По происхождению, условиям образования и залегания магматические горные породы подразделяются на: интрузивные (глубинные), эффузивные (излившиеся) и жильные.
Интрузивные породы образуются при силовом внедрении и остывании магмы в толще отложений горных пород земной коры без их выхода на поверхность земли.
Жильные образования связаны с заполнением магмой трещин, образующихся обычно в толще осадочных пород при внедрении магмы. Жилы подразделяются на пластовые и секущие.
Эффузивные породы образуются при излиянии с последующим остыванием и затвердеванием магмы уже не в тоще пород земной коры, а на поверхности земли.
Различают структуру: 1. зернистую (полнокристаллическую); 2. полукристаллическую ; 3. стекловатую.
По величине кристаллов породы делятся на: крупнозернистые – более 5 мм; среднезернистые – 5…1 мм.; мелкозернистые – менее 1 мм (см.рисунок 3).
Текстура характеризует пространственное расположение составных частей. Различают:
1. массивную текстуру (плотное расположение кристаллов);
2. полосчатую текстуру (чередование различных участков);
З. шлаковую текстуру (содержание пустот видимых глазом).
К основным глубинным горным породам, применяемым в строительстве относят:
Гранит – имеет полнокристаллическую зернистую структуру. Цвет от светло-серого до красного. Состоит из минералов: полевого шпата (60%), кварца (40%). Текстура массивная; ρ = 2600…2700 кг/м3. Устойчив к выветриванию. Хорошо поддается обработке. Используется для облицовки зданий, фундаментов, волнорезов, изготовления ступеней.
Сиенит – основным минералом является ортоклаз и немного слюды, структура менее зернистая. По прочности и плотности близок к граниту, r=2600…2800 кг/м3. Хорошо полируется, но менее стоек к выветриванию. Применение как у гранита.
Диорит – полнокристаллическая зернистая структура, цвет от светло-серого до темного. Основой является пламоклазы 75 %, роговая обоманка. Текстура массивная, r=2800…3000 кг/м3. Хорошо полируется. Характеризуется высокой морозостойкостью. Применяется для покрытий и облицовки.
Габбро – полнокристаллическая крупнозернистая структура (см.рисунок 4). Состоит из полевого шпата и авгита. Цвет серый, темно-зеленый и черный, r = 2900…3300 кг/м3. Применяется для покрытия дорог, облицовки и приготовления щебня.
К основным излившимся горным породам относят:
Кварцевые порфиры – это аналог гранита. Структура порфировая - в стеклова-той массе содержатся вкрапления, которые понижают прочность и стойкость против выветривания; r=2400…2650 кг/м3. Окрашен в желтовато-серые тона. Применяется как облицовочный камень.
Базальт – в минеральном отношении аналог габбро. Представляет собой черную мелкокристаллическую породу; r =3300-3000 кг/м3. Применяется как строительный камень, литье. Обладает высокой вязкостью, мало натирается. Пемза – пористая порода (до 80% объем пор). Это вулканическое стекло, которое образовалось при быстром охлаждении лавы на воздухе, сопровождающееся бурным выделением гaзa; R=500 МПА. Характеризуется морозостойкостью и водонепроницаемостью, является хорошим стекло изоляционным материалом. Применяют как щебень, песок, абразивный материал.
Вулканические туфы – пористая порода, образовавшаяся в процессе уплотнения вулканического пепла; r=750…1400кг/м3.Обладает высокой морозостойкостью. Из туфовых пород выпиливают камни правильной формы для кладки стен; изготавливают щебень.
Осадочные горные породы
Любая порода на земной поверхности подвергается действию атмосферных осадков. В результате прочные породы разрушаются, образуя мелкие обломки. Продукты разрушения переносятся водой, ветром. Осаждение и накопление продуктов приводит к образованию осадочных пород, которые в зависимости от условий образования делятся на следующие группы: обломочные, органогенные (полученные в результате жизнедеятельности и отмирания организмов) и химогенные.
Структура – каждый вид породы имеет свою структуру, присущую только ей. Для рыхлых пород характерны обломочные структуры, для сцементированных – брекчиевидные и т.п.
Пористость – типична для всех видов пород. Поры бывают мелкие, крупные и в виде каверн. Общая пористость может быть: например, суглинки – 40…50%, пески – 35…40% и т.п. В порах могут располагаться вода, газ, органический материал.
Слоистость – осадочные породы залегают в виде слоев, которые образуются в процессе периодического накопления осадков в водной и воздушной среде.
При резком различии слоев по составу более или менее постоянной мощности и сравнительно большой занимаемой площади слои называют пластами. В таких случаях слои обычно ограничены с двух сторон четко выраженными поверхностями, которые называют плоскостями напластования, верхнюю плоскость называют – кровлей, нижнюю – ложе, а расстояние между ними – мощностью слоя.
Породы обломочного происхождения состоят из обломков механического разрушения магматических и метаморфических образований, а также ранее созданные осадочные породы. Основными признаками обломочных пород является деление па рыхлые и сцементированные. Грубые обломки разделяют на угловатые и окатанные. Угловатые (глыбы, щебень) и окатанные (валуны, галька, гравий).
К обломочным относят песчаные и глинистые породы. Песчаные разделяются по крупности зерен на крупные 2…0,5 мм, средние 0,5…0,25 мм, пылеватые менее 0.1 мм . Происхождение песка – речное, ветровое, озерное, морское. Пылеватые частицы являются основой супеси, суглинков, глины. Лессовидный суглинок - содержит 50% пылеватых частиц. Окраска серовато-желтая, светло-бурая. Основным минералом является кварц, полевой шпат; пористостью до 55%, ρ = 1200…1800 кг/м3; легко размокает в воде, являются сырьем для приготовления кирпича.
Глины – содержат глинистых частиц более 30%. Окрас глины – серый, бурый, зеленый. Глины гидрофильные. В сухом состоянии твердые и плотные, в соединении с водой дают пластичную смесь (см. рисунок 5); ρ = 1800…2000 кг/м3.
Область применения: для вяжущих, красок, огнеупорных кирпичей. Рыхлые обломочные породы могут подвергаться цементации – такие породы называются сцементированными.
Конгломерат и брекчии – представляют собой сцементированную гальку и щебень; ρ = 1500…2900 кг/м3. Их применяют при изготовлении кремнеземистого цемента, как строительный камень, облицовочный материал.
Песчаники – образуются в результате цементации песков. Окраска серая, темно-серая, бурая; ρ = 1800…2500кг/м3. Богаты кремнеземом, песчаники используются как кислотоупорный материал. Прочность от 50…2000 кг/см .
Породы химического происхождения образуются в результате выпадения из растворов химических осадков. Особенностью данных пород является растворимость в воде, наличие пустот, трещиноватость.
Доломиты – состоят из одноименного материала с примесью кальцита, гипса, кварца. Окраска белая, серая, красноватая; структура зернистая, плотная. Ρ = 2700…2900 кг/м3. По свойствам близок к плотным известнякам. Область применения: в качестве строительного щебня, камня для бетона, огнеупорных материалов и вяжущих веществ.
Гипс – состоит из минералов такого же названия с примесью глинистых минералов (см. рисунок 6). Окраска белая, серая, зеленая. Структура мраморовидная, крупнозернистая; ρ = 2200 кг/м3. Применяется в качестве добавки при производстве портландцемента, в качестве самостоятельного вяжущего.
Ангидрид – плотная зернистая порода, белого, серого цвета (см.рисунок 7); ρ = 2800…2900 кг/м3. Ангидрид залегает совместно с гипсом. Применяется для получения вяжущих, для изготовления плит внутренней облицовки.
Органогенные породы отличаются значительной пористостью и сжимаемостью. К органогенным породам относят различные карбонатные и кремнистые породы.
Трепел – пористая слабосцементированная порода, землистого цвета. Состоит из опала с примесью глины; ρ = 250…1000 кг/м3. Залегает слоями. Обладает огнеупорными свойствами. Диатомит - такой же, как и трепел по свойствам и составу.
Торф – порода, образовавшаяся под водой без доступа воздуха из разложившихся и обуглившихся пород, перемешанных с песком и глиной. Имеет пористую структуру, цвет черный, буро-черный; ρ = 600…1100 кг/м . Залегает слоями.
Известняк - образуется за счет накопления известковых остатков. Наиболее распространенный известняк–ракушечник, обладающий высокой пористостью; ρ = 1200…3100 кг/м3. Является сырьем для получения извести, цемента, облицовочного материала.
Мергели - имеют морское происхождение. Окрас светлый, серый. Состоит из глинистых и карбонатных минералов. Структура тонкозернистая. На воздухе быстро выветриваются и разрушаются; ρ = 1900…2500 кг/м3.
Валунник. Рыхлая крупнообломочная порода. Окатанные обломки размером более 200 мм составляют более 50 % массы. Может присутствовать песчаный или глинистый заполнитель между валунами Минеральный состав, цвет и свойства зависят от состава исходной породы и заполнителя. Нескальный грунт.
Галечник или щебень. Рыхлая крупнообломочная порода. Окатанные (в галечнике) или угловатые (в щебне) обломки размером более 10 мм составляют более 50 % породы по массе. В промежутках может присутствовать песчаный или глинистый заполнитель. Минеральный состав, цвет и свойства зависят от состава исходной породы и заполнителя. Нескальный несвязный грунт.