MATERIAŁY BUDOWLANE - ĆWICZENIA LABORATORYJNE
Temat: Badania materiałów kamiennych
Nazwisko i imię: Katarzyna Murawska Anna Kubrak Joanna Wnuk Mariusz Śniadecki	Rodzaj studiów: Studia dzienne I stopnia
		Grupa: 9	Zespół nr
		Semestr: 2	Rok akademicki: 2002/03
		Data ćwiczeń 10.03.2003	Prowadzący: mgr inż. Karol Kowalski
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

Oznaczanie ścieralności granitu strzelińskiego na tarczy Bohmego: przeprowadza się tak jak dla pozostałych materiałów kamiennych:

• wycinamy z kamienia 3 próbki sześcienne o boku 71±1 mm. Próbki powinny być płaskie

• wysokość próbek mierzymy suwmiarką wzdłuż prostych prostopadłych do przyjętej podstawy, wyprowadzonych ze środka każdej z czterech jej krawędzi

• próbkę mocujemy w uchwycie maszyny tak, aby cała powierzchnia przeznaczona na ścieranie przylegała do tarczy

• próbkę obciążyć siłą 300 N

• Powierzchnię tarczy na całej długości pasa ścierania pokryć równomiernie proszkiem elektrokorundowym w ilości 20 g

• Uruchomić tarczę

• Po każdych 22 obrotach tarcze należy zatrzymać i usunąć starty materiał wraz z proszkiem

• Nasypać ponownie 20 g proszku i uruchomić tarczę

• Po każdych 110 obrotach próbkę należy wyjąć z uchwytu i obrócić o 90° wokół osi pionowej w stosunku do poprzedniego położenia

• Po 440 obrotach mierzymy wysokość próbki suwmiarką z dokładnością do 0,1 mm i ważymy z dokładnością do 0,01 g

• Na podstawie straty wysokości ścieralność liczymy ze wzoru:
  
  S=(K₁+K₂+K₃+K₄)/4 [mm]

gdzie K_1-4 - różnice wysokości próbki, mierzone przy krawędzi próbki wzdłuż prostych prostopadłych do przyjętej podstawy

Na podstawie utraty masy:
S=M/(F*G_p)
gdzie : M- strata masy próbki po 440 obrotach [g]
F - powierzchnia próbki poddana ścieraniu [mm²]

G_p - gęstość pozorna próbki [g/mm³]

Poszczególne wyniki nie powinny różnić się więcej niż 30% od wyniku końcowego. Za wynik końcowy należy przyjąć średnią arytmetyczną wszystkich wyników badanych próbek.

Wytrzymałość na ściskanie wyraża się w Mpa albo w kN/cm²

Przeliczenie Mpa na kN/cm²

1Mpa=1000000Pa=1000000N/m²=1000N/0,001m²=1kN/10cm²=0,1kN/cm²

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.

---