4. Механические свойства

- характеризуют способность материала сопротивляться всем видам внешних воздействий с приложением силы

Прочность – свойство материала сопротивляться разрушению под действием напряжений, возникающих от нагрузки.

Пределом прочности называют напряжение , соответствующее нагрузке, вызывающей разрушение образца

, где F- разрушающая сила, (Н)

А – площадь поперечного сечения образца до испытания (м²);

Истираемость материала характеризуется потерей первоначальной массы, отнесенной к 1м² площади истирания.

Износ – разрушение материала при совместном действии истирания и удара. Сопротивление удару имеет большое значение для материалов , применяемых в полах и дорожных покрытиях.

Деформация – изменение размеров и формы материалов под нагрузкой.

Упругость – свойство материала восстанавливать после снятия нагрузки свою первоначальную форму и размеры.

Пластичность – свойство материала изменять свою форму под нагрузкой без нарушения сплошности и сохранять эту форму после снятия нагрузки.

Предел прочности при изгибе

а) при одном сосредоточенном грузе и образце-баллочке прямоугольного сечения

R_изг =

б) при двух равных грузах, расположенных симметрично оси баллочки

R_изг = , где p – разрушающая нагрузка, Н

l – пролет между опорами, мм

a – расстояние между грузами, мм

b, h – ширина и высота поперечного сечения баллочки, мм

Предел прочности при растяжении

R_p = p/S₀ , где p - разрушающая нагрузка

S₀ - первоначальная площадь, мм

Твердость – способность материала сопротивляться проникновению в него другого более твердого тела. Твердость определяют по шкале Мооса.

Природные каменные материалы и изделия

Классификация горных пород.

Горной породой называют минеральную массу более или менее постоянного состава , состоящую из одного мономинерального или нескольких полиминеральных минералов.

Минерал – природное тело однородное по химическому составу и физическим свойствам.

Генетическая классификация горных пород

Изверженные (магматические):

Массивные

- глубинные (граниты, сиениты, диариты, габбро)

- излившиеся (порфиры, андезиты, диабазы, порфириты, базальты)

Обломочные

- рыхлые (вулканические пеплы, пензы)

- цементированные (вулканические туфы)

Осадочные

- химические

- органогенные отложения

- механические отложения (обломочные породы)

Рыхлые

- гипс, андегрит, магнезит, доломиты, известковые туфы, некоторые известняки

- известняки, мел, ракушечник, диатомиты, трепелы

- глины, пески, гравий

Цементированные

- песчаники, конгломераты, брекчии

Метаморфические (видоизмененные)

- продукты видоизменения изверженных пород (гнейсы)

- продукты видоизменения осадочных пород (мраморы, кварциты)

Изверженные породы образовались из расплавленной магмы, поднявшейся из глубин земли и отвердевшей при остывании

Глубинные породы образовались под значительным давлением верхних слоев, остывали медленно и сравнительно равномерно. Породы массивны, плотны и состоят из тесно сросшихся кристаллов. Обладают большой плотностью, высокой прочностью на сжатие и морозостойкостью, малым водопоглощением и большой теплопроводностью. Строение наз. гранитным.

Излившиеся породы образовались на поверхности земли при отсутствии давления и при быстром охлаждении магмы. В основном состоят из кристаллов, вкрапленных в основную скрытокристаллическую массу. Такое строение наз. порфировым. Когда излившиеся породы застывали мощным слоем, их строение сходно с глубинными; если же тонким слоем – охлаждение происходило быстро и масса их оказывалась стекловатой, а верхние слои – пористыми.

Обломочные образовались при быстром охлаждении раздробленной, выбрасываемой при извержении вулканом лавы (пемза и вулканические пеплы), а часть обломочных пород подвергалась цементированию и образовались вулканич. туфы.

Осадочные образовались при осаждении вещ-в из какой-либо среды, главным образом водной.

-химические осадки (образовались при осаждении минеральных вещ-в из водных растворов с последующим их уплотнением и цементацией: гипс, андегрит, известковые туфы)

- органогенные (образовались в результате отложения остатков некоторых водорослей и животных организмов с последующим их уплотнением и цементацией: мел, известняки, доломиты)

- механические отложения (образовались в результате осаждения или накопления рыхлых продуктов при химич. и физич. распаде горных пород: конгломераты, брекчии)

Метаморфические образовались в результате более или менее глубокого преобразования изверженных или осадочных пород под влиянием высоких температур и давления, а иногда и химич. воздействий. Изменяется структура пород, происходит перекристаллизация минералов, в большинстве случаев метаморфические породы имеют сланцевую структуру.