Известняк и то, что из него получается, окружает человека всю жизнь. Большинство людей даже не задумывается над этим фактом, хотя штукатурка на стене — производное этой горной породы. Формула известняка очень проста, это обычный карбонат кальция CaCO₃, но рассказать о нем можно куда больше, причем информация эта касается не столько химии, сколько геологии и биологии.
Что такое известняк
Известняк – полезное ископаемое. Бывает светлого или темного окраса. Строение с тонкими либо крупными зернами.
Камень формируется столетиями на дне водоемов из осадочной горной породы. Его находят в местах расположения древних и современных океанов, морей.
В натуральном камне, кроме кальция, также выявляют:
- морские лилии, ежей;
- кораллы;
- ракушек;
- моллюсков;
- брахиоподов;
- фораминифер;
- криноидей;
- окаменелые скелеты рыб.
Основа химического состава – 50―95 % карбоната кальция. От концентрации кальцита зависит плотность минерала и чистота белого цвета. Еще камень содержит 5―50 % кварца, полевых шпатов, опала, доломита, халцедона или каолина (глины). Они окрашивают минерал в серый, розовый, красный, кремовый, черный или голубой цвет.
Известь, её производство и применение, 1961
Состав известняка
Химический состав чистых известняков близок к кальциту, где CaO 56% и CO2 44%. Известняк в ряде случаев включает примеси глинистых минералов, доломита, кварца, реже гипса, пирита и органических остатков, которые определяют название известняков.
Доломитизированный известняк содержит от 4 до 17% MgO, мергелистый известняк — от 6 до 21% SiO2+R2О3. Известняк песчанистый и окремнелый имеет примеси кварца, опала и халцедона.
Принято отражать в названии известняков также преобладающее присутствие органогенных остатков (мшанковый, водорослевый), либо его структуру (кристаллический, сгустковый, детритусовый), или форму породообразующих частиц (оолитовый, брекчиевидный).
Понятие известняка, его химическая формула, как он выглядит на фото
На фото видно, что минерал может выглядеть по-разному. Сложенная из раковин порода (ракушечник) обладает мелкозернистой структурой, а ее родственник мел – тонкозернистой. Мел, мрамор, камни с включениями круглых раковин (нуммулитовые известняки) — все это разновидности известняка. Какой цвет у минерала? На картинке видно, что от природы он белый.
Примеси и их комбинации придают минералу уникальные оттенки.
Характеристика и происхождение известкового минерала
Главным образом известняковый минерал формируется в мелководной среде морского бассейна.
Пресноводные условия тоже позволяют отложиться камню известняку. Привычная для него форма залегания – пласт. Может осаждаться по принципу соли: при испарении вод из озёр и лагун. Но основная масса камня зародилась именно в морских глубинах, где не было интенсивных процессов испарения и высыхания.
Природный механизм формирования минерала начинается с работы живых организмов. Они извлекают из морской воды кальцит и строят раковины. Затем остатки их скелетов скапливаются на донной поверхности в огромной массе. Самый показательный образец формирования карбоната кальцита – это зарождение, рост и отмирание коралловых рифов.
Не редкость, когда на изломе известковой породы обнаруживаются штучные ракушки. Это разновидность получила название ракушечник.
Другие виды тоже названы по видам организмов и продуктам их жизнедеятельности:
- нуммулитовый;
- мшанковый;
- оолитовый.
Отдельной категорией стоит известняк мраморовидный. Он в свою очередь делится на типы массивно-слоистый и тонкослоистый. Под воздействием определённых температур и давления он меняет структуру кристаллов и преобразуется в мрамор.
История и происхождение породы
Известняк использовался в древности. Из него строили храмы богов греки. В Египте обтесанными монолитами выложили пирамиду Хеопса. В России и Мальте из него возводили здания, соборы. Археологи из камня нашли много фигурок, лепнины, предметов интерьера.
Для образования известняка необходима осадочная порода. Она появляется двумя путями. В первом случае это осаждение веществ из горячих растворов, например возле термальных источников. Окаменение происходит в процессе охлаждения.
Во втором варианте на дно оседают остатки рыбьих скелетов, ракушки моллюсков, другие органические элементы. Толща воды способствует их уплотнению с последующим отвердением.
Такую осадочную породу также называют горной. Объяснение простое: оседание происходит длительно на большой площади. В результате получаются массивные пласты с разными окаменелыми минералами. Отложения меняют рельеф дна, образуя возвышенности. После высыхания древних морей на земле остались горы с осадочными породами, где впервые нашли известняк.
Известные «родственники» минерала – мрамор и кальцинированная сода.
Первый образуется в процессе метаморфоза, вызвавшего перекристаллизацию известняка. Во втором отложении есть натрий.
Как образуется в природе, где добывают?
Порода известняк возникает в морях из раковин моллюсков, водорослей, кораллов и прочих жителей морских вод. Для построения панцирей некоторым обитателям морей требуется кальцит, источником которого является вода. Останки крошечных существ скапливаются на дне и под давлением воды цементируются. Их могут скреплять, насыщать минералами растворы и газовые потоки, которые просачиваются сквозь дно.
Пресноводные условия также позволяют отложиться породе. Она может осаждаться по мере выпаривания озер, лагун. Отдельная категория – мраморовидный известняк, который под воздействием температур и высокого давления становится твердым и плотным.
Привычная форма залегания породы – пласт. Способ его добычи зависит от места нахождения, возраста и разновидности известняка. Его извлекают открытым способом, после предварительного обустройства карьера. Для этого снимают верхний слой грунта и глины, затем проводят пиротехнические работы, что позволяет измельчить известняки и отсоединить порции камня. Далее материал погружают в машины и вывозят на переработку.
Первоначально при добыче люди использовали метод ломки – материал изымали ломами и выбивали их пласта с помощью молотов. Альтернативой методике выступили взрывные работы, в результате которых порода измельчается в крошку. С помощью экскаватора ее собирают, погружают в самосвалы и вывозят на заводы для обработки.
В настоящее время можно обойтись без взрыва, для чего вместо ковша экскаватора используется навесной аппарат, который разрыхляет породу. Наиболее выгодна добыча известняка с помощью фрезерного комбайна. Одновременно он добывает, измельчает и осуществляет транспортировку известняка от месторождения до завода по переработке.
Рекомендуем: Потолочная плитка из пенопласта: размеры, отделка, расчет, фото
Виды известняков
По структуре камень делится на такие виды:
- Кристаллический – плотный минерал, по своей структуре близкий к мрамору. Хорошо полируется за счет мелких пор, морозоустойчив.
- Органогенно-обломочный – это всем известный ракушечник, состоящий из остатков морских организмов. Хорошо обрабатывается (пилится, обтесывается), имеет большую пористость. К этому виду также относят рифовый известняк, крайне богатый на остатки морской фауны, и обычный мел – слабосцементированную карбонатную породу (фактически, затвердевший ил теплых морей).
- Обломочно-кристаллический – органогенный детрит, образованный из фрагментов растений, раковин и скелетов животных. Несмотря на мелкие поры, имеет малую прочность и высокую степень водопоглощения.
- Натечный (известковый туф) – формируется в стоячих и проточных подземных водоемах из нерастворимой соли, которая под давлением уплотняется. Камень из стоячих водоемов более плотный, из проточных – пористый и хрупкий.
По происхождению камень делится на:
- Биогенный – это отложения карбонатных остатков морских организмов с небольшой долей карбонатного цемента.
- Хемогенный – образуется в соленой воде или подземных источниках (тот самый туф) путем осаждения извести.
- Обломочный – образуется из угловато-окатанных обломков известняковых пород в ходе их раздробления и смыва.
- Смешанный – следствие одновременного протекания нескольких процессов, в ходе которых формируются карбонатные материалы.
Под воздействием высоких температур и давлений известковая порода постепенно уплотняется и становится более твердой, а ее зернистость уменьшается. В результате получается мрамор – по сути, метаморфизированный известняк с плотной кристаллической структурой. Резкого фазового перехода не происходит, мрамор формируется постепенно, поэтому в природе встречаются промежуточные варианты (например, мраморизированный известняк, одновременно плотный и легко поддающийся резке).
Свойства известняка
Свойства камня разнятся в зависимости от источника происхождения и напрямую зависят от структуры материала. Даже в одном месторождении могут встречаться залежи с различной плотностью, объемной массой и прочностью. Более плотные кристаллические породы хорошо полируются, пористые (например, ракушечник) – легко пилятся и обтесываются.
Физические характеристики материала:
- Плотность – 2700-2900 кг/м³.
- Объемная масса – от 800 кг/м³ (ракушечник) до 2800 кг/м³ (мраморизированные породы).
- Твердость по шкале Мооса – 3.
- Предел прочности при сжатии – от 0,4 МПа (ракушечник) до 300 МПа (кристаллический).
Основа известняка – карбонат кальция (50-95%). Остальное – это кварц, доломит, полевой шпат и другие минералы (5-50%). Именно из-за наличия в составе минералов камень имеет различные оттенки. Цвет известняка преимущественно белый, но в природе в обилии встречаются породы светло-серого, светло-желтого, красноватого, зеленого, бурого оттенка.
Существует даже черный известняк – в его составе в обилии присутствуют нефтепродукты. В целом камень известен мягкими, пастельными тонами и ненавязчивыми цветовыми сочетаниями.
Физически и химически камень-известняк не слишком устойчив. Он растворяется в воде (пусть и медленно), поэтому при использовании камня в отделочных работах он обрабатывается водоотталкивающими составами. Особенно уязвим минерал к воздействию кислот (в частности, уксусной, серной, соляной), причем реакция протекает бурно и быстро, с образованием углекислого газа.
В природных условиях это чревато образованием карстовых пустот, зачастую внушительных размеров. Морозостойкость камня существенно меняется в зависимости от пористости и наличия трещин. Наибольшую морозостойкость (до 400 циклов) имеют мраморизированные породы с плотной кристаллической структурой.
Какое вещество является основой известняка?
Основой известняка является одно и то же вещество – карбонат кальция (формула: CaCO3). Это значит, что, несмотря на изобилие форм и вариантов, у всех известняков имеется и много общего. Прежде всего, это способность постепенно растворяться в воде и кислотах, склонность к намоканию под действием влаги, гигроскопичность, относительная мягкость, благодаря чему он легко обрабатывается.
При нагревании происходит разложение известнякана оксид кальция (СаО) и углекислый газ (СО2). Реакция разложения известняка применяется при производствеизвести. Ещё одна отличительная особенность этого материала – биологическое происхождение большей части его массы, наличие отпечатков моллюсков и других живых существ, чьиосадки становились его частью
Возраст самых древних отложений составляет сотни миллионов лет. Основным местом его образования и накопления были днища морей и водоёмов.
Эта порода интересна ещё и тем, что под действием воды в ней образуются подземные пустоты и пещеры, многие из которых стали рекреационными объектами. Пещеры активно использовались древними людьми.
Месторождения известняка
Самое знаменитое российское месторождение известняка находится близ села Мячково, построенного близ впадения Пахры в Москву-реку. Белый камень мячковского месторождения создал славу белокаменного столичного города. Прочность местных известняков такова, что из отдельных разновидностей породы производились жернова для мельниц и мостовой камень.
Одно из крупнейших в Европе месторождений известняка и доломита находится на Украине, в Еленовке Донецкой области. Разработка еленовских залежей ведется всего полтора века, что для известняковых копей – детский возраст. Наиболее древние известняковые карьеры успешно эксплуатируются по нескольку тысяч лет.
Применение известняка в историческом прошлом
Издавна этот природный камень используется человеком при строительстве и в других областях своей деятельности. В прошлом из известняка создавали здания, храмы, соборы и другие постройки и сооружения. Известняк внёс наибольший (среди других пород) вклад в культуру, историю и быт прежней России.
С ним связаны такие широко известные выражения, как «белокаменная Москва», «белокаменная летопись», «белокаменная архитектура». Причиной их появления стал белый известняк, добываемый в районе села Мячково в Московской области. Именно он и шёл на строительство зданий и сооружений в средней полосе Европейской части России.
Знаменитые Египетские пирамиды тоже были построены из известняка.
Пирамиды из известняка
По пришествию тысячелетий они неплохо сохранились, что могло быть связано с отсутствием дождей, которые могут стать причиной коррозии этого материала. Другой пример использования известняковых пород – это Великая Китайская стена. Несмотря на воздействие влаги и кислотных дождей, она продолжает выполнять свою, теперь уже рекреационную, функцию, привлекая ежегодно огромное количество посетителей из разных стран мира.
В странах Средиземноморья известняк – одна из самых распространённых горных пород. Поэтому многие здания там сооружают на основе этого материала. Особенно отличилось в этом отношении государство Мальта, где почти все строения сложены из известняка. Этот камень активно использовался и при строительстве зданий в древней Греции и Риме.
Разновидности известняка по разным критериям
Существует несколько критериев, по которым классифицируют горную породу. Наиболее важные их них – структурные особенности, текстура, оттенок, наличие примесей. По происхождению известняка различают такие его виды:
- органогенные известняки (например оолитовый, нуммулитовый): в них много раковин некогда живших моллюсков;
- хемогенные – известняки, образованные в результате химических процессов, происходящих в природе;
- обломочные – включают элементы ранее существовавших и разрушенных морских рифов.
По структуре и текстуре
Ключевые критерии, по которым классифицируют камни – размер зерен и текстура (показатель соотношения разных по строению частей породы). По этим параметрам выделяют известняки:
- мелкозернистые, в составе этого известняка зерна видны невооруженным взглядом;
- тонкозернистые (мел);
- оолитовые (на общем фоне выделяются укрупненные образования из кальцита – оолиты);
- пористые: туф, ракушечник;
- слоистые: напоминают в разрезе пирог из разных по составу и оттенку слоев.
По характеристикам минерального состава и химических примесей
По особенностям минерального состава и наличия примесей выделяют известковые породы:
- Доломитизированные. В структуре этих известняков присутствует оксид магния. При повышении концентрации этого химического элемента в доломитизированном известняке происходит образование доломитов – карбонатных пород осадочного типа.
- Глинистые. В их составе обнаруживают примеси глины, превышение которых выше нормы ведет к образованию мергеля – (глина – 25-50%, остальное – карбонат).
- Коралловые. Образуются в теплых морях и отличаются пористой консистенцией.
- Мраморированные. Характеризуются высокой плотностью, по описанию могут включать древние окаменелости.
- Мшанковые. В их структуре находятся отмершие водоросли и примеси глины.
- Меловые. Состоят из остатков водорослей и древних моллюсков. Иногда в них есть небольшая примесь песка и глины.
- Битуминозные. Редкий вид породы, в которой находят примеси нефтепродуктов (битума).
По цвету минерала
В чистом виде порода имеет белый или светло-серый цвет. Примеси и химические элементы в белом камне придают известняку следующие оттенки:
- Марганец. Окрашивает породу в красный, розовый, бурый цвет.
- Железо. Придает камню желтый, бежевый, коричневый тон.
- Водоросли. Причина голубой и синей окраски породы.
- Органические вещества. Делают минерал темным, почти черным.
Технические параметры известняка
Природный известняк отличается прочностью, твердостью. При дроблении образует неровный излом. В воде не размокает. Физические свойства породы позволяют ее использовать в строительстве.
Обычно карбонатное соединение белого, серого цвета. Но в зависимости от присутствия примесей меняется внешняя окраска и техническая характеристика известняка. Содержащиеся в образовании минералы не только меняют цвет, но и влияют на прочность, устойчивость и определяют сферу применения.
Углистое вещество окрашивает породу в черный цвет, желтую окраску определяет присутствие гидроокислов железа, а зеленоватую – глауконит.
Описание технических параметров материала содержится в паспорте месторождения. Информация, собранная в документе, полностью отражает свойства породы и ее соответствие государственным стандартам, регламентируемым законодательно.
Структура известняка позволяет выделять виды горной породы. Текстура минерального образования однородная, иногда присутствуют поры и каверны (пустоты).
Воздействия климатических условий на свойства известняка
Горная порода ценится как строительный материал за свою невысокую плотность, податливость пилящим и режущим инструментам, отличные адгезийные свойства и разнообразие внешних достоинств.
Влажные климатические условия заметно снижают прочность известняка. Причем камень отличается неоднородностью породы, поэтому и плотность здесь присутствует разная. На этот важный момент необходимо обратить особое внимание.
На прочность материала и длительность его эксплуатации влияет его морозостойкость. Данный параметр намного выше у кристаллических известняков, но при отсутствии пор и трещин в материале.
Чтобы предотвратить разрушение природного материала при его применении, необходимо обязательно учитывать упомянутые выше свойства известняка.
Чем характеризуются образования
Среди карбонатных отложений различают такие виды известняков:
- плотные карбонаты (отличаются однородной структурой);
- оолитовые образования сферической формы;
- туфы – образования с крупными порами, отличающиеся прочностью и легко поддающиеся обработке (полировке, шлифовке);
- травертин – натечные образования;
- глинистые и битуминозные известняки.
Коралловый известняк в отложениях дополнен примесью раковин фораминифер и моллюсков, панцирей иглокожих. Порода, слагающая современные рифы, отличается твердой пористой структурой и состоит из скелетов колоний полипов.
Путиловский известняк известен как основной строительный материал, использованный при проведении строительства города Санкт-Петербурга. Название породы связано с Путиловским месторождением, находящимся поблизости.
Плотность известняка средняя, он не разрушается под воздействием ударных нагрузок, отличается устойчивостью к истиранию, агрессивной кислой среде и солям. В нем присутствуют мелкие пустоты, образованные в результате выщелачивания породы.
Цвет известняка серый, чередующийся с темно-серой окраской. Кристаллическое минеральное образование органогенного происхождения содержит доломит (2-25 %), зерна глауконита (до 20 %), фосфаты (2-3 %), зерна силикатного соединения (кварца).
Из-за внешней схожести известняк часто принимают за мрамор. Различие между породами состоит в форме их образования. Например, черный мрамор Порторо, из которого создают скульптуры, представляет собой осадочную породу. Структура известняка отличается от мрамора.
Образование мрамора происходит в процессе метаморфических изменений и перекристаллизации породы. В нем не содержится никаких следов окаменелостей.
Если процесс преобразования не завершен, то в результате возникает мраморный известняк. Именно эта порода содержит белые кальцитовые включения биогермов (кораллов), раковин, обломков скелетов других морских жителей.
Петрографическое и минералогическое определение породы – «мраморовидный известняк». В литературе по инженерной геологии в разделе, посвященном классификации типов горных пород, не полностью преобразованный известняк называется мрамором.
Доломитизированный известняк – это осадочная горная порода серого и темно-серого цвета, состав которой формируют кальцит и доломит. Минеральный состав образований формируют включения гипса, ангидрита и кремния, полевых шпатов, пирита, глинистого вещества и реликтов флоры (синие водоросли).
Прочность известняка, в состав которого входит карбонат магния (около 40 %), при сжатии составляет 400-1300 кгс/см², твердость доломитов по шкале Мооса – 3,5-4,5.
Преимущества использования известняка
По сравнению с другими материалами известняк обладает следующими преимуществами:
- Несомненным преимуществом известняка является высокая экологичность;
- Он отлично поддается обработке, что позволяет придать ему практически любую форму и фактуру;
- В отличие, например, от кирпича или облицовочной плитки известняк очень долго сохраняет свой внешний вид. Даже в том случае, если его поверхность подвергается постоянным воздействиям неблагоприятных погодных факторов. Именно поэтому известняк часто используют при облицовке цоколей здания;
- Известняк имеет пористую структуру, что позволяет ему отлично поглощать влагу из окружающей среды. Поэтому влажность в помещении будет на оптимальном уровне;
- Высокие тепло- и звукоизоляционные характеристики делают материал идеальным для внешней и внутренней отделки.
Как видно, известняк является отличным материалом, который может быть использован во многих отраслях, преимущественно, в строительной сфере. Отличные его качества позволяют с уверенностью сказать, что это наилучший материал в своей категории.
Основные сферы, где применяют известняк
За весь период своего существования люди глубоко познали свойства этого природного дара и научились применять его с максимальной пользой. Вот основные области человеческой деятельности, где известняк выступает важным материалом:
- Строительство. Разновидности камня здесь пригодились во всем: в возведении устойчивых многоэтажек, в облицовке фасадов и для мощения поверхностей.
- Ландшафтный дизайн и архитектура. Простота обработки и декоративные свойства в этих областях ценятся высоко, особенно если речь идёт о слоистых типах минерала с характерным рельефом выветривания.
- Производство отделочных материалов. Здесь акцент делается не на декоративность, а на органику происхождения камня.
- Меловые породы камня идут на изготовление карандашей-мелков, и в составы зубных порошков, и в производство дорогой качественной бумаги.
- Кабельное производство не обходится без покрытия сварочных электродов известняковыми составами.
- Полиграфия широко применяет литографический известковый камень для создания высокохудожественных гравюр.
- Ювелирное дело. Ценятся полупрозрачные образцы пастельной гаммы. Лучшие дизайнерские и декоративные сочетания получаются с серебряными и мельхиоровыми оправами.
Где используется известняк
В последнее время этот материал часто используют при строительстве и облицовке. Им отделывают стены, полы, лестницы, карнизы, перила, плинтусы и арки. Некоторые виды известняка применяют в качестве декоративного материала. Он часто используется при строительстве дорог и насыпей. Доломитовый известняк нашёл применение при изготовлении строительных смесей.
Некоторые разновидности данной породы используют для получения цемента и извести.
Известняковая порода применяется для мощения дорожек и создания половых покрытий. Сейчас очень популярна известняковая плитка для пола. Её делают по типу мозаики. Она неплохо подходит для кухни, коридора, ванной, прихожей. Такая плитка обойдётся существенно дешевле мраморной, но по внешнему виду и некоторым другим качествам она не уступает ей.
На садовых и дачных участках известняком выкладывают садовые дорожки, днища водоёмов, фонтанов; его используют при строительстве оград, оформлении цветочных клумб и скверов. Слой из обломков известняка хорошо удерживает влагу, а при сильном дожде способствует впитыванию её в грунт.
Дорожки из известняка
В художественном творчестве этот камень имеет большое значение при создании скульптур. В качестве фильтрующего материала его используют в фильтрах для воды.
В промышленности этот материал является сырьём при производстве лакокрасочной продукции, пластических масс и резины. В качестве источника кальция его используют в технологической цепочке производства стекла. Белая краска для бумаги так же не обходится без продуктов, получаемых из этого материала. Такие, казалось бы, разные изделия, как плитка для стен и пола, черепица, трубы, линолеум, тоже включают в свой состав известняк.
В химической промышленности он нужен при изготовлении зубных паст, крема для обуви, чистящих средств.
Свойства и применение известняка
Применяют минерал везде с учетом его свойств. На прочность известняка влияет внешняя среда. Строительные материалы будут долго служить в сухом климате без резких температурных перепадов. При затяжных дождях поверхность изделия набирает влагу, может размываться. В случае внезапных заморозков влажные плиты начинают трескаться.
В условиях российского климата, для уличных работ и отделки фасадов подходит только один вид известняка – Юрский мраморизованный известняк, добывающийся в Германии. Данный камень сертифицирован в России и соответствует требованиям ГОСТ 9480-2012, ГОСТ 23342-2012 и ГОСТ 9479-2011. Согласно протоколу испытаний, юрский камень легко выдерживает 150 циклов зима/лето, что является основным требованием для получения сертификата и разрешения на облицовку фасадов городских зданий.
Поэтому для применения в промышленности известняковый камень подлежит стандартизации. В маркировке указывают заглавные буквы названия и размера камня, процентное соотношение окисей микроэлементов.
Источник: zolotoe-runo-sl.ru
Известняк — свойства, характеристики, состав, добыча и применение
Известняком называется натуральный камень мягкой осадочной породы, имеющий органическое или органо-химическое происхождение. Основным элементом, входящим в состав известняка, является карбонат кальция (кальцит). Кроме этого, в известняке также могут содержаться примеси кварца, фосфата, кремния, глинистые, а также песчаные частицы, известковые остатки скелетов микроорганизмов.
Способы классификации
Все известняковые породы делятся на виды, в зависимости от их происхождения, состава примесей, по строению и структуре.
Разновидность известняка
По природе возникновения они могут быть:
- Органогенными (биогенного происхождения). Органогенный известняк образуется в процессе накопления на дне древних морей окаменелостей ракушек и других морских обитателей древности. Большинство известняков имеет такое происхождение. Например, к ним относятся рифовый, шламовый и ракушечный известняк.
- Хемогенными. Причиной возникновения хемогенных известняков являлось выпадение карбоната кальция в ходе химических реакций. Примером является пелитоморфный известняк.
- Вторичными. Это так называемый обломочный известняк, который образовался при разрушении ранее существовавших известняков.
Мраморизованный известняк
По составу примесей наиболее часто встречающиеся известняковые породы делят на:
- Мраморизованный известняк. Он образуется в процессе постепенного уплотнения этой породы в земной коре и является переходной стадией между известняком и мрамором. Мраморизованный известняк отличается более высокой плотностью.
- Доломитизированный известняк (доломиты). Такая порода содержит до 17 процентов магния.
- Мергели. Содержат большой процент глины в виде примеси.
По структуре известняковые породы могут быть плотными, мраморовидными, пористыми, землистыми. Для мраморовидных известняков характерна чёткая кристаллическая структура. Землистые известняки, напротив, отличаются хрупкостью и рыхлостью.
По цвету: белые (например, мячковский известняк, белый известняк), сероватые, буроватые, желтоватые, светло-розовые, коричневатые, красноватые (красный известняк); реже встречаются тёмные цвета. Цвет и его насыщенность говорят о количестве и составе примесей, вкраплений.
По особенностям применения известняковые породы делят на:
Молотый известняк
- Молотый известняк. Имеет порошкообразный вид. Используется в строительстве для приготовления смесей. Молотый известняк может использоваться в качестве удобрения. Также молотый известняк можно использовать в качестве подкормки.
- Металлургический (известняк флюсовый). Применяется при выплавке металла и производстве сплавов.
- Строительный (известняк для облицовки). Используется в целях облицовки зданий и помещений. Облицовочный известняк может обладать хорошим декоративными качествами.
- Блоковый. Применяется для сооружения зданий.
- Пиленый известняк. Выпускается в виде плит. Его используют для внутренней и наружной отделки зданий.
- Бутовый. Состоит из отдельных булыжников. Бутовый камень используется при строительстве фундаментов (бутовый фундамент). Бутовый фундамент отличается большой прочностью и долговечностью.
История и происхождение породы
Известняк использовался в древности. Из него строили храмы богов греки. В Египте обтесанными монолитами выложили пирамиду Хеопса. В России и Мальте из него возводили здания, соборы. Археологи из камня нашли много фигурок, лепнины, предметов интерьера.
Для образования известняка необходима осадочная порода. Она появляется двумя путями. В первом случае это осаждение веществ из горячих растворов, например возле термальных источников. Окаменение происходит в процессе охлаждения.
Во втором варианте на дно оседают остатки рыбьих скелетов, ракушки моллюсков, другие органические элементы. Толща воды способствует их уплотнению с последующим отвердением.
Такую осадочную породу также называют горной. Объяснение простое: оседание происходит длительно на большой площади. В результате получаются массивные пласты с разными окаменелыми минералами. Отложения меняют рельеф дна, образуя возвышенности. После высыхания древних морей на земле остались горы с осадочными породами, где впервые нашли известняк.
Известные «родственники» минерала – мрамор и кальцинированная сода.
Первый образуется в процессе метаморфоза, вызвавшего перекристаллизацию известняка. Во втором отложении есть натрий
Где добывается известняк
Добывание известняка
Данная порода имеет практически повсеместное распространение, а запасы этого полезного ископаемого огромны и никогда не будут исчерпаны. Добывают её открытым способом на карьерах. Для этой цели привлекается тяжёлая техника; может использоваться метод подрыва пласта. Огромные напластования известняка имеются в Северной Америке, в Европе и в России.
В нашей стране более богата им западная часть. В частности, хребты Кавказских гор нередко целиком сложены из этой породы. Большое количество месторождений имеется и в центре Европейской части России: Московской, Тульской, Воронежской, Белгородской и других областях. Крупные месторождения известняка разрабатываются на востоке Украины (Донбасс). В Крыму имеются месторождения редких известняков.
Лечебные и магические свойства минерала
Органический и чистый состав известняка позволяет успешно пользоваться его целебными свойствами. Это эффективный антисептик, который блокирует распространение инфекции по всему организму. Именно поэтому природный камень, не вызывающий аллергических реакций, в ограниченных количествах используется народными целителями для облегчения состояний при многих заболеваниях.
Магическое действие известняка аналогично силе кальцита. Он так же развивает в людях интуицию, способность предвидеть действия и последствия
Своей энергетикой камень на эмоциональном уровне притягивает к своему хозяину внимание окружающих. Это свойство часто используют девушки для приворота к себе понравившегося парня
Известняк в истории
Известняк по праву может называться древнейшим строительным материалом, существует более двух сотен его разновидностей. Известняк применялся при постройке Египетских Пирамид, Китайской стены, храма Джгантия на Мальте. Тот факт, что все вышеперечисленные объекты сохранились до наших дней, доказывает прочность и долговечность этого удивительного материала: изделия из известняка не теряют форму долгие годы.
На Руси известняк начали применять ещё в 12 веке – тогда он использовался для строительства храмов. Впоследствии, многие столетия спустя, этот материал нашёл применение не только в строительстве, но и в искусстве интерьерного дизайна.
Какое вещество является основой известняка?
Основой известняка является одно и то же вещество – карбонат кальция (формула: CaCO3). Это значит, что, несмотря на изобилие форм и вариантов, у всех известняков имеется и много общего. Прежде всего, это способность постепенно растворяться в воде и кислотах, склонность к намоканию под действием влаги, гигроскопичность, относительная мягкость, благодаря чему он легко обрабатывается.
При нагревании происходит разложение известнякана оксид кальция (СаО) и углекислый газ (СО2). Реакция разложения известняка применяется при производствеизвести. Ещё одна отличительная особенность этого материала – биологическое происхождение большей части его массы, наличие отпечатков моллюсков и других живых существ, чьиосадки становились его частью
Возраст самых древних отложений составляет сотни миллионов лет. Основным местом его образования и накопления были днища морей и водоёмов.
Эта порода интересна ещё и тем, что под действием воды в ней образуются подземные пустоты и пещеры, многие из которых стали рекреационными объектами. Пещеры активно использовались древними людьми.
Свойства известняка
Свойства известняка
Физические свойства существенно зависят от его состава и структуры.Твёрдость сильно варьирует в зависимости от его разновидности. Рыхлые породы (например, ракушечник) имеют объёмную массу всего 800 кг/м3, тогда как у известняков с кристаллической структурой она может достигать 2900 кг/м3. Способность с сжимаемости зависит от пористости и составляет от 0,4 МПа до 300 МПа.
Наименьшее сопротивление при сжатии характерно для ракушечника, а наибольшее – для породы кристаллического типа. При намокании она становится менее твёрдой, её прочность уменьшается. На одном и том же месторождении могут присутствовать известняки с различным показателем прочности. Для рыхлых пород типа ракушечника и мела характерны высокая истираемость и дробимость.
В целом, эти показатели у известняка выше, чем, к примеру, у гранита или мрамора. Хрупкие известняки обладают меньшей морозостойкостью, плохо полируются, но зато легко пилятся и приобретают нужную форму. Более плотные варианты этой породы, напротив, хорошо полируются, но при этом тяжелее пилятся. У них и более высокая морозостойкость – от 300 до 400 циклов замерзания и последующего размораживания.
Влияние климатических условий
Известняк является очень ценным строительным материалом, ввиду своей невысокой плотности, доступности различным методам обработки и широким спектром разнообразия внешних показателей.
Условия влажного климата с повышенным уровнем влажности способствуют снижению прочности породы. Здесь важным фактором является неоднородность структуры данного материала и его разнообразный спектр плотности, который необходимо учитывать при выборе разновидности строительного материала и условий, в которых он будет эксплуатироваться.
Уровень прочности и время эксплуатации также зависят от морозоустойчивости породы. Высокой морозостойкостью обладают кристаллические разновидности известняка, но только если в них отсутствуют поры и трещины.
Для предотвращения внезапного разрушения строительного материала при его эксплуатации, необходимо в обязательном порядке принимать к сведению его вышеупомянутые характеристики.
Применение ракушечника
Благодаря своим исключительным качествам этот натуральный камень просто незаменим как в строительстве жилья, так и для прочих целей. Но есть несколько нюансов, которые необходимо знать. Из-за различия плотности, прочности, цвета, структуры ракушечника, при покупке необходимо просматривать каждый блок на наличие сквозных отверстий и проверять марку изделия. Марку легко проверить на удар: насколько сильно расколется блок.
Вес блока должен быть не менее 16 кг, как гарантия необходимой прочности и плотности. Самое объемное применение, конечно, в строительстве домов. Блоки с необработанной пиленой поверхностью можно использовать в возведении стен, заборов, арок. Низкая теплопроводность стен из ракушечника обеспечит помещению комфортное тепло зимой и освежающую прохладу летом.
Для районов со средним климатом достаточно ширины стен в 40 см. Этот материал «дышащий», поэтому через него легко испаряется лишняя влага, в доме всегда сухо и сохраняется оптимальная влажность воздуха. А это предотвращает появление плесени. Хорошая звукоизоляция не позволит уличному шуму отвлечь от наслаждения отдыхом. Целительные свойства гарантируют улучшение самочувствия и хорошее настроение.
Прочность и инертность камня служат залогом долговечности здания. В истории немало памятников архитектуры, построенных из ракушечника и сохранившиеся в отличном состоянии до наших дней.
Пористость поверхности способствует крепкому сцеплению с бетоном, причем слой раствора может быть минимальным, практически бесшовная кладка. А это снова положительно сказывается на стоимости строительства.
Благодаря большим размерам блоков с ними легко работать: не требуется такого мастерства, как при работе с кирпичом, вполне справитесь сами. Достаточно правильно установить уровень. Класть можно на любой фундамент, никаких особых требований к нему нет.
Еще один плюс в пользу ракушечника: блок можно легко распилить на куски необходимых размеров обычной болгаркой с кругом не менее 180 мм. Они потребуются в местах стыка стен и балок перекрытия, в дверных и оконных проемах.
Плитка из ракушечника идеальна для наружной отделки фасадов. Малый вес не создает дополнительной нагрузки на фундамент. Ее полированная поверхность не нуждается в дополнительной обработке.
Натуральный цвет гармонирует с окружающей природой. Перед облицовкой стены также не требуют особой подготовки: высокая степень сцепления ракушечника с бетоном гарантирует надежное крепление на фасаде и скроет его неровности. Только для раствора бетона необходимо использовать мелкий речной песок. Если есть желание, то плиты легко открашиваются в любой цвет. Пористая структура хорошо и надолго впитывает краску.
Полированные плиты также применяют в отделке интерьеров помещений, облицовке каминов и печей. Легкость распиливания позволяет придать каминам любые формы и очертания. Низкая теплопроводность будет обеспечивать внешней поверхности блока приятное тепло, несмотря на жар внутри очага.
В районах с повышенной влажностью, частыми дождями, обильными снегопадами, после окончания строительства, стены необходимо обработать гидроизолирующими средствами, либо сделать обшивку из дерева, кирпича с зазором для вентиляции. Также можно использовать утеплители из минваты или паропроницаемую штукатурку. Если рядом с домом проходит дорога, то можно обработать фасад специальным составом, предотвращающим оседание продуктов сгорания. Также есть средства защиты от любителей рисовать на стенах.
Из ракушечника можно вырезать различные предметы декора: скульптуры, вазоны, различные подставки.
Неповторимый рисунок завитков ракушек на срезе придаст изделиям изящность и легкость. Обработав поверхность защитным составом, можно обеспечить им, без преувеличения, вечную жизнь.
Шероховатая (брусчированная) поверхность плит из ракушечника устойчива к истиранию и поэтому используется для облицовки ступеней лестниц, крыльца, дорожек, площадок внутри двора. Там, где необходимо снизить или совсем убрать скольжение.
Суммируя все вышесказанное, ракушечник – прекрасный материал для создания красивого, надежного и комфортного дома на долгие годы.
Описание камня
Ракушечник – камень, образованный минеральными остатками панцирей и раковин морских обитателей. Возраст породы составляет более 500 миллионов лет. Натуральный камень имеет молочно-белый или желтоватый цвет, пористую поверхность. В природе залегает огромными подземными пластами.
Разновидности и марки минерала
Известняк ракушечник большей частью состоит из извести. Разновидности его определяются формой и примесями:
В строительстве выделяют несколько марок минерала. Они различаются по размеру пор: М-15, М-25, М-35. Цифра в данном случае означает прочность. Чем мельче поры, тем прочнее камень. Марка М-35 имеет наибольший показатель механической прочности.
Также имеет значение количество извести в составе породы. Если порода содержит много песка и мало извести, она будет хрупкой и сыпучей. Идеальное соотношение – 65 % извести, 35 % песка.
Смотрите видеообзор про камень:
Добыча известняка
При добыче известняка применяются несколько способов его извлечения из земных недр. К таким способам относятся:
- открытый карьерный способ. Считается наиболее распространенным. При данном методе происходит снятие верхнего грунтового слоя и образование карьера, в котором могут осуществляться пиротехнические работы, путем которых порции известняка измельчаются и отсоединяются. Следующий этап данного способа заключается в транспортировке камня в места его переработки. Для данного процесса используются карьерные автомобили.
- взрывной способ. При этом происходит вскрытие залежей путем снятия с них земли бульдозерами. После этого также снимается с них глина и некондиционные известняки. В таких местах, где добывают известняк, формируются скважины, в которые закладывается взрывчатка. При правильной организации данного процесса, отламываются довольно крупные известковые пласты, которые вывозятся самосвалами на дальнейшую обработку.
- добыча фрезерным комбайном. Данный способ механически преобразует породу в крошку. Таким образом, выполняются одновременно несколько процессов – измельчение, погрузка и перевозка.
Стоит отметить, что после извлечения известняка карьер следует засыпать землей, а также засадить травами и растениями. Обычно данные действия осуществляются в местах крупных месторождений. На мелких месторождениях, в основном, известняк добывается с помощью взрывного способа. Из таких месторождений извлечение камня осуществляется в виде блоков, имеющих прямоугольную форму. Это происходит по причине создания контурных щелей.
Стоит отметить, что каждый из способов в той или иной мере экономически затратный. Однако, одним из наиболее дешевых вариантов считается добыча камня с помощью экскаватора и гидравлического разрыхлителя. Но существует самый экономичный способ, заключающийся в использовании добычного комбайна. Данный способ примерно на 7% дешевле от предыдущего.
Как образуется в природе, где добывают?
Порода известняк возникает в морях из раковин моллюсков, водорослей, кораллов и прочих жителей морских вод. Для построения панцирей некоторым обитателям морей требуется кальцит, источником которого является вода. Останки крошечных существ скапливаются на дне и под давлением воды цементируются. Их могут скреплять, насыщать минералами растворы и газовые потоки, которые просачиваются сквозь дно.
Пресноводные условия также позволяют отложиться породе. Она может осаждаться по мере выпаривания озер, лагун. Отдельная категория – мраморовидный известняк, который под воздействием температур и высокого давления становится твердым и плотным.
Привычная форма залегания породы – пласт. Способ его добычи зависит от места нахождения, возраста и разновидности известняка. Его извлекают открытым способом, после предварительного обустройства карьера. Для этого снимают верхний слой грунта и глины, затем проводят пиротехнические работы, что позволяет измельчить известняки и отсоединить порции камня. Далее материал погружают в машины и вывозят на переработку.
Первоначально при добыче люди использовали метод ломки – материал изымали ломами и выбивали их пласта с помощью молотов. Альтернативой методике выступили взрывные работы, в результате которых порода измельчается в крошку. С помощью экскаватора ее собирают, погружают в самосвалы и вывозят на заводы для обработки.
В настоящее время можно обойтись без взрыва, для чего вместо ковша экскаватора используется навесной аппарат, который разрыхляет породу. Наиболее выгодна добыча известняка с помощью фрезерного комбайна. Одновременно он добывает, измельчает и осуществляет транспортировку известняка от месторождения до завода по переработке.
Применение известняка
Известняк сейчас популярный материал и разнообразное решение использования находят ландшафтные архитекторы, декораторы, дизайнеры. Этот материал занимает лидирующие позиции.
В первую очередь известняк используют как строительный материал. Из этого материала можно построить даже многоэтажный дом, благодаря прочности некоторых видов.
Также известковую породу можно использовать для облицовки строений или оформлении дорожек.
Натуральная известковая порода может быть выразительным элементом декора
Как видим, известняк может использовать как самостоятельный материал, но его применяют также и как незаменимый добавочный элемент. Например, применение его в цементе.
Известный известняк белого цвета — мел. Мы знаем его как средство рисования, он является составляющим элементом зубного порошка и некоторых отделочных материалов, используется при изготовлении бумаги высокого сорта и даже металлических конструкций. Мел является основным материалом покрытия сварочных электродов
Затруднено было бы производство без мела кабельных, резиновые изделий.
Литографический известняк известен полиграфистам. Природный камень, физические свойства которого дают возможность создавать на его поверхности художественные гравюры на высоком профессиональном уровне.
Применяем известняк и доломит и в металлургической промышленности. А известняковая минеральная вата является лучшим изолирующим материалом в теплотехнике. Даже в пищевой индустрии можно найти применение известняка, например при производстве сахара. Ну а в химической отрасли его использование безгранично.
Химические способы уплотнения мрамора и известняка
Для повышения устойчивости к климатическим факторам пористых естественных и искусственных каменных материалов, могут применяться гидрофобизирующие кремнеорганические соединения и флюады (кремнефториды магния и цинка). Последние предназначаются для поверхностной обработки скульптуры из бетона, мрамора и известняка. При флюатировании в результате химического взаимодействия кремнефторида с гидратом окиси или карбонатом кальция, присутствующем в мраморе, и известняке, происходит уплотнение пор и капилляров, вследствие чего уменьшается водопоглощение и повышается прочность и морозостойкость каменного материала, уменьшается запыляемость поверхности скульптуры.
Известняки-ракушечник
Известняки-ракушечники представляют собой осадочные породы в виде скопления мелких раковин, сцементированных известковыми отложениями. Они отличаются от обычных мелкопористых известняков ноздреватой крупнопористой структурой.
Известняки-ракушечники применяют в строительстве в виде строительного камня. Способность легко распиливаться, небольшая плотность ( от 0 8 до 1 8 г / см3), малая теплопроводность — характерные свойства этого материала.
Известняки-ракушечники применяют в строительстве. Способность легко распиливаться, небольшая плотность ( от 0 8 до 1 8 г / см3), малая теплопроводность — все это позволяет уменьшить толщину наружных стен зданий по сравнению с кирпичными, что Снижает стоимость строительства.
В южных районах страны органогенные известняки-ракушечники являются распространенным материалом для кладки стен; наиболее же плотные разновидности известняков используют для кладки фундаментов, наружной ( отчасти и внутренней) облицовки стен, а щебень применяют как заполнитель для бетона.
Органогенные известняки ( например, известняки-ракушечники) могут быть сложены целыми раковинами или обломками раковин различных морских беспозвоночных, а также остатками известковых водорослей.
Гидрогеологический разрез промплощадки 3NI 4 по линии I-I. |
Неогеновые отложения — мелкие глинистые пески, серые извеетковнстые глины, известняки-ракушечники, а палеогеновые — плотные вязкие глины, известковистые песчаники и мелкие глауко-нито-кварцевые пески.
Природные пористые заполнители представляют собой в основном пористые горные породы вулканического ( пемзы, шлаки, туфы, крупнопористые базальты) и осадочного происхождения ( пористые известняки, известняки-ракушечники, опоки), предназначенные для применения в качестве заполнителей для бетона и для теплоизоляции.
Основные показатели физических свойств морских неогеновых глинистых пород. |
Карбонатные породы наиболее широко представлены в понтичес-ком ярусе северного Причерноморья. Известняки-ракушечники мэотиса обладают несколько более высокими прочностными характеристиками.
Водопоглощенне гипса, гидрофобизированного 5 % — ными растворами кремнийорганических гидрофобизаторов. |
Природные камни широко распространены в качестве облицовоч-ых материалов для отделки многих уникальных сооружений. Известняки, известняки-ракушечники, опоки, фелъзитовые туфы, некоторые дациты и андезиты и другие материалы, обладающие декоративными качествами, недолговечны из-за низкой атмосферостойкости, значительного водопоглощения и выветривания. Гидрофобизация кремнийорганическими соединениями природных каменных материалов сохраняет их декоративные качества и повышает атмосферо-стойкость.
Природные каменные материалы применяются в строительстве в качестве стеновых, облицовочных и отделочных материалов. Известняки, известняки-ракушечники, опоки, туфы и другие материалы обладают высокими архитектурно-декоративными качествами, однако значительное водопоглощение и низкая погодостойкость ограничивают их применение в строительстве.
Иэвестково — мергелистые отложения представлены несколькими разновидностями известняков и мертелей. Преимущественное распространение имеют известняки-ракушечники.
Помимо глинистых пород в составе миоценовых отложений встречаются пески, песчаники, известняки. Карбонатные породы ( известняки-ракушечники, песчанистые известняки) приурочены главным образом к; мэотическому и сарматскому ярусам.
Чем характеризуются образования
Среди карбонатных отложений различают такие виды известняков:
- плотные карбонаты (отличаются однородной структурой);
- оолитовые образования сферической формы;
- туфы – образования с крупными порами, отличающиеся прочностью и легко поддающиеся обработке (полировке, шлифовке);
- травертин – натечные образования;
- глинистые и битуминозные известняки.
Коралловый известняк в отложениях дополнен примесью раковин фораминифер и моллюсков, панцирей иглокожих. Порода, слагающая современные рифы, отличается твердой пористой структурой и состоит из скелетов колоний полипов.
Путиловский известняк известен как основной строительный материал, использованный при проведении строительства города Санкт-Петербурга. Название породы связано с Путиловским месторождением, находящимся поблизости.
Плотность известняка средняя, он не разрушается под воздействием ударных нагрузок, отличается устойчивостью к истиранию, агрессивной кислой среде и солям. В нем присутствуют мелкие пустоты, образованные в результате выщелачивания породы.
Цвет известняка серый, чередующийся с темно-серой окраской. Кристаллическое минеральное образование органогенного происхождения содержит доломит (2-25 %), зерна глауконита (до 20 %), фосфаты (2-3 %), зерна силикатного соединения (кварца).
Из-за внешней схожести известняк часто принимают за мрамор. Различие между породами состоит в форме их образования. Например, черный мрамор Порторо, из которого создают скульптуры, представляет собой осадочную породу. Структура известняка отличается от мрамора.
Образование мрамора происходит в процессе метаморфических изменений и перекристаллизации породы. В нем не содержится никаких следов окаменелостей.
Если процесс преобразования не завершен, то в результате возникает мраморный известняк. Именно эта порода содержит белые кальцитовые включения биогермов (кораллов), раковин, обломков скелетов других морских жителей.
Петрографическое и минералогическое определение породы – «мраморовидный известняк». В литературе по инженерной геологии в разделе, посвященном классификации типов горных пород, не полностью преобразованный известняк называется мрамором.
Доломитизированный известняк – это осадочная горная порода серого и темно-серого цвета, состав которой формируют кальцит и доломит. Минеральный состав образований формируют включения гипса, ангидрита и кремния, полевых шпатов, пирита, глинистого вещества и реликтов флоры (синие водоросли).
Прочность известняка, в состав которого входит карбонат магния (около 40 %), при сжатии составляет 400-1300 кгс/см², твердость доломитов по шкале Мооса – 3,5-4,5.
Характеристика минерального состава породы
В таблице величин твердости по Моосу камень известняк занимает 3-е место по мере возрастания показателей. Его твердость соответствует 3, а плотность зависит от содержания примесей, в том числе доломита, кварца и других минералов.
Вещества, входящие в химический состав известняка, могут разрушаться под действием воды, медленно разлагаться на соответствующие основания с выделением углекислого газа. Эти природные процессы являются источниками газа для минеральных вод и факторами, способствующими образованию карстовых пещер в земных глубинах.
При повышении температурного градиента до 200°C камень быстро разлагается, а в результате обжига образуется известь.
Формула известняка, состоящего из кальцита, — это CaCO3. Если состав содержит доломит, то химическая формула включает магний CaMg(CO3)2. Известняковая горная порода, состав которой формируют раковины и их обломки, называется ракушечник (ракушняк).
Цвет минерала обычно белый или серый, но примеси органических веществ изменяют породу, привнося черный и темно-серый оттенки. Наличие соединений железа в разных концентрациях придает желтую, красную или коричневую окраску.
Понятие известняка, его химическая формула, как он выглядит на фото
На фото видно, что минерал может выглядеть по-разному. Сложенная из раковин порода (ракушечник) обладает мелкозернистой структурой, а ее родственник мел – тонкозернистой. Мел, мрамор, камни с включениями круглых раковин (нуммулитовые известняки) — все это разновидности известняка. Какой цвет у минерала? На картинке видно, что от природы он белый.
Примеси и их комбинации придают минералу уникальные оттенки.
Где применяется известняк
Порода отличается многообразием применения в различных областях:
- Строительная.
- Цементная.
- Дорожная.
- Металлургическая.
- Сельскохозяйственная.
- Пищевая.
- Стекольная.
- Целлюлозно-бумажная.
- Кожевенная.
- Лакокрасочная и другие.
Материал используется в разных видах:
- в виде щебня;
- бутового камня, штучного или кускового;
- минерального порошка или крошки;
- песка;
- облицовочных плит;
- известняковой муки;
- минеральной ваты.
В гидросооружениях известняк пористый используют в качестве фильтра для воды. Данная порода очень востребована при обустройстве фундаментов зданий. Составными обычного известняка являются известь и бетон.
Измельченный камень входит в состав автодорожного покрытия трасс, не подвергающихся частым нагрузкам. Известняк применяется для производства соды, а также является основой многочисленных минеральных удобрений.
Известняк хорошо раскалывается, режется и пилится, обрабатывается в любом направлении. Высокие теплоизоляционные свойства породы и ее долговечность позволяют создавать большое разнообразие качественных строительных материалов.
Известняковые плиты
Плиты из известняка являются уникальным облицовочным материалом, использующимся для облицовки разнообразных поверхностей. При внешней облицовке зданий с применением такой плитки, любое сооружение будет облагорожено, а срок его эксплуатации будет заметно выше.
В загородных домах облицовочные плиты используются для облицовки бассейнов, лестничных площадок, тротуаров.
Кроме всего прочего, облицовочные плиты нашли свое применение и для внутреннего облагораживания интерьеров. Ими отделывают стены, полы и подоконники с внутренней стороны зданий.
Необыкновенная цветовая гамма отделочного материала расширяет дизайнерские возможности по созданию уникальных композиций для барной стойки, столешницы, или камина.
Кристаллический известняк
Кристаллические известняки сложены кристаллами кальцита различных размеров. Органогенные известняки — это скелетные остатки животных ( зоогенные) или растительных ( фитогенные) организмов, состоящие из кальцита или арагонита и цементирующей их массы — пелитоморфного ( микрокристаллического) кальцита.
Обломочные известняки представляют собой обломки ранее сформировавшихся известняков и кальцитового цемента. Известняки со смешанной структурой являются переходными разновидностями между кристаллическими, органогенными и обломочными известняками. Эти виды известняков широко распространены. Литологиче-ской разновидностью известняков является мел, который представляет собой рыхлую слабосцементированную тонкозернистую породу, состоящую из тонкого органогенного и пелитоморфного кальцита. Существуют и другие разновидности известняков — солитовые известняки, известняковые туфы.
Мрамор — кристаллический известняк, состоящий главным образом из карбоната кальция; употребляется для изготовления распределительных щитов. Мрамор, содержащий медный колчедан, железные окислы или другие проводящие включения, для использования его в качестве изолятора непригоден.
Пегматиты секут здесь кристаллические известняки и почти определенно заимствуют кальцит из вмещающих пород.
Основная масса кристаллических известняков сложена микрозернистым карбонатом кальция ( 55 %), местами значительно перекристаллизованным до мелкозернистого. Фильтраты нефти получены только при давлении 5 9 МПа и выше. При меньших давлениях нефть неравномерно, избирательно, насыщала основную массу породы без появления фильтратов.
Встречается в кристаллических известняках.
АНТР АКОНИТ — черный кристаллический известняк, окрашенный значительной примесью органического вещества. Обычно находится в виде гнезд, жил, линз и радиально-лучистых шарообразных включений.
Встречается на контактах кристаллических известняков с кислыми породами, в пегматитовых телах и вулканических выбросах.
Турнейский ярус сложен кристаллическими известняками.
По физическим свойствам различают кристаллический известняк ( мрамор), плотные известняки, землисто-рыхлые известняки или мелы. Кроме того, встречаются известковый туф, известняк-ракушечник. Мрямор — плотная порода ( продукт перекристаллизации известняков) с объемной массой 2650 — 2900 кг / м3 и прочностью 50 — 200 МПа. Плотные известняки имеют объемную массу 2200 — 2600 кг / м3 и прочность 3 — 200 МПа. Мел сложен из частиц скрытокристаллической структуры с размерен частиц менее 0.1 мим.
Карбонатные породы: фация кристаллических известняков и доломитов с гидрослюдой, серицитом и хлоритом и фация мрамо-ризованных известняков и доломитов с мусковитом, альбитом и эпидотом.
Для верхней пачки характерно присутствие кристаллических известняков, выделяемых как четкий электрорепер нижний известняк, с наличием глинистых алевролитов и аргиллитов. В кровле горизонта залегает аргиллитовая пачка.
Сатаевское месторождение. Карта контуров залежей Д. Геологический профиль ( в крест простирания. |
В старооскольском надгоризонте продуктивны прослои порово-каверноз-ных пород, расположенных среди плотных кристаллических известняков.
По характеру пористости гранулированные известняки относятся к породам, промежуточным между кристаллическими известняками с весьма однородными порами малого диаметра и меловыми, имеющими разнородное поро-вое пространство. В качестве общего замечания следует указать, что литология пластов, сложенных карбонатными породами, является решающим фактором при определении их промышленной ценности.
К метаморфическим горным породам относятся кварциты, мраморы, яшма, сланцы, кристаллические известняки и другие. У метаморфических пород структура кристаллически-зернистая, сходная со структурой изверженных пород, а параллельно-линейное расположение минеральных веществ подобно осадочным породам.
Комбинированные машины | КО-806
Ключевые преимущества:
- Простота
и
надежность
шасси; - Быстросъемность
сменного оборудования; - Надежная
работа транспортера; - Компактность
гидроаппаратуры и ее
защищенность
от попадания грязи; - Усовершенствованная форма кузова
пескоразбрасывающего оборудования, обеспечивающая
постоянную подачу
технологического материала на транспортер; - Хорошая видимость при работе плугом
за счет установки на верхней кромке отвала специального козырька, который улавливает отлетающий вверх рыхлый снег и направляет его в сторону. - Защищенный патентом РФ привод щетки
, автоматически гасящий вертикальные колебания.
Цена: уточняется при заказе *
Технические характеристики: | |
Модель шасси | КАМАЗ-43253 |
Масса машины полная, кг | 15500 |
Масса сыпучих материалов, загружаемых в кузов, кг | 7800 |
Ширина рабочей зоны, м (при мойке) | 8,5 |
Ширина рабочей зоны, м (при поливке) | 20,0 |
Ширина рабочей зоны, м (при водоорошении) | |
Ширина рабочей зоны, м (плуга) | 2,5 |
Ширина рабочей зоны, м (щетки) | 2,3 |
Ширина рабочей зоны, м (при посыпке) | 4,0 – 9,0 |
Плотность посыпки инертными материалами, г/м2 | 100 – 400 |
Рабочее давление воды, МПа | до 2 (высоконапорная рейка) |
Диаметр очищаемых трубопроводов, мм | 50 – 300 |
Длина трубопровода, очищаемая с одной установки, м | 30 |
Вместимость цистерны, м3 | 7,8 |
Транспортная скорость, км/ч | |
Длина,мм | 7400-10000 |
Ширина, мм | 2550-3100 |
Высота, мм | 3200 |
Описание модели:
Применение машин серии КО-806:
- мойка и поливка дорожных покрытий и прилотковой полосы;
- посыпка дорожного полотна инертными материалами в зимний период;
- сгребание и сметание снега;
- подметание предварительно увлажненной дорожной поверхности;
- очистка канализационных сетей и труб (с применением дополнительного оборудования);
- заправка цистерны водой из водопроводной сети и водоёма;
- тушение пожаров.
Машины серии КО-806 комплектуются поливомоечным, пескорасбрасывающим, плужным и щеточным оборудованием
, а также дополнительным оборудованием для
очистки
канализационных сетей и труб, оборудованием для
заправки цистерны водой из водопроводной сети
, из водоёма, комплектами для
пожаротушения
, для
поливки зеленых насаждений
. Дополнительно на машине может быть установлено оборудование для
распределения жидких реагентов.
На машинах КО-806 вместо обычного поливомоечного оборудования может устанавливаться оборудование для
высоконапорной мойки
под давлением
2 МПа
. Это оборудование предназначено для мойки проезжей части дороги, отбойного бруса и дорожных знаков.*Цены представлены по прайс-листу для РФ
Источник: 22-kamnya.ru
Свойства и применение известняка
Примерно 20% от всех добываемых горных пород для строительства занимает добыча известкового камня — известняка. Это один из недорогих материалов из осадочных пород.
Состав известняка
Известняк состоит из разрушенных пород, распавшихся скелетов животных и других организмов, с течением времени превратившейся в плотную структуру.
Добывают известняк открытым карьерным методом. Толщина залежи породы может быть от нескольких сантиметров до нескольких километров.
Свойства известняка
Его свойства во многом зависят от влажности и доминирующего состава. Это может быть кварц, доломит или другие минералы. Если влажность территории залежей известняка более высокая и в породе содержатся перечисленные примеси — тогда известняк будет менее прочным.
Таким образом известняк, — это сложное химическое соединение с различными примесями. Научное название известняка — карбонат кальция.
Примеси в известняковой породе зависят от мести происхождения и в нем может присутствовать кроме всего прочего, торф, глина и оксиды металлов. От эприсутствия этих примесей зависит и цвет известняковой породы. Он может иметь различные оттенки серого, желтого, красного, бурого цвета, в то время как самостоятельный чистый карбонат кальция вещество бесцветное.
основными характеристиками для определения класса известнякового щебня считают:
Морозостойкость, лещадность, удельная доля слабых пород, плотность, доля гнилистых веществ.
Практически повсеместное наличие известковых пород и доступность добычи, оставляет за ним пальму первенства по ценовой доступности в отличие от гранитного или гравийного щебня.
Как и любой другой щебень, известняковый щебень так же квалифицируют по размеру фракций.
Известняк может и не самый прочная каменная порода, по сравнению с мрамором или гранитом, но дома и дворцы построенные из известняка насчитывают не одну сотню лет.
Известняк в декорировании
Его используют и как отделочный материал и материал для декорирования. Это связано с широкой палитрой цвета этого камня. Цветные бассейны и разноцветные дорожки украсят любой сад. он прекрасно шлифуется и поддается обработке, поэтому известняк часто используют в производстве сложных структурных форм. Еще он легкий и прекрасно переносит перепады температур, что делает его преимущества перед другими материалами более ощутимыми. Это один из самых экологично чистых и долговечных камней.
он прекрасно нашел свое применение в архитектуре в виде облицовочного камня, в строительстве дорог и основы для сооружений, в производстве извести и минеральных удобрений, его используют как натуральный фильтр в гидросооружениях.
Низкая стоимость и широкий спектр применения сделали известняк одной из самых добываемых и популярных природных материалов в мире.
Источник: sibskam.ru
Свойства, состав и сферы применения известняка
Известняк – это распространённая горная порода, месторождения которой имеются во всех странах, кроме Австралии. Основу известняка составляет карбонат кальция – CaCO3. При одинаковом химическом составе он может быть представлен в виде плотного куска породы (например, мраморированный известняк) или рыхлых пористых напластований (ракушечник, мел).
Кроме основного компонента этот камень может содержать всевозможные примеси. Они и являются причиной разнообразия цветовой гаммы, а также многих физических и химических свойств этой породы. Из-за преобладания карбоната кальция цвет известняка может быть белым, слегка жёлтым, розоватым, светло-коричневым, серым, слегка бурым, а иногда даже чёрным.
Большая часть этой породы образовалась на дне древних морей и водоёмов из остатков раковин и панцирей различных морских животных, большинство из которых давно вымерли. Их отпечатки нередко можно увидеть на поверхности камня. Иногда встречаются целые окаменелые раковины и другие окаменевшие животные. Размер многих из них позволяет предположить, что это были обитатели тёплых тропических морей, что и подтверждается данными исследований.
Что такое известняк
Известняк – полезное ископаемое. Бывает светлого или темного окраса. Строение с тонкими либо крупными зернами.
Камень формируется столетиями на дне водоемов из осадочной горной породы. Его находят в местах расположения древних и современных океанов, морей.
В натуральном камне, кроме кальция, также выявляют:
- морские лилии, ежей;
- кораллы;
- ракушек;
- моллюсков;
- брахиоподов;
- фораминифер;
- криноидей;
- окаменелые скелеты рыб.
Основа химического состава – 50―95 % карбоната кальция. От концентрации кальцита зависит плотность минерала и чистота белого цвета. Еще камень содержит 5―50 % кварца, полевых шпатов, опала, доломита, халцедона или каолина (глины). Они окрашивают минерал в серый, розовый, красный, кремовый, черный или голубой цвет.
Понятие известняка, его химическая формула, как он выглядит на фото
На фото видно, что минерал может выглядеть по-разному. Сложенная из раковин порода (ракушечник) обладает мелкозернистой структурой, а ее родственник мел – тонкозернистой. Мел, мрамор, камни с включениями круглых раковин (нуммулитовые известняки) — все это разновидности известняка. Какой цвет у минерала? На картинке видно, что от природы он белый.
Примеси и их комбинации придают минералу уникальные оттенки.
Характеристика и происхождение известкового минерала
Главным образом известняковый минерал формируется в мелководной среде морского бассейна.
Пресноводные условия тоже позволяют отложиться камню известняку. Привычная для него форма залегания – пласт. Может осаждаться по принципу соли: при испарении вод из озёр и лагун. Но основная масса камня зародилась именно в морских глубинах, где не было интенсивных процессов испарения и высыхания.
Природный механизм формирования минерала начинается с работы живых организмов. Они извлекают из морской воды кальцит и строят раковины. Затем остатки их скелетов скапливаются на донной поверхности в огромной массе. Самый показательный образец формирования карбоната кальцита – это зарождение, рост и отмирание коралловых рифов.
Не редкость, когда на изломе известковой породы обнаруживаются штучные ракушки. Это разновидность получила название ракушечник.
Другие виды тоже названы по видам организмов и продуктам их жизнедеятельности:
- нуммулитовый;
- мшанковый;
- оолитовый.
Отдельной категорией стоит известняк мраморовидный. Он в свою очередь делится на типы массивно-слоистый и тонкослоистый. Под воздействием определённых температур и давления он меняет структуру кристаллов и преобразуется в мрамор.
Как образуется в природе, где добывают?
Порода известняк возникает в морях из раковин моллюсков, водорослей, кораллов и прочих жителей морских вод. Для построения панцирей некоторым обитателям морей требуется кальцит, источником которого является вода. Останки крошечных существ скапливаются на дне и под давлением воды цементируются. Их могут скреплять, насыщать минералами растворы и газовые потоки, которые просачиваются сквозь дно.
Пресноводные условия также позволяют отложиться породе. Она может осаждаться по мере выпаривания озер, лагун. Отдельная категория – мраморовидный известняк, который под воздействием температур и высокого давления становится твердым и плотным.
Привычная форма залегания породы – пласт. Способ его добычи зависит от места нахождения, возраста и разновидности известняка. Его извлекают открытым способом, после предварительного обустройства карьера. Для этого снимают верхний слой грунта и глины, затем проводят пиротехнические работы, что позволяет измельчить известняки и отсоединить порции камня. Далее материал погружают в машины и вывозят на переработку.
Первоначально при добыче люди использовали метод ломки – материал изымали ломами и выбивали их пласта с помощью молотов. Альтернативой методике выступили взрывные работы, в результате которых порода измельчается в крошку. С помощью экскаватора ее собирают, погружают в самосвалы и вывозят на заводы для обработки.
В настоящее время можно обойтись без взрыва, для чего вместо ковша экскаватора используется навесной аппарат, который разрыхляет породу. Наиболее выгодна добыча известняка с помощью фрезерного комбайна. Одновременно он добывает, измельчает и осуществляет транспортировку известняка от месторождения до завода по переработке.
Рекомендуем: Утепление стен изнутри минватой плюс гипсокартон
Применение известняка в строительстве
Благодаря большому количеству расцветок и фактур известняк используется широко в строительной сфере. При строительстве зданий известняк может быть использован в качестве основного материала (кирпич из известняка) или для облицовки плитами.
В любом случае куски известняка подвергаются распиливанию. Основным преимуществом такого материала является то, что размер блоков из него можно варьировать. Кроме того, известняк имеет очень высокие экологические характеристики, так как является природным материалом.
Также с помощью известняка осуществляется оформление садовых и дачных участков. Из него формируют альпийские горки и каменные барбекю. Преимуществом его в данной ситуации является высокая долговечность, эстетически приятный внешний вид и простота в уходе.
Также известняк нашел широкое применение при украшении интерьеров. С его помощью декорируют балконы и лестничные перила. За счет высокой пластичности и легкой обрабатываемости из известняка можно сделать украшения и балясины любой сложности.
В некоторых случаях из известняка изготавливают элементы мебели, кухонные и барные столешницы, даже декоративные элементы, например, статуэтки и вазы.
Как работать с известняком при создании скульптур расскажет видео:
Виды известняков
По структуре камень делится на такие виды:
- Кристаллический – плотный минерал, по своей структуре близкий к мрамору. Хорошо полируется за счет мелких пор, морозоустойчив.
- Органогенно-обломочный – это всем известный ракушечник, состоящий из остатков морских организмов. Хорошо обрабатывается (пилится, обтесывается), имеет большую пористость. К этому виду также относят рифовый известняк, крайне богатый на остатки морской фауны, и обычный мел – слабосцементированную карбонатную породу (фактически, затвердевший ил теплых морей).
- Обломочно-кристаллический – органогенный детрит, образованный из фрагментов растений, раковин и скелетов животных. Несмотря на мелкие поры, имеет малую прочность и высокую степень водопоглощения.
- Натечный (известковый туф) – формируется в стоячих и проточных подземных водоемах из нерастворимой соли, которая под давлением уплотняется. Камень из стоячих водоемов более плотный, из проточных – пористый и хрупкий.
По происхождению камень делится на:
- Биогенный – это отложения карбонатных остатков морских организмов с небольшой долей карбонатного цемента.
- Хемогенный – образуется в соленой воде или подземных источниках (тот самый туф) путем осаждения извести.
- Обломочный – образуется из угловато-окатанных обломков известняковых пород в ходе их раздробления и смыва.
- Смешанный – следствие одновременного протекания нескольких процессов, в ходе которых формируются карбонатные материалы.
Под воздействием высоких температур и давлений известковая порода постепенно уплотняется и становится более твердой, а ее зернистость уменьшается. В результате получается мрамор – по сути, метаморфизированный известняк с плотной кристаллической структурой. Резкого фазового перехода не происходит, мрамор формируется постепенно, поэтому в природе встречаются промежуточные варианты (например, мраморизированный известняк, одновременно плотный и легко поддающийся резке).
Описание и виды
По структуре выделяют известняки кристаллический, органогенно-обломочный, обломочно-кристаллический (смешанной структуры) и натёчный (травертин). Среди кристаллических известняков по величине зёрен различают крупно-, мелко- и скрытокристаллический (афанитовый), по блеску на изломе — перекристаллизованный (мраморовидный) и кавернозный (травертиновый).
Кристаллический известняк — массивный и плотный, слабопористый; травертиновый — кавернозный и сильнопористый. Среди органогенно-обломочного известняка в зависимости от состава и величины частиц различают: рифовый известняк; ракушечный известняк (ракушечник), состоящий преимущественно из целых или дроблёных раковин, скреплённых карбонатным, глинистым или другим природным цементом; детритусовый известняк, сложенный обломками раковин и другими органогенными обломками, сцементированными кальцитовым цементом; водорослевый известняк.
К органогенно-обломочным известнякам относится и белый (т.н. пишущий) мел. Органогенно-обломочные известняки характеризуются крупной пористостью, малой объёмной массой и легко обрабатываются (распиливаются и шлифуются).
Обломочно-кристаллический известняк состоит из карбонатного детрита разной формы и величины (комочки, сгустки и желваки тонкозернистого кальцита), с включением отдельных зёрен и обломков различных пород и минералов, линз кремней. Иногда известняк сложен оолитовыми зёрнами, ядра которых представлены обломками кварца и кремня.
Характеризуются мелкими, разными по форме порами, переменной объёмной массой, малой прочностью и большим водопоглощением. Натёчный известняк (травертин, известковый туф) состоит из натёчного кальцита. Характеризуется ячеистостью, малой объёмной массой, легко обрабатывается и распиливается.
По макротекстуре и условиям залегания среди известняков различают массивные, горизонтально- и наклоннослоистые, толсто- и тонкоплитчатые, кавернозные, трещиноватые, пятнистые, комковатые, рифовые, фунтиковые, стилолитовые, подводно-оползневые и др.
По происхождению выделяют органогенные (биогенные), хемогенные, обломочные и смешанные известняки. Органогенные (биогенные) известняки представляют собой скопления карбонатных остатков или целых скелетных форм морских, реже пресноводных организмов, с небольшой примесью преимущественно карбонатного цемента.
Хемогенные известняки возникают в результате осаждения извести с последующей перекристаллизацией карбонатной массы осадков, преимущественно из морской воды (кристаллический известняк) или от натёков из минерализованных источников (травертин).
Обломочные известняки образуются в результате раздробления, смыва и переотложения угловато-окатанных обломков карбонатных и других пород и скелетных остатков, преимущественно в морских бассейнах и на побережьях.
Известняки смешанного происхождения представляют собой комплекс отложений, возникших в результате последовательного или параллельного наложения различных процессов образования карбонатных осадков.
Цвет известняков преимущественно белый, светло-серый, желтоватый; присутствие органических, железистых, марганцовистых и других примесей обусловливает тёмно-серую, чёрную, бурую, красноватую и зеленоватую окраску.
Известняк — одна из самых широко распространённых осадочных горных пород; она слагает различные формы рельефа Земли. Залежи известняков встречаются среди отложений всех геологических систем — от докембрийских до четвертичной; наиболее интенсивное образование известняков происходило в силуре, карбоне, юре и верхнему мелу; составляют 19-22% от всей массы осадочных пород.
Мощность толщ известняков чрезвычайно изменчива: от первых сантиметров (в отдельных прослоях отложений) до 5000 м.
Свойства известняка
Свойства камня разнятся в зависимости от источника происхождения и напрямую зависят от структуры материала. Даже в одном месторождении могут встречаться залежи с различной плотностью, объемной массой и прочностью. Более плотные кристаллические породы хорошо полируются, пористые (например, ракушечник) – легко пилятся и обтесываются.
Физические характеристики материала:
- Плотность – 2700-2900 кг/м³.
- Объемная масса – от 800 кг/м³ (ракушечник) до 2800 кг/м³ (мраморизированные породы).
- Твердость по шкале Мооса – 3.
- Предел прочности при сжатии – от 0,4 МПа (ракушечник) до 300 МПа (кристаллический).
Основа известняка – карбонат кальция (50-95%). Остальное – это кварц, доломит, полевой шпат и другие минералы (5-50%). Именно из-за наличия в составе минералов камень имеет различные оттенки. Цвет известняка преимущественно белый, но в природе в обилии встречаются породы светло-серого, светло-желтого, красноватого, зеленого, бурого оттенка.
Существует даже черный известняк – в его составе в обилии присутствуют нефтепродукты. В целом камень известен мягкими, пастельными тонами и ненавязчивыми цветовыми сочетаниями.
Физически и химически камень-известняк не слишком устойчив. Он растворяется в воде (пусть и медленно), поэтому при использовании камня в отделочных работах он обрабатывается водоотталкивающими составами. Особенно уязвим минерал к воздействию кислот (в частности, уксусной, серной, соляной), причем реакция протекает бурно и быстро, с образованием углекислого газа.
В природных условиях это чревато образованием карстовых пустот, зачастую внушительных размеров. Морозостойкость камня существенно меняется в зависимости от пористости и наличия трещин. Наибольшую морозостойкость (до 400 циклов) имеют мраморизированные породы с плотной кристаллической структурой.
Летопись ушедших эпох
Прежде чем говорить о том, что такое известняк, стоит рассказать о кальции, его основе. Этот элемент — пятый по распространенности на Земле и его доля в земной коре немногим больше 3%. Но именно его круговорот в природе играл и играет свою роль при образовании известняка.
В природе существует так называемое карбонатное равновесие, выражаемое уравнением:
CaCO₃+H₂O+CO₂=Ca (HCO₃) ₂+Ca² ⁺+ 2HCO₃⁻
Это состояние имеет перевес в ту или другую сторону в зависимости от содержания углекислого газа, растворенного в воде. Чем его больше, тем больше равновесие смещается вправо, и наоборот. Немалую роль в этом процессе играют живые организмы, особенно со времен кислородной катастрофы.
Цианобактериальные маты и строматолиты
Жизнь зародилась на земле в анаэробных условиях. Свободного кислорода в атмосфере Земли не было; возможно, первичный состав газов представлял собой смесь водорода и гелия. По мере активизации вулканизма первичная атмосфера была заменена вторичной, состоящей из углекислого газа, метана и аммиака, а возможно — и водяного пара.
Жизнь зародилась в воде и при такой восстановительной атмосфере окислять металл было нечем. Первыми живыми клеточными организмами стали бактерии, многие из которых образовывали колонии. Эти колонии представляли собой слои из нескольких разных видов, причем верхние из них поглощали минеральные вещества, средние перерабатывали органику, а нижние питались остатками средних слоев, выделяя в виде отходов карбонат кальция.
Эти колонии получили название цианобактериальных матов (оно дано по названию семейства бактерий), а тот продукт, который получался в итоге жизнедеятельности колонии — строматолитом.
Когда один из видов одноклеточных водорослей в результате мутации стал фотосинтезировать, в воде появился свободный кислород. Позже, когда на дне было окислено все, что можно, он стал распространяться в атмосфере, вытесняя другие газы и окисляя поверхность. Это произвело коренной перелом в формах жизни. Развитие получили аэробные организмы, а анаэробные остались в «карманах», куда доступ свободного кислорода был ограничен.
Месторождения известняка
Самое знаменитое российское месторождение известняка находится близ села Мячково, построенного близ впадения Пахры в Москву-реку. Белый камень мячковского месторождения создал славу белокаменного столичного города. Прочность местных известняков такова, что из отдельных разновидностей породы производились жернова для мельниц и мостовой камень.
Одно из крупнейших в Европе месторождений известняка и доломита находится на Украине, в Еленовке Донецкой области. Разработка еленовских залежей ведется всего полтора века, что для известняковых копей – детский возраст. Наиболее древние известняковые карьеры успешно эксплуатируются по нескольку тысяч лет.
Разновидности известняка по разным критериям
Существует несколько критериев, по которым классифицируют горную породу. Наиболее важные их них – структурные особенности, текстура, оттенок, наличие примесей. По происхождению известняка различают такие его виды:
- органогенные известняки (например оолитовый, нуммулитовый): в них много раковин некогда живших моллюсков;
- хемогенные – известняки, образованные в результате химических процессов, происходящих в природе;
- обломочные – включают элементы ранее существовавших и разрушенных морских рифов.
По структуре и текстуре
Ключевые критерии, по которым классифицируют камни – размер зерен и текстура (показатель соотношения разных по строению частей породы). По этим параметрам выделяют известняки:
- мелкозернистые, в составе этого известняка зерна видны невооруженным взглядом;
- тонкозернистые (мел);
- оолитовые (на общем фоне выделяются укрупненные образования из кальцита – оолиты);
- пористые: туф, ракушечник;
- слоистые: напоминают в разрезе пирог из разных по составу и оттенку слоев.
По характеристикам минерального состава и химических примесей
По особенностям минерального состава и наличия примесей выделяют известковые породы:
- Доломитизированные. В структуре этих известняков присутствует оксид магния. При повышении концентрации этого химического элемента в доломитизированном известняке происходит образование доломитов – карбонатных пород осадочного типа.
- Глинистые. В их составе обнаруживают примеси глины, превышение которых выше нормы ведет к образованию мергеля – (глина – 25-50%, остальное – карбонат).
- Коралловые. Образуются в теплых морях и отличаются пористой консистенцией.
- Мраморированные. Характеризуются высокой плотностью, по описанию могут включать древние окаменелости.
- Мшанковые. В их структуре находятся отмершие водоросли и примеси глины.
- Меловые. Состоят из остатков водорослей и древних моллюсков. Иногда в них есть небольшая примесь песка и глины.
- Битуминозные. Редкий вид породы, в которой находят примеси нефтепродуктов (битума).
По цвету минерала
В чистом виде порода имеет белый или светло-серый цвет. Примеси и химические элементы в белом камне придают известняку следующие оттенки:
- Марганец. Окрашивает породу в красный, розовый, бурый цвет.
- Железо. Придает камню желтый, бежевый, коричневый тон.
- Водоросли. Причина голубой и синей окраски породы.
- Органические вещества. Делают минерал темным, почти черным.
Технические параметры известняка
Природный известняк отличается прочностью, твердостью. При дроблении образует неровный излом. В воде не размокает. Физические свойства породы позволяют ее использовать в строительстве.
Обычно карбонатное соединение белого, серого цвета. Но в зависимости от присутствия примесей меняется внешняя окраска и техническая характеристика известняка. Содержащиеся в образовании минералы не только меняют цвет, но и влияют на прочность, устойчивость и определяют сферу применения.
Углистое вещество окрашивает породу в черный цвет, желтую окраску определяет присутствие гидроокислов железа, а зеленоватую – глауконит.
Описание технических параметров материала содержится в паспорте месторождения. Информация, собранная в документе, полностью отражает свойства породы и ее соответствие государственным стандартам, регламентируемым законодательно.
Структура известняка позволяет выделять виды горной породы. Текстура минерального образования однородная, иногда присутствуют поры и каверны (пустоты).
Способы добычи и производства
Известняк является частью горной породы. Отделяют его двумя способами:
- При помощи управляемого взрыва;
- С использованием специализированной техники.
В любом случае образуются бутовые куски, которые направляются по конвейеру в место складирования. Большие куски разрезаются на более мелкие при помощи алмазных кругов. Наиболее известным является Кингисеппское месторождение известняка.
В зависимости от того, где будет в дальнейшем использован материал, его подвергают определенной обработке:
- Для получения мелкой и средней фракции его дробят на специальных дробильных машинах. В дальнейшем такая фракция используется в качестве наполнителя, например, в асфальтобетоне;
- Для изготовления облицовочных плит известняк режут специальными пилами. При этом такие плиты могут иметь гладкую поверхность или сколотую;
- Известняк также может обжигаться. После соответствующей переработки получается известь.
Дробление известняка щековой дробилкой Extec C:
Следует отметить роль известняка в бурении скважин на воду. За счет плотной структуры, вода в таких слоях очень чистая. Но из-за этой характеристики известняка процесс бурения более сложный и затратный. Если, например, бурение в песочном грунте можно осуществлять при помощи легких буровых установок, то для известняка потребуется более мощное оборудование.
Некоторые слои можно пройти только при использовании специальных шарошечных долотьев на резьбовом соединении. Их обсадка осуществляется с использованием труб, выполненных из высокопрочной стали.
Чем характеризуются образования
Среди карбонатных отложений различают такие виды известняков:
- плотные карбонаты (отличаются однородной структурой);
- оолитовые образования сферической формы;
- туфы – образования с крупными порами, отличающиеся прочностью и легко поддающиеся обработке (полировке, шлифовке);
- травертин – натечные образования;
- глинистые и битуминозные известняки.
Коралловый известняк в отложениях дополнен примесью раковин фораминифер и моллюсков, панцирей иглокожих. Порода, слагающая современные рифы, отличается твердой пористой структурой и состоит из скелетов колоний полипов.
Путиловский известняк известен как основной строительный материал, использованный при проведении строительства города Санкт-Петербурга. Название породы связано с Путиловским месторождением, находящимся поблизости.
Плотность известняка средняя, он не разрушается под воздействием ударных нагрузок, отличается устойчивостью к истиранию, агрессивной кислой среде и солям. В нем присутствуют мелкие пустоты, образованные в результате выщелачивания породы.
Цвет известняка серый, чередующийся с темно-серой окраской. Кристаллическое минеральное образование органогенного происхождения содержит доломит (2-25 %), зерна глауконита (до 20 %), фосфаты (2-3 %), зерна силикатного соединения (кварца).
Из-за внешней схожести известняк часто принимают за мрамор. Различие между породами состоит в форме их образования. Например, черный мрамор Порторо, из которого создают скульптуры, представляет собой осадочную породу. Структура известняка отличается от мрамора.
Образование мрамора происходит в процессе метаморфических изменений и перекристаллизации породы. В нем не содержится никаких следов окаменелостей.
Если процесс преобразования не завершен, то в результате возникает мраморный известняк. Именно эта порода содержит белые кальцитовые включения биогермов (кораллов), раковин, обломков скелетов других морских жителей.
Петрографическое и минералогическое определение породы – «мраморовидный известняк». В литературе по инженерной геологии в разделе, посвященном классификации типов горных пород, не полностью преобразованный известняк называется мрамором.
Доломитизированный известняк – это осадочная горная порода серого и темно-серого цвета, состав которой формируют кальцит и доломит. Минеральный состав образований формируют включения гипса, ангидрита и кремния, полевых шпатов, пирита, глинистого вещества и реликтов флоры (синие водоросли).
Прочность известняка, в состав которого входит карбонат магния (около 40 %), при сжатии составляет 400-1300 кгс/см², твердость доломитов по шкале Мооса – 3,5-4,5.
Основные сферы, где применяют известняк
За весь период своего существования люди глубоко познали свойства этого природного дара и научились применять его с максимальной пользой. Вот основные области человеческой деятельности, где известняк выступает важным материалом:
- Строительство. Разновидности камня здесь пригодились во всем: в возведении устойчивых многоэтажек, в облицовке фасадов и для мощения поверхностей.
- Ландшафтный дизайн и архитектура. Простота обработки и декоративные свойства в этих областях ценятся высоко, особенно если речь идёт о слоистых типах минерала с характерным рельефом выветривания.
- Производство отделочных материалов. Здесь акцент делается не на декоративность, а на органику происхождения камня.
- Меловые породы камня идут на изготовление карандашей-мелков, и в составы зубных порошков, и в производство дорогой качественной бумаги.
- Кабельное производство не обходится без покрытия сварочных электродов известняковыми составами.
- Полиграфия широко применяет литографический известковый камень для создания высокохудожественных гравюр.
- Ювелирное дело. Ценятся полупрозрачные образцы пастельной гаммы. Лучшие дизайнерские и декоративные сочетания получаются с серебряными и мельхиоровыми оправами.
Как применяется известняк
Эта порода широко применяется в различных областях:
- Строительство и облицовка. Известняк в строительстве используют при производстве смесей, цемента, извести, а так же для облицовки стен, лестниц, балконов, каминов, полов (отделочные плиты и т. д.).
- Дорожное строительство. Используется кусковой материал для создания насыпей, уплотнения грунта. Предпочтение отдаётся материалам с более высокой насыпной плотностью. Обычно она увеличивается при уменьшении размерачастиц.
- В металлургической промышленности. Добавление известняка улучшает и облегчает процесс выплавки металлов, создания сплавов.
- При изготовлении термостойкого стекла.
- В химической промышленности: производство резины, соды, лаков и красок.
- В качестве фильтрующего материала для очистки воды и в пищевой промышленности.
- При других видах производства: изготовление минеральных удобрений, мыла, полиграфической продукции.
Свойства и применение известняка
Применяют минерал везде с учетом его свойств. На прочность известняка влияет внешняя среда. Строительные материалы будут долго служить в сухом климате без резких температурных перепадов. При затяжных дождях поверхность изделия набирает влагу, может размываться. В случае внезапных заморозков влажные плиты начинают трескаться.
В условиях российского климата, для уличных работ и отделки фасадов подходит только один вид известняка – Юрский мраморизованный известняк, добывающийся в Германии. Данный камень сертифицирован в России и соответствует требованиям ГОСТ 9480-2012, ГОСТ 23342-2012 и ГОСТ 9479-2011. Согласно протоколу испытаний, юрский камень легко выдерживает 150 циклов зима/лето, что является основным требованием для получения сертификата и разрешения на облицовку фасадов городских зданий.
Поэтому для применения в промышленности известняковый камень подлежит стандартизации. В маркировке указывают заглавные буквы названия и размера камня, процентное соотношение окисей микроэлементов.
Источник: jewel-spb.ru