осадочная порода, сложенная преимущественно карбонатом кальция – кальцитом. Благодаря широкому распространению, легкости обработки и химическим свойствам известняк добывается и используется в большей степени, чем другие породы, уступая только песчано-гравийным отложениям. Известняки бывают разных цветов, включая черный, но чаще всего встречаются породы белого, серого цвета или имеющие коричневатый оттенок. Объемная плотность 2,2–2,7. Это мягкая порода, легко царапающаяся лезвием ножа. Известняки бурно вскипают при взаимодействии с разбавленной кислотой. В соответствии со своим осадочным происхождением имеют слоистое строение. Чистый известняк состоит только из кальцита (редко с небольшим содержанием другой формы карбоната кальция – арагонита).
Присутствуют и примеси. Двойной карбонат кальция и магния – доломит – обычно содержится в переменных количествах, и возможны все переходы между известняком, доломитовым известняком и горной породой доломитом. В процессе отложения известняка водой привносятся также глинистые частицы, порода становится глинистой, стираются четкие границы между известняком, глинистым известняком и глинистым сланцем. Кремень тоже является обычной примесью; он нередко присутствует в форме желваков (кремневых конкреций) или в виде более или менее явно выраженных слоев. При метаморфизме, по мере того, как перекристаллизация кальцита охватывает всю породу и возникает мозаичная структура (агрегат из четко ограниченных плотно прилегающих друг к другу изометричных зерен приблизительно одинакового размера), известняк постепенно превращается в мрамор.
1. Общая характеристика
Природный камень с древних времен широко использовался на Руси для строительства бытовых и храмовых сооружений, многие из которых отнесены к разряду архитектурных шедевров. Родственные мрамору известняки с давних лет и поныне используются в скульптуре, являясь элементами декоративного убранства всемирно известных шедевров зодчества.
Цвет может быть самого широкого спектра: белый, серый, желтый, розовый, «персиковый», серо-сиреневый, бурый, коричневый, голубой, а также их все возможные сочетания и оттенки. Теплый, живой на ощупь, с богатой цветовой гаммой камень не оставляет равнодушными тех, кто желает сделать свое жилище и окружающую его часть живой природы по настоящему уютными, красивыми и эксклюзивно декорированными.
Горные породы, применяемые в строительстве
Выяснить какие бывают горные породы и их происхождение; 2. Изучить свойства горных пород. 3. Выяснить какие именно породы могут быть применимы в строительстве. Материалы и изделия из природного камня, применяемые в строительстве и архитектуре, подразделяют ...
Облицовочная известняковая плитка, являясь натуральным материалом с фильтрующими свойствами, благоприятно воздействует на микроклимат в отделанном ею помещении. Именно органическое происхождение известняка из морских микроорганизмов является гарантией экологичности жилища. Если в жаркое сухое время смочить водой стену, облицованную известняком, то это поможет поддержать оптимальный микроклимат в жилище, а в холодную погоду известняк будет удерживать тепло в доме надежней, чем стекло и бетон.
Известняк легко обрабатывается, имеет неплохие физико-химическим показатели, поэтому добывается и используется в большей степени, чем другие породы камня, за исключением мрамора и гранита.
Известно достаточно много различных месторождений, где ведется добыча известняка. Приводим средние физико-механические показатели этого камня:
- объемная плотность средняя – (2.2-2,7) тн./куб.м
- водопоглощение — (2,7 — 4,2) %
- прочность на сжатие в сухом состоянии — (200 — 343) кг/кв.см
- прочность на сжатие в насыщенном водой состоянии — (200 — 343) кг/кв.см
- коэффициент снижения прочности при насыщении водой – (0.8-0,9)
- морозостойкость – 25-50 циклов
Известняк — мягкий и пористый камень, легко поддается обработке. Обычный известняк состоит из карбоната кальция и различных примесей.
2. Разновидности известняка
Существует много разновидностей известняка. Ракушечником называют скопления обломков раковин, сцементированных в ячеистый агрегат. Если раковины имеют микроскопическую величину, образуется слабосвязанная, мягкая, тонко крошащаяся, мажущая порода – мел. Оолитовый известняк состоит из мелких, размером с рыбьи икринки, сцементированных между собой шариков. Ядро каждого такого шарика-оолита может быть представлено песчинкой, обломком раковины или частицей какого-либо другого инородного материала. Если шарики более крупные, величиной с горошину, их называют пизолитами, а породу – пизолитовым известняком. Травертин – известняк, образовавшийся на поверхности в результате осаждения карбоната кальция (кальцита или арагонита) из воды углекислых источников. Если такие отложения сильно пористые (губчатые), их называют известковым туфом. Мергель представляет собой несцементированную смесь карбоната кальция и глины. Названия некоторых разновидностей известняка обусловлены возможным направлением его практического использования. Например, литографический известняк – это исключительно плотный, компактный и однородный камень, применяемый в литографии.
Хотя известняки могут образовываться в любых пресноводных и морских бассейнах, преобладающее большинство этих пород имеет морское происхождение. Иногда они осаждаются, подобно соли и гипсу, из воды испаряющихся озер и морских лагун, но, по-видимому, бóльшая часть известняков отложилась в морях, не испытавших интенсивного высыхания. По всей вероятности, формирование большинства известняков начиналось с извлечения живыми организмами карбоната кальция из морской воды (для построения раковин и скелетов).
Эти остатки отмерших организмов в изобилии накапливаются на морском дне. Самым ярким примером аккумуляции карбоната кальция служат коралловые рифы. В некоторых случаях в известняке различимы и узнаваемы отдельные раковины. В результате волно-прибойной деятельности и под влиянием морских течений рифы разрушаются. К известковым обломкам на морском дне добавляется карбонат кальция, осаждающийся из насыщенной им воды. В образовании более молодых известняков участвует также кальцит, поступающий из разрушенных более древних известняков.
Карбонат кальция (углекислый кальций)
... с загрязнением окружающей среды. Нахождение в природе: В природе встречается в виде минералов - кальцита, арагонита и фатерита (ватерита). Минералы карбоната кальция находятся Мел Известняк Мрамор Травертин Карбонат часто встречается в геологической среде. Он находится ...
Известняки встречаются почти на всех материках, за исключением Австралии. Они сформировались в разные геологические эпохи. Мощность пластов варьирует от нескольких сантиметров до сотен метров. Известняки распространены в США и занимают 75% площади страны. В России известняки обычны в центральных районах европейской части, а также распространены на Кавказе, Урале и в Сибири.
Известняки (в широком понимании) имеют чрезвычайно многообразные области применения. Они используются в виде кускового известняка, щебня, штучного (пильного, стенового) и бутового камня, облицовочных плит, минеральной крошки, дробленого песка, минерального порошка, минеральной ваты, известняковой муки. Основные потребители – цементная промышленность (известняк, мел и мергель), строительство (получение строительной извести, бетонов, штукатурки, строительных растворов; кладка стен и фундаментов; декоративно-облицовочные работы и т.д.), дорожное и железнодорожное строительство, каменная наброска для защиты берегов и гидротехнических сооружений, металлургия (известняк и доломит – флюсы и огнеупоры, переработка нефелиновых руд на глинозем, цемент и соду), сельское хозяйство (известняковая мука в агротехнике и животноводстве), нефте- и коксохимическая, пищевая (особенно сахарная), целлюлозно-бумажная, стекольная (известняк, мел, доломит), кожевенная (известняк), резиновая, кабельная, лакокрасочная промышленность (мел как наполнитель).
Другие области применения – полировка изделий из цветных металлов и перламутра (известняк), электросварка (мел для покрытия электродов), писчие мелки (мел), теплоизоляция строительных конструкций и технологического оборудования (минеральная вата) и т.д.
В России известняк добывается карьерами в Подмосковье, Ленинградской (облицовочный), Архангельской, Вологодской, Тульской, Белгородской, Воронежской областях, в Предуралье (Пермская область) и Поволжье, Краснодарском крае, на Северном Кавказе, на Урале, в ряде районов Восточной Сибири. Из подмосковных мячковских известняков возводились храмы и другие постройки Москвы белокаменной. Сырьевые ресурсы карбонатного сырья (известняка, мела, мергеля, доломита) в стране практически неисчерпаемы, хотя распределены очень неравномерно. В Донецкой области на Украине находится крупнейшее в Европе Еленовское месторождение известняка и доломита.
3. Свойства известняка
Химический состав чистых известняков приближается к теоретическому составу кальцита (56% CaО и 44% СО2).
Доломитизированные известняки — известняки, содержащие MgO от 4 до 17%.
Доломиты — При возрастании содержания магния доломитизированные известняки через ряд промежуточных разновидностей переходят в доломиты.
Мергели — Известняки, содержащие от 25 до 50% глинистых частиц, называются мергелями. Существуют также переходные образования между известняками и песчаниками.
Мраморизованные известняки — Изменение известников под влиянием процессов метаморфизма приводит к образованию мрамора. Переходные разности называются мраморизованными известняками.
Строительные камни
... - известняки, доломиты и мраморы, несмотря на невысокое сопротивление карбонатных минералов абразивному износу, характеризуются относительно высокой прочностью на сжатие и представляют собой прекрасный строительный камень, идущий ... крупные сооружения из более твёрдых горных пород. Известняк легко распиливается на строительные блоки. На нём резчики по камню создавали великолепные ажурные декоратив
По происхождению известняки подразделяются на:
- Органогенные известняки — образующиеся за счёт накопления органических остатков (ракушечники, шламовые и рифовые);
- Хемогенные известняки — возникающие в результате осаждения кальцита из растворов;
- Обломочные известняки — образующиеся за счёт накопления обломков — продуктов разрушения более древних известняков.
По структурным признакам известняки делятся на плотные, пористые, мраморовидные и землистые.
Плотные известняки состоят отчасти из крайне мелких зерен известкового шпата, но большей частью из обломков известковых раковин и панцирей различных организмов. Обычно плотные известняки окрашены в желтоватые, бурые и серые цвета и встречаются во всех геологических образованиях, часто в виде мощных отложений.
Плотные известняки используются при изготовлении плит для наружной и внутренней облицовки. К ним относятся, в частности, знаменитые мячковские, коробчеевские и ковровские известняки, из которых русские архитекторы возводили чудеса белокаменного зодчества.
Пористые известняки — известковый туф, травертин, ракушечники и другие породы. В них нередко заключены остатки растений, раковины моллюсков и тому подобное.
Мраморовидные или кристаллические известняки — различные виды мрамора, мраморизованные известняки.
Землистые известняки — мел.
В зависимости от строения и характера зернистости известняки делят на:
- Оолитовые известняки — грубозернистая структура с кальцитовыми образованиями, круглые зерна концентрически скорлуповатого строения, более или менее плотно сцементированные;
- Пизолитовые известняки — зерна достигают величины горошины и состоят из арагонита. (Также называются гороховый камень).
Характер и степень зернистости известняков могут значительно различаться. Иногда в известняках наблюдается хорошо выраженная слоистость.
Известняки с малым количеством примесей имеют обычно белый или светло-серый цвет. Примеси органических веществ окрашивают известняки в чёрные и тёмно-серые цвета, а окислы железа — в жёлтые, коричневые и красные оттенки.
4. Известняк в строительстве
С древнейших времен человек стремился строить красиво и долговечно. Типичный пример тому — монументальные египетские пирамиды, каменные идолы, сохранившиеся еще с античного периода, или, скажем, средневековая архитектура западной Европы. С течением времени менялись стили, требования, степень удобства, строительные нормы. Однако и сегодня, когда человеческая мысль многое изобрела и усовершенствовала, природный камень по-прежнему остается важнейшим строительным материалом.
Как, собственно, все, созданное природой, камень имеет множество разновидностей, массу цветов и оттенков, богатое разнообразие форм и структур. Помимо перечисленных внешних категорий материала, камень различается по прочности, морозостойкости и износу. В наши дни массового строительства на смену царствующим некогда мрамору и граниту приходят более демократичные в ценовом отношении, а также эстетически и экологически оправданные песчаники, сланцы, кварциты, галька, валунный камень и множество других пород. Среди них и известняк.Серо-зелено-красный, серо-желтый, розовый, слоновая кость…
Чего же более, камень — это удобно, красиво и практично. Судите сами, предел его прочности на сжатие в 5-7 раз больше любого искусственного материала. Впечатляет?
Поскольку известняк, как и другие камни, разделяют на материал для внутренней и внешней отделки, лучше на стадии архитектурного проекта сразу определиться: что, где и как будем строить. Ведь для наружной отделки необходимо руководствоваться не только эстетическими, но, в первую очередь, эксплуатационно-техническими свойствами того или иного вида. Необходимо также помнить, что от типа кладки и облицовки в будущем будет зависеть долговечность наружных конструкций вашего здания. В строительстве и отделке используют известняк в разных его вариантах: в виде диких плит, пиленный, а также тесанный камень. Для большей выразительности можно использовать комбинирование, к примеру, натурального и искусственного известняка или же обыграть сочетания разных цветов и фактур.
Существует масса особенностей работы с известняком. Один из важнейших аспектов — это крепление камня к основе. Оно может осуществляться либо при помощи обычного цемент ного раствора, либо с использованием различных клеевых составов и специальных герметиков.
При облицовке важное место отводится обработке и подготовке поверхности под укладываемый камень. Помимо соблюдения обязательных правил работы с камнем, существует масса приемов, которые обеспечат большую долговечность и изысканность вашему строению. К примеру, для дополнительной защиты от влаги или для придания камню особой мокрой фактуры применяют специальные пропитки и лаки.
С домом более или менее понятно. Каменный дом подарит нам прохладу своих стен в летнюю жару, а прогретый камином или печью — надежно защитит от холода зимой.
Богатое же разнообразие форм малой архитектуры пробуждает истинный полет фантазии. Известно, что внешний облик жилья во многом определяет и окружающее его пространство. Поэтому сегодня все большее значение в загородном строительстве приобретает ландшафтный дизайн.
Использование известняка, как, собственно, и любого другого природного камня, позволяет создавать неповторимые ансамбли, гармонично вписывающиеся в окружающую живую природу. Стилизованный грот из валунов или, к примеру, водоем, фонтан, альпинарий выгодно разнообразят ваше загородное владение. Да что говорить, обычная тротуарная или садовая дорожка, выложенная известняком, придаст неповторимое очарование ландшафту всего участка. Кроме того, блоки натурального известняка хороши при устройстве цветников, бордюров и совершенно необходимы при разбивке, скажем, сада камней или устройстве декоративного водопада. Не говоря уже о том, что сам по себе природный камень — удивительная красота, которая сохранится на века.
Известняковые фракции (от 0,0 до 2,0 мм) применяются в качестве наполнителя для сухих строительных смесей (клеевых составов, шпатлевок, штукатурок, строительных растворов).Применение известняковых фракций целесообразно для корректировки гранулометрического состава.
Известняковая мука (0,0-0,1 мм) придает пластичность и легкость переработки растворам. Может использоваться при производстве гипсокартонных листов.
Мука известняковая получается путем размола известнякового щебня в дробилке с последующем удалением влаги в сушильном шкафу теплообменника и сортировкой по фракциям на вибросите.
5. Применение известняковой муки в сельском хозяйстве
Известняковая мука применяется в сельском хозяйстве для снижения кислотности почв. Внесение в почву известковых удобрений устраняет избыточную кислотность, вредную для многих сельскохозяйственных культур. Кроме того, снижение кислотности почвы резко повышает ее урожайность.
Лаборатории санитарно-эпидемиологического надзора г. Владикавказа подтвердила отсутствие в известняковой муке, вредных примесей и тяжелых металлов, что является основным критерием.
Дополнительными преимуществами известняковой муки в качестве удобрения, для раскисления почв является мягкое снижение кислотности в течение 2-3 лет за счет постепенного разложения частиц муки разной грануляции: на первом году использования реагирует порошковая составляющая муки, а более крупные частицы делают почву рыхлой, обеспечивая ее воздухопроницаемость. Следующие 2-3 года идет разложение более крупных частиц. Таким образом, процесс раскисления при одноразовом внесении продолжается от 1 года до 3-х лет, тогда как раскисление, например, известью-пушонкой одноразовое.
Внесение известняковой муки в почву позволяет получить качественную сельскохозяйственную продукцию, при этом:
- снижается заболеваемость корнеплодов серой гнилью, а капусты точечным бактериозом;
- уменьшается пораженность картофеля паршой и увеличивается содержание в нем крахмала;
- уменьшается содержание нитратов в продукции.
Известняковая мука применяется в качестве минеральной подкормки для животных, птицы и для производства комбикормов.
Физико-химические показатели известняковой муки.
|
Наименование показателей |
Значение |
|
Суммарная массовая доля СаСО 3 +МgСО3 в пересчете на сухое вещество, % не менее В том числе массовая доля Са, %, не менее |
85 32 |
|
Массовая доля нерастворимого в НС 2 остатка, %, не более |
5 |
|
Массовая доля невредных примесей (окиси железа и алюминия и др.), %, не более |
8 |
|
Массовая доля ядовитых примесей, %, не более Фтора Мышьяка Свинца |
0,15 0,006 0,002 |
|
Массовая доля металломагнитных примесей размером до 2 мм включительно в 1 кг продукта, мг, не более |
100 |
|
Наличие металлических частиц с острыми краями |
Не допускается |
Срок хранения известняковой муки – не более 1 года.
|
Наименование показателей |
Значение |
|
|
Для производства комбикормов |
для животных и птицы |
|
|
Массовая доля влаги, %, не более |
6 |
10 |
|
Гранулометрический состав, %: Частные остатки на ситах с диаметром отверстий, мм: 10 5 2 1,0 – 2,0 |
Не допускается Не допускается Не более 8 Не нормируется |
Не допускается Не допускается Не более 10 Не менее 70 |
Заключение
Известняк, осадочная порода, сложенная преимущественно карбонатом кальция — кальцитом. Благодаря широкому распространению, легкости обработки и химическим свойствам известняк добывается и используется в большей степени, чем другие породы, уступая только песчано-гравийным отложениям. Известняки бывают разных цветов, включая черный, но чаще всего встречаются породы белого, серого цвета или имеющие коричневатый оттенок. Объемная плотность 2,2-2,7. Это мягкая порода, легко царапающаяся лезвием ножа. Известняки бурно вскипают при взаимодействии с разбавленной кислотой. В соответствии со своим осадочным происхождением имеют слоистое строение. Чистый известняк состоит только из кальцита (редко с небольшим содержанием другой формы карбоната кальция — арагонита).
Присутствуют и примеси. Двойной карбонат кальция и магния — доломит — обычно содержится в переменных количествах, и возможны все переходы между известняком, доломитовым известняком и горной породой доломитом. В процессе отложения известняка водой привносятся также глинистые частицы, порода становится глинистой, стираются четкие границы между известняком, глинистым известняком и глинистым сланцем. Кремень тоже является обычной примесью; он нередко присутствует в форме желваков (кремневых конкреций) или в виде более или менее явно выраженных слоев. При метаморфизме, по мере того, как перекристаллизация кальцита охватывает всю породу и возникает мозаичная структура (агрегат из четко ограниченных плотно прилегающих друг к другу изометричных зерен приблизительно одинакового размера), известняк постепенно превращается в мрамор.
Литература
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/mel-izvestnyak-i-mramor-v-stroitelstve/
1. Швецов М. С., Петрография осадочных пород, 3 изд., — М., 2001.
2. Требования промышленности к качеству минерального сырья, 2 изд., в. 10 — Виноградов С. С., Известняки, М. — Л., 1961.
3. Курс месторождений неметаллических полезных ископаемых. — М., 2003.
4. Анализ минерального сырья. Под общей редакцией Ю. Н. Книпович и Ю. В. Морачевского. Госхимтеоретиздат. Л., 1956.
5. Бетехтин А. Г. Курс минералогии. Госгеолтехиздат, 1956.
6. Боровик-Романова Т. Ф. Спектрально-аналитическое определение щелочных и щелочноземельных элементов (в водах, растениях, почвах и породах).
АН СССР, 1956.
