MATERIAŁY BUDOWLANE - ĆWICZENIA LABORATORYJNE
Temat: Badania materiałów kamiennych
Nazwisko i imię: Szymon Sikorski Łukasz Malczewski Michał Kiełczykowski Artur Makowski	Rodzaj studiów: Studia dzienne I stopnia
		Grupa: 5	Zespół nr
		Semestr: 2	Rok akademicki: 2002/03
		Data ćwiczeń 19.03.2003	Prowadzący: dr inż. Ryszard Więcławski
Ocena:

Ze względu na sposób powstania , skały dzielimy na:

Magmowe(endogeniczne) - powstałe przez zastygnięcie i krystalizację ciekłej magmy. Wyróżniamy tu skały:

1. głębinowe (plutoniczne) - powstałe przez powolne zastygnięcie magmy w głębi skorupy ziemskiej. Tak tworzą się granity, sjenity, dioryty i gabro.

2. wylewne (wulkaniczne) - utworzone przez szybkie ostudzenie i zakrzepnięcie magmy na powierzchnie ziemi. (porfir, andezyt, diabaz, bazalt, melafir)

Osadowe (egzogeniczne) - skały powstałe w skutek osadzania okruchów mineralnych lub organicznych, w wodzie lub na powierzchni ziemi lub przez wytrącanie z roztworów wodnych. Dzielimy je na:

1. okruchowe - skały lite powstałe przez naturalne nagromadzenie się i wtórne spojenie się okruchów mineralnych i skalnych (piaskowiec, zlepieniec, piasek, żwir)

2. pochodzenia organicznego - powstałe z nagromadzenia wapiennych lub krzemionkowych skorupek i szkieletów organizmów zwierzęcych lub roślinnych (wapień)

3. pochodzenia chemicznego - przez wytrącenie substancji z roztworu wodnego(gips)

Przeobrażone (metamorficzne) - utworzone przez przekształcenie skał magmowych lub osadowych wewnątrz skorupy ziemskiej pod wpływem podwyższonego ciśnienia i temperatury. Następuje przy tym przemiana ich pierwotnej budowy (marmur, gnejs, kwarcyt).

Struktura skały - jest to zespół cech określających sposób wykształcenia, wielkość, formę oraz wzajemne powiązanie minerałów skałotwórczych. Rozróżnia się następujące struktury:

• krystaliczną : grubo-, średnio-, drobnokrystaliczną, skrytokrystaliczną, różnokrystaliczną

• porfirową

• ziarnistą : grubo-, średnio-, drobno-, różnoziarnistą i równoziarnistą

• szkistą

Tekstura skały - jest to sposób przestrzennego rozmieszczenia (ułożenia) minerałów oraz stopień wypełnienia przez te minerały przestrzeni w masie skalnej.

Ze względu na sposób ułożenia dzielimy teksturę na:

• bezkierunkową (bezładną)

• kierunkową, czyli uporządkowaną (warstwowa, kulista, łupkowa)

Ze względu na stopień wypełnienia:

• zbitą - masa skalna wypełnia całą przestrzeń zajmowaną przez skałę

• porowatą (mikroporowata, komórkowa, jamista, pęcherzykowata, gąbczasta)

• migdałcową - wolne przestrzenie w skale zostały wtórnie zapełniane przez inne substancje

Minerał- podstawowy składnik budujący skały, charakteryzujący się określonym składem chemicznym i specyficznymi cechami fizycznymi takimi jak:

• pokrój -opisuje relacje wielkości poszczególnych ścian (tabliczkowy, słupkowy, izometryczny)

• połysk (metaliczny, szklisty, perłowy, diamentowy, półmetaliczny)

• twardość

• barwa

• rysa - kolor startego minerału

• luminescencja

• łupliwość (wyśmienita, doskonała, dobra, wyraźna, niewyraźna). Brak łupliwości określa się jako przełam

OPIS WYBRANYCH SKAŁ

Granity - są to skały magmowe głębinowe. Składają się z kwarcu, skaleni (ortoklaz i plagioklaz), miki, hornblendy, piroksenu(augit). Zabarwienie granitu jest jasne do ciemnoszarego. Wykazuje podatność na obróbkę, małą porowatość, niedużą ścieralność łatwość polerowania. Wyróżniamy granit strzeliński, strzegomski, karkonoski

Sjenity - skała o strukturze bezładnej, zbitej, Skład zbliżony do granitu, ale sjenit jest uboższy w krzemionkę. Występowanie: okolice Przedborowej i Kośmina na Dolnym Śląsku

Gabro- Skała o strukturze gruboziarnistej Skład: plagioklaz, piroksen, oliwin hornblenda. Z powodu braku krzemionki zaliczamy gabro do skał zasadowych

Porfir - struktura porfirowa( w drobnoziarnistej skale tkwią większe kryształy skalenia jak „rodzynki w cieście”),tekstura zbita, barwa od czerwonej do brunatnej

Bazalt - skała wylewna o strukturze skrytokrystalicznej lub porfirowej, teksturze zbitej, bezładnej, barwie ciemnoszarej lub czarnej. Skład: plagioklaz, piroksen, oliwiny, tlenki magnezu i żelaza

Piaskowiec - barwa jasnoszara o odcieniu zielonkawym, struktura średnio- i drobnoziarnista, spoiwem łączącym ziarna piasku jest spoiwo krzemionkowo-wapienne lub ilaste. Największe złoża występują w rejonie Karpat, Gór Świętokrzyskich, w Sudetach oraz na Dolnym Śląsku

Wapień - struktura zróżnicowana: ziarnista, krystaliczna, okruchowa; tekstura zbita, porowata, bezładna lub uporządkowana. Wyróżniamy wapień lekki, eksploatowany w rejonach Pińczowa, głównym składnikiem jest węglan wapnia; barwa biała lub kremowa. Wapienie te w stanie świeżym dają się piłować i ciosać siekierą. Stosuje się je do budowy ścian budynków gospodarskich. Wapień zbity (tzw. marmur) charakteryzuje się łatwością polerowania, jest użyłowany

Dolomit - skała o strukturze najczęściej krystalicznej i teksturze zbitej, porowatej, bezładnej. Główny składnik: węglan magnezowo-wapniowy

Alabaster - skała osadowa pochodzenia chemicznego o strukturze krystalicznej i teksturze zbitej. Alabaster jest odmianą gipsu. Barwa biała z ciemnymi żyłkami

Marmur - skała o strukturze krystalicznej, i teksturze zbitej. Powstaje z przeobrażenia kalcytu lub dolomitu. Największe złoża w Sławniowicach koło Nysy, w rejonach masywu Śnieżnika, łatwo się poleruje

Gnejs - składem odpowiada granitom, struktura ziarnista krystaliczna, tekstura zbita bezładna. Barwa szara. Charakteryzuje się warstwową budową (warstwy na przemian ciemne i jasne)

GRANIT STRZELIŃSKI

Cechy fizyczne i mechaniczne granitu strzelińskiego podano w załączniku 1

WNIOSKI

Granit strzeliński jest odporny na działanie czynników atmosferycznych, cechuje się dużą wytrzymałością na ściskanie, dobrą łupliwością i równym przełomem, doskonale daje się szlifować i polerować. Jest skałą bardzo ciężką oraz o bardzo małej nasiąkliwości. Wykazuje poza tym wysoką mrozoodporność i odporność na ścieranie. Stanowi on więc materiał użyteczny w wielu gałęziach budownictwa i drogownictwa. Granit strzeliński ten jest w małym stopniu wykorzystywanych do celów budowlanych, bowiem produkcja kamieniołomu w Strzelinie jest nastawiona wyłącznie na potrzeby budownictwa drogowego. W tych warunkach, oprócz kruszywa z granitu uzyskuje się drobne elementy, takie jak stopnie schodowe, płyty chodnikowe i krawężniki.

OPIS BADANIA NIEKTÓRYCH CECH MATERIAŁÓW KAMIENNYCH:

• wytrzymałość na ściskanie-badanie to przeprowadza się zgodnie z normą PN-84/B-04110 napróbkach sześciennych(o boku 5,0±0,3cm)lub walcowych(o wysokości równej średnicy podstawy - 5,0±0,3cm).Wytrzymałość na ściskanie jest to największe naprężenie, jakie przenosi próbka badanego materiału podczas ściskania osiowego. Wytrzymałość na ściskanie R_c oblicza się według wzoru R_c =P_n/F gdzie P_n to siła statyczna niszcząca próbkę a F to pole powierzchni ściskanej. Badanie prowadzi się w maszynach wytrzymałościowych do prób statycznych.

• Mrozoodporność - badanie mrozoodporności materiałów kamiennych można przeprowadzać dwiema metodami: bezpośrednią (PN-65/B-04102) i krystalizacji (PN-65/B-04103).Drugi sposób to sposób zastępczy i mniej dokładny

Kształt i wymiar próbek: sześciany o boku 50 ± 3 mm; walce o h = 2r=50±3 mm

• Próbki nasycone wodą ułożone na siatce drucianej umieszczamy w zamrażarce przez 4 h w tem. -20°C.

• Próbki umieszczamy w naczyniu z wodą o tem. pok. na 4 h

• Wykonujemy od 10 do 25 cykli (zamrażanie i odmrażanie = 1 cykl)

• Po każdym cyklu posługując się lupą i igłą należy sprawdzić stan próbki (rysy, pęknięcia, rozwarstwienia itp.)

Miarą mrozoodporności materiału kamiennego jest

• Stwierdzenie zmian, opis ich z podaniem liczby cykli, po których one nastąpiły,

• Ubytek masy (U) obliczamy w % wg wzoru U=[(m_o-m_n)/m_o]*100%

Gdzie: m_o - masa próbki nasyconej wodą przed badaniem, g,

m_n - masa próbki po zakończeniu n cykli

• Współczynnik odporności na zamarzanie (w_z) w_z=R_z/R_n

R_z- wytrzymałość na ściskanie próbki nasyconej wodą po zakończeniu badania mrozoodporności, MPa,

R_n- - wytrzymałość na ściskanie próbki porównawczej niezamrażanej

Wynik ostateczny U i w_z : średnia arytmetyczna 3 pomiarów

• Odporność na niszczące działanie atmosfery. Właściwość ta wyraża się poprzez zawartość SO₂ w badanym materiale kamiennym(mg/m³).Na podstawie otrzymanych wyników materiały kamienne możemy podzielić na :całkowicie odporne (od 10 do 200 mg/m³),średnio odporne (od 0,5 do 10 mg/m³) oraz mało odporne do 0,5 mg/m³)

---