Прочность известняка на растяжение

Прочность известняка на растяжение thumbnail

ПРОЧНОСТЬ

Методику испытаний каменных материалов определяет ГОСТ 8462-62. Основной вид испытания — испытание на сжатие, на основании которого устанавливается марка камня.

Прочность на изгиб определяется только для кирпича высотой 65 и 88 мм (рис. 1).

Рисунок 1. Виды современных искусственных  каменных материалов: а — кирпич сплошной; б — кирпич пустотелый пластического прессования; в — то же, сухого прессования; г — пустотелые керамические камни; д — бетонные камни сплошные; е — то же, пустотелые с щелевидными пустотами; ж — крупные блоки легкобетонные   сплошные

Испытания на осевое растяжение и на срез ГОСТом не предусматриваются.

Марки камня, принимаемые при проектировании и характеризующие предел прочности камня на сжатие в кГ/см2, установлены следующие: 4, 7, 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800 и 1000.

Природные камни одной и той же горной породы отличаются большим разнообразием механических свойств, различных не только для камня разных карьеров или разных участков одного и того же карьера, но даже одного и того же пласта породы. Особенно неоднородны осадочные породы.

В табл. 1 приведены пределы прочности на сжатие камня наиболее распространенных горных пород.

Таблица 1. Пределы прочности на сжатие и марки природных камней из различных горных пород
Материал
Объемный вес в кг/м3
Предел прочности в кГ/см2
Наиболее распространенные марки камней
от
до

Известняк плотный, прочный

2000-2600

150

2000

200, 300, 400, 600

Известняк малой прочности (мягкий, пильный) типа инкерманского

1800-2000

30

150

35, 50, 75, 100

Мрамор

2500-2800

1000

3000

1000

Песчаник

2100-2800

100

2000

300, 400, 500, 600, 800

Гранит

2500-2800

1000

3200

1000

Сиенит

2500-2900

1500

2000

1000

Диабаз

3000

2000

4000

1000

Базальт

2700-3300

1000

4000

1000

Вулканические туфы:

артикский

900-1500

35

150

35, 75,   100

тедзамский

1200

50

150

50, 75,  100

Известняки — ракушечники:

крымский желтый (евпаторийский)

900-1200

4

15

4, 7, 10

крымский белый (керченский)

1200-1400

7

25

7,  10, 15

одесский

1100-1300

7

15

7, 10, 15

молдавский

1400-1600

15

50

15, 25

бакинский:

пористый

1300-1400

7

15

7, 10, 15

более плотный

1500-2000

25

150

35, 50, 75, 100, 150

При увлажнении осадочные породы теряют часть своей прочности. Так, коэффициент потери прочности при увлажнении плотных известняков равен обычно 0,85-0,65, а мягких известняков — 0,70-0,50. Песчаники в зависимости от содержания в них глины могут терять еще большую часть прочности (до 70%). Допускается применение камней, имеющих коэффициент потери прочности не ниже 0,6. Увлажнение изверженных пород практически не снижает их прочности.

Установленные ГОСТами марки различных видов кирпича, керамических и бетонных камней приведены в табл. 2. В табл. 3 даны соотношения между пределами прочности образцов кирпича при различных испытаниях.

Таблица 2. Марки искусственных каменных материалов
Материал
Марки, установленные ГОСТом и нормами

Кирпич:

глиняный обыкновенный

200, 150, 125, 100, 75, 50

силикатный

200, 150, 125, 100, 75,

глиняный пустотелый пластического прессования

150, 125, 100, 75, 50

то же, полусухого прессования

100, 75, 50

шлаковый

75, 50, 25

Камни:

керамические пустотелые

150, 125, 100, 75, 50

пластического прессования

бетонные, легкобетонные и из ячеистого   бетона (включая крупные блоки):

сплошные из обыкновенных тяжелых бетонов

200, 150, 125, 100, 75, 50

то же, пустотелые

100, 75, 50, 35

сплошные из легких бетонов и силикатные автоклавные

100, 75, 50, 35

то же, пустотелые

100, 75, 50, 25

сплошные из особо легких бетонов

100, 75, 50, 35

Сырцовый кирпич, саман и т. п.

15, 10, 7, 4

Таблица 3. Отношение пределов прочности кирпича при изгибе, растяжении и срезе к пределу прочности при сжатии, определяемому стандартным испытанием
Испытание
Пределы колебаний относительной прочности
Средняя относительная прочность

Сжатие

1

1

Изгиб

0,09-0,36

0,2

Растяжение

0,02-0,1

0,06

Срез

0,13-0,33

0,2

Прочность кладки из кирпича высотой 65 или 88 мм в значительной степени зависит не только от его сопротивления сжатию, но и от других показателей прочности, в частности от сопротивления растяжению и изгибу. Поэтому ГОСТами установлены для каждой марки кирпича также и требования к прочности при изгибе, приведенные для основных видов кирпича в табл. 4.

Читайте также:  Поликарбонат предел прочности при растяжении

Пределы прочности бетонных камней при сжатии, изгибе, растяжении и срезе определяются прочностью бетона, из которого они изготовлены.

Таблица 4. Средние значения предела прочности глиняного и силикатного кирпича при изгибе в кГ/см2

Марка  кирпича

200

150

125

100

75

Предел прочности при изгибе (среднее) в кГ/см2

34

28

25

22

18

Марки раствора, принимаемые при проектировании и характеризующие предел прочности на сжатие стандартных образцов по ГОСТ 5802-66 в возрасте 28 дней (для монтажных швов кладки из панелей и крупных блоков и для ручной кладки), установлены следующие: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200.

Поделитесь ссылкой в социальных сетях

Источник

ИзвестнякИзвестнякИзвестняк – осадочная порода, преимущественно морского происхождения, состоящая, главным образом, из кальцита или кальцитовых скелетных остатков организмов. По генезису различают биогенные (образовавшиеся в результате жизнедеятельности организмов), хемогенные (возникшие в результате осадки кальцита), перекристаллизованные, обломочные (сложенные карбонатными частицами, сцементированными углекислой известью) и смешанного генезиса.

По особенностям слагающих компонентов или структуре выделяют известняки кристаллические, пелитоморфные, оолитовые, ракушечниковые, брахиоподовые, нуммулитовые и др.

По содержанию карбонатов С. Г. Вишняков классифицирует известняки следующим образом.

Классификация известняков (по С.Г. Вишнякову) 

Порода

Содержание

СаСО3

СаMg(CO3)2

Известняк

95-100

0-5

Известняк доломитистый

75-95

5-25

Известняк доломитовый

50-75

25-50

Примечание. При содержании глинистого материала 5-25%, СаСО3  — 75-95% известняк классифицируется как глинистый.

Физико-механические свойства известняка

Свойства известняков зависят от их состава и структуры и потому резко изменчивы.

Показатели физико-механических свойств образцов известняков (по данным А. Махфуза) 

Структурно-генетические подтипы известняков

Плотность грунта, т/м3

Пористость, %

Скорость распространения продольной волны, км/с

Сопротивление сжатию в воздушно-сухом состоянии, МПа

Модуль упругости

Еу 10-3 МПа

Глинистый органогенный пелитоморфный

1,81

33

2,65

15

13

Органогенный с зернистой цемен-тирующей массой

2,60

4

5,56

110

64

Хемогенный пелитоморфный

2,65

5

5,70

130

66

Хемогенный оолитовый

2,62

4

5,00

70

55

Обмолочный

2,64

3

5,80

110

67

Окремнённый тонко- и мелкозернистый

2,14

18,5

4,35

95

38

Микрозернистый

2,46

13

60

Наибольшей прочностью обладают мелкозернистые кристаллические разности (предел прочности при одноосном сжатии образцов в воздушно-сухом состоянии σсж больше 100 МПа), для среднезернистых известняков характерны значения σсж, равные 70-80 МПа, крупнозернистые и брекчиевидные известняки обладают σсж не более 40 МПа. 

Разновидности известняка

Известняк брекчиевидный – известняк, характеризующийся брекчиевидной (разновидность псефитовой) структурой, сформировавшейся после механического дробления породы с последующей цементацией обломков, размер которых более 2 мм.

Известняк детритовый – осадочная карбонатная порода преимущественно морского происхождения, состоящая из известковых раковин или их обломков размеров более 0,1 мм.

Известняк кристаллический – осадочная порода, состоящая из кристаллических зёрен карбонатных минералов. Различают крупнозернистый (размер кристаллов более 0,5 мм) и мелкозернистый (размер кристаллов от 0,01 до 0,25 мм) известняк кристаллический.

Известняк обмолочный – осадочная порода, состоящая из обломков более древних карбонатных пород. В зависимости от размера и формы обломков выделяют известковые брекчии, конгломераты, гравелиты и песчаники.

Известняк оолитовый – осадочная порода, состоящая из округлых зёрен (оолитов), образующихся в результате осаждения карбонатного вещества вокруг пылинок, песчинок и др. в прибрежной зоне моря.

Известняк пелитоморфный – осадочная скрытокристаллическая или мелкозернистая порода, состоящая из обломков кальцита размером менее 0,1 мм.

Главная—>Справочник геолога—>Известняк

Источник

     Известняк – это мягкая осадочная порода органо-химического или органического происхождения, состоящая в основном из кальцита (карбоната кальция) и нередко содержащая примеси кварца, кремния, фосфата, песчаных и глинистых частиц, а также остатки известковых скелетов микроорганизмов. Чаще всего она имеет белый, желтоватый, светло-серый или светло-бежевый цвет, реже бывает розоватого цвета. Бело-желтый и бело-розовый известняк считается наиболее ценным. По своей структуре известняки подразделяются на мраморовидные, плотные и пористые. Учитывая, что известняк является одним из самых бюджетных вариантов при выборе природного камня,  заказ изделий из него – это отличное решение коммерческого вопроса.

      Мраморовидные породы являются промежуточным звеном между известняком и мрамором, и применяются при строительстве зданий и создании скульптур.

     Плотные породы широко используются для изготовления облицовочных плит (применяемых для наружной и внутренней облицовки зданий). Такой камень был популярен еще с древних времен, толстым слоем известняка покрыты даже древние Египетские пирамиды. В нашей стране его часто применяли для возведения храмов. Нередко встречаются и морозостойкие разновидности прочной породы, позволившие древним сооружениям дожить на наших времен, сохранив практически неизменным свой внешний вид.

Читайте также:  Как измерить растяжение велосипедной цепи

     Пористые известняки имеют несколько видов, отличающихся друг от друга степенью и характером зернистости: оолитовые, пизолитовые, ракушечные, известковый туф и другие. Оолитовые породы состоят из мелких шариков, в центре каждого из которых находится песчинка, обломок раковины или другой инородный материал. Более крупные шарики называются пизолитовым известняком. Ракушечник представляет собой скопления мелких обломков раковин. Некоторые разновидности ракушечников считаются декоративным материалом, легко поддаются обработке и даже полировке. Ракушечник, состоящий из микроскопических раковин, называется мелом. Пористые породы применяют как строительный материал для возведения стен, а также для внутренней и наружной облицовки зданий. Очень пористые отложения называют известковым туфом.

     Химический состав известняка: Хим. состав чистого известняка близок к кальциту (СаО 56%, СО2 44,0%). В состав карбонатной части известняка входят также доломит CaMg(CO3)2, FeCO3 и МnСО3 (менее 1%), некарбонатные примеси — глинистые алюмосиликаты и минералы кремнезема (опал, халцедон, кварц), в небольших кол-вах оксиды, гидроксиды и сульфиды Fe, Са3(РО4)2, CaSO4, орг. в-во. Пром. классификация известняков построена на соотношениях содержаний кальцита и главных примесей, доломита и глинистого в-ва, кол-ва к-рых могут варьировать непрерывно вплоть до полного преобладания. К известнякам принято относить породы с содержанием кальцита не менее 50%.

     Физические свойства известняка: Главными физическими свойствами известняка являются пластичность, позволяющая придавать изделиям из него любую форму, долговечность, чистота цвета, прочность, однородность структуры, а также высокие теплоизоляционные свойства. Его можно пилить, резать и колоть в любом направлении, обрабатывать на токарном станке или вручную, воплощая любую архитектурную задумку. Этот материал бурно реагирует на кислотные соединения и растворяется в воде. В результате его разложения образуется углекислый газ.

Плотность 2700-2900 кг/м3,

Объёмная масса:

 — у ракушечников — около 800 кг/м3

 — у кристаллических известняков до 2800 кг/м3

Предел прочности при сжатии:

— для ракушечника 0,4 МПа

— для кристаллического и афанитового известняка 300 Мпа

Водопоглощение – от 0.1% до 2.1%

Пористость – от 0.5% до 35%

Твердость по шкале Мооса — около 3

Морозостойкость для кристаллических известняков, 300-400 циклов

     Особенности образования известняка: Подавляющее большинство этих пород сформировалось в морских мелководных бассейнах (хотя часть из них образовалась и в пресноводных водоемах суши) и залегает в виде пластов и отложений. По своему происхождению известняки делятся на органогенные (из органических остатков), хемогенные (в результате осаждения кальцита) и обломочные (продукт разрушения других известняков).

     Добыча известняка: Добыча  натурального камня  известняк ведется открытым способом, с помощью специальных ломов и молотов, разбивающих верхний слой породы, и экскаваторов, поднимающих каменные глыбы. В России карьерная добыча этого природного камня осуществляется в Ленинградской, Архангельской, Вологодской, Тульской, Белгородской, Воронежской областях, в Подмосковье, в Предуралье, Поволжье, Краснодарском крае, на Северном Кавказе, на Урале, в нескольких районах Восточной Сибири. Одними из самых распространенных стали известняки Мячковского горизонта (Рязанская область) и Владимирский известняк.

    Область применения известняка: За 28 веков до нашей эры на Левобережье Нила воздвигнуто величайшее архитектурное сооружение всех времен – пирамида Хеопса, для строительства которой добыто 2,5 млн.м3 блоков известняка. Пирамида вызывает восхищение  колоссальными размерами, строгими пропорциями и высоким совершенством работы древних строителей. Она имеет высоту 147 м.

Европе белый камень (известняк и песчаник) стали использоваться для строительства культовых и гражданских сооружений древними греками и римлянами, начиная с V-VII веков до нашей эры (первый Афинский Акрополь был построен в VI веке до нашей эры).

Изделия из натурального облицовочного камня известняк используются для строительства зданий и сооружений и их облицовки, применяются при изготовлении наличников, колонн, каминных порталов и других декоративных элементов, незаменимы для внутренней отделки полов и стен, дверных и оконных проемов, в том числе в помещениях с повышенной влажностью (ванных комнатах, бассейнах). Такие изделия применяют в ландшафтном дизайне при оформлении дорожек, фонтанов, патио, декоративных стенок и прочих объектов сада, а также для оформления оград и сооружения альпийских горок (сохраняет тепло, пропускает воду и воздух, нормализует почвенный состав). Ракушечник и плитка из него используется для наружной и внутренней отделки помещений (квартир, ресторанов, офисов, саун), а также для изготовления декоративных архитектурных элементов, облицовки каминов и печей. Он является единственным материалом, имеющим 100% защиту от радиации. Известняк одно из самых надежных решений для облицовки пола и идеально подходят для использования на кухнях и в ванных комнатах, поскольку они являются водонепроницаемыми и не становятся скользскими при намокании. В последние годы использование плитки из известняка для полов вырос в популярности. Кроме пола известняк может быть использован также для многих других поверхностей. Известняк обычно используется в качестве рабочей поверхности для кухонных столешниц, барных стоек, подоконников, облицовки фасадов, внутренней отделки стен, в озеленении, для бассейнов и для создания потрясающих лестниц.

Читайте также:  Предельная нагрузка на растяжение

Источник

Известняк — осадочная порода, сложенная преимущественно карбонатом кальция (кальцитом). Благодаря широкому распространению, легкости обработки и химическим свойствам известняк добывается и используется в большей степени, чем другие породы, уступая только песчано-гравийным отложениям.

Известняки бывают разных цветов, включая черный, но чаще всего встречаются породы белого, серого цвета или имеющие коричневатый оттенок.

Плотность известняков 2700-2900 кг/м3. Объёмная масса известняков изменяется от 800 кг/м3 (у ракушечников и травертина) до 2800 кг/м3 (у кристаллических известняков). Предел прочности при сжатии известняков колеблется от 0,4 МПа (для ракушечника) до 300 МПа (для кристаллического и афанитового известняка). Это мягкая порода, легко царапающаяся лезвием ножа.

Известняки бурно вскипают при взаимодействии с разбавленной кислотой. В соответствии со своим осадочным происхождением имеют слоистое строение. Чистый известняк состоит только из кальцита (редко с небольшим содержанием другой формы карбоната кальция — арагонита).

Разновидности известняка:

Органогенный известняк — состоит в основном из целых раковин или их обломков (детрита), сцементированных карбонатным веществом. Представителями органогенных известняков, в частности, являются:

Известняк-ракушечник — легкий, пористый или ноздреватый, белый, желтый или серый, почти целиком сложенный крупными (0,5-2 см) раковинами моллюсков или обломками таких раковин;

Рифовый известняк — чрезвычайно богатый и разнообразный в отношении остатков фауны: кораллов (сноповидные агрегаты более или менее тонких трубочек с многочисленными поперечными перегородками), мшанок (колонии из множества ячеек размером до 3 мм, объединенных единым стволом, отпечатки имеют форму мелкой сетки), морских лилий (цилиндрические членики — части бывшего стебля со следом осевого канала в центре), раковин двустворчатых моллюсков и других;

Нуммулитовый и фузулиновый известняк — состоящий из раковин древних простейших организмов: уплощенных округлых раковинок нуммулитов и удлиненных, веретенообразных раковинок фузулин;

Мел — микрозернистая (размер зерен менее 0,01 мм), тонкопористая порода. Состоит из мельчайших, видимых лишь под микроскопом зерен кальцита и обломков скелетов моллюсков и водорослей, иногда с примесью глинистых минералов (мергелистый мел) или обломочных зерен кварца (песчанистый мел), которые обнаруживаются лишь после полного растворения кусочка мела в HCl;

Оолитовый известняк (синоним — икряной камень) — агрегат сферических или эллипсоидальных оолитов кальцита размером от долей миллиметра до 2 — 2,5 мм., сцементированных скрытокристаллическим карбонатным веществом (оолитовая структура). Оолиты имеют концентрически-зональное, реже радиально-лучистое строение, причем в центре каждого из них находится мельчайший обломок раковины, песчинка или зерно кальцита;

Известковый туф (синоним — травертин) — микрозернистая, пористая, ноздреватая неслоистая порода, нередко содержащая отпечатки листьев и стеблей наземных растений;

Применение:

Известняк имеет универсальное применение в промышленности, сельском хозяйстве и строительстве. В металлургии известняк служит флюсом. В производстве извести и цемента известняк — главный компонент.

Известняк используется в химической и пищевой промышленности: как вспомогательный материал в производстве соды, карбида кальция, минеральных удобрений, стекла, сахара, бумаги.

Применяется при очистке нефтепродуктов, сухой перегонке угля, в изготовлении красок, замазок, резины, пластмасс, мыла, лекарств, минеральной ваты, для очистки тканей и обработки кожи, известкования почв.

Известняк — важнейший строительный материал, из него изготовляются облицовочные плиты, стеновые блоки, скульптурные и архитектурно-строительные изделия, щебень для производства бетона и асфальтобетона, железнодорожного балласта, оснований и покрытий автодорог, фильтров гидросооружений, как бутовый камень для фундаментов, мощения откосов, бортов и прочего.

Слаботрещиноватый мягкий известняк часто распиливается на блоки непосредственно из массива с помощью различных камнерезных машин. Такие известняки (пильные известняки) особенно ценны как строительный материал.

Купить известняк

Источник