Bardzo dobrym podłożem budowlanym są lite skały okruchowo ilaste. Należy jednak zwrócic tu szczególną uwagę na zależność od spoiwa (lepiszcza). Właściwości skał ulegają bardzo dużym zmiennością. Największą wytrzymałość na obciążenia wykazują skały o spoiwie krzemionkowym, najniższą o spoiwie ilastym.

Bardzo dobrym podłożem budowlanym są również skały chemiczne i niektóre organiczne np. wapienie. Wartość tego podłoża obniżają spękania skał i możliwość rozwoju procesów krasowych. Natomiast skały takie jak kreda gipsy są to podłoża słabonośnie.

Doskonałym podłożem są skały metamorficzne, które charakteryzują się dużą wytrzymałością na ściskanie i ścinanie. Należy jednak pamiętać że w tych skałach wytrzymałość jest uzależniona od kierunku działania siły względem powierzchni oddzielności. Największą wytrzymałość wykazują skały ułożone prostopadle do powierzchni oddzielności a najmniejszą ułożone równolegle. W ocenie niektórych skał metamorficznych należy zwrócić uwagę na ich podatność na działanie wody.

W badaniach geologiczno - inżynierskich skał metamorficznych należy zwrócić szczególną uwagę na przede wszystkim

1.rodzaj skały,

2.teksturę,

3.szczelinowatość,

4.orientację przestrzenną powierzchni oddzielności,

5.orientację szczelin,

6.stopień zwietrzenia

7.podatność na działanie wody.

W praktyce inżynierskiej najczęściej podłożem budowlanym są skały okruchowe sypkie i skały ilaste. Należy jednak zaznaczyć że cechy wytrzymałościowe tych skał są zdecydowanie niższe od innych typów skał, co powoduje że w niektórych przypadkach jest niemożliwe bezpośrednie usadowienie obiektu. Generalnie wytrzymałość skał okruchowych jest uzależniona od:

- składu mineralnego w tym również od procentowej zawartości minerałów ilastych

- od składu granulometrycznego w tym od procentowej zawartości cząstek o średnicy mniejszej od 0,002 mm.

- od stopnia zagęszczenia (dotyczy gruntów sypkich)

- od stopnia zawodnienia

- od stopnia plastyczności (dla gruntów spoistych)

Powyższe parametry są na tyle ważne że, stanowią podstawę geotechnicznego podziału skał okruchowych i zarazem stanowią kryterium oceny jakości podłoża budowlanego.

Spośród skał mineralnych rodzimych najwięcej kłopotu sprawiają skały spoiste z duża zawartością minerałów ilastych (np. iły, gliny, lessy). Minerały ilaste zmieniają swoje właściwości fizyko - mechaniczne w zależności od stopnia zawilgocenia. Grunty które zawierają minerały ilaste mogą w wodzie pęcznieć i rozmakać a wilgotne stają się nieprzepuszczalne.

Analizą z punktu widzenia oceny i ich wykorzystania jako podłoża budowlanego zajmuję się gruntoznstawo i mechanika gruntów.

SKAŁY JAKO MATERIAŁ BUDOWLANY

Skały magmowe są stosowane jako materiał konstrukcyjny i możemy go wykorzystać do budowy np. mostów, wiaduktów, fundamentów, murów oporowych, nawierzchni drogowych, obiektów hydrotechnicznych, oraz jako materiał dekoracyjny (pły okładzinowe, posadzki, parapety). Lub zmielone mogą być wykorzystane jako kruszywo do betonu. Każde zastosowanie wymaga specjalnych badań skały. Przeważnie bada się wytrzymałość skał magmowych na ściskanie, ścinanie, ścieranie i rozrywanie. Oprócz badań wytrzymałościowych prowadzi się również analizę po pierwsze intensywności spękań i ich orientacji przestrzennej. Po drugie składu mineralnego i po trzecie stopnia zwietrzenia.

Skały osadowe mają one bardzo rożne zastosowanie przede wszystkim uzależnione o stopnia zwięzłości.

1. Skały zwięzłe mają podobne zastosowanie jak skały magmowe jednakże odporność tych skał jest zdecydowanie mniejsza, przez co również możliwość ich wykorzystania jest mniejsza. Niektóre skały osadowe pyzatym ze mogą być materiałem budowlanym można je wykorzystać do produkcji innych sztucznie wytwarzanych materiałów. Np. wapień jest podstawowym surowcem do produkcji wapnia i cementu. Do produkcji cementu wykorzystywany jest również margiel.

2. Skały okruchowe sypkie są podstawowym surowcem stosowanym do produkcji betonu i zapraw budowlanych. Technologia produkcji betonu narzuca pewne ściśle określone wymagania które muszą być spełnione aby dane kruszywo mogło być zastosowane do żądanej klasy betonu. Z geologicznych parametrów jakości kruszywa najważniejsze to:

Zawartość ziaren wydłużonych i płaskich

Jako parametr należy to cech strukturalnych skał które decydują miedzy innymi o wykształceniu składników mineralnych. Za ziarna wydłużone uważa się ziarna o długości trzy krotnie większej od grubości. A za płaskie ziarna których szerokość jest co najmniej trzy razy większa od grubości. Nadmierna ilość ziaren płaskich i wydłuzonych nie jest pożądana w kruszywie do betonu ponieważ zmniejsza jego wytrzymałość.

Zawartość ziaren słabych i zwietrzałych

Jeżeli te ziarna są obecne w kruszywie w ilości powyżej 15% to zmniejszają jego wytrzymałość. Ten parametr pozostaje w ścisłym związku z:

- z rodzajem okruchów mineralnych w sensie petrograficznym,

- z ilością minerałów o małej twardości,

- z ilościa minerałów wykazującą dobrą łupliwość

- minerałów mało odpornych chemicznie.

Skład granulometryczny

Jest to cecha strukturalna skał okruchowych i ma istotne znaczenie przy wykorzystywaniu kruszyw.

Np.

- produkcji betonu ziarna mniejsze niż 2mm decydują o urabialności masy betonu, a większe od 2mm decydują o szczelności kruszywa i betonu.

Przy badaniu składu granulometrycznego należy zwrócić szczególną uwagę na zawartośc frakcji poniżej 0,05mm. W przypadku gdy występuje nadmierna ilość tego kruszywa (pyły, gliny, iły) to oblepiają one większe ziarna i kruszywo należy wtedy płukać.

Skład petrograficzny

Określanie składu petrograficznego ma szczególne znaczenie ponieważ wskazuje na możliwości wykorzystania kruszywa w różnych dziedzinach budownictwa. Np. tam gdzie wymagany jest materiał odporny na ściskanie, ścinanie, ścieranie, wysoką bądź niską temperaturę. Należy wówczas stosować kruszywa w których przeważa kwarc lub okruchy skał magmowych. Np. granitu, bazaltu. Skały sypkie jako materiał budowlany stosuję się przede wszystkim do budowy:

-zapór ziemnych,

-wałów przeciwpowodziowych,

-nasypów i nawierzchni drogowych,

-filtrów i podsypek filtracyjnych.

SKAŁY JAKO ZBIORNIK WÓD GRUNTOWYCH

Wszystkie typy skał w określonych warunkach mogą przepuszczać i gromadzić wodę która jest zdolna do grawitacyjnego przemieszczania się. Ten rodzaj wody nazywamy wodą wolną. A skały które potrafią gromadzić wodę nazywamy skałami wodonośnymi lub zbiornikiem wód gruntowych. O możliwości gromadzenia wody w skale decydują:

- porowatość skał

- spękania

- położenie skały wodonośnej względem skał niewodonośnych

Do najpospolitszych skał wodonośnych należą skały okruchowe sypkie takie jak piaski lub żwiry. Praktycznie nie przepuszczalne dla wody są iły i gliny. Czynniki które decydują o sposobie i charakterze występowania wód gruntowych nazywamy warunkami hydrogeologicznymi i przy ocenie takich warunków należy uwzględnić:

- obecność lub nieobecność wód gruntowych

- głębokość występowania i charakter zwierciadła wód gruntowych (zwierciadło wpięte oznacza ze woda jest pod ciśnieniem, zwierciadło swobodne - woda jest niepodana ciśnieniu)

- należy uwzględnić kierunek i prędkość wód gruntowych.

- zasoby wodne

- mineralizację

Warunki hydrogeologiczne muszą być uwzględnione dla obszarów lokalizacji przedsięwzięcia budowlanego zarówno w etapie projektowania jak i realizacji. Informacje z tego zakresu są niezbędne przy określaniu możliwości:

- zaopatrzenia przyszłych obiektów w wodę przemysłową i pitną

- zaopatrzenia budowy w wodę.

- przewidywanie współpracy obiektów budowlanych z podłożem.

- wykonania odwodnienia lub nawodnienia terenów.

- zabezpieczenia podziemnych części konstrukcji przed agresywną działalnością wody.

- zabezpieczenie budowli przed zalaniem jej części podziemnych.

---