Природные каменные материалы

Твердость, истираемость, износ

Прочность материалов

Прочностью материала называется его способность сопротивляться разрушению под действием внешних и внутренних сил.

Для оценки прочности материалов используют:

– предел прочности (на сжатие, на разрыв, на сдвиг, на изгиб);

– класс прочности – показатель с заданным статистическим обеспечением, например, класс прочности бетона имеет 95-процентную статистическую надежность;

– нормативную и расчетную прочность – параметры, устанавливаемые нормативными документами по проектированию конструкций;

– коэффициент вариации прочности, определяющий однородность прочности (например, высококачественный цемент должен обладать коэффициентом вариации предела прочности не более 0,03);

– динамическую прочность – способность сопротивляться разрушению при динамических нагрузках, измеряемую Дж/см² (работа/площадь);

– теоретическую прочность – напряжения, необходимые для отделения двух смежных атомов. Реальная прочность вследствие дефектности материалов составляет 0,2-0,1 от теоретической прочности.

Твердость – свойство материала сопротивляться местной пластической деформации при внедрении в него более твердого тела (например, десятибалльная шкала Мооса).

Истираемость – потеря первоначальной массы, отнесенная к площади поверхности истирания (г/см²).

Износ – способность сопротивляться одновременному воздействию истирания и удара (количественно измеряется процентом потери массы материала относительно его первоначального состояния).

Природными каменными материалами называют материалы, получаемые из различных горных пород путем их механической обработки (дробление, раскалывание, пиление, теска и т.д.). Примером материалов, для изготовления которых применяются способы механической обработки, могут служить облицовочные плиты из мрамора и известняка. В качестве природных каменных материалов, которые получают без специальной механической обработки можно выделить песок и гравий.

Физико-механические свойства природных каменных материалов соответствуют свойствам тех горных пород, из которых они получены и определяются условиями их образования и минералогическим составом.

Достоинства:

– долговечность;

– атмосферостойкость;

– красивый внешний вид

Недостатки:

– дороговизна;

– высокая твердость, затрудняющая их обработку;

– высокая кажущаяся плотность;

– высокий коэффициент теплопроводности

Классификация горных пород

Минералогический состав камня, его механическая прочность, твердость, обрабатываемость и декоративность обуславливаются геологическим происхождением, поэтому рассматривается классификация горных пород по происхождению.

Твердая земная кора состоит из разнообразных минеральных тел, которые в совокупности представляют горную породу. Минералом называют относительно однородное по своему химическому составу и физическим свойствам тело, представляющее собой продукт природных физических и химических процессов.

Горные породы делятся на простые и сложные. Простые (мономинеральные) горные породы состоят из одного какого-либо минерала, например, к таким относятся мрамор и кварц. Сложные (полиминеральные) складываются из нескольких минералов, например, гранит состоит из кварца, полевых шпатов и слюды.

Характерной особенностью горных пород является известное постоянство их состава, так что встречаясь в разных местах на разных глубинах земли, они сохраняют одни и те же признаки, по которым их можно опознавать. Эта особенность объясняется условиями образования и минералогическим составом горных пород.

По условиям образования горные породы можно разделить на три основные группы:

Дата добавления: 2014-01-11