Какие изверженные горные породы применяют в строительстве и каковы их основные свойства
Генетическая классификация горных пород учитывает условия их образования, которые предопределяют строение и, следовательно, свойства пород. В соответствии с этой классификацией выделены следующие типы пород: магматические – первичные, образующиеся при остывании магмы; – осадочные – вторичные, образовавшиеся в результате выветривания магматических пород; – метаморфические – осадочные и магматические породы, изменившие свое строение и свойства в результате длительных физико-химических процессов, -протекающих под воздействием высоких давлений, температур и минерализованных вод, во время нахождения их в земной коре.
Магма представляет собой высокотемпературный силикатный расплав, который в зависимости от режима охлаждения может образовать: – плотные кристаллические породы, если остывание магмы происходило медленно и под большим давлением в глубине земной коры {глубинные магматические породы); – аморфные (стеклообразные) или слабозакристаллизованные, а при наличии газа в магме – пористые породы (излившиеся магматические породы).
Минеральный состав пород зависит от химического состава магмы. Различают магмы кислые (содержание Si02 > 65 %), средние (содержание Si02 = 50…65 %) и основные (содержание Si02 < 50 %). В горных породах, образовавшихся из кислой магмы, обязательно присутствует кварц.
Если порода образовалась из основной магмы, в ней преобладают темноокрашенные железистомагнезиальные алюмосиликаты. Практически во всех изверженных кристаллических породах основная доля объема приходится на полевые шпаты. Ниже рассмотрены главнейшие представители изверженных пород. Глубинные породы характеризуются кристаллической структурой, отсутствием пор, высокой прочностью, твердостью и морозостойкостью. В полированном виде глубинные породы очень декоративны. К ним относятся: граниты, сиениты, габбро и диориты.
Гранит – зернисто-кристаллическая порода , сложенная из трех минералов: кварца (20…40 %), полевых шпатов (40…70 %) и слюды (5…20 %); иногда слюду заменяет роговая обманка.
Строительные свойства гранитов (в среднем) следующие: плотность – 2600…2700 кг/м ; предел прочности при сжатии – 100… 250 МПа, а при растяжении, как и у других каменных материалов, в 20…30 раз ниже; вследствие малой пористости и низкого водопогло-щения (< 1 %) граниты очень морозостойки (F > 1000); химическая стойкость их также высока; граниты – твердые породы (твердость более 6).
Цвет гранитов определяется цветом полевого шпата и бывает чаще всего серым, розовым и темно-красным. Граниты хорошо полируются, приобретая декоративный вид. Граниты широко применяют для облицовки зданий и инженерных сооружений (набережные, мосты и т. п.), устройства полов общественных зданий и монументальной скульптуры.
Сиениты – аналоги гранита, но без кварца (образовались из средних магм); свойства и области применения такие же, как у гранита.
Диориты – темно-серая мелкокристаллическая порода, состоящая в основном из полевых шпатов (около 75 %) и темноокрашенных минералов. Плотность – 2800…3000 кг/м3. Отличается повышенной ударной вязкостью. Применяют для облицовки и в дорожном строительстве (брусчатка и т. п.).
Габбро – крупнокристаллическая порода, образовавшаяся из основной магмы; состоит из полевых шпатов (около 50 %) и темноокрашенных минералов (авгита, роговой обманки и т. п.). Плотность – 2900…3300 кг/м3; предел прочности при сжатии – 200…350 МПа. Как и гранит, габбро характеризуется высокой морозостойкостью и стойкостью против выветривания.
Цвет – темно-серый, темно-зеленый до черного. Габбро хорошо полируется и имеет красивую текстуру. Одна из разновидностей габбро – лабрадорит – очень декоративна благодаря содержащемуся в ней ирризирующему полевому шпату.
Излившиеся плотные породы имеют слабозакристаллизованную или стеклообразную структуру. Для ряда излившихся пород характерна порфировая структура (рис. 4.2, б), когда в общей аморфной массе вкарплены кристаллы какого-либо минерала. Так, излившийся аналог гранита – кварцевый порфир – имеет вкрапления кристаллов кварца, аналог диорита – порфирит – имеет вкрапления полевых шпатов. Некоторые виды порфиров очень декоративны.
Базальт – аналог габбро – самая распространенная излившаяся порода; в зависимости от условий образования имеет стекловатую или скрытнокристаллическую структуру. Цвет базальта – темно-серый до черного. По физико-механическим показателям базальт аналогичен габбро, а по прочности даже превосходит его (Лсж достигает 500 МПа). Базальты очень твердые, но хрупкие породы, что затрудняет их обработку.
Плотные излившиеся породы менее декоративны и менее стойки к выветриванию, чем их глубинные аналоги. Применяют их главным образом как щебень для бетона, отсыпки железнодорожных путей и т. п. Базальт также используют в качестве сырья для каменного литья и получения высококачественной минеральной ваты. Излившиеся пористые породы образовались непосредственно при извержении вулканов. Первичными продуктами извержения являются вулканические пеплы, пески и пемза; с течением времени они могли цементироваться, образуя туфы.
Вулканические пепел и песок – порошкообразные частицы, имеющие стеклообразное строение, благодаря чему при добавлении извести или цемента, а иногда и самостоятельно они способны к твердению. Используются как активная добавка к вяжущим (впервые были использованы в Древнем Риме – пепел Везувия – для придания извести водостойкости).
Пемза – очень пористая легкая порода в виде кусков размером 5… 100 мм. Плотность пемзы в куске – 500… 1000 кг/м . Большая пористость (до 80 %) обусловливает низкую теплопроводность (0,14…0,23 Вт/(м * К)). Прочность при сжатии пемзы не велика – 2…4 МПа, но этого достаточно для получения на базе пемзы легких бетонов. Кроме того, пемза используется в молотом виде как добавка к цементам и в качестве абразивного порошка.
Вулканические туфы – порода, образовавшаяся из вулканических пеплов, которые омонолитились в результате спекания массы, сохранившей высокую температуру, или в результате природной цементации. Вулканические туфы – пористая порода (П = 30…60 %), имеющая низкую плотность, равную 800…1800 кг/м3. Поры у туфа в большинстве своем замкнутые, что обусловливает его высокую морозостойкость. Прочность при сжатии зависит от пористости и составляет 2…20 МПа. Теплопроводность у туфа в 1,5…2 раза ниже, чем у кирпича. Цвет туфов разнообразный, но не яркий, а глухой; основные оттенки: красно-оранжевые и до коричневато-лиловых. Крупнейшие месторождения туфов, возникшие в результате деятельности ныне потухшего вулкана Арарат, имеются в Армении.
Туфы используют как облицовочный материал, а в местах крупных месторождений – как эффективный материал для кладки стен. Благодаря низкой твердости туфа стеновые камни из него вырезают механизированным способом прямо в карьере (рис. 4.3). В тонкомолотом виде туф используют как добавку к цементам. Туфовая лава – разновидность вулканических туфов, образовавшаяся при попадании пепла и пемзы в огненно-жидкую лаву. По структуре, свойствам и областям применения туфовая лава аналогична вулканическому туфу, но благодаря большей доле замкнутых пор более долговечна.
Осадочные породы
Осадочные породы в зависимости от происхождения принято делить на: – механические осадки, при образовании которых главную роль играли физико-механические процессы (воздействие воды, мороза, нагрева и охлаждения и т. п.); при этом, как правило, не менялся минеральный и химический состав исходных пород; – органогенные осадки, которые образовались из остатков (скелетной части) живых организмов, как правило, морской фауны (ракушки, кораллы и т. п.); – хемогенные осадки, образовавшиеся в результате растворения первичных пород и последующей кристаллизации из водных растворов.
Механические осадочные породы могут быть рыхлые (гравий, песок, глина) и сцементированные – те же рыхлые осадки, частицы которых склеены природным цементом (брекчии, конгломераты, песчаники). Рыхлые механические осадочные породы: глины, песок.
Необходимо подчеркнуть причины, по которым преобладающим минералом песка является кварц. При выветривании гранита кварц оказывается самым твердым и химически стойким минералом, не подвергающимся разрушению, а разрушающим более слабые соседствующие с ним минералы (полевой шпат, слюду и т. п.). Его зерна лишь слегка окатываются при перемещении ветром или водой.
Не менее распространенной, чем песок, рыхлой осадочной породой является глина, поскольку источником ее образования служат самые распространенные минералы изверженных пород – полевые шпаты.
Под действием минерализованных грунтовых вод и давления вышележащих горных пород рыхлые осадочные породы могут цементироваться, образуя так называемые сцементированные осадочные породы: песчаники, брекчии и конгломераты.
Песчаники состоят из зерен кварцевого песка, сцементированного природным цементом, например, карбонатом кальция, водным кремнеземом, гипсом и т. п. Цементация происходит путем постепенного осаждения на зернах песка цементирующего вещества из воды (как накипь в чайнике). В зависимости от цементирующего вещества песчаники называют известковыми, кремнистыми и т. д. Цвет их зависит от цвета цементирующего вещества.
Наибольшее применение в строительстве получили достаточно водостойкие известковые и кремнистые песчаники. Известковые песчаники легче обрабатываются, кремнистые более прочные и стойкие.
Плотность песчаников – 2300…2500 кг/м , прочность – от 10 до 100 МПа. Песчаники использовали для возведения зданий с глубокой древности, так как добывать их значительно легче, чем магматические породы, а свойства их достаточно хорошие.
Известно много памятников архитектуры: соборов и замков (например, Виндзорский замок – резиденция английских королей), построенных из песчаника. В настоящее время песчаники используют для фундаментов, подпорных стенок, тротуаров, а особо стойкие – для облицовок; кроме того, из песчаников делают щебень для бетонов и дорожных покрытий.
Конгломераты и брекчии (природные бетоны)– породы, состоящие из сцементированных крупных зерен гравия {конгломераты) или из остроугольных с шероховатой поверхностью зерен щебня (брекчии). Области их использования такие же, как у песчаников. Органогенные осадочные породы в основном состоят из карбоната кальция СаС03 и реже из аморфного кремнезема Si02. Главнейшие породы в этой группе – известняки различного вида, используемые человеком для самых разных целей с глубокой древности.
Известняки плотные – широко распространенная на Земле горная порода, состоящая в основном из кальцита СаС03; кроме кальцита они содержат примеси магнезита, глины и кремнезема. Цвет известняков в зависимости от примесей: белый, светло-серый, серовато-кремовый или желтоватый.
Плотность известняков – 2000…2600 кг/м , прочность при сжатии у них сравнима с прочностью бетона и составляет 10… 100 МПа. Твердость небольшая – З…3,5, что позволяет легко добывать и обрабатывать известняк. Морозостойкость известняков существенно зависит от пористости, степени цементации, наличия примесей и нуждается в постоянном контроле. Абсолютно не стойки они к воздействию кислых сред.
Известняки – одна из самых важных горных пород для строителей. Они издавна использовались для возведения зданий и их облицовки (достаточно вспомнить слова “Москва белокаменная”), из известняков делались фундаменты. Самый распространенный щебень для бетонов и дорожных покрытий – известняковый, и, наконец, известняк – сырье для получения извести и цемента.
Мраморовидные известняки – переходные породы от плотных известняков к мраморам. Они имеют большую плотность (до 2700 кг/м ) и прочность (60…150 МПа), чем обычный известняк.
Известняк-ракушечник – пористая порода, состоящая из раковин и панцирей моллюсков, сцементированных известковым цементом. Плотность ракушечника – 900…2000 кг/м , прочность при сжатии – 0,5…15 МПа. Он имеет низкую теплопроводность и легко поддается распиловке. Используют в виде камней и блоков как местный стеновой материал. Декоративные разновидности ракушечника применяют как облицовочный материал.
Мел – землистая горная порода, состоящая из мельчайших обломков раковин и скелетов морских микроорганизмов, представляет собой почти чистый кальцит СаС03. Используют при производстве извести, цемента, стекла и благодаря высокой дисперсности для приготовления красок и шпатлевок.
Диатомиты и трепелы – рыхлые землистые породы белого, серого или желтоватого цвета, в основном состоящие из аморфного кремнезема Si02 * лН20; по внешнему виду и физическим свойствам похожи на мел. Они образовались из остатков мельчайших водорослей, а также кремневых скелетов морской микрофауны (диатомий, радиолярий и т. п.) с примесью глины и ила. Со временем под давлением вышележащих слоев горных пород диатомиты и трепелы уплотняются и превращаются в плотную, прочную и трудно размокающую в воде породу – опоку.
В диатомите и трепеле до 75…95 % активного кремнезема, поэтому их применяют как гидравлическую добавку к вяжущим. Их также используют при производстве теплоизоляционных материалов. Хемогенные осадочные породы образовались главным образом при испарении вод, содержащих минеральные соли. Для строителей интерес представляют сульфаты и карбонаты кальция и магния: гипс, ангидрит, известковый туф, магнезит и доломит.
Известковый туф образовался в результате выпадения СаСОэ из источников подземных углекислых вод. Туфы пористы и имеют ноздреватое строение. Они легко поддаются распиловке и используются для внутренней облицовки помещений, улучшая их акустические свойства. Для этих целей приобрела популярность разновидность туфа – травертин.
Магнезит – порода, состоящая в основном из минерала магнезита MgC03. Используют для получения огнеупорных материалов и магнезиальных вяжущих.
Доломит – порода, состоящая в основном из минерала доломита СаС03 * MgC03, с примесью глины, оксидов железа и др. По структуре и физическим свойствам доломит близок к плотным известия-кам: рт = 2200…2800 кг/м ; Дсж = 50…200 МПа. Поэтому его применяют в качестве строительного камня и щебня для бетона.
Гипс – горная порода обычно белого или серого цвета, состоящая из минерала того же названия CaS04 -2H20. В строительстве используют как сырье для получения гипсовых вяжущих. Благодаря низкой твердости применяют для изготовления мелких поделок по камню.
Ангидрит – плотная горная порода, состоящая преимущественно из минерала ангидрита CaS04. Цвет породы белый с голубым или серым оттенком. Используют для получения вяжущих и для внутренней отделки и скульптурных работ. На открытом воздухе быстро выветривается, переходя в гипс.
Метаморфические породы
Горные породы, находящиеся в земной коре, со временем могут существенно изменить структуру и свойства, не меняя принципиально свой химический состав. Причина таких изменений – воздействие давления, повышенных температур и минерализованных вод.
Метаморфизироваться могут как магматические, так и осадочные породы. Яркий пример метаморфизма – превращение массивной магматической породы перидотита в слоистую породу серпентинит, имеющую в своем составе тонковолокнистый минерал – асбест. Среди метаморфических пород для строителя представляют интерес мрамор, кварцит, глинистый сланец и гнейс.
Мраморы – метаморфизированные известняки, состоящие из плотно сросшихся между собой кристаллов кальцита (СаС03), иногда с примесью доломита (СаС03 * MgC03). Кристаллы в мраморе прочно связаны друг с другом без цементирующего вещества.
Это произошло за счет огромного многостороннего давления на известняки в условиях повышенных температур. Мрамор имеет высокую плотность (2600…2800 кг/м ) и прочность (RQX = 30… 100 МПа); водо-поглощение мрамора менее 1%. При всем этом твердость мрамора не высока – З…3,5, что облегчает его обработку.
Мраморы могут быть как чисто белого цвета, так и самых разнообразных цветов с характерным “мраморовидным” рисунком. Окраска мрамора объясняется проникновением в известняк в процессе мета-морфизации минерализованных вод, из которых впоследствии кристаллизуются окрашивающие мрамор минералы – примеси: гематит, лимонит, хлорит и др. Отличает мрамор от известняков еще одно свойство: мраморы хорошо полируются.
Мраморы широко применяют для отделки зданий и общественных сооружений.
Цвет кварцитов белый, красный, темно-вишневый. Применяют их в ответственных частях зданий и сооружений, для облицовки, а также в виде щебня для бетона и сырья для получения огнеупоров.
Гнейсы – слоистая порода, образовавшаяся в результате перекристаллизации гранитов и других магматических пород при одноосном давлении. Поэтому гнейсы имеют слоистое (сланцеватое) строение, что облегчает их добычу и обработку, но снижает стойкость к выветриванию. Раскалываются гнейсы по слоям слюды.
Глинистый сланец образовался из глин в результате перекристаллизации в условиях одноосного давления и повышенных температур. Сланцы имеют темно-серый цвет и легко раскалываются на плоские плитки. Такие плитки, называемые шифером (от нем. schiefer – сланец), используются в качестве долговечного кровельного материала. Многие архитектурные памятники в Европе имеют сланцевую кровлю. В настоящее время сланцевые кровли стали популярны в коттеджном строительстве.
КОНТАКТЫ КОМПАНИИ
Источник
Подробности
Создано 20.06.2013 16:11
Обновлено 20.06.2013 16:36
Автор: Admin
По химическому составу изверженные горные породы характеризуются содержанием, главным образом, кремния, алюминия, железа, кальция, магния, калия и: натрия. По содержанию кремнезема SiO2 как в свободном, так и в химически связанном состоянии эти породы делятся на кислые, содержащие кремнезема 85-65%, средние – 65-52% и основные – 52-35%.
Кислые породы богаты кремнием, калием, натрием и бедны железом, магнием и кальцием. Они отличаются обычно светлой окраской. Основные породы, наоборот, содержат больше железа, магния и кальция и окрашены в темные цвета.
Каменные материалы из плотных кристаллических изверженных горных пород в большинстве случаев отличаются высокой прочностью, твердостью, вязкостью, стойкостью против выветривания. Как правило, они хорошо обрабатываются и полируются. По мере увеличения содержания пироксенов, амфиболов и оливина (от гранита до перидотита) возрастают вязкость, удельный и объемные веса и прочность. Кроме того, улучшается полируемость, увеличивается основность, которая, в частности, оказывает положительное влияние на сцеиляемость каменного материала с битумом и дегтем. Неравномерная крупнокристаллическая и макропорфировая структура, присутствие неустойчивых минералов, значительное содержание слюды.
Главнейшие виды изверженных горных пород как сырье для производства строительных материалов имеют следующую характеристику:
Гранит – наиболее распространенный представитель глубинных магматических горных пород. Это – массивная равномерно-кристаллическая порода, состоящая в основном из кварца (20-40%), калиевого полевого шпата и, реже, щелочного плагиоклаза (40-60%), слюды, иногда роговой обманки и пироксена (5–20%). Кроме равномерно-кристаллической структуры, отдельные переходные разновидности гранита обладают порфнровидной структурой, выраженной в том, что более крупные кристаллы, например, ортоклаза, выделяются в виде вкраплений на общем равномерном мелкокристаллическим фоне.
К этой разновидности относится финляндский гранит — ранакиви (по-фински — гнилой, крошащийся камень), широко распространенный в Карелии и Финляндии. Характерным признаком ранакиви является яйцевидная форма крупных кристаллов ортоклаза (микроклина) розового и красного цветов, окруженных зеленоватой или серой тонкой каймой олигоклаза (из группы плагиоклазов). Ранакиви сравнительно с другими разновидностями гранитов легче выветривается вследствие разрушения олигоклаза и выпадения кристаллов микроклина.
Граниты имеют обычно плотное однородное сложение. Если же пластинчатые минералы (например слюды) располагаются параллельно какой-либо плоскости, такие породы являются промежуточными формами между гранитами и гнейсами и называются гнейсо-гранитами, а при более выраженной сланцеватости — гранито-гнейсами.
Цвет гранитов зависит главным образом от ортоклаза и содержания темноцветных минералов. Обычно преобладают серые н красные цвета разных оттенков. Очень красивый рисунок имеют в свежем состоянии гранатовые граниты и разновидности серых гранитов с кварцем синих тонов (например, граниты некоторых месторождений по рекам Южный Буг и Рось). Однородность строения гранитов в месторождениях часто нарушается наличием ксенолитов и шлиров (в области контакта с другими породами) и жилами из гранитовой магмы. Мелкозернистая жильная порода, состоящая из ортоклаза или плагиоклаза и кварца, обычно светлого цвета, называется аплитом.
Крупнокристаллические жильные породы, состоящие из неодинаковых по размеру, преимущественно крупных кристаллов полевого шпата, кварца с большим или меньшим количеством слюды, роговой обманки и турмалина, неравномерно распределенных в массе, называются пегматитами. Аплнтовые и пегматитовые жилы, пересекая главную породу в разных направлениях, придают ей большое разнообразие в месторождении.
Гранитам свойственны параллелепипедальная, грубопластовая, и реже, матрацевидная формы залегания. Трещины и жильные породы в гранитных массивах, хотя и бывают крайне разнообразны, часто располагаются закономерно относительно дислокационного давления. Так, трещины, расположенные вертикально по направлению дислокационного давления, обычно широкие и часто заполнены жильными породами; расположенные же перпендикулярно давлению — обычно тонки и сомкнуты. Горизонтальные трещины расположены примерно перпендикулярно вертикальным трещинам.
Технические свойства гранитов определяются их минералогическим составом, структурой н свежестью. Чем больше в них кварца, зерна которого непосредственно связаны между собой, тем граниты прочнее, тверже, устойчивее против выветривания. Свежесть полевых шпатов, небольшое содержание слюды и заметное содержание кварца, равномерная мелкозернистая структура, отсутствие пирита — все это признаки гранитов высокой прочности и устойчивости. Помутнение, а иногда и полная утрата блеска у полевых шпатов и слюды, присутствие пирита, значительное количество слюды, наличие ксенолитов, шлиров характеризуют пониженное качество гранитов.
Слабо выраженная сланцеватость у некоторых разновидностей гранитов в ряде случаев не снижает их качества и облегчает выломку, а также их дальнейшую обработку.
Граниты характеризуются средним значением удельного веса 2,7, объемного веса — 2,6, весьма малой пористостью и водов асыщаемостыо, высокой прочностью (1400–1800 кГ(ся2) и значительной устойчивостью против выветривания. Прочность отдельных мелкокристаллических разновидностей гранатов достигает 3000 кГ/см2 (например, Гниванское и Синюхинское месторождения УССР).
Граниты достаточно тверды, сравнительно хорошо поддаются обработке с правильным расколом при разделке. Они хорошо полируются, но повышенное содержание слюды снижает их поли руемость. Отдельные разновидности гранита (порфировидные, рапакиви) обладают красивым рисунком на отполированных плоскостях. Обладая высокими техническими качествами и эксплуатационными показателями, каменные материалы из гранитов широко используются для дорожных и мостовых сооружений. Они применяются в необработанном, грубоколотом виде (глыбы, бутовый камень и яр.) или в разной мере обработанные: тесаные (брусчатка, шашка для мозаики, плиты, блоки, бортовой камень), колотые (шашка для мощения и пакеляжа) и в особенности дробленые (щебень). Красивая окраска (рисунок) некоторых разно-. видностей гранитов дает возможность применять их для различных отделочных работ. К отрицательным свойствам гранитов надо отчасти отнести их невысокую огнестойкость — они резко снижают прочность при температуре свыше 800° С. На территории СССР известны следующие обширные области распространения гранитов: Карелия, Украинский кристаллический щит, северные склоны Кавказа, горы Урала, Алтая, Тянь-Шаня, Саян, Прибайкалье, Яблоновый хребет, район р. Уссури и др.
Сиениты по минералогическому составу отличаются от гранитов отсутствием или небольшим содержанием кварца и преобладанием в них щелочного полевого шпата. Сиениты, содержащие заметное количество кварца, являются переходными породами между сиенитами и гранитами.
Структура сиенитов обычно равномерно-кристаллическая, но встречаются и порфировидные разности. Окраска сиенитов чаще бывает серая, красноватая, темно-зеленоватая. Удельный вес 2,7–2,9; объемный вес 2,6–2,8; пористость и водонасыщение незначительные- Прочность при сжатии у сиенитов колеблется в пределах 1200–1800 кГ/см2; по сравнению с гранитами они несколько мягче, лучше полируются и более вязки, в особенности если содержат в своем составе амфиболы и пироксены.
В дорожном строительстве они имеют такое же применение, как и граниты. Распространение сиенитов на территории СССР более ограниченное: известны месторождения сиенитов на Кольском полуострове, Украине, Урале, на острове Сахалин, в горах Тянь-Шань и других местах.
Диориты состоят из кислого плагиоклаза (около 75%), роговой обманки, реже биотита и авгита. Иногда в состав диорита входит кварц, и такой диорит называется кварцевым. В зависимости от преобладания цветных минералов различают рогово-обманковый, авгитовый, биотитовый диориты. Структура у них равномерно-кристаллическая, окраска от темно-зеленоватой до черно-зеленой, удельный вес 2,7-3,0; прочность при сжатии в среднем достигает 1800-2400 кГ/см2 они отличаются повышенной вязкостбю и устойчивостью против выветривания.
Мелкозернистые разности их, помимо высоких механических показателей, характеризуются твердостью, хорошей колкостью и обрабатываемостью, являясь высокосортным сырьем для изготовления брусчатки, плит я др. Наравне с гранитами и сиенитами диориты пригодны для изготовления различных видов каменной продукции для дорожного строительства. Месторождения диоритов известны в Крыму, на Украине, Урале, Кавказе, в Средней Азии.
Габбро — горные породы, состоящие из основного плагиоклаза (около 50%) и пироксена; реже в состав габбро входят роговая обманка, оливин и биотит. Структура габбро обычно равномерно-крупнозернистая. Окраска темно-зеленая, оливково-зеленая и коричнево-зеленоватая. Удельный вес 2,8–3,1. Прочность на сжатие в среднем 2000–2800 кГ/см2, но у крупнозернистых разностей уменьшается до 1200–1400 кГ/см2. Габбро — порода, стойкая против выветривания, чем меньше в ней полевого шпата, равномернее структура и мельче зерна, тем выше ее прочность и стойкость.
Наряду с высокой прочностью габбро обладает повышенной вязкостью, что несколько затрудняет его разработку и обработку. Полируется габбро хорошо. Особенно красивой расцветкой обладает лабрадорит, в котором преобладает минерал плагиоклаз-лабрадор. Разнообразные каменные материалы из габбро находят широкое применение в дорожном строительстве. Лабрадориты с красивой окраской используются для архитектурных целей. Габбровые породы, образуя штоки, линзы и жилы, распространены в Карелии, на Урале, Украине, Кавказе, в Средней Азия.
Перидотиты и пироксениты — породы темно-зеленого и черно-зеленого цвета без полевого шпата (или содержат его в незначительном количестве), состоят преимущественно из оливина (перидота) или пироксена. В первом случае порода носит название перидотита, во втором — пироксенита. Структура у них средне- или крупнокристаллическая. Удельный вес 3–3,5. В свежем состоянии эти породы прочные, вязкие и устойчивые против выветривания. Высокая прочность и вязкость делают их труднообрабатываемыми.
Излившиеся горные породы, как указывалось, образовались в результате быстрого застывания лавы на поверхности земли (или на дне морей), Форма залегания этих пород — обычно в виде покровов, потоков, куполов и жил. Иные условия застывания одной и той же или -близкой по химическому составу магмы (по сравнению с глубинными породами) обусловливают формирование порфировой, федьзитовой, микролитовой и стекловатой структур. Древневулканические излившиеся породы характеризуются большой перекристаллизованностью основной массы; нововулканические породы сформировались позже и по структуре более стекловаты.
Кварцевый порфир обладает порфировой структурой -с вкраплением в основную массу как бы оплавленных кристаллов кварца. По минералогическому составу он аналогичен гранитам; цвет чаще красный, бурый, а иногда зеленоватый; удельный вес 2,4–2,6; прочность на сжатие 1300–1800 кГ/см2; устойчив против выветривания. Качество кварцевых порфиров повышается с уменьшением количества и размеров вкрапленников. Чем больше стекловатой массы, тем выше хрупкость квариевого порфира, тем больше стойкость его на выветрнвание. Лучшие его разновидности относятся к фельзитовым порфирам,, содержащим незначительное количество вкрапленников. Каменные материалы нз кварцевых порфиров применяют в дорожном строительстве так же, как и каменные материалы из гранитов. Месторождения кварцевых порфиров в СССР известны в Крыму* на Урале, Алтае, Сахалине н в других местах.
Липарит — нововулканяческая порода, по минералогическому составу аналогичная граниту. Цвет белый, серый, светло-желтый, иногда красноватый. Структура — скрытокристалличе-ская, стекловатая, часто микропорфировая. Наряду с плотными встречаются пористые его разновидности. Каменные материалы из плотных, с крыто кристаллических липаритов применяют для дорожных работ наравне с кварцевыми порфирами, Ортоклазовые порфиры и трахиты по минералогическому составу аналогичны сиенитам. От кварцевых порфирой и липаритов они отличаются отсутствием кварца. По техническим свойствам эти породы стоят близко к бескварцевым порфирам и липаритам, но легче поддаются обработке. Месторождения ортоклазовых порфиров известны на Кавказе, Урале, в Крыму и других местах.
Диабазы преимущественно имеют мелкокристаллическую-структуру, состоят из нэвестково-катрового полевого шпата и пироксена; реже в их состав входит оливин, роговая обманка. Характерной особенностью диабазов является “переплетенное” строение, заключающееся в том, что промежутки между беспорядочно переплетенными кристаллами известково-натровых поле-вых шпатов заполнены темной, аморфной авгитовой массой. Удельный вес диабазов 2,8–3,0; прочность на сжатие в среднем около 2000 кГ/см2 (иногда до 4000 кГ/см2)-, твердость средняя,, хорошо полируется. При выветривании диабаз приобретает бурую окраску и распадается на щебень с ^ржавым -надетом, обогащенный глинистым веществом. Особенности строения диабаза позволяют изготовлять из него хороший штучный камень. Щебень из диабаза обладает вы со-кими качествами и применяется при изготовлении цементобетона и асфальтобетона, черного щебня и др. Аналогичны диабазам по своим техническим свойствам промежуточные породы — габбро диабазы. Разрабатываемые в СССР месторождения диабаза, находящиеся в Карелии, на Украине, Кавказе и Урале, известны высоким качеством получаемого каменного материала. Андезиты относятся к группе нововулканических пород. Они состоят из роговой обманки или пироксенов, слюды н извест-ково-натровых плагиоклазов (обычно в виде вкраплений). Андезиты обладают окраской от светлой до темно-серой. Удельный вес их колеблется в пределах 2,65–2,75; они имеют большую прочность (1200–2400 кГ/см2), твердость и высокую стойкость против выветривания.
Базальты — породы темного цвета, плотные, обычно скрыто кристаллической структуры, состоящие из плагиоклаза и авгита (часто оливина), Обычно в базальтах не все минералы успели выкристаллизоваться, вследствие чего порода содержит то или иное количество стекловатой массы. В большинстве случаев базальты слабо выветриваются и лишь снаружи покрываются тонкой коркой продуктов распада. Технические свойства базальтов крайне различны; удельный вес их равен 2,7–3,3; обычно они обладают большой твердостью и высокой -прочностью, достигающей 3000 кГ/см2, а иногда и 5000 кГ1слР некоторая хрупкость отдельных базальтов несколько снижает их общие довольно высокие технические свойства. Базальты в месторождениях часто разбиты трещинами на столбчатые (иногда шаровидные, сфероидальные и плитняковые) отдельности, что в значительной мере облегчает их разработку. По внешним признакам хорошее качество базальтов определяется темной окраской с равномерным мелко- и скрытокри-сталлическим (не порфировым) строением; он с трудом должен царапаться стальной иглой и иметь плоско раковистый излом. Месторождения базальтов в СССР известны на Украине, в Армении, Забайкалье, на Сахалине и Камчатке. Столбчатые отдельности базальтов, облегчая разработку месторождений, вместе с тем ограничивают возможность изготовления крупных монолитов, В дорожном строительстве базальты используют для изготовления щебня, шашки, брусчатки и др. Щебень со значительным содержанием скрытекристаллической стекловатой массы плохо уплотняется.
Вулканические туфы и туфоиды — обширная группа продуктов вулканических извержений, которые вначале отлагались в рыхлом состоянии, а затем уплотнились, затвердели и превратились в камнеподобные породы. Рыхлые продукты вулканического извержения на земной поверхности состоят из вулканического пепла и песка, иногда в смеси с продуктами грязевых потоков, мелких шарообразных телец (вулканического града) — “бомб” и стекловатых кристаллических образований, которые сформировались при разбрызгивании лавы газовыми взрывами. Затвердевшие на месте своего отложения или на но* вом месте при переносе их ветром или водой, эти породы называются вулканическими туфами. Продукты подводных извержений, так называемые туфоиды, затвердевают под водой в смеси с морским илом, в котором нередко встречаются окаменелости (туфоиды Урала, Закавказья). Туфоиды часто сопровождают диабазы. Некоторые из туфов и туфовых лав богаты аморфным кремнеземом. Затвердевшие и сцементированные, эти продукты извержений образуют горные породы, называемые трассами’, например, карадагский трасс в Крыму. Технические свойства вулканических туфов и туфоидов крайне разнообразны и зависят от их состава, характера и структур-но-текстурных признаков. Прочность их на сжатие сравнительно невелика и колеблется в пределах 70–700 кГ/см2, Они обычно пористы, влагоемки, воздухопроницаемы, плохо проводят тепло и достаточно устойчивы против выветривания. Туфовые породы легко поддаются обработке. Лучшие их разновидности широко применяются для изготовления строительного материала в виде блоков для кладки стен. Некоторые разновидности их можно применять как местный строительный материал в виде щебня для устройства дорожных одежд, имея в виду, что мног?