярного притяжения.
Глины образуются в результате выветривания горных пород, богатых полевыми шпатами (гранита, сиенита, гнейса, порфира). Читать далее…

Зернисто-кристаллическая (мраморовидная) структура — порода состоит из кристаллических зерен, ясно различимых невооруженным глазом или под микроскопом. В зависимости от размера зерен различают мелко- (0,25…0,75 мм), средне- (0,75… 1,25 мм), крупно-(1,25…2,00 мм) и грубозернистую (2…3 мм) структуру.
Плотная (тонкозернистая) структура — зерна трудноотличимы друг от друга даже под микроскопом. Условно к плотным относятся породы зернисто-кристаллической структуры с размером зерна менее 0,25 мм.
Оолитовая структура — порода состоит из шариков радиально-концентрического сложения, сцементированных природным цементирующим веществом. Оолитовая структура характерна для оолитовых известняков. Читать далее…

Гипс и ангидрит представляют собой сернокислые соли кальция и образуют породы с одноименными названиями. Гипс может иногда являться цементирующим веществом в песчаниках. В отличие от гипса ангидрит не содержит кристаллизационной воды. Однако он медленно присоединяет воду, постепенно переходя в гипс. Ни тот, ни другой как строительные камни не употребляются. Главное применение гипса и ангидрита — получение гипсовых вяжущих веществ.
Каолинит образуется при выветривании полевых шпатов и является главной составной частью многих глин. Чистый каолинит имеет белый цвет, землистый вид, на ощупь слегка жирен и легко рассыпается. Читать далее…

Кальцит (известковый шпат) встречается в составе известняков и мраморов как в виде правильно образованных кристаллов, так и в виде сплошной массы разнообразного сложения, зернистой или плотной. Чистый кальцит бесцветен; при наличии же примесей он бывает сероватым (или белым) или окрашенным в светлые оттенки голубого, желтого, бурого и других цветов. Кальцит характеризуется совершенной спайностью по трем направлениям. Его распознают по реакции с соляной кислотой, с которой он хорошо реагирует даже на холоде, выделяя с характерным вспениванием углекислый газ. Растворимость кальцита в обычной воде ничтожно мала, однако он хорошо растворяется в воде, содержащей С02. Это свойство кальцита лежит в основе образования ряда известковых пород. Его также нужно учитывать при использовании строительного камня из пород, богатых СаС03. Читать далее…

Первичные (изверженные) горные породы, находящиеся на земной поверхности, подвергаясь выветриванию (постепенно превращаются в рыхлые продукты разрушения, которые ветром, льдом и главным образом водой сносятся в более низкие места, закрытые водные бассейны, моря и океаны, где происходит их осаждение. Произошедшие таким образом горные породы называются вторичными, или осадочными.
Вода может переносить продукты разрушения двумя путями: механически (мелкие частицы — во взвешенном состоянии, а крупные частицы — перекатывая по дну) и в виде водного раствора (растворимые продукты). Читать далее…

Шамотные огнеупоры (А1203 = 30…45%) с огнеупорностью до 1 500 °С получают обжигом огнеупорной глины с отощающей добавкой шамота (порошка обожженной огнеупорной глины) и применяют для футеровки печей в стекловаренной и цементной промышленности.
Высокоглиноземистые огнеупоры (А1203 > 45 %) получают из бокситов и корундов на глиняной связке обжигом до спекания или плавления и применяют для футеровки доменных и стекловаренных печей.
Магнезиальные огнеупоры состоят главным образом из минерала периклаза (MgO), имеющего температуру плавления 2 800°С. Их применяют для футеровки сталеплавильных печей и конверторов.
Магнезитовые огнеупоры (MgO = 80…85%) с огнеупорностью выше 2 000 °С получают обжигом до спекания или плавления природного магнезита, связанного каустическим магнезитом.
Доломитовые огнеупоры с огнеупорностью до 1 800 °С получают обжигом природного доломита. Они содержат СаО и MgO.
Кислотоупорные изделия (вентили, трубы, баки, фасонные детали, кислотоупорные плитки, кирпичи) изготавливаются из глин, не содержащих примесей, понижающих химическую стойкость (карбонатов, гипса, пирита), и применяются на химических заводах.

Огнеупорные материалы применяются при строительстве промышленных и обогревательных печей, высокотемпературных агрегатов и т.д. Их подразделяют на огнеупорные (с температурой размягчения 1 580… 1 770°С), высокоогнеупорные (с температурой размягчения 1 770…2000°С) и высшей огнеупорности (с температурой размягчения более 2 000 °С). Наряду с температурой большое значение имеет химический состав огнеупоров, так как они могут разрушаться в результате химического воздействия среды (расплавов стекла, металлов, шлаков, горных пород, газов и т.д.). Наиболее распространенными являются следующие виды огнеупоров. Читать далее…

Теплоизоляционная керамика представлена кирпичом теплоизоляционным, ячеистой керамикой и керамзитовым гравием.
Кирпич теплоизоляционный получают при введении в глину до 20 % выгорающих при обжиге добавок (опилок, торфа, угля, коксового шлама). Применяют также специальные глины, содержащие органические вещества (например, битумные сланцы) или карбонаты (например, мергелистые глины). Глины затворяют пеноэмульсией. Плотность теплоизоляционного кирпича находится в пределах 300…700 кг/м3.
Ячеистая керамика получается путем вспучивания в формах и спекания глиняной крошки или беспорядочно уложенных тонких глиняных стержней. Плотность такой керамики составляет 400… 1300 кг/м3. Читать далее…