0 6607

Определение химического состава щебня, минералогический состав горных пород

Определение химического состава щебня, минералогический состав горных пород
Наиболее востребованным продуктом переработки горных пород является щебень. Обладая хорошими природными свойствами в широком диапазоне качественных характеристик, он прекрасно соответствует современным требованиям строительной промышленности. 

Исходное сырье для производства щебня определяет его минералогический состав и в целом задает получаемые физико-механические свойства щебня. При использовании в бетонном растворе щебень характеризуется петрографическим составом минералов способных вступать в реакцию с цементом.

Земная кора состоит из природных образований, отличающихся минералогическим составом, происхождением и свойствами горных пород. Соответственно состав и свойства горных пород характеризуются формой, размерами, силой сцепления и взаимным расположением образующих их минералов. Минералы являются продуктом естественных физико- химических процессов, построенные из химических элементов. Отличаются химическим составом, плотностью, цветом, коэффициент температурного расширения, блеском, кристаллографическим очертанием, твердостью. 

По формированию горные породы разделят на три типа: осадочные, магматические (глубинные и излившиеся) и метаморфические. Строение горной породы описывается её текстурой и структурой. Текстура характеризует взаимное распределение и расположение минералов в горной породе делится на массивную, слоистую, сланцевую пористую и пузырчатую текстуры. Структура определяет форму, размер и особенности соединения минеральных зерен, состоит из крупных и мелких кристаллов, стекловидного вещества и комбинированных структур. 

skhema-ostyvaniya-magmy-pri-formirovanii-magmaticheskikh-gornykh-porod.gif

Схема остывания магмы при формировании магматических горных пород: а) глубинных, б) излившихся.

Магматические горные породы по своему образованию разделяют на интрузивные – при остывании магмы внутри земной коры и эффузивные – при остывании магмы излившейся на поверхность. Кроме этих двух массивных пород при извержении лавы формируются вулканообломочные рыхлые породы.

Минералы магматических пород различают на группы: слюда, кварц, полевой шпат и темноокрашенные.

Породообразующие минералы магматических пород

Группа минералов

Наименование

минерала

Химический

состав

Содержание SiO2,  %

Плотность, г/см3

Твердость

Отношение к выветриванию

Кварц

Кварц

SiO2

100

2,65

7

Не выветривается

Полевые

шпаты

Ортоклаз

K2O·А12О3·6SiO2

64,8

2,56

6

Выветриваются легче остальных минералов, превращаясь в каолинит

Плагиоклазы:

альбит

2O·А12О3·6SiO2

68,7

2,62

6

олигоклаз

Изоморфная смесь Nа2О·А12О3·6 SiO2и СаО·А12О3·2 SiO2

-

-

6

андезин

-

-

6

лабрадор

-

-

6

битовнит

-

-

6

анортит

СаО·А12О3·2 SiO2

43,2

2,76

6

Слюды

Мусковит

Калиевая слюда

56

2,75

2-2,5

Мусковит выветривается труднее биотита

Биотит

Железомагнезиальная слюда

32

3,2

2-2,5

Темноокрашенные минералы

Авгит

Силикаты и алюминаты кальция магния и железа

Около

40

3,0-3,6

6

Выветриваются труднее полевых шпатов

Роговая обманка

Оливин


opredelenie-khimicheskogo-sostava-shchebnya-mineralogicheskiy-sostav-gornykh-porod 7.jpg

Минералогический состав и структура магматических горных пород 

Группа породы

Кислые

Средние

Основные

Содержание SiO2, %

Более 65

От 55 до 65 включит.

Менее 55

Минералогический состав

Кварц

Есть

Нет

Нет

Полевые шпаты

Ортоклаз

Ортоклаз

Кислый

плагиоклаз

Основной

плагиоклаз

Темноокрашенные минералы

Мало

→ → → → → →

Много

 

 

 

Структура

Гранитная или порфировидная структура (глубинные породы)

Гранит

Сиенит

Диорит

Габбро

Порфировая структура (излившиеся породы)

Древние

Кварцевый порфир

Ортоклазовый порфир

Порфирит

Диабаз

Новые

Липарит

Трахит

Андезит

Базальт

Основные свойства

Окраска породы

Светлая

→ → → → → →

Темная

Объемная масса, кг/м

2600-2700

2600-2800

2800-3000

2900-3300

Предел прочности при сжатии глубинных пород, МПа

120-260

120-250

150-280

200-500

Предел прочности при сжатии излившихся пород

В плотных разновидностях такой же, как у соответствующих глубинных пород; в пористых - ниже


Осадочные горные породы по способу формирования делятся на группы: обломочные – продукты естественного разрушения, глинистые – результат физико- химического преобразования и органогенные – породы животного и растительного происхождения. 

Породообразующие минералы осадочных пород

Наименование

минерала

Химический

состав

Цвет

Плотность, г/см3

Твердость

Примечание

Кальцит

CaCO3

Бесцветный, белый и др. светлых оттенков

2,6-2,8

3

Легко реагирует с HCl на холоду

Магнезит

MgCO3

Белый, серый, желтый и др. оттенков

2,9-3,1

3,5-4

Сырье для каустического магнезита и огнеупоров

Доломит

CaCO3·MgCO3

2,8-2,9

3,5-4

Сырье для каустического доломита и огнеупоров

Гипс

CaSO4 ·2Н2О

Бесцветный, белый и др. светлых оттенков

2,3

2

Сырье для гипсовых вяжущих веществ

Ангидрит

CaSO4

Белый с разными оттенками

2,9-3,0

3-3,5

Каолинит

Al2O3 ·2SiO2·2Н2O

белый

2,4-2,6

1

Входит в состав глин

Водный кремнезем

SiO2·nH2O

Разных оттенков

-

6

Природное цементирующее вещество


Более ранние магматические и осадочные породы со временем под действием верхних осадочных пород опускаются в толщу земной коры. Там под действием давления и температуры формируются породы с новой структурой – метаморфические горные породы.

Исследование минералого-петрографического состава щебня проводят в соответствии с ГОСТом 8269.0-97. Анализ проводится отдельно для каждой фракции. В пробе щебня требуемого веса визуальным осмотром разделяют зерна по генетическому типу.

Генетический тип породы

Минералы

Изверженные интрузивные

Гранит, габбро, диорит и др.

Изверженные эффузивные

Базальт, порфирит, диабаз и др.

Осадочные

Известняк, доломит, песчаник, кремень и др.

Метаморфические

Кварцит, кристаллические сланцы и др.


Отделяются зерна содержащие вещества, относимые к вредным примесям, наличие которых нормативно ограниченно. Для этой цели могут применяться методы химического и термического исследования. После чего зерна взвешиваются и рассчитывается процентное содержание минералогического состава щебня. 

Поделиться:
Тэги:

Владимир Рахманов

Владимир Рахманов

Родился в России в 1959 г. закончил Мариупольский металлургический институт по специальности «Промышленный транспорт», женат, двое детей, оптимист.
...«Мне будет интересно узнать вашу точку зрения в комментариях».

  • Google+
  • VK
  • Odnoklassniki
  • Email
Комментарии