PIATRA DE CONSTRUCTII

PIATRA DE CONSTRUCŢII

I.Notiuni generale. Tipuri de roci

I.1 Mineralele

Mineralele sunt substante naturale, în general solide, omogene din punct de vedere fizico-chimic, care se formeaza în interiorul sau la suprafata scoartei terestre.

În natura mineralele apar cu structura:

cristalina (particulele constituiente sunt aranjate conform unor reguli de simetrie);

amorfa (particulele constituienta sunt dispuse dezordonat).

Mineralele principale care intra în componenta rocilor sunt: cuartul (SiO₂), feldspatii, micele, silicatii feromagnezieni, calcitul, magnezitul, dolomitul, 525e47f ghipsul

I.2.Rocile

Rocile sunt asociatii de minerale si constituie scoarta terestra.

II.Clasificare

Se pot clasifica dupa:

a) geneza: - roci magmatice sau eruptive;

roci sedimentare;

roci metamorfice;

b) structura: - holocristalina (complet cristalizate);

hemicristalina (partial cristalizate si amorfe);

amorfa (minerale amorfe);

c) textura (modul de aranjare în spatiu): - neorientata (masiva);

stratificata (straturile fiind alcatuite din aceleasi minerale);

sistoasa (straturi din minerale diferite).

a₁) Roci magmatice. S-au format în urma solidificarii magmei. Functie de adâncimea la care s-a produs solidificarea magmei, aceste roci se clasifica astfel:

roci intrusive (de adâncime). Datorita solidificarii lente a magmei se caracterizeaza printr-o structura holocristalina formata din cristale mari si textura masiva neorientata. Din aceasta grupa fac parte: granitele, granodioritele, sienitele, dieritele, gabrourile.

roci filoniene (de mica adâncime). Au luat nastere prin racirea mai putin uniforma a magmei în apropierea suprafetei litosferei. Din aceasta cauza sunt alcatuite din amestecuri de cristale de diferite marimi. Reprezentativ pentru aceste roci este porfirul.

roci efuzive (de suprafata). Din cauza vitezei de racire mari a magmei se caracterizeaza printr-o structura hemicristalina (partial cristalizate si amorfe) sau numai prin structura amorfa. Principalele roci efuzive sunt: riolitele, dacitele, andezitele, bazaltele.

În timpul eruptiei vulcanilor datorita racirii bruste a lavei si a degajarii de gaze si vapori se formeaza roci cu structura vitroasa si foarte poroasa, cum sunt: lavele vulcanice, piatra ponce, cenusele si tufele vulcanice. Aceste roci se utilizeaza ca materiale de izolare termica, ca agregate usoare sau ca adaosuri hidraulice.

a₂) Roci sedimentare. Dupa geneza se împart în:

roci detritice. Sunt formate prin depunerea materialului rezultat în urma dezagregarii si alterarii altor roci preexistente. Sub actiunea unor agenti fizici (variatii de temperatura, vânt, înghet), chimici si biologici rocile preexistente se fisureaza si se sfarâma. Bucatile de roca astfel rezultate pot fi transportate si sedimentate în timpul transportului. În acest mod se formeaza depozite de granule necimentate între ele rezultând roci sedimentare necimentate:

grohotisuri (granule cu muchii vii);

prundisuri (granule cu muchii rotunjite);

nisipuri (granule cu diametrul sub 8mm);

prafuri (granule cu diametrul sub 0.05mm);

argile (roci obtinute din degradarea feldspatiilor).

Prin golurile depozitelor de granule pot sa patrunda ape cu diverse substante dizolvate sau în suspensie, care sa precipite în goluri si sa lege granulele, sa le cimenteze, rezultând roci sedimentate cimentate:

breciile (din cimentarea grohotisurilor), pot fi utilizate ca piatra de ornament;

conglomeratele (din cimentarea prundisurilor);

gresiile (cimentarea nisipurilor), folosite ca piatra sparta, placi pentru pavarea constructiilor, pavaje;

loessul (din cimentarea malurilor, prafurilor).

roci de precipitatie. S-au format prin cristalizari si depuneri de solutii saturate. Au compozitie mineralogica simpla, predominant dintr-un mineral. Tipuri:

ghips, folosit pentru fabricarea ipsosului sau ca adaos la cimentul Portland;

anhidrit (cristalizari din bazine marine în urma evaporarii apei), folosit pentru fabricarea cimentului;

calcare, folosite pentru fabricarea varului, cimentului, ca piatra de constructii, placari, împietruiri, ca agregate;

travertin, folosit ca placi pentru placari exterioare si interioare;

dolomit, folosit ca agregat pentru fabricarea produselor refractare;

magnezit, folosit la fabricarea produselor refractare.

roci organogene. Sunt rezultate în urma depunerilor organice (vegetale, animale). Rocile organogene sunt:

calcare cochilifere, se folosesc ca agregate usoare pentru lucrari de ......;

diatomitul, folosit ca adaos hidraulic la prepararea liantilor;

tripoli, ca adaosuri hidraulice la prepararea liantilor si la fabricarea materialelor izolatoare.

a₃) Roci metamorfice rezulta prin transformarea rocilor sedimentare si magmatice (eruptive) care la un moment dat se afla în conditii cu totul deosebite celor în care s-au format. Textura rocilor este sistoasa. Principalele roci metamorfice sunt:

gnaisurile (formate prin metamorfozarea rocilor eruptive), sunt utilizate la placari de ziduri....., la pavaje, ca agregate;

cuartite (formate prin metamorfozarea gresiilor), folosite la fabricarea produselor refractare;

marmuri (prin metamorfozarea calcarelor), folosite la placari interioare si exterioare, scari, pardoseli, mozaic etc.;

ardeziile (formate prin metamorfozarea argilei), folosite pentru acoperisuri.

III.Extragerea pietrei naturale

Procedeele de extragere depind de: natura rocii, forma zacamântului, modul de utilizare.

Dupa forma se împart în:

masive (roci eruptive, metamorfice si sedimentare); extragerea se face manual, pentru roci stratificate, mecanic sau cu explozibil;

depozite granulare(balastiere), extragerea se face cu excavatoare sau hidromecanizat.

Piatra extrasa din cariera poate fi folosita în constructii sub forma bruta sau dupa prelucrare.

IV.Materiale de constructii din piatra naturala

Piatra naturala are o larga utilizare în constructii folosindu-se ca agregate pentru obtinerea mortarelor si betoanelor, ca matrial de zidarie la lucrari de finisaje interioare si exterioare, la lucrari de drumuri, cai ferate, etc. Pentru umpluturi (prismuri descarcatoare), pentru paturi de fundare, pentru filtre.

Dupa modul de exploatare materialele din piatra naturala se împart în doua mari grupe:

a) produse de balastiera. Se extrag din depozite naturale de roci sedimentare necimentate. Se prezinta sub forma de granule de diferite marimi care se folosesc ca atare sau dupa o prealabila sortare pe fractiuni si spalare.

În mod curent produsele de balastiera sunt denumite agregate naturale grele, având densitatea în gramada în stare afânata si uscata la minim 1200kg/m³.

În functie de marimea granulelor se clasifica în:

nisip - compus din granule 0/8mm; (nisip fin: 0/1mm, nisip mijlociu: 1/2mm, nisip grauntos: 2/4mm; 4/8mm), se utilizeaza la prepararea betoanelor si mortarelor, ca strat filtrant etc.;

pietris - compus din granule 8/63mm; poate fi sortat în sorturi: 8/16; 16/31,5; 31,5/63mm; se utilizeaza la prepararea betoanelor si mortarelor, la lucrari de drumuri;

bolovani - compus din granule 63/160mm;

balast - în sorturile 1/31; 0/63mm, folosit la betoane de clase inferioare.

b) produse de cariera

Din categoria produselor de cariera fac parte:

piatra bruta - se foloseste sub forma de bucati asa cum rezulta din exploatarea carierelor; se foloseste la executarea zidariilor, zidurilor de sprijin, fundatiilor;

piatra prelucrata

moloane - blocuri prelucrate pe fetele vazute, folosite pentru zidarie;

piatra de talil - blocuri de forma regulata cu toate fetele prelucrate; se utilizeaza pentru zidarii monumentale;

placi de piatra - utilizate la pardoseli si placaje;

detalii de arhitectura - blocuri pentru socluri, trepte, scari;

pietre destinate îmbracamintilor si încadrarilor rutiere: pavele, calupuri, benduri;

piatra sparta: este agregat natural sfarâmat artificial; se obtine prin concasarea rocilor; în functie de marimea granulelor deosebim:

filer - marime maxim 0,09 mm, folosit pentru masticuri, betoane asfaltice;

nisip de concasare - marime maxim 8 mm, folosit pentru betoane asfaltice, lucrari de drumuri;

savura (0/8 mm) - pentru lucrari de drumuri;

split (8/40 mm) - pentru lucrari de drumuri;

criblura (4/40 mm) - rezultata din dubla concasare a rocilor; se livreaza în patru sorturi: 4/8 mm, 8/16 mm, 16/25 mm, 25/40 mm; se foloseste pentru betoane asfaltice, lucrari de drumuri;

piatra sparta - 25/40 mm, 40/63 mm, 63/90 mm; se foloseste pentru betoane asfaltice, lucrari de drumuri, pentru paturi de fundatie si prismuri descarcatoare;

piatra de mozaic (0/31,5 mm).

V. Conditii de calitate impuse pietrei de constructii

Rocile din care provin si se extrag materialele de constructie trebuie sa satisfaca urmatoarele caracteristici:

sa prezinte structura uniforma si compacta (examinare petrografica conform normativului SR EN 12407-2002);

sa fie omogene din punct de vedere al compozitiei mineralogice, sa nu prezinte tendinte de alterare chimica sau degradare (examinare petrografica conform normativului SR EN 12407-2002);

sa aiba absorbtie de apa redusa; sa aiba capacitate de prelucrare usoara;

sa aiba rezistenta la uzura mare si uniforma în toata structura.

La piatra naturala se determina urmatoarele caracteristici:

densitatea, densitatea aparenta, compactitatea, porozitatea (conform SR EN 1936/2000);

absorbtia de apa (conform SR EN 1925/2000);

rezistenta la compresiune si rezistenta la strivire (conform SR EN 1926/2000);

rezistenta la gelivitate (conform SR EN 12371/2002).