Фізичні властивості будівельних матеріалів (стр. 19 из 22)

Завдання 3: визначити за допомогою кулькового приладу для визначення міцності Вікторова орієнтовану межу міцності зразків граніту і мармуру різних родовищ.

Результати випробувань заносять у робочий журнал за наступною формою:

№ спроби	Висота відскоку кульки, см
	граніт родовища:			мармур родовища:
	1
...
15
Середнє значення
Міцність, МПа

Завдання 4:зробити статистичну обробку результатів дослідів зразків гірських порід з граніту та мармуру одного родовища за допомогою кулькового приладу для визначення міцності Вікторова. Результати заносять у робочий журнал за наступною формою:

N	М а т е р і а л
	хі	хі-хсер	(хі-хсер)2	хі	хі-хсер	(хі-хсер)2
	1
...
10
	0	0
х
S
Cv
M

Д о с л і д 4 . Візуальне петрографічне вивчення гірських порідЗасоби випробування: бінокулярна лупа, 10 %-й розчин соляної кислоти, набір мінералів шкали Мооса, напилок.

При петрографічному дослідженні визначаються мінеральний склад і структурно-текстурні особливості гірських порід. Виявити деякі пороутворюючі мінерали по їх найпростіших фізичних властивостях, наприклад по твердості, блиску, спайності, характеру зламу і кольору, дозволяє візуальне дослідження гірських порід (без допомоги спеціальних шліфів).

Основним методом петрографічного дослідження є мікроскопічний. Він дозволяє ідентифікувати мінерали в гірських породах шляхом виміру їхніх оптичних констант, а також встановити кристалохімічні особливості будови кристалів (спайність, тріщинуватість, зональність і ін.). При петрографічному дослідженні гірських порід застосовують спеціальні зразки-шліфи, досліджувані за допомогою поляризаційного мікроскопа. Він відрізняється від звичайних мікроскопів тим, що розгляд шліфа робиться за допомогою двох призм (ніколей), одна з яких (поляризатор) знаходиться під предметним столиком мікроскопа, а інша (аналізатор) розташовується в тубусі між окуляром і об'єктивом. Дзеркалом направляється промінь світла, що, проходячи через поляризатор і прямуючи через шліф, розкладається на два промені, що коливаються у взаємно перпендикулярних площинах. Спостерігач бачить при цьому мінерали в шліфі в природному кольорі. При русі аналізатора (при схрещених ніколях) відбувається інтерференція поляризованих променів в одній площині й у результаті поглинаються деякі частини спектра. Спостерігач бачить у шліфі мінерали відповідно їхнім кристало-оптичним властивостям. Ці властивості виявляються своєрідним кольором або поступовою зміною прозорості по напрямках, властивим тільки даним мінералам, що і служить для них визначальною ознакою.

Структура гірської породи, тобто її будова, визначається розмірами кристалів, ступенем кристалічності, а також характером зв'язку між зернами мінералів. Основними видами структур є кристалічна, скрито кристалічна, скловидна й уламкова. На відміну від структур текстура визначається просторовим розташуванням зерен і кількістю речовини в одиниці об’єму, тобто складанням породи. Для глибинних і багатьох вивержених порід, що вилилися, властива масивна текстура, для більшості метаморфічних порід візуально легко визначити сланцеву текстуру.

Для досліду відбирають шматки гірської породи розміром приблизно 30 х 30 х 40 см із свіжим розколом. Визначають форму шматка породи (кубовидна, плитовидна, кутаста й ін.); характер площини розколу (гладкий, рваний, шорсткуватий, раковинний) і ребер (тупі, гострі); колір, блиск, наявність мікротріщин; твердість по шкалі Мооса; структуру й однорідність породи по крупності, розташуванню кристалів і зв'язку між ними; вид текстури.

Визначають мінералогічний склад породи по зовнішніх ознаках мінералів, їхньому розміру і характеру розташування, виду речовини, що цементує. За допомогою напилка роблять надпил на зразку, крупинки, що відокремилися збирають на білий глянсовий папір і вивчають на предметному столику бінокулярної лупи. Враховують наступні найбільше характерні ознаки породоутворюючих мінералів: у кварцу - прозорість, скляний блиск, нерівний злам; у польових шпатів – гладкі рівні блискучі поверхні; у слюди – дуже досконалу спайність в одному напрямку і розшаровування на лускаті листочки; у мінералів групи піроксену – чорний колір і здатність кристалізуватися у вигляді коротких стовпчиків або зерен, у мінералів групи амфіболів – темнозелений або чорний колір і голчасті або призматичні кристали. Основними породоутворюючими мінералами карбонатних порід є кальцит і доломіт, які можна легко визначити по "вскипанню" від дії 10 %-й соляної кислоти. Для "вскипання" доломіту бажано підігріти порошок. До поширених породоутворюючих мінералів осадових порід відносяться також гіпс і ангідрит, білі або безбарвні і що легко дряпаються нігтем; пірит, що має золотавий блиск і утворює кубічні вкраплення з штрихуванням.

З вторинних мінералів можна візуально установити: мінерали з оливінітової групи, що легко розтираються і жирні на дотик, забарвлені в білий колір; лимоніт – по іржаво-бурому і жовтому окрасу; хлорит – по зеленому окрасу. Наявність значної кількості вторинних мінералів у породі свідчить про її вивітрюваність.

По сукупності встановлених особливостей і за допомогою даних, приведених у таблиці, встановлюють назву гірської породи:

Порода	Структура та будова		Найбільш поширений колір	Твердість за шкалою Мооса
Міцні та тверді породи
Граніт	Крупно- та середньозерниста структура з частками слюди, які помітно; будова масивна		Сірий, деколи жовтуватий або червонуватий	6-7
Габбро	Дрібнозерниста структура; будова масивна		Від оливкового до коричневого	6
Базальт	Дуже дрібнозерниста структура; будова масивна		Чорний з сіруватим тьмяним відливом	7-8
Діабаз	Дрібнозерниста будова масивна	структура;	Темнувато-сірий, зеленувато-сірий	6
Кварцити	Дрібнозерниста будова масивна	структура;	Білий, сірий, рідше жовтуватий та червонуватий	7
Менш міцні та тверді породи
Пісковики	Рівномірна дрібнозерниста структура; будова шарова		Сірий з жовтуватим чи червонуватим відтінком	Кременисті-6 Залозисті-5 Вапнякові-4
Вапняки щільні	Землиста аморфно-кристалічна структура; будова частіше шарувата, включення глини		Сірий з кремовим, жовтуватим, чи оранжевим відтінком	3-5
Доломіти	Середньозерниста структура; будова частіше шарова		Сірий з прожилками	4
Сланці	Частіше аморфна, рідше дрібнозерниста структура; будова тонкошарувата, шари легко відділяються один від одного		Частиш чорний, темно-зелений чи бурий	2-3 (у кременистих до 5-6)
Мармур	Дрібнозерниста структура; будова масивна		Різноманітний, але обов’язково з візерунками, прошарками та прожилками	4

Завдання 5:встановити за допомогою візуального петрографічного дослідження найменування виверженої та осадової гірської породи.

Результати досліджень для кожної породи заносять у робочий журнал за наступною формою:

Петрографічні ознаки породи	Результати досліджень для зразків
	1	2	3
Форма куска
Характер площини розколу і ребер
Колір, блиск, наявність мікротріщин
Твердість за шкалою Мооса
Структура і однорідність
Вид текстури
Характерні ознаки мінералів при візуальному огляді
Дія соляної кислоти
Ймовірна назва породи

Контрольні запитання

1. Як можна визначити морозостійкість природного каменю?

2. Як визначають твердість гірської породи?

3. Які вимоги до щебеню з магматичних та осадових порід?

4. Назвіть орієнтовну твердість, міцність та сферу застосування граніту, базальту, щільного вапняку, черепашнику, крейди.

5. Назвіть основні родовища магматичних та осадових гірських порід Вашого регіону та сферу застосування каменю цих родовищ.

9. КЕРАМІЧНІ МАТЕРІАЛИ

Л А Б О Р А Т О Р Н А Р О Б О Т А № 1 1

Стінова кераміка

Д о с л і д 1. Оцінка якості цегли по зовнішньому огляду і обміру Засоби випробування: металева лінійка і кутник, штангенциркуль, еталонна цеглина.

Зовнішнім оглядом встановлюють наявність недопалу чи перепалу в контрольній цеглі, для чого порівнюють відібрані зразки з еталоном (нормально випалена цегла). Більш світлий колір цегли за еталоном (―яскраво-червона‖ цегла) та глухий звук при ударі по цеглі молотком на наявність недопалення. Перепалена цегла характеризується оплавленням та вспученням, має бурий колір і, як правило, викривлення. Після зовнішнього огляду вимірюють довжину, ширину і товщину цегли, а також визначають скривлення поверхонь і ребер, наявність та довжину тріщин.