Текст книги "Природные каменные материалы"

Излившиеся горные породы образовались при быстром остывании магмы. В случае отвердевания у поверхности земли породы близки по своим свойствам к глубинным, но в отличие от них имеют мелкокристаллическую, скрытокристаллическую или частично стекловатую, аморфную структуру. К плотным породам относят андезиты, диабазы и базальты, отличающиеся высокой кислотостойкостью.

При быстром охлаждении лавы, выброшенной под давлением газов на поверхность земли или высоко в воздух, образуются соответственно высокопористая вулканическая пемза или рыхлый вулканический пепел, который с течением времени спрессовывается и образует вулканический туф.

Андезит. Андезиты обладают повышенной выветриваемостью, поэтому в зависимости от возраста могут быть плотной породой со средней плотностью 2700…3100 кг/м куб. или относительно пористыми – со средней плотностью до 2500 кг/м куб. Плотные андезиты применяют в качестве дорожного камня в виде кислотоупорных облицовочных плит, щебня для кислотоупорных бетонов и тонкомолотого наполнителя для изготовления кислотостойких мастик и специального кислотостойкого цемента. Пористые разновидности идут на изготовление стенового материала в виде блоков и мелкоштучных камней.

Диабаз. Диабазы имеют скрытокристаллическую структуру, обладают высокой прочностью, большой ударной вязкостью, малой истираемостью, способностью раскалываться на куски сравнительно правильной формы. Используют диабаз для изготовления дорожных материалов, щебня для бетона, облицовочных плит. Кроме этого, диабаз применяют в качестве сырья для получения кислотоупорных изделий – каменного литья.

Базальт. Базальт представляет собой плотную тяжелую породу, имеющую скрытокристаллическое или аморфное строение. Большая твердость и хрупкость базальтов затрудняет их обработку. Эта горная порода обладает кислотоупорными и электроизоляционными свойствами, а также является ценным сырьем для получения кислотостойкого каменного литья в виде облицовочных плит и труб. Используя специальную технологию, из базальта получают каменную вату.

Пемза. Вулканическая пемза представляет собой высокопористую породу, которая образуется при быстром охлаждении лавы на поверхности воды или влажных почв за счет выделения паров и газов. Эта порода имеет небольшую среднюю плотность, малую теплопроводность и небольшую прочность. Поэтому пемзу используют как заполнитель в легких бетонах, при производстве теплоизоляционных и звукоизоляционных материалов, а также как абразивный материал для зачистки шпатлеванных поверхностей под масляную окраску.

Туф. Туфы образуются вследствие уплотнения вулканических пеплов, образовавшихся при выбросах на большую высоту и охлаждении лавы. Эта горная порода морозостойка, обладает высокой пористостью и малым объемным весом. Туфы имеют пористое строение и применяются в виде пиленых камней для кладки стен, внутренней и наружной плитной облицовки, в дробленом виде – как заполнитель для легких, декоративных бетонов.

Вулканические пеплы являются активными минеральными добавками при производстве цементов.

Осадочные породы имеют вторичное происхождение, так как образуются в результате физического и химического разрушения изверженных пород. Например, гранит разрушается с образованием природного щебня, кварцевого песка и глины. Общим признаком осадочных пород является одинаковая форма залегания в виде пластов, поэтому их еще называют пластовыми.

В основном причинами разрушения изверженных пород являются физические (нагревание солнцем, резкие перепады температур, замерзание влаги в порах); химические (воздействие различных кислот и солей, находящихся в воде и воздухе (серный и сернистый ангидрит, углекислота)); органические (влияние продуктов жизнедеятельности мхов, лишайников и других простейших растений и микроорганизмов).

Периодическое замерзание и оттаивание материала в условиях влажности наиболее опасно. Камни, содержащие более 0,5 % влаги, уже чувствительны к изменению температуры. Влага, находящаяся в порах и капиллярах горной породы, замерзая, создает внутри огромные разрушающие напряжения в сотни атмосфер. Процесс этот усиливается действием ветра. В результате порода распадается на отдельные куски и зерна. В зависимости от условий образования осадочные породы делят на следующие основные группы:

– обломочные,

– химические осадки,

– органогенные.

Обломочные породы – механические отложения – образовались в результате физического разрушения изверженных пород. Их в свою очередь подразделяют на рыхлые (гравий, щебень, песок, глина), оставшиеся на месте разрушения или перенесенные водой, льдом или ветром, и сцементированные (песчаники, конгломераты, брекчии).

Цементирующим веществом в этих породах может служить раствор карбоната кальция, кремнезема, оксидов железа или глины. В песчаниках цементируемой породой является песок, в брекчиях – щебень, конгломератах – гравий, имеющий круглую форму. Брекчии в зеркальной фактуре представляют собой красивый декоративный камень с мозаичным рисунком. Сцементированные породы, обладающие высокой плотностью, прочностью и морозостойкостью, используют для кладки фундаментов, стен неотапливаемых помещений, облицовки зданий, тротуаров, ступеней.

Химические осадки образовались в результате выпадения из перенасыщенных водных растворов вследствие изменения температуры различных кристаллических веществ. Основными представителями этой группы материалов, нашедших широкое применение в строительстве, являются карбонатные (известняк, магнезит, доломит) и сульфатные (гипс, ангидрит) породы. Все эти природные каменные материалы служат сырьем для изготовления минеральных вяжущих веществ (извести, портландцемента, гипса, каустического магнезита), которые используют для получения строительных растворов и бетонов.

Органогенные отложения образовались в результате скопления отмирающих водорослей, раковин, моллюсков и их спрессовывания толщей воды. Для строительных целей применяют мел, известняк-ракушечник, трепелы и диатомиты.

Мел. Мел представляет собой мягкую породу, сложенную из мельчайших частиц водорослей и скелетов одноклеточных животных. Его используют в цементной, стекольной промышленности, при производстве извести, в качестве наполнителя пластмасс, красочных составов, приготовления шпатлевок, замазок и резиновых изделий.

Известняк. Известняк является одним из распространенных видов осадочных пород. Главной составной частью известняков является кальцит, но, кроме него, в эту горную породу входят также глинозем, магнезит и кремнезем. Без примеси известняки имеют белый цвет, при наличии в них окислов железа, глинистых и органических веществ и кварца приобретают розовый, желтоватый, серый оттенки.

Известняк-ракушечник представляет собой сцементированые обломки раковин. Это относительно пористая порода с водопоглощением до 30 %, прочностью 10…60 МПа. Связь между зернами известняка достигается кристаллизационным сцеплением или цементацией их природными цементами: известняковыми, известняково-глинистыми, известняково-кремнистыми.

Плотными известняками являются доломитизированные и мраморовидные, в которых начался процесс кристаллизации и заметно кристаллическое строение. К наиболее прочным и стойким известнякам относятся известняково-кремнистые, содержащие аморфный кремнезем. Плотные известняки широко используют для кладки фундаментов и стен (бутовая кладка), для облицовки стен зданий, порталов, цоколей, для устройства лестничных ступеней, подоконников, изготовления облицовочных плит и др. Известняки с включением ярко выраженных кристаллов кальцита называются мраморовидными известняками. Из-за наличия большого количества пор они плохо полируются.

Известняк-ракушечник представляет собой сцементированные углекислым кальцием с примесью кремнезема и глины раковины и их обломки. Обладает крупнопористой структурой. Является хорошим стеновым материалом. В зависимости от прочности ракушечник используется для устройства стен, фундаментов и цоколя зданий, облицовочных плит, сырья для получения вяжущих веществ, в качестве бутового камня, щебня и т.д. Учитывая большую пористость, а следовательно, высокое водопоглощение и воздухопроницаемость, стены из ракушечника обычно оштукатуривают.

Песчаник. Песчаники представляют собой рыхлые обломочные породы, состоящие из зерен кварцевого песка, сцементированных известняковым или кремнеземным илом, водными окислами железа или глиной. Их используют в качестве заполнителей для обычных бетонов, при устройстве тротуаров, дорог и покрытий, фундаментов и т.д. В зависимости от связующего вещества песчаники имеют различные цвета. В одних и тех же напластованиях песчаники могут быть неоднородными.

Трепелы и диатомиты. Трепелы и диатомиты являются горными породами, близкими по структуре, составу и свойствам. Они представляют собой отложения неорганических остатков диатомей, богатых аморфным кремнеземом. Это рыхлые, пористые горные породы, зачастую содержащие до 80 % кремнезема. Трепел состоит из скоплений округлых кремнистых шариков. Под давлением вышележащих слоев трепел уплотняется и образует более плотную, неразмокаемую разновидность – опоку, в составе которой имеется мелкозернистый кремнезем с небольшими примесями глины и песка. Используют опоку в качестве заполнителя для легких бетонов.

Диатомит является легкой породой. В сухом состоянии он имеет белый, желтоватый или серый цвет. Трепелы и диатомиты высокопористы, огнеупорны, кислотостойки, плохо проводят звук и тепло. Их применяют при изготовлении теплоизоляционного легкого огнеупорного кирпича и в качестве активных минеральных добавок в цемент.

Метаморфические (видоизмененные) горные породы образовались в глубине земной коры из изверженных и осадочных пород под действием температуры и давления. Особенно большое значение имеет направление давления. При одностороннем давлении видоизмененные породы приобретают слоистое, сланцевое строение (гнейсы и глинистые сланцы). По своему составу гнейсы аналогичны гранитам. По сложению их можно отнести к группе сланцевых пород.

Эти материалы легко раскалываются по плоскостям, в связи с чем их применяют как плитный отделочный и кровельный материал – природный шифер. Он огнестоек, плохо проводит тепло, долговечен.

В строительстве используют главным образом глинистые сланцы. Они образовались из глин в результате их уплотнения и частичной перекристаллизации под действием давления. Глинистые сланцы, кроме мелких глинистых частиц, включают в себя слюду, полевые шпаты, кварц и др. минералы. Цвет сланцев – от темно-серого до черного.

В результате многостороннего давления осадочные породы приобретают монолитную структуру. Так, из известняков образуется мрамор, а из песчаников – кварцит.

Мрамор, кварцит. Мрамор является одним из лучших отделочных материалов, обладающих высокой декоративной ценностью. Образуется он в результате перекристаллизации известняков и доломитов при высоких температурах и давлениях. У него зернистокристаллическая структура, образованная прочно соединенными между собой кристаллами без какого-либо цементирующего вещества. Мраморы характеризуются мозаичной связью зерен, обеспечивающей им высокую плотность и прочность. По величине зерен мраморы подразделяются на мелкокристаллические, среднекристаллические и крупнокристаллические.

При образовании мрамор пропитывается растворами различных солей, окислов металлов и добавок, которые придают ему самых разнообразные цвета и оттенки. Так, присутствие окислов железа придает мрамору красноватый, коричневатый и розовый оттенок. Мельчайшие частицы углерода создают зеленоватые, серые и черные тона. Мрамор легко распиливается на тонкие пластины, хорошо шлифуется и полируется. Его используют для внутренней и наружной облицовки зданий, отходы камнеобработки применяют для декоративных штукатурок и бетонов.

Кварцит образовался в результате перекристаллизации зерен кварца и срастания их с кремнистым песчаником в однородную массу, в которой связующее вещество неразличимо. Кварцит очень прочен, хрупок, сложен в обработке. Это кислотостойкий и огнеупорный материал (до 1770 0С), который применяют для облицовки и производства кислых огнеупоров. Разновидностью кварцита является яшма, представляющая собой богатый декоративный камень с узорчатым рисунком. Яшмы бывают различных цветов: оливковые, палевые, зеленые, вишневые, красные и др. Используют эти камни для внутренней отделки.

В зависимости от прочности природного камня его добывают в карьерах при помощи экскаваторов, если породы слабые, осадочные, или буровзрывным способом, если породы массивные, плотные, прочные. В зависимости от места и глубины залегания добыча может вестись открытым, подводным или подземным способом. Если природный камень доставляют из карьеров, то в зависимости от назначения его подвергают дальнейшей обработке – дроблению, распиловке, скалыванию, шлифовке и полировке. Применяют горные породы в качестве нерудных, конструкционных и отделочных строительных материалов и материалов специального назначения – кислотостойких, акустических, теплоизоляционных.

К природным материалам-заполнителям относятся следующие неорганические сыпучие материалы:

– щебень,

– гравий,

– песчано-гравийная смесь,

– песок.

Эти материалы применяют в качестве заполнителей для бетонов и растворов, уплотняющего подслоя при выполнении дорожных покрытий, балластного слоя железнодорожного пути, сооружения плотин, насыпей, дамб, засыпок при благоустройстве территорий. В зависимости от размера зерен различают мелкие заполнители (пески) с крупностью зерен до 5 мм и крупные – гравий, щебень.

Щебень представляет собой остроугольные обломки размером от 5 до 150 мм. Природный щебень образуется при выветривании горных пород, искусственный щебень получают в результате добычи горных пород буровзрывным способом и последующего дробления.

Гравий представляет собой продукт естественного разрушения и перемещения скальных горных пород в виде окатанных обломков от 5 до 150 мм. В зависимости от происхождения гравий может быть ледниковым, речным, озерным, морским.

Песчано-гравийная смесь состоит из песка размером от 5 мм и гравия (25…60 %). Основное ее количество добывают из русел рек, используют для изготовления цементных и асфальтовых бетонов, а также при строительстве дорог.

Песок размером от 0,14 до 5 мм может быть дробленым и природным в виде мелкообломочной рыхлой породы, добываемой открытым карьерным или гидромеханизированным, при речном залегании, способом. В зависимости от назначения песка к нему предъявляют требования по размерам и химическому составу. Основными потребителями этого сырья являются производства по получению стекла, строительной керамики, бетонов и растворов, кровельных и гидроизоляционных материалов. Полученные в результате многостадийного дробления горных пород щебень и песок разделяют по размерам, моют и отправляют потребителям.

К конструкционным строительным материалам относятся бутовый камень, камни и блоки стеновые, изделия для дорожного строительства.

Бутовый камень. Бутовый камень представляет собой отдельные камни неправильной формы. Его получают из осадочных пород взрывным способом и методом скола. В зависимости от назначения к этому материалу предъявляют требования по прочности, морозостойкости и водостойкости. В бутовом камне не должно быть трещин, расслоений и глинистых прослоек. Каменными породами, служащими для получения бутового камня, являются песчаники, доломиты, известняки и др.

Бутовый камень весом до нескольких тонн применяют при строительстве гидротехнических дамб, плотин, до 20 кг – для кладки фундамента и стен неотапливаемых зданий. Большой объем бутового камня перерабатывают путем дробления на щебень для производства бетонных изделий и конструкций.

Стеновые камни. Стеновые камни из горных пород получают путем распиловки и применяют для кладки наружных стен и перегородок. Крупные блоки выпиливают с помощью механизмов из массива горных пород непосредственно в карьерах или нарезают из добытых предварительно блоков-заготовок. Кроме этого, крупные блоки изготавливают методом кладки мелких стеновых камней на строительном растворе. Для этих целей используют известняк, туф, доломит, песчаник. Марка блоков по прочности должна быть не ниже 25 кгс/см кв.

Дорожные материалы изготовляют из каменных пород, обладающих высокой прочностью и высоким сопротивлением к истиранию и морозостойкостью. К материалам, используемым при строительстве дорог, относятся также бортовые и бордюрные камни. Изготовляют их из гранитов, базальтов, диоритов, габбро и других материалов. Колотые и тесаные бруски брусчатки применяют для устройства мостовых, колотый булыжный камень используют для укрепления откосов.

Отделочные пиленые материалы в виде шлифованных и полированных плит из гранита, лабрадорита, мрамора применяют для наружной и внутренней облицовки стен, покрытия полов, изготовления ступеней.

При добыче облицовочного камня средний выход блоков-заготовок, которые затем подвергаются распиловке по размерам, составляет примерно 20 %. Остальную горную массу в виде некондиционированных блоков и плит используют для изготовления искусственных облицовочных материалов путем склеивания синтетическими смолами (эпоксидной или полиэфирной) или прессования с применением цемента.

Отходы мелкой фракции поступают на строительные площадки для выполнения монолитных мозаичных полов и изготовления декоративных штукатурных растворов, при возведении наружных стен, облицовки фасадов и т.д. Природные каменные материалы испытывают разрушающее действие ветра, воды в сочетании с морозом, кислых оксидов, содержащихся в атмосфере. Чтобы предохранить изделия от разрушения, применяют следующие способы:

– защита поверхности изделия прозрачными или окрашенными пленкообразующими полимерными составами;

– применение конструктивной защиты, которая заключается в придании открытой части здания (карниза, парапета) пологой формы, обеспечивающей слив воды;

– повышение плотности и гладкости поверхностного слоя изделия за счет шлифовки и полировки;

– нанесение на лицевую поверхность изделия гидрофобизирующие составы, придающих материалу водоотталкивающие свойства;

– пропитка поверхности изделия на определенную глубину специальными уплотняющими составами, затрудняющими проникновение воды в поры материала и др.

Высокой кислостойкостью обладают такие горные породы, как базальт, андезит, диабаз, кварцит. Это свойство используют при изготовлении тесаных плит, кирпичей, брусков, фасонных изделий, применяемых для футеровки промышленных установок и защиты строительных конструкций, находящихся в условиях кислых сред.

Каменное литье. Как правило, добыча и обработка природных каменных материалов связана с механическими воздействиями, из-за которых на изделиях возникает множество мельчайших трещин, понижающих их долговечность и прочность. Вследствие этого более высокими эксплуатационными свойствами обладают искусственно полученные литые каменные изделия – каменное литье.

Процесс производства каменного литья состоит в дроблении горной породы (базальта, диабаза), расплавления ее в пламенных или дуговых электропечах при температуре 1350…1450 градусов, заливки расплава в формы, кристаллизации и охлаждения изделий по определенному режиму. Таким образом, получают плиты и иную продукцию для облицовки стен, полов, тротуаров. Изделия из каменного литья обладают высокой механической прочностью, твердостью, долговечностью, огнеупорностью, кислотостойкостью. Каменное литье из базальта по своим механическим свойствам превосходит природный базальт. Белое каменное литье получают из шихты, которую расплавляют при температуре 1450 0С. В состав шихты входят кварцевый песок, доломит, мел с добавлением плавикового шпата и окиси цинка, повышающей белизну изделий.

Мелкодробленые отходы используют в виде крупного и мелкого заполнителя для получения кислостойких бетонов и растворов, а тонкомолотые применяют в качестве наполнителей кислостойких мастичных и красочных составов.

Минеральная вата. Минеральная вата представляет собой механическую смесь искусственно полученных коротких волокон. Вследствие хаотического расположения волокна создают высокопористую структуру, обеспечивающую низкую теплопроводность, звукоизоляцию и звукопоглощение. Минеральная вата не горит, не гниет, она малогигроскопична, морозостойка и термостойка. Изделия на ее основе применяют для теплоизоляции как холодных, так и горячих (до 400 0С) поверхностей.

Минеральная вата может быть каменной и шлаковой, что зависит от вида сырья. Сырьем для производства каменной ваты служат диабаз, базальт, доломит, мергель. Шлаковую вату получают из доменных, ваграночных и мартеновских шлаков, а также шлаков цветной металлургии.

Производство минеральной ваты включает две основные технологические операции: получение расплава в шахтных или ванных печах при температуре 1400…1500 градусов и превращение его в тончайшие волокна. Для получения волокон применяют дутьевой или центробежный способ. При дутьевом способе выходящий из печи расплав разбивается на мелкие капли струей пара или воздуха под давлением. Оседая, капли вытягиваются в полете и превращаются в тонкие волокна диаметром 10 мкм. При центробежном способе струя жидкого расплава поступает на быстро вращающийся диск центрифуги и под действием центробежной силы разбивается на капли, образующие волокна.

По современной технологии минеральную вату более высокого качества получают центробежно-фильерно-дутьевым способом. Его технологическая особенность состоит в том, что расплав из печи поступает в емкость, в днище которой имеется множество мелких отверстий (фильер). Проходя через фильеры, расплав превращается в тонкие струи диаметром 1…2 мм, которые подают на центрифугу. При использовании этой технологии в минеральной вате отсутствуют неволокнистые оплавленные включения, значительно уменьшается диаметр волокон (до 5 мкм), что обеспечивает снижение средней плотности и коэффициента теплопроводности изделий.

Для получения теплоизоляционных материалов в виде плит, матов образующееся волокно поступает в камеру волокноосаждения с движущимся транспортером. При производстве изделий без связующего вещества – матов – для обеспыливания волокон вводят до 1 % замасливания. Обработанные волокна образуют на транспортере полотнище ваты, которое подпрессовывают валиком и разрезают по размерам.

Чтобы при транспортировке и монтаже сохранить форму, маты, применяемые для теплоизоляции вентиляционных каналов, трубопроводов и промышленных установок, выпускают с различными покрытиями: бумагой или алюминиевой фольгой, а также армированные сеткой из катаной проволоки, защищенные стеклотканью и прошитые техническим шелком.

При получении теплоизоляционных и акустических плит связующее вещество, которым являются синтетические фенольные и карбамидные смолы, битумы, крахмал и их композиции, вводят в камеру волокноосаждения или перемешивают с волокнами в отдельных смесителях с последующим прессованием и выдерживанием для отверждения связующего вещества по определенному температурному режиму.

Битум в виде эмульсии вводят в составы для обеспыливания минеральной ваты и придания изделию гидрофобных свойств. Как самостоятельное связующее вещество битум применяют в производстве мягких, полужестких и жестких минераловатных плит. Эти изделия менее прочны, имеют большую плотность по сравнению с изделиями на синтетических связующих веществах, но обладают высокими водоотталкивающими свойствами. При выпуске минеральных плит повышенной жесткости применяют комплексное связующее вещество из карбамидных смол, битума и горячее прессование изделий.

Для изготовления акустических звукопоглощающих плит типа акмигран используют крахмальное связующее вещество либо более эффективные композиции, например, поливинилацетатную (ПВА) водную дисперсию с фенолом или полиакриламидом. Плотность минераловатных плит в зависимости от вида применямого связующего вещества и степени прессования колеблется от 35 до 250 кг/м куб, коэффициент теплопроводности – от 0,035 до 0,040 Вт. Используют их для теплоизоляции и звукоизоляции как внутри помещения – наружных стен из штучных материалов (кирпича, ячеистых блоков), внутренних каркасных перегородок из гипсоволокнистных и гипсокартонных листов, полов и перекрытий под бетонную стяжку, так и для наружной теплозащиты фундаментов, кровель, вентилируемых фасадов под облицовку, каркасных стен, ограждающих стеновых панелей с последующим оштукатуриванием поверхности плит по стеклосетке. При наружной использовании для исключения водопоглощения плиты пропитывают гидрофобными составами.

В отличие от теплоизоляционных изделий, звукопоглощающие изделия должны иметь высокую открытую пористость. Этот показатель характеризует эффективность применяемого материала. Чтобы улучшить акустические свойства помещений, которые оцениваются чистотой звука, плиты перфорируют или с помощью декоративного покрытия создают рельефную поверхность, исключающую отражение и наложение звука.

Минеральную вату используют и для плит высокотемпературной изоляции. В этом случае минеральную вату используют с такими связующими веществами, как цемент, жидкое стекло, глина. Поверхность с температурой 1100…1250 градусов изолируют плитами, в состав которых входит каменная вата, полученная из глинозема и связующего вещества, в качестве которого может быть жидкое стекло, глиноземистый цемент, огнеупорная глина, кремнийорганические соединения.

Цилиндры из минеральной ваты используют для теплоизоляции трубопроводов с температурой поверхности до 650 градусов. Их изготавливают без оболочки, в оболочке из бумаги, пропитанной битумом, или алюминиевой фольги, что зависит от температуры применения.

Перлит и вермикулит. Минеральные теплоизоляционные материалы получают также путем вспучивания такого природного сырья, как перлит и вермикулит.

Перлит. Перлит представляет собой горную породу, состоящую из вулканического природного стеклорасплава, содержащего до 5 % кристаллизационной воды. При быстром нагреве дробленого материала до температуры 900…1200 0С вода переходит в пар и вспучивает размягченную породу, увеличивая ее объем более чем в 10 раз, образуя шарообразные зерна с пористостью до 90 %, насыпной плотностью 75…500 кг/м куб. и теплопроводностью 0,046…0,08 Вт/м. К. в зависимости от размера зерен.

Вермикулит. Вермикулит вспученный получают таким же образом, путем измельчения и обжига в течение 3 – 5 минут во взвешенном состоянии в шахтных печах природного вермикулита. Природный вермикулит состоит из гидрослюд, содержащих кристаллизационную воду. Резкое испарение воды приводит к увеличению первоначального объема почти в 20 раз. В результате образуется легкий высокопористый материал чешуйчатой структуры, обладающий теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами, высокой температуростойкостью, огнестойкостью и отражательной способностью. Вермикулит и перлит применяют в сочетании с минеральными связующими веществами – цемент, жидкое стекло, гипс, а также с органическими связующими – высокомолекулярные смолы, битум, клей.

Плиты, кирпичи, сегменты, скорлупы на неорганических вяжущих веществах изготавливают методом полусухого прессования или пластичного формования в отдельных формах или на конвейере, пропуская формовочную массу через насадку определенной формы и размера, в виде непрерывного полотна или профильного изделия с последующей резкой по размерам.

С целью уменьшения плотности теплоизоляционных материалов применяют формовочные смеси, содержащие избыток воды, которые поступают в фильт-прессы или вакуум-фильт-прессы, представляющие собой формы с перфорированным дном для удаления воды. Плотность изделий уменьшают и за счет введения в состав пенообразующих или газообразующих добавок, обеспечивающих образование ячеистой структуры межзернового пространства.

Эти материалы применяют для теплоизоляции строительных конструкций, технологического оборудования и трубопроводов. Обжиговые изделия получают смешиванием вспученных пород с огнеупорными глинами и добавкой ортофосфорной кислоты. Как правило, их применяют для тепловой защиты технологического оборудования. Вспученные перлит и вермикулит используют для выполнения теплоизоляционных, звукопоглощающих и декоративных штукатурок. На основе перлитового песка и гравия производят ограждающие стеновые конструкции и засыпочную теплоизоляцию пола, крыши и стен.

Шунгизит. Шунгизит – продукт обжига при температуре 1100…1600 0С шунгитовых углеродосодержащих пород с кислыми полевыми шпатами в строительстве применяют для этих же целей.

Асбест. Асбест представляет собой природный минеральный волокнистый материал, способный в результате механической обработки расщепляться на тонкие и прочные волокна. Асбестовые минералы являются водными силикатами магния, железа, кальция и натрия.

Основным сырьем для получения промышленного асбеста служит порода хризотил-асбест. Асбест располагается в серпентинитовых породах в виде жил, из которых добывают самый высококачественный асбест – поперечно-волокнистый. Волокна асбеста в них располагаются перпендикулярно стенкам серпентинитовой породы.

Волокна асбеста обладают щелочестойкостью, огнестойкостью, высокой прочностью на растяжение и модулем упругости. Их предельное удлинение при разрыве составляет 2,5 %. Асбест не горит, однако высокие температуры в нем вызывают необратимые процессы разложения. При однократном нагревании он может довольно длительное время выдерживать воздействие температуры до 500 0С. При температуре 1455 0Сасбест начинает плавится.

Асбест подразделяют на несколько сортов. Определенный сорт асбеста зависит от длины волокон. При длине 0,2…2 мм асбест в сочетании с глиной и жидким стеклом используют для огнезащиты металлических и деревянных конструкций, а также как добавку, повышающую прочность на растяжение и изгиб полимерных материалов, мастичных и красочных покрытий. При длине волокон 2…8 мм асбест применяют в качестве дисперсной арматуры при получении асбестоцементных труб, плит, панелей, листов, асбестосодержащих теплоизоляционных материалов, рулонного огнезащитного материала – асбестового картона и др. Прочность и плотность асбестоцементных труб во многом зависит от толщины асбестоцементной пленки, на которой она формируется. Чем тоньше пленка, тем прочнее труба.