În litosferă, rocile sedimentare reprezintă doar aproximativ 5%, dar ocupă până la 75% din suprafața Pământului. Caracteristic este apariția stratificării sediment (numit rezervor) și în cele mai multe cazuri, o structură mai poroasă și o rezistență mai mică decât roci vulcanice dense. În funcție de condițiile de formare, rocile sedimentare sunt împărțite în trei grupe: depozite mecanice (clastice), sedimente chimice, depozite organogene.
În urma distrugerii altor roci sub influența intemperiilor (acțiunea apei, a vântului, fluctuațiile de temperatură, înghețarea și decongelarea și alți factori atmosferici) s-au format depozite mecanice (vrac și cimentat). Ca rezultat, chiar și cele mai solide roci masive ignifuge sunt distruse, formând fragmente de diferite dimensiuni: blocuri, bucăți și particule mai mici.
Odată cu deteriorarea mecanică, ca urmare a interacțiunii părților componente ale rocilor cu substanțele din mediu, se poate produce distrugerea chimică. Deci, feldspatul sub acțiunea apei care conține dioxid de carbon, este distrus, formând silicați de apă din aluminiu.
produse de distrugere rămân în vigoare sau mai multe fluxuri de apă transportate de vânt, ghețarii și alte destinații, după formă de depunere straturi clustere libere de rocă clastic sedimentare (nisip, argilă, pietriș, prundiș naturale). Unele dintre acestea sunt supuse ulterior cimentării cimenturi naturale, sedimente neconsolidate mai groase precipitate din soluții de spălare a acestora, formând roci solide (cimentate) de diferite densități (gresii, conglomerate, brecii).
Depozitele chimice formate ca rezultat al precipitării substanțelor care au devenit parte a soluțiilor apoase în procesul de distrugere a rocilor. Ele sunt o consecință a schimbărilor în condițiile de mediu, interacțiunea soluțiilor de compoziție și evaporare diferite (gips, anhidrit, magnezită, dolomit, tuf calcaros).
Depozitele organogene sunt roci formate ca rezultat al depunerii unei vegetații moarte și a micilor organisme de animale din bazinele de apă. Multe organisme marine din sărurile de calciu extrase din viață, silice dizolvată, pentru a-și construi scheletul, cochilia, cochilia, tulpina de apă. După ce au murit, depozitați pe fund și compactând, ele formează depozite stratului de roci organogene. Pentru construcții utilizați cretă, calcar de diferite tipuri, diatomite și trepole.
Fig.1. Diatomit natural
Compoziții chimice și minerale ale rocilor sedimentare
compoziția chimică Srednevalovoy roci sedimentare similare cu compoziția rocilor magmatice, dar între un roci sedimentare distincte diferă semnificativ mai mare decât magma. roci sedimentare sunt folosite în scopuri de construcție, de obicei, conțin următorii compuși chimici: silice cristalină și stările amorfe (anhidru și apos), aluminosilicați (în principal apă), carbonat (anhidru), sulfații (apoase și neapoase).
Dintre acești compuși, principalele minerale ale rocilor sedimentare utilizate în industria construcțiilor sunt compuse: cuarț, opal, caolinit, calcit, magnezit, dolomit, ghips, anhidrit.
Cuarț (silice cristalină), datorită rezistenței sale ridicate în timpul rămâne chimic nemodificat la intemperii si face parte din mai multe roci sedimentare (nisip, gresii, argile etc.). În starea amorfă, silicele în rocile sedimentare are loc sub forma unui mineral opal.
Opal (SiO2 nH2O) este mai puțin dens (densitate -1900 ... 2500 kg / m3), este durabil și stabil decât cuarțul. Are o microporozitate internă crescută și o structură foarte dispersată, are o reactivitate ridicată la hidroxidul de calciu și la alți oxizi de bază. Această proprietate a silicei amorfe este utilizată pe scară largă în fabricarea lianților mixți minerali.
Kaolinitul este un silicat apos de aluminiu, format din intemperii feldspaturilor și micii. impurități colorate fără caolinit - alb, densitate - 2600 kg / m3, duritate - 1. aluminosilicați caolinit și alte tip de apă A 2 l Oz -nSiO2 - m H 2 O sunt cheie în argilele formare. Ele sunt adesea găsite sub formă de impurități din calcar, gresie, gips si alte sedimente. Prezența acestor impurități scade rezistența la apă și îngheț de pietre.
Calcita (CaCO3) are o clivare perfectă în trei direcții, densitate 2700 kg / m3, duritate 3. Calciul se dizolvă în acizi, în apă obișnuită este scăzută (aproximativ 0,03 g / l). Este un mineral comun care compune diferite tipuri de calcar. Culoarea este albă, gri, uneori este transparentă.
Magnezitul (MgCO3) are o densitate de 2900 ... 3100 kg / m3, o duritate de 3,5 ... 4,5. Este distribuit mult mai puțin decât calciul și formează o rasă cu același nume.
Dolomit (CaCO3 -MgCO3) proprietăți fizice similare cu calcit, dar mai greu - 3,5 ... 4, dens (densitate 2900 kg / m3) și este durabil. Culoarea dolomitei de la alb la gri închis în funcție de impurități. Apare mai des decât magnezitul, formând o rocă cu același nume sau intră în calcar și alte roci sedimentare.
Gypsum (CaSO4 -2H2 O) - structură cristalină minerală, cristalele au granular, columnar, structura sa de tip placă, aciculare sau fibros. Este de culoare albă, uneori colorată de impurități. Are o scindare într-o direcție. Densitatea gipsului este de 2300 kg / m3, duritatea 2, relativ ușor de solubil în apă. Gipsul formează o rasă cu același nume.
Figura 7. Tencuiala de ipsos
Anhidrit (CaSO4) - varietate anhidră de gips, formează roci cu același nume. Densitatea anhidritului este de 2900 ... 3000 kg / m3, duritatea este Z ... 3.5.
Cele mai importante tipuri de roci sedimentare și proprietățile lor de construcție
Multe roci sedimentare sunt folosite ca materii prime pentru producția de alte materiale de construcție, iar unele pentru utilizare directă ca piatră de construcție.
Nisipul și pietrișul sunt pietre formate ca urmare a intemperiilor diferitelor pietre. Dimensiunea granulelor de nisip este de 0,6 ... 5 mm, pietrișul este de 5 ... 70 mm și mai mult.
Argilele sunt depozite fin clastice, formate ca urmare a intemperiilor rocilor feldspar (granite, gneisses, etc.). Compoziția argilei este un amestec de minerale din grupul de caolinit cu granule de cuart, mica, oxizi de fier, carbonați de calciu și magneziu. Cailele de caolin (caolin) au o culoare albă, alte argile, în funcție de tipul și cantitatea de impurități, pot avea o culoare diferită, până la negru. Argila, când este umezită, dobândește proprietăți de plastic și după ardere se transformă într-o stare de piatră. Este principala materie primă din industria ceramicii și din producția de cimenturi (a se vedea capitolele 3 și 5).
Țiglă și anhidrit - roci de origine chimică, constând în principal din gips și minerale anhidrite. În exterior și proprietățile lor fizice și mecanice, acestea diferă puțin unul față de celălalt. Ele sunt utilizate pentru producția de lianți și unele soiuri - pentru căptușeala interioară a clădirilor.
Magnezită - o rasă de origine chimică, constând în principal din minerale magnezite. Se folosește la fabricarea produselor refractare, în parte pentru producerea de astringenți (magnezită caustică).
Creta este o rasă de origine organogenică, de obicei albă, pământesc, compusă din cochilii microscopici ai celor mai simple organisme. Compoziția chimică este aproape în întregime compusă din carbonat de calciu, are o rezistență redusă. Se utilizează ca pigment alb în compoziții de culoare, prepararea chitului și, de asemenea, în producția de var și ciment Portland.
Diatomitul este o rocă organogenică formată din cochilii de diatome și, parțial, din scheletele radiolarienilor și bureților, dintre care s-au depus cele mai fine nămoluri și lut. Constă în principal din silice amorfă sub formă de mineral opal
Ca piatră de construcție sunt folosite în principal calcar de diferite tipuri, dolomiți și gresie.
Calcarele sunt în majoritate roci organogenă, dar există calcar de origine chimică (tufuri calcaroase). Calcarul este compus în principal din calcit minerale, dar de multe ori conțin diferite impurități (silice, argilă, dolomită, oxizi de fier, compuși organici), în funcție de care calcarele de culoare pot fi de la alb la gri închis cu nuanțe diferite.
Cu un conținut de argilă de cel mult 6%, roca se numește calcar; în prezența a 6 ... 20% impurități argiloase-marl de calcar, și cu un conținut mai mare de argilă - marl. Mergel nu este apoasă și înghețată, de aceea nu este folosită ca piatră de construcție, ci este o materie primă prețioasă pentru producția de ciment.
Amestecul de argilă din calcar, utilizat ca piatră de construcție, chiar și într-o cantitate mică (3 ... 4%), reduce brusc rezistența la apă și la îngheț. Un efect dăunător asupra proprietăților de construcție ale calcarului este de asemenea furnizat de pirită. Limestonele care conțin o anumită cantitate de silice sunt mai durabile și mai rezistente decât alte tipuri de calcar. Limestonele în care este prezent dolomitul sunt numite dolomite.
calcar dens (densitate mai mare de 1800 kg / m3), constând din granule mici de calcit asociate cristale de ambreiaj directe sau diverse ciment natural (var, var-silicios) este utilizat sub formă de moloz (pentru fundații, ziduri cladiri neîncălzite sau case de locuit în zone cu un climat cald), plăci și piese fasonate căptușirea pereților, plinte și cornișelor, etapele, precum și pietrișul pentru baze de beton pentru drumuri și materia primă pentru producerea de var și ciment Portland.
Cojile de calcar - rocile poroase sunt caracterizate de densitate scăzută, rezistență scăzută și conductivitate termică scăzută. Ele sunt folosite sub formă de pietre de formă corectă pentru ziduri, iar cele mai dense soiuri sunt pentru pereții cu care se confruntă și, de asemenea, ca dărâmături pentru betonul ușor.
Figura 9. Shell rock Crimeea
Tufurile de tei sunt calcaroase poroase de origine chimică. În ciuda porozității considerabile, tuf calcaros caracterizat rezistență la îngheț suficientă, deoarece acestea sunt datorate structurii celulare (pori închiși sau mai mare) au o absorbție relativ scăzută a apei. O varietate de tufă calcaroasă - travertin, care are o structură de mucegai și o rezistență mare la compresiune (până la 80 MPa), este utilizată pentru clădirile cu care se confruntă clădirile.
Dolomitul este o stâncă de origine chimică, constând dintr-un dolomit mineral. Proprietățile sale sunt aproape de densitatea calcarului. Dolomitul este utilizat în aceleași scopuri ca și calcarul, dar și pentru producerea materialelor refractare și a materialelor termoizolante.
Gresii, conglomerate și brecii - roci formate din depozite libere ale rocii distruse ca urmare a lor naturale diferite cimenturi carburare (calcaros, silicios, argilos, ferice și altele.). Ca urmare a cimentării nisipului, a gresiei se formează boabe de pietriș - conglomerate, pietre naturale zdrobite - brecii. Pe măsură ce piatra de construcție a folosit cele mai durabile și rezistente gresii calcaroase și silicioase, precum și conglomeratele și brecciile pe aceste cimenturi naturale. Cele mai multe pietre de nisip sunt materiale dense, grele și conductive termic. Acestea sunt utilizate în principal pentru punerea bazelor, pereții clădirilor neîncălzite, trepte, trotuare, placarea pereților, precum și pietriș pentru beton și alte scopuri. Conglomeratele și brecciile, care sunt decorative, sunt folosite ca piatră de piatră.