3.4. Осадочные горные породы

Осадочные породы делят на обломочные, органогенные и хими­ческие осадки.

Обломочные осадочные горные породы подразделяются на рыхлые (песок и гравий) и сцементированные (песчаники, конгломе­раты, брекчии).

Песок — рыхлая смесь зерен различных пород крупностью 0,16...5,0 мм. В зависимости от условий образования пески бывают горные (овражные), речные, морские, дюнные и др., по составу песок бывает кварцевым, полевошпатовым, известняковым и др. Истинная плотность песка 2650 кг/м3, насыпная плотность 1450...1700 кг/м3. Пе­сок применяют в качестве мелкого заполнителя в растворах и бето­нах, для производства силикатных материалов и изделий, керамики, стекла и других строительных материалов и изделий.

Гравий — рыхлая смесь скатанных обломков горных пород раз­мером от 5 до 70 мм. Карьерный гравий может залегать в виде сплош­ных скоплений, отдельных слоев и содержать различное количество примесей в виде гальки (размером от 100 до 70 мм), песка, глинистого вещества. Гравий применяют в качестве крупного заполнителя для бетонов, в дорожном строительстве.

Глина — рыхлая осадочная землистая полиминеральная смесь, состоящая из частиц мельче 0,01 мм (подробно см. в гл. 4).

Цементированные обломочные горные породы образова­лись путем цементации рыхлых пород разнообразными химическими веществами (глиной, кремнеземом, кальцитом и др.). Наибольшее значение в строительстве из цементированных обломочных пород имеют песчаники, конгломераты и брекчии.

Песчаники, т.е. сцементированные кварцевые пески, — плотная горная порода. В зависимости от цементирующего вещества различа­ют песчаники глинистые, мергелистые, известковые, кремнистые и др. Окраску песчаникам придают цементирующие вещества. Цвет песчаников желтый, серый и даже бурый. Для строительства чаще применяют кремнистые и известковые песчаники, сцементированные соответственно кремнеземом и кальцитом. Плотность песчаников до 2700 кг/м3, предел прочности при сжатии 150...250 МПа, для них также характерны высокая твердость и стойкость к истиранию.

Песчаники применяют для кладки стен неотапливаемых зда­ний, фундаментов, подпорных стенок; из них изготовляют бутовые камни, плиты для устройства ступеней и тротуаров, щебень для бето­нов и другие изделия.

Органогенные породы образуются в результате жизнедея­тельности и отмирания организмов, находящихся в морских и пре­сных водах. Для строительных целей используют плотные известняки, известняки-ракушечники, мел, диатомиты и трепелы.

Известняк — наиболее распространенный вид осадочных по­род, состоит главным образом из минерала кальцита СаСО₃, но, кроме него, в эту горную породу входят глинозем, магнезит, кремне­зем. Плотность известняков 1800...2600 кг/м3, предел прочности при сжатии до 200 МПа, твердость по Моосу равна 3. Известняки без при­месей имеют белый цвет, при наличии примесей (глины, кварца, ок­сида железа и др.) приобретают различные оттенки: серый, желтова­тый, красноватый и др. В зависимости от относительного содержания СаС03 известняки называют чистыми (не менее 98% СаСО₃) и мер­гелистыми (не менее 90% СаСО₃ ).

Мергели — горная порода, состоящая из смеси известняка и глины в различных соотношениях. Мергели определенного состава используют для изготовления портландцемента.

В зависимости от условий образования известняки бывают плотные и пористые.

Плотный известняк применяют для изготовления плит и фа­сонных деталей для наружной облицовки стен, лестничных ступеней, подоконников, карнизов, а также для приготовления щебня для тя­желых бетонов, асфальтобетона. Известняк является ценным сырьем для производства вяжущих веществ, воздушной и гидравлической из­вести, портландцемента.

Пористые известняки и известняк-ракушечник — пористые породы, состоящие из раковин и их обломков, сцементированных из­вестковым веществом (углекислый кальций с примесью кремнезема и глины). Структура крупнопористая. Плотность 600... 1500 кг/м³, пре­дел прочности при сжатии 0,4...5 МПа. Для ракушечника характерна малая теплопроводность, хорошая обрабатываемость (легко поддается распиловке). Применяют для изготовления стеновых камней и бло­ков, отходы ракушечника используют в качестве заполнителя для легких бетонов.

Мел — горная порода белого цвета, состоящая из мелких частиц раковин простейших организмов. Мел обладает невысокой прочностью.

Применяют для изготовления шпатлевок, замазок, красок, для про­изводства извести и цемента, а также в производстве стекла.

Диатомиты и трепелы представляют собой легкие горные по­роды, состоящие из аморфного кремнезема в виде остатков диатомо­вых водорослей или скелетов окаменелых организмов. Цвет белый, серый или желтоватый. Плотность диатомита 400... 1000 кг/м³, порис­тость 60...70%. Уплотненный трепел образует более плотную, неразмокаемую разновидность — опоку. Диатомиты, трепелы и опоку ши­роко используют для изготовления теплоизоляционных материалов, легкого кирпича, в мелко измельченном состоянии их используют в качестве активных минеральных добавок к цементам.

К породам химического происхождения относят гипс, ангидрит, доломит, магнезит.

Гипс — плотная горная порода СаSO₄ • 2Н₂0 , состоящая из ми­нерала того же названия. Гипсовый камень применяют для получе­ния строительного гипса и гипсовых вяжущих, а также в качестве об­лицовочных материалов для интерьеров.

Ангидрит — горная порода, состоящая из одноименного мине­рала — ангидрита СаSO₄. Тонкозернистый ангидрит голубоватых оттенков называют бергамским мрамором. Применяют в качестве облицовочного материала, для различных художественных поделок, а также сырья для производства ангидритового цемента.

Магнезит состоит из минерала — магнезита МgСO₃. Приме­няют для получения огнеупорных материалов и в качестве сырья для производства магнезиальных вяжущих.

Доломит — карбонатная горная порода, состоящая из минера­ла доломита СаСO₃ • МgСO₃ с примесями глинистого, железистого, кремнистого и других веществ. По свойствам доломиты близки к плотным известнякам, а иногда их превосходят. Структура зернистая. Применяют для производства магнезиальных вяжущих, щебня, буто­вого камня, огнеупоров и в качестве облицовочного материала в виде плит.