2010-12-27

1

Charakterystyka skał

Charakterystyka skał

jako materiałów budowlanych

jako materiałów budowlanych

Informacje podstawowe

Minerał
pierwiastek, zwi

ą

zek lub jednorodna mieszanina pierwiastków

lub zwi

ą

zków chemicznych w stanie stałym, utworzona

w wyniku procesów geologicznych.

Minerał skałotwórczy
minerał stanowi

ą

cy zasadniczy składnik skał najbardziej

rozpowszechnionych, czyli odgrywaj

ą

cy istotn

ą

rol

ę

w skorupie ziemskiej.

Skała
zespół ró

ż

nych minerałów lub wielu osobników jednego

minerału, powstały w wyniku naturalnego procesu
geologicznego.

2010-12-27

2

Sposoby wykorzystania materiałów kamiennych

materiały

kamienne

materiały kamienne

jako surowiec

przedmiot innych wykładów

materiały kamienne

nieprzetworzone

wyroby kamienne

(nadanie kształtu)

wyroby mineralne

(przetworzone

materiały kamienne)

przedmiot innych wykładów

Ogólna klasyfikacja skał

Magmowe

Osadowe

Metamorficzne

(przeobra

ż

one inne w

wyniku zmian

temperatury,

ci

ś

nienia, wietrzenia)

gł

ę

binowe

(wysokie ci

ś

nienie,

powolne

stygni

ę

cie)

wylewne

(ci

ś

nienie

atmosferyczne,

szybkie stygni

ę

cie)

klastyczne

(osadzanie si

ę

ziaren

innych skał)

organiczne

(mineralne resztki

ż

ywych organizmów,

biologiczne)

chemiczne

(osady wytr

ą

cane

z roztworu)

- granity
- sjenity
- gabra
- dioryty
- itp.

- bazalty,
- diabazy,
- porfiry,
- andezyty,
- melafiry,
- tufy wulk.,
- itp.

- piaski,
-

ż

wiry,

- piaskowce,
- zlepie

ń

ce,

- iły,
- gliny,
- itp.

- wapienie,
- dolomity,
- diatomity,
- itp.

- gipsy,
- anhydryty,
- alabastry,
- trawertyny,
- itp.

- marmury,
- kwarcyty,
- gnejsy,
- łupki,
- itp

Ze wzgl

ę

du na sposób powstawania (geneza)

2010-12-27

3

Ogólna klasyfikacja skał

- skały lite (np. granity, bazalty, gnejsy, piaskowce),
- skały zwi

ę

złe (np. gliny i iły),

- skały lu

ź

ne (np. piaski i

ż

wiry).

Ze wzgl

ę

du na stan skupienia

- skały kwa

ś

ne: > 65% SiO

2

, (np. granity),

- skały oboj

ę

tne: 53 do 65% SiO

2

, (np. sjenity, dioryty).

- skały zasadowe: 44 do 53% SiO

2

, (np. bazalty, gabro).

- skały ultrazasadowe: < 44% SiO

2

, (np. piroksen).

Ze wzgl

ę

du na skład chemiczny

magmowe

piaskowce

wapienie

margle

głazy narzutowe

Rozmieszczenie surowców skalnych w Polsce

Ź

ródło: Szyma

ń

ski E., Kołakowski J.: Materiały budowlane i technologia betonu. Politechnika Białostocka.

Białystok, 1992.

2010-12-27

4

Wła

ś

ciwo

ś

ci skał decyduj

ą

ce o ich przydatno

ś

ci

do stosowania w budownictwie

G

ę

sto

ść

pozorna

[kg/m

3

]

Wytrzymało

ść

na

ś

ciskanie

[MPa]

Nasi

ą

kliwo

ść

[% m.]

Ś

cieralno

ść

(wg Boehme’go)

[mm

3

/5000 mm

2

]

[mm]

Współczynnik
przewodno

ś

ci

cieplnej

λ

[W/mK]

< 1500

bardzo lekkie

…

> 2600

bardzo ci

ęż

kie

< 15

b. małej wytrz.

…

> 200

b. du

ż

ej wytrz.

> 20

b. du

ż

ej nas.

…

< 0,5

b. małej nas.

> 50 000

(> 10)

b. du

ż

ej

ś

cier.

…

< 5 000

(< 1)

b. małej

ś

cier.

< 0,65

skały

„ciepłe”

≥

0,65

skały

„zimne”

Inne wa

ż

niejsze wła

ś

ciwo

ś

ci:

- techniczne: mrozoodporno

ść

,

- technologiczne: łupliwo

ść

, polerowno

ść

,

- estetyczne: barwa, rysunek, przełam itp.

36

o

C

20

o

C

skały

„ciepłe”

skały

„zimne”

Podstawowe wła

ś

ciwo

ś

ci wybranych skał

Rodzaj

G

ę

sto

ść

pozorna

[kg/m

3

]

Wytrzymało

ść

na

ś

ciskanie

[MPa]

Nasi

ą

kliwo

ść

[% m.]

Ś

cieralno

ść

(wg Boehme’go)

[mm]

Twardo

ść

(skala Mohsa

Magmowe

2300

(granit)

…

3200

(bazalt)

100

(granit)

…

250

(bazalt)

0,1 do 0,7

0,5 do 2

6 do 8

Osadowe

1400

(wapie

ń

)

…

2800

(dolomit)

10

(wapie

ń

)

…

160

(dolomit,

piaskowiec)

0,5 do 30

1 do 25

2 do 7

Metamor-

ficzne

1900

(marmur)

…

2750

(kwarcyt)

80

(marmur)

…

300

(kwarcyt)

0,1 do 0,5

0,4 do 5

3 do 7

2010-12-27

5

Zastosowanie materiałów kamiennych

Ź

ródło pobrania przekroju pionowego: http://www.centrumprojektow.eu/projekty-domy/9145/

Budownictwo ogólne

fundamenty

elementy

biegów

schodowych

mury no

ś

ne

wykładziny pionowe

wewn

ę

trzne

i zewn

ę

trzne

wykładziny poziome

wewn

ę

trzne

i zewn

ę

trzne

Zastosowanie materiałów kamiennych

Ź

ródło pobrania przekroju pionowego: http://www.centrumprojektow.eu/projekty-domy/9145/

Budownictwo ogólne

Kruszywo kamienne

do betonów i zapraw

(udział ok. 70% obj.)

2010-12-27

6

Zastosowanie materiałów kamiennych

Budownictwo drogowe – drogi samochodowe

kruszywo

kamienne ró

ż

nych

odmian i granulacji

- WARSTWA

Ś

CIERALNA Z BETONU ASFALTOWEGO

- WARSTWA WI

ĄśĄ

CA Z BETONU ASFALTOWEGO

- WARSTWA WYRÓWNAWCZA / PODBUDOWA (tłucze

ń

stabilizowany mechanicznie).

- WARSTWA POSPÓŁKI

Zastosowanie materiałów kamiennych

Budownictwo drogowe – nawierzchnie dróg i ulic

kostka drogowa

kraw

ęż

niki uliczne

2010-12-27

7

Zastosowanie materiałów kamiennych

Drogi kolejowe

podsypka

(tłucze

ń

kamienny)

Zastosowanie materiałów kamiennych

Budownictwo wodne i mostowe

jaz Bartoszowicki we Wrocławiu

ś

luza Miejska w Bydgoszczy

kamienna

ś

luza we Wrocławiu

2010-12-27

8

Zastosowanie materiałów kamiennych

Budownictwo wodne i mostowe

starszy most Jagiello

ń

ski we

Wrocławiu

most kamienny w Wrocławiu

most Karola w Pradze