2010-12-27
1
Charakterystyka skał
Charakterystyka skał
jako materiałów budowlanych
jako materiałów budowlanych
Informacje podstawowe
Minerał
pierwiastek, zwi
ą
zek lub jednorodna mieszanina pierwiastków
lub zwi
ą
zków chemicznych w stanie stałym, utworzona
w wyniku procesów geologicznych.
Minerał skałotwórczy
minerał stanowi
ą
cy zasadniczy składnik skał najbardziej
rozpowszechnionych, czyli odgrywaj
ą
cy istotn
ą
rol
ę
w skorupie ziemskiej.
Skała
zespół ró
Ŝ
nych minerałów lub wielu osobników jednego
minerału, powstały w wyniku naturalnego procesu
geologicznego.
2010-12-27
2
Sposoby wykorzystania materiałów kamiennych
materiały
kamienne
materiały kamienne
jako surowiec
przedmiot innych wykładów
materiały kamienne
nieprzetworzone
wyroby kamienne
(nadanie kształtu)
wyroby mineralne
(przetworzone
materiały kamienne)
przedmiot innych wykładów
Ogólna klasyfikacja skał
Magmowe
Osadowe
Metamorficzne
(przeobra
Ŝ
one inne w
wyniku zmian
temperatury,
ci
ś
nienia, wietrzenia)
gł
ę
binowe
(wysokie ci
ś
nienie,
powolne
stygni
ę
cie)
wylewne
(ci
ś
nienie
atmosferyczne,
szybkie stygni
ę
cie)
klastyczne
(osadzanie si
ę
ziaren
innych skał)
organiczne
(mineralne resztki
Ŝ
ywych organizmów,
biologiczne)
chemiczne
(osady wytr
ą
cane
z roztworu)
- granity
- sjenity
- gabra
- dioryty
- itp.
- bazalty,
- diabazy,
- porfiry,
- andezyty,
- melafiry,
- tufy wulk.,
- itp.
- piaski,
-
Ŝ
wiry,
- piaskowce,
- zlepie
ń
ce,
- iły,
- gliny,
- itp.
- wapienie,
- dolomity,
- diatomity,
- itp.
- gipsy,
- anhydryty,
- alabastry,
- trawertyny,
- itp.
- marmury,
- kwarcyty,
- gnejsy,
- łupki,
- itp
Ze wzgl
ę
du na sposób powstawania (geneza)
2010-12-27
3
Ogólna klasyfikacja skał
- skały lite (np. granity, bazalty, gnejsy, piaskowce),
- skały zwi
ę
złe (np. gliny i iły),
- skały lu
ź
ne (np. piaski i
Ŝ
wiry).
Ze wzgl
ę
du na stan skupienia
- skały kwa
ś
ne: > 65% SiO
2
, (np. granity),
- skały oboj
ę
tne: 53 do 65% SiO
2
, (np. sjenity, dioryty).
- skały zasadowe: 44 do 53% SiO
2
, (np. bazalty, gabro).
- skały ultrazasadowe: < 44% SiO
2
, (np. piroksen).
Ze wzgl
ę
du na skład chemiczny
magmowe
piaskowce
wapienie
margle
głazy narzutowe
Rozmieszczenie surowców skalnych w Polsce
Ź
ródło: Szyma
ń
ski E., Kołakowski J.: Materiały budowlane i technologia betonu. Politechnika Białostocka.
Białystok, 1992.
2010-12-27
4
Wła
ś
ciwo
ś
ci skał decyduj
ą
ce o ich przydatno
ś
ci
do stosowania w budownictwie
G
ę
sto
ść
pozorna
[kg/m
3
]
Wytrzymało
ść
na
ś
ciskanie
[MPa]
Nasi
ą
kliwo
ść
[% m.]
Ś
cieralno
ść
(wg Boehme’go)
[mm
3
/5000 mm
2
]
[mm]
Współczynnik
przewodno
ś
ci
cieplnej
λ
[W/mK]
< 1500
bardzo lekkie
…
> 2600
bardzo ci
ęŜ
kie
< 15
b. małej wytrz.
…
> 200
b. du
Ŝ
ej wytrz.
> 20
b. du
Ŝ
ej nas.
…
< 0,5
b. małej nas.
> 50 000
(> 10)
b. du
Ŝ
ej
ś
cier.
…
< 5 000
(< 1)
b. małej
ś
cier.
< 0,65
skały
„ciepłe”
≥
0,65
skały
„zimne”
Inne wa
Ŝ
niejsze wła
ś
ciwo
ś
ci:
- techniczne: mrozoodporno
ść
,
- technologiczne: łupliwo
ść
, polerowno
ść
,
- estetyczne: barwa, rysunek, przełam itp.
36
o
C
20
o
C
skały
„ciepłe”
skały
„zimne”
Podstawowe wła
ś
ciwo
ś
ci wybranych skał
Rodzaj
G
ę
sto
ść
pozorna
[kg/m
3
]
Wytrzymało
ść
na
ś
ciskanie
[MPa]
Nasi
ą
kliwo
ść
[% m.]
Ś
cieralno
ść
(wg Boehme’go)
[mm]
Twardo
ść
(skala Mohsa
Magmowe
2300
(granit)
…
3200
(bazalt)
100
(granit)
…
250
(bazalt)
0,1 do 0,7
0,5 do 2
6 do 8
Osadowe
1400
(wapie
ń
)
…
2800
(dolomit)
10
(wapie
ń
)
…
160
(dolomit,
piaskowiec)
0,5 do 30
1 do 25
2 do 7
Metamor-
ficzne
1900
(marmur)
…
2750
(kwarcyt)
80
(marmur)
…
300
(kwarcyt)
0,1 do 0,5
0,4 do 5
3 do 7
2010-12-27
5
Zastosowanie materiałów kamiennych
Ź
ródło pobrania przekroju pionowego: http://www.centrumprojektow.eu/projekty-domy/9145/
Budownictwo ogólne
fundamenty
elementy
biegów
schodowych
mury no
ś
ne
wykładziny pionowe
wewn
ę
trzne
i zewn
ę
trzne
wykładziny poziome
wewn
ę
trzne
i zewn
ę
trzne
Zastosowanie materiałów kamiennych
Ź
ródło pobrania przekroju pionowego: http://www.centrumprojektow.eu/projekty-domy/9145/
Budownictwo ogólne
Kruszywo kamienne
do betonów i zapraw
(udział ok. 70% obj.)
2010-12-27
6
Zastosowanie materiałów kamiennych
Budownictwo drogowe – drogi samochodowe
kruszywo
kamienne ró
Ŝ
nych
odmian i granulacji
- WARSTWA
Ś
CIERALNA Z BETONU ASFALTOWEGO
- WARSTWA WI
ĄśĄ
CA Z BETONU ASFALTOWEGO
- WARSTWA WYRÓWNAWCZA / PODBUDOWA (tłucze
ń
stabilizowany mechanicznie).
- WARSTWA POSPÓŁKI
Zastosowanie materiałów kamiennych
Budownictwo drogowe – nawierzchnie dróg i ulic
kostka drogowa
kraw
ęŜ
niki uliczne
2010-12-27
7
Zastosowanie materiałów kamiennych
Drogi kolejowe
podsypka
(tłucze
ń
kamienny)
Zastosowanie materiałów kamiennych
Budownictwo wodne i mostowe
jaz Bartoszowicki we Wrocławiu
ś
luza Miejska w Bydgoszczy
kamienna
ś
luza we Wrocławiu
2010-12-27
8
Zastosowanie materiałów kamiennych
Budownictwo wodne i mostowe
starszy most Jagiello
ń
ski we
Wrocławiu
most kamienny w Wrocławiu
most Karola w Pradze