2)закон прочности:произведение прочности(в любых показателях) мат-ла opt-ой стр-ры на фазовое отношение его вяжущего вещ-ва в некоторой степени есть величина постоянная Rиск*(с/ф)n=const.
с/ф-стр-ый фактор
Эта закон-ть может быть выражена и в отношении некоторых др. св-в, чувствительных к изменениям в стр-ре.Тогжа закон устанавливает, что произведение числовых значений функциональных св-в искусственных строит. мат-ов opt-ой стр-ры на степенную функцию фазового отношения его вяжущего вещ-ва явл. величиной постоянной.
3)закон конгруэнции св-в: устанавливает, что при opt-ых стр-ах м/у св-ми вяжущего в-ва и мат-ла на его основе, или м/у св-ми различных мат-ов на основе общего вяжущего вещ-ва, или м/у св-ми различ. мат-ов на основе различ. вяжущих в-в существует обязательное соотношение. Этот закон означает, что при улучшении или снижении качества вяжущего вещества соответствующие изменения происходят и с качеством мат-ла, изготовленного на его основе, что в колич-ом отношении оценивается с помощью расчет формул( прочности, упругих деформаций)
6)Породообразующие минералы.
минералы, входящие в качестве постоянных существ. компонентов в состав горных пород. Минералы – это соединения с однородным хим. составом, структурой и свойствами. П. м. принадлежат к числу наиболее распространённых минералов в земной коре. Наибольшее значение имеют силикаты, составляющие не менее 75% всей земной коры, среди них главную роль играют полевые шпаты, в меньших количествах встречаются фельдшпатоиды, пироксены, амфиболы, оливины, слюды и др. Для каждой группы пород характерны свои П. м. Для магматических горных пород — кварц, полевые шпаты, пироксены, амфиболы, слюды, оливины, фельдшпатоиды; для осадочных горных пород — кальцит, доломит, ангидрит, глинистые минералы; для метаморфических горных пород — дистен, андалузит, силлиманит, кордиерит, ставролит, хлорит, серпентин, некоторые гранаты, волластонит, глаукофан и др.
Твердые минералы обладают рядом характерных свойств, оказывающих большое влияние на технические свойства пород: твердость, спаянность, излом, блеск, окраска, плотность. Эти свойства зависят от строения и прочностей связей в кристаллической решетке.
Заполнители неорганические (для бетонов) получают путем разработки месторождений рыхлых горных пород в виде песка или гравия, природного щебня. Широко используют дробленые горные породы-щебень, высевки, песок.
Для получения дробленого песка можно использовать изверженные, метаморфические или плотные осадочные горные породы, а также гравий. Наилучшее качество песка получается при дроблении мелко- и среднезернистых каменных пород. Скрытокристаллические и стекловатые породы, а также крупнозернистые дают при дроблении песок со значительным содержанием зерен пластинчатой и игловатой формы. При дроблении крупнозернистой породы полиминерального состава (например, гранита) образуются зерна песка мономинеральные (кварц, полевой шпат, слюда), отличающиеся незначительным сцеплением с цементным камнем.
Преобладающими породами, из которых состоят зерна гравия, являются граниты, гнейсы, диабазы, известняки, песчаники.
При производстве щебня из горных пород отдают предпочтение магматическим, особенно гранитам, габбро, диабазам, базальтам, а из осадочных – известнякам, доломитам.
7)Классификация гор. пород:
Известно около 1000 видов гор. пород. Но все они делятся в зависимости от происхождения (генезиса) на 3 группы. Такая классиф-я учитывает усл. их образования, что опред. строение и св-ва породы.
1)МАГМАТИЧЕСКИЕ(извержены)-95% m зем коры-первичные породы, образ-ся при остывании магмы. Магма-высокотемпер-ый селикатный расплав, кот. в зависимости от режима охлаждения может образовывать:
а)плотные кристалл-ие породы,если остывание происходило медленно и под больш. давлением в глубине зем. коры.
б)аморфные(стеклообразные).При быстром охлаждении на пов. Земли.
В зависимости от усл. образования породы:
а)глубинны(интрузивные)- имеют высокие показатели прочности, сред. плотности, незначит. пористость, низ. водопоглащение, высок. теплопроводность и морозостойкость.(граниты, сиениты, габбро, перидотиты, пироксениты)
б)излившиеся(эффузивные)-наличие неполнокристаллич. и стекловатой стр-р, немасив. порист. текстура-плохо отраж на стойкости к выветриванию и стабильности прочностных показателей. Однако есть плотные и прочные разновидности:кварцевые порфиры липариты, диабазы и базальты, порфириты и андезиты.
в)полуглубинные(гипабиссальные)
2)ОСАДОЧНЫЕ-1%,но они на пов-ти,поэтому заним ¾ суши-вторичные породы, обр. в рез-те выветривания, переноса, отложения, накопления продуктов разрушения, уплотнения и цементирования рыхлого осадка с превращ. в породу магматич. пород.В зависим. от происхождения делятся на:
а)механические(обломочные)-продукт мех. разрушения каких-либо материнских пород и сложены преимущ-о обломками устойчивых к выветриванию минералов и пород. (гравийно-песчаные смеси, песок, глина.)
б)химические-гипс, ангидрид- из перенасыщ. рас-ра, выпад. в осадок, потом под давлением.
в)органогенного происх-я-образовались при непосред. или косвен. участии организмов, способных извлекать из морских вод необходимые для их жизнедеят-ти соединения и концентр-ть их в тв. частях тела. (мел, ракуечник, уголь.)
3)МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ(вторичные)-4%m зем.коры-видоизмен-ые,которые в рез-те тектонич. деятельности в зем. коре подверглись воздействию выс. t и давлению. Метаморфизация ухудшает св-ва магматич ГП (образ. полосчатость, слоистость),но улучш. св-ва осадочных ГП (повышает плотность).Гнейсы, кристаллические сланцы, кварциты, мраморы.
Материалы из скальных пород: бутовый камень – имеет неправильную форму и размеры до 50см. Применяют для возведения фундаментов, укрепления откосов насыпей. Камни, блоки из известняков, доломитов – для кладки стен. Гранит, базальт, мрамор – для облицовки. Природный камень – в строительстве. Щебень в зависимомти от крупности делится на – гигантский (70-150мм), крупный(40-70), средний (20-40), мелкий(10-20), клинец (5-10), отсев(меньше 5).
Материалы природного происхождения: валуны, галька, гравий, песок, пылевидные частицы, глинистые.
8)Природный камень
Один из самых древних строительных материалов, который используется людьми уже не одну тысячу лет. По сохранившимся архитектурным памятникам мы можем судить о его главных свойствах - прочности и долговечности.
В отношении известняков, осадочных мономинеральных пород, отчетливо прослеживается следующая закономерность: у малопористых их разновидностей значения показателей прочности, плотности, упругости и некоторых др. свойств приближаются к величинам показателей тех же свойств их породообразующего минерала кальцита. Эта же закономерность справедлива и для кварцитов и для мраморов – пород метаморфического гинезиса, несмотря на то, что в условиях метаморфизации могут нарушиться структура и свойства не только исходной породы, но и ее породообразующего минерала (принцип Ле-Шателье), даже при неизменном химическом составе, т.е. в случае изохимической перекристаллизации.
С увеличением пористости, и с появлением неплотностей в контактах и некоторых др. структурных дефектов, неизбежно возникающих при формировании мономинеральных пород, их упругие и прочностные свойства интенсивно снижаются.
Аналогичные явления происходят в полиминеральных породах, когда доминирующий по кол-ву минерал оказывает наиболее заметное влияние на формирование определенных свойств. У магматических пород, например гранитов, с увеличением содержания кварца, имеющего очень высокий предел прочности при сжатии (около 2000 МПа), повышается механическая прочность.
Зависимость свойств природного камня от состава и оптимальной структуры отражает объективно существующую закономерность, которую при обобщении многочисленных опытных данных можно выразить следующим образом: при определенном наборе структурных параметров формируется opt-ая структура природного камня, при которой имеется комплекс экстремумов механических и некоторых физических свойств, непосредственно связанных со структурой и отражающих ее характер. Действует и обратная связь: комплекс экстремумов свойств гор.породы или минерала отражает наличие opt-ой структуры с характерными для нее относит. однородностью, минимальной пористостью,min других дефектови наличием др. структурных параметров в соответствующем их наборе.
Наблюдается также другая закономерная связь м/у свойствами главного породообразующего минерала и свойствами породы со спадом показателей свойств по мере накопления дефектов структуры.
9)Защита природного камня в конструкциях
Процесс постепенного разрушения каменных материалов в конструкциях зданий можно предотвратить или затормозить с помощью различных конструктив-х и химических методов защиты, которые способствуют снижению воздействия увлажнения, нагревания, замерзания и т.д.
Конструктивные методы выражаются в устройстве гладких или полирован-х пов-ей материалов, не способных задерживать дождевые и талые воды и пропускать агрессивные среды внутрь камен. мат-ла.
Химич. меры заключ. в флюатировании камня, т.е. обработке его водными растворами солей кремнефтористо-водородной кислоты. Фтористые соли, кот. образ-сь при флюатировании уплотняют поверхностные слои камня и повышают устойчивость его выветривания.
Кроме этого поверхность камня может обрабатываться добавками оксида свинца или железистых соединений, увеличивающих погодоустойчивость пов-ти. Так же могут использовать водные растворы и эмульсии и др.
Известны и др. способы защиты камня от выветривания и разрушения, которые продлевают срок эксплуатации каменных матетиалов и изделий без заметных выцветов и потускнения пов-ти или др. следов хим. выветривания.