PODZIAŁ SKAŁ
Skały stanowiące źródło surowca kamiennego powstały w skutek procesów biologicznych. Są naturalnym skupiskiem minerałów Mogą być monomineralne lub polimineralne np. granitSkład chemiczny skał zwłaszcza polimineralnych ulega dużym wahaniom i nie może być określony ścisłym wzorem chemicznym. Najważniejsze minerały skał to :kwarc SiO2 skaleń , ortoklas , plagioklas, albit, anortyt Do głównych minerałów należy kalcyt, mika, anfibole – zmienny skład chemiczny.Wszystkie skały dzielimy wg ich czasu postaci sposobu powstania i budowy a ponadto dla celów użytkowych wg właściwości technicznych.Ze względu na sposób powstania skały dzielimy na trzy grupy ;magmowe ,osadowe,metamorficzne.Różnią się one budową charakterem chemicznymi właściwościami fizycznymi.Skały magmowe – powstałe przez zastyganie stopu krzemowego albo magmy skały gruboziarniste – przy dużych ciśnieniach o wyrazistej strukturze krystalicznej ( skały głębinowe) wewnątrz skorupy ziemskiej.Jeśli magma zastygła wewnątrz skorupy ziemskiej to w wyniku szybkiego zastygania magmy nie zaistniały warunki do krystalizacji i skały wylewne posiadają strukturę krystaliczną , gruboziarniste. Tak powstają skały głębinowe.Jeżeli magma zastyga na zewnątrz skorupy ziemskiej to w wyniku szybkiego ochładzania nie zaistniały warunki do krystalizacji i skały wylewne posiadają strukturę drobnokrystaliczną albo szklistą
Dzielimy je na trzy rodzaje skał magmowych ;kwasowe,obojętne zasadowe.Przy jednolitym składzie chemicznym warunki powstawania są inne i skały mają inne właściwości.Skały osadowe powstały przez osadzanie się szczątków zwietrzałych skał lub przez nagromadzenie się szczątków zwierzęcych a także przez wytrącanie się związków mineralnych z wód w zamkniętych zbiornikach wodnych . W ten sposób powstały osady plastyczne , ilaste, biochemiczne i chemiczne .Skały przeobrażone – (metamorficzne ) są produktami metamorfizmu skał magmowych i osadowych utworzonych w wyniku działania wysokiej temper. i ciśnienia tak powstały skały łupkowe i nieuwarstwione. Do skał łupkowych zalicza się :Gnejsy, łupki , filityDo skał nieuwarstwionych : amfibolity, serpentynity, marmury, kwarcyty Cechy mineralno petrograficzne i techniczne skał – zespół cech charakteryzujące budowę wewnątrz skały. Wielkość i kształt kryształów , sposób ich zrośnięcia , stopień krystalizacji magmy . W skałach można wyróżnić następujące typy struktur:krystaliczna w którejgruboziarnista > 5 mm,średnioziarnista 2 – 5 mm,drobnoziarnista 2 mm,psamitowa 0,5 – 2 mm,pelitowa < 0,5 mm
Tekstura skał – określa cechy zewnętrznej budowy skał takie jak :
stopień wypełnienia przestrzeni ( porowatość) stopień rozmieszczenia składników. Tekstura może być:
– bezładna ,równoległa,fluidalna,masywna,włóknista,łupkowata
Właściwości chemiczne, fizyczne i mechaniczne kamienia . Duża różnorodność stwarza możliwość wykorzystania ich do różnych celów w budownictwie.
Czym większa gęstość porowata tym bardziej większe właściwości termoizolacyjne.
Skały magmowe mają wyższą gęstość pozorną , wyższą wytrzymałość , niewielką ścieralność i słabe właściwości izolacyjne. Tego typu skały nadają się do celów konstrukcyjnych , drogowych i budownictwa wodnego. Skały lekkie- tuf wulkaniczny, niższa gęstość pozorna , niższa wytrzymałość na ściskanie, duża ścieralność , dobre właściwości izolacyjne ( okładzinowe ,ciepło izol.) klasyfikacja kamienia z uwagi na właściwości techniczne, gęstość pozorną
bardzo lekkie gp < 1,5 kg/cm3,lekkie gp = 1,5 – 1,8 kg / cm3,,średnio ciężkie gp = 1,8 – 2,2 g/cm3,ciężkie gp = 2,2 – 2,6 g/cm3,bardzo ciężkie gp = 2,6 i więcej g/cm3
Wytrzymałość na ściskanie
– bardzo słaba mniej niż 15Mpa,słabe15 – 69 Mpa,średniowytrzymałe 60 –120 Mpa,dużej wytrzymałości 120 – 200 Mpa
– bardzo duża wytrzymałość 200 i więcej
Podział skał ze względu na ścieralność na tarczy Bohnego
– bardzo duża ścieralność > 1 cm,duża ścieralność 0,75 – 1 cm,średnia ścieralność 0,5 – 0,75 cm,o małej ścieralności 0,25 – 0,5 cm o bardzo małej 20%,średnio 5 – 20%, mało 0,5 – 5 %,bardzo mało < 0,5 %
Przewodnictwo cieplne;ciepłe 0,65
Właściwości chemiczne kamienia Odporność chemiczna kamienia zależy od składu chemicznego oraz od rodzajów minerałów które w nim występują :Andezyty, bozalty – wyższa odporność chemiczna stosowana jako materiał do prac antykorozyjnych . Podstawowym składnikiem nadającym wytrzymałość i odporność chemiczną jest kwarc . Odporność piaskowców zależy od rodzaju lepiszcza spajającego tę skałę.Skały wrażliwe na wodę zakwaszona – skała węglowa Właściwości plastyczne kamienia
Właściwości plastyczne są bardzo wysokie co związane jest z ich bogatym zabarwieniem, rysunkiem, wykształceniem kryształów , użyłowaniem:
– granity polerowane – obecnością ciemniejszych i jaśniejszych minerałów. Zależnie od ilości poszczególnych składników ( ciemniejszych – horblendy , angtu)
Barwa granitu zawiera się od jaśniejszej do ciemniejszej
– sjenity – budowa krystaliczno ziarnista wyglądem podobna do granitu , barwa od szarej do czarnej
-wapnienie – kolor od białego przez szary do kremowego. Wapienie lekkie często stosowane są na mury zewnętrzne. Wapienie zbite o strukturze szczelnej, są szeroko stosowane na materiały okładzinowe i posiadają duże walory dekoracyjn
– Marmury – przekrystalizowane wapienie posiadają barwę od śnieżno białej do intensywnej barwy co zależy od występowania w nich tlenku żelaza .Najdoskonalszye materiały
Serpentinity – są skałami w których głównym składnikiem jest serpentynit . Odmiany serpentynitu stosowane w budownictwie charakteryzują się bogactwem barw
( okładzinowy materiał) i duża możliwość polerowania.
Piaszowce – barwa od białej przez żółtą do czarnej .Barwa piaskowca wynika z rodzaju lepiszcza i zawartych w nich domieszek barwiących.
Zakres zastosowania kamienia zależy od jego właściwości i warunków ich użytkowania:fundamenty – głównie skały magmowe i piaskowce (ciężkie) na lepiszczach krzemieniowych lub wapiennych
– ściany zewnętrzne – ciepłe skały o gęstości < 1,8 g/cm3 wapienie lekkie i tufy,licowanie ścian – piaskowce , granity, marmury, trawentyny – dobrej mrozoodporności i ładnym wyglądzie,posadzki i schody – małościeralne , (magmowe twarde piaskowce i marmury) parapety – obramowania
Wykonywane ze skał spełniających wymagania estetyczne mostowe i wodne – skały na cios łożyskowe sklepienia mostów do budowli grobli, przy regulacji rzek kamień ten powinien uwzględniać mrozoodporność małoprzesiakliwość dużą wytrzymałość mechaniczną (skały magmowe, piaskowce, kwarcyty) kolejnictwo – tłuczeń , żwir na podłoża ze skał o dużej wytrzymałości mechanicznej dużej odporności na działanie mrozudrogownictwo – jako kostka, tłuczeń , krawężniki i słupki – skały o dużej wytrzymałości i twardości, małej ścieralności ,dobra mrozoodporność( skały magmowe) .
