Файл: Строительные материалы_ Краткий курс_ Н_А_ Машкин, О_А_ Игнатова(1).pdf

23 

3. Резонансный (контроль толщины изделий, дефектов). Ес-

ли  частота  ультразвуковых  колебаний  совпадает с  собственной 
частотой  изделия,  возникает  резонанс.  Если  резонанс  происхо-
дит на других частотах, это означает, что есть дефект.  

Радиационная дефектоскопия 

1. Рентгено-дефектоскопия – обнаружение дефектов путем 

просвечивания  конструкций  широким  пучком  рентгеновских 
лучей.  Используется в медицине, в аэропортах. 

2.  -дефектоскопия – обнаружение дефектов путем просве-

чивания  узким  пучком  -лучей.  Изображение  проецируется  на 
специальный экран. 

3.  Нейтронная  дефектоскопия.  Для  просвечивания  очень 

толстых изделий, пластмасс, разнородных материалов. 

24 

2. ПРИРОДНЫЕ КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 

2.1. Общие сведения о природных каменных материалах 

Опыт  применения  природных  каменных  материалов  в 

строительстве  насчитывает  много  тысячелетий.  Это  обусловле-
но:  широкой  распространенностью  материалов;  достаточной 
простотой  добычи  и  обработки;  прочностью  и  долговечностью 
(первые признаки разрушения кристаллических каменных мате-
риалов  появляются  через  200–300  лет);  хорошими  гигиениче-
скими  свойствами;  красивой  фактурой,  гаммой  цветов;  огне-
стойкостью. 

Классификация природных каменных материалов 

1. По области применения 

Стеновые 

Облицовочные 

Дорожные 

2. По твердости 

Мягкие  (менее 3 
по Моосу) – легко 
режутся металли-
ческим резцом,  
легко обрабаты-
ваются (гипс, до-
ломит, известняк) 

Средней твердости 
(3 5) – режутся сталь-
ными и твердосплав-
ными инструментами; 
обрабатываются абра-
зивами (мрамор, пес-
чаник, сланцы) 

Твердые (6 8) –обра-
батываются абразив-
ными и скалываю-
щими инструмента-
ми (сложная детали-
ровка невозможна) 
(гранит, кварц) 

3. По прочности 

Низкопрочные  

(0,4–10 МПа) 

Среднепрочные  

(10–40 МПа) 

Высокопрочные 

(более 40 МПа) 

4. По условиям образования 

Горные породы 

Магматические: 

Осадочные: 

Метаморфические 

–  глубинные 

–  механические 

–  излившиеся 

–  химические 

–  органические 

25 

Горные  породы  –  природные  образования  определенного 

состава и строения,  т.е. минеральная масса, состоящая из одно-
го  (мономинеральная)  или  нескольких  минералов  (полимине-
ральная).  

В зависимости от условий образования горные породы де-

лят  на  три  группы:  1)  магматические  –  образовавшиеся  в  ре-
зультате охлаждения и затвердения магмы; 2) осадочные – в по-
верхностных  слоях  земной  коры  из  продуктов  выветривания  и 
разрушения горных пород; 3) метаморфические – под действием 
температуры и давления. 

Минералы  –  однородные  по  химическому  составу  и  физи-

ческим свойствам составные части горных пород (обычно име-
ют химическую формулу). Содержащиеся в составе горных по-
род минералы разделяют на породообразующие и второстепен-
ные. Первые участвуют в образовании горных пород и обуслав-
ливают их свойства; второстепенные встречаются в них только в 
виде примесей. 

2.2. Основные породообразующие минералы 

Важнейшие свойства минералов: 
1.  Кристаллографические  очертания  (форма  кристаллов): 

игольчатая  (роговая  обманка);  волокнистая  (асбест);  листовая 
чешуйчатая (слюда, графит); кубовидная (галит) и другие.  

2.   Цвет:  бесцветный  (горный  хрусталь);  зеленый  (мала-

хит); красный (рубин), кварц – белый, розовый, дымчатый. 

3.   Прозрачность:  прозрачные  (горный  хрусталь,  исланд-

ский шпат); полупрозрачные (изумруд); непрозрачные (графит). 

4.   Блеск:  

а) металлический (пирит); 
б)  неметаллический:  алмазный  (интенсивный);  стеклянный 
(горный  хрусталь,  кальцит);  жирный  (кварц,  тальк);  перла-
мутровый (слюда, полевой шпат); матовый (халцедон); шел-
ковистый (асбест). 

5.   Твердость 

26 

Шкала твердости 

Предмет  

для определения  

твердости 

Формула 

1. 

Тальк 

Графит мягкого  
карандаша 

Mg

3

[Si

4

O

10

](OH)

2

2. 

Гипс 

Ноготь 

CaSO

4

.

 2H

2

O 

3. 

Кальцит 

Бронзовая монета 

CaCO

3

4. 

Флюорит 

Железный гвоздь 

(плавиковый шпат) 
CaF

2

5. 

Апатит 

Стекло 

Ca

5

(PO

4

)

3

Cl 

6. 

Полевой шпат 

Стальной нож 

K

2

O 

.

 Al

2

O

3 

.

 6HO  

7. 

Кварц 

SiO

2

8. 

Топаз 

Al

2

(Fe,OH)[SiO

4

] 

9. 

Корунд 

Al

2

O

3

10.  Алмаз 

C 

 
6.   Спайность  –  способность  раскалываться  при  ударе  по  кри-

сталлографическим плоскостям:  

–  весьма совершенная степень (слюда, гипс, графит – пла-

стинки);  

–  совершенная (кальцит, полевой шпат – правильные фор-

мы);  

–  средняя (роговая обманка, флюорит – обломки со следа-

ми спайности);  

–  несовершенная  (апатит  –  почти  не  видно  плоскостей 

спайности); 

–  весьма несовершенная (корунд, кварц – спайность отсут-

ствует). 

7.   Излом – характеристика поверхности раскалывания:  

–  ступенчатый (кальцит, полевой шпат); 
–  раковистый (горный хрусталь); 
 
 

27 

–  землистый (асбест-серпентин); 
–  игольчатый (асбест);  
–  зернистый (мрамор);  
–  занозистый (роговая обманка). 

8.   Плотность: от 1 до 23 г/см

3

, у породообразующих минера-

лов – 2,5–3,5. 

Минералы магматических горных пород 
Кварц – SiO

2

:  сжатие –  2000  МПа,  растяжение  –  100  МПа, 

плавление  1700  °С,  цвет  –  белый,  серый,  прозрачный  (горный 
хрусталь),  фиолетовый  (аметист),  дымчатый  (раухтопаз),  чер-
ный (морион). 

Полевые шпаты (светлоокрашенные) – 2/3 горной породы, 

прочность сжатия – 120–170 МПа: 

– ортоклаз  (прямораскалывающийся)  –  K

2

O

.

Al

2

O

3

·6SiO

2

,  в 

кислых (гранитах) и средних (сиенитах), плавление 1450

°С; 

– плагиоклазы (косораскалывающиеся) – Na

2

O

.

Al

2

O

3

.

6SiO

2

 до 

2SiO

2

; основные породы – габбро, базальт; в процессе выветри-

вания  за  счет  взаимодействия  с  углекислотой  образуется  као-
линит. 

Роговая  обманка  (амфибол)  –  бурая,  черная,  занозный  из-

лом, цвет – янтарный, твердость 6, сопротивляется удару. 

Слюды  (алюмосиликаты)  –  твердость  2–3.  Низкая  морозо-

стойкость пород. 

– мусковит  –  калиевая  слюда  (бесцветный,  тугоплавкий, 

химически стойкий минерал); 

– биотит – магнезиально-железистая слюда черного цвета. 

Минералы осадочных горных пород 
Кремнеземы: 
– опал – SiO

2 

.

mH

2

O – аморфный кремнезем, воды – 2–34 %, 

бесцветный,  молочно-белый  (желтый,  голубой,  черный),  твер-
дость 5–6, плотность 1,9–2,5 г/см

3

;