0. Clasificarea rocilor

Rocile sun combinatii naturale de minerale. Mineralele sunt substante chimice cu compozitie chimica

bine definita in general cristaline, foarte rar amorfe.

Ca material de constructii, rocile se folosesc in doua moduri:

- Produse prelucrate mechanic (concasare, sortare, spalare) fara o prelucrare termica sau chimica

ce le-ar modifica compozitia si proprietatile.

- Ca materie prima in obtinerea unor materiale noi in constructii (prin arderea lor la diferite

temperature li se schima compozitia chimica si structura)

Tipuri de roci:

1. Dupa modul de formare

- Roci magmatice: iau nastere ca urmare solidificarii magmei

- Roci sedimentare: se obtin in urma proceselor de depunere a produselor de eroziune

- Roci metamorfice: iau nastere ca urmare a actiunii presiunii si temperaturii ridicate asupra

rocilor existent

2. Dupa structura

- Roci cu structura holocristalina: cristalizat complet

- Roci cu structura hemicristalina: amestec de minerale cristalizate si minerale amorfe

- Roci amorfe: formate numai din minerale amorfe

3. Dupa textura

- Roci cu textura neorientate: aranjarea in spatiu a mineralelor nu este ordonata

- Roci cu textura stratificata: la care toate straturile sunt alcatuite din acelasi minerale

- Roci cu textura sistoasa: straturile sunt alcatuite din minerale diferite

4. Dupa densitate in stare uscata

- Usoare: 1800 /3

- Grele: : > 1800 /3

5. Dupa domeniul de utilizare

- Pentru constructii civile si industriale

- Pentru constructii ingineresti de arta si hidrotehnice

- Pentru drumuri

1. Classificarea rocilor - Roci magmatice

Rocile magmatice mai sunt denumite si roci eruptive. Ele s-au format in urma solidificarii magmei in

anumite conditii de temperatura, presiune, etc.

Magma este o topitura alcatuita din silicati, aluminati, si diversi oxizi.

Rocile magmatice se clasifica in:

1) roci intrusive (de adancime):

structura: holocristalina

textura: neorientata

duritate mare

rezistenta la compresiune: 2500 daN/c 2

densitate 2600

2. Classificarea rocilor - Roci sedimentare

Rocile sedimentare provin in urma procesului de geneza si diageneza. In urma procesului de geneza,

materialul provenit din actiunea de dezagregare sau alterare a rocilor este transportat la diferite

distante si se depune datorita apei, caldurii, aerului, inghetului, dezghetului, vantului etc.

Clasificare:

1) roci sedimentare detirice: rezultate prin depunerea sfaramaturilor rezultate in urma procesului

de eroziune. Depunerile pot fi cimentate (gresii, argile, marne) si necimentate (nisip, prundisuri,

pietris). In constructii se utilizeaza nisipul si pietrisul la prepararea betoanelor iar gresiile la

piatra bruta.

2) roci sedimentare de precipitatii: se formeaza prin cristalizari si precipitari in solutii. Se intalnesc

sub forma de:

- ghips folosit la fabricarea ipsosului

- calcar folosit la fabricarea varului si cimentului

- dolomit folosit in industria siderurgica

- magnezit

- travertin folosit in constructii ca material de placaj

3) roci sedimentare organice: se formeaza din acumulari de resturi organice de plante si animale.

ex: diatomitul, tripoli

3. Classificarea rocilor - Roci metamorfice

Au luat nastere prin metamorfozarea rocilor eruptive si sedimentare. Rezultata din actiunea

temperaturii si presiunilor ridicate asupra rocilor existente.

In urma acestor procese cristalele se orienteaza dupa directii noi si in straturi.

Din aceasta categorie fac parte:

- gnaisuri rezultate din roci magmatice

- micasisturi rezultate din mica si cuart

- cuarturi rezultate din mica si cuart

- ardezia rezaultate din argila

- marmurele rezultate din calcar - folosit ca material de finisaj exterior

Cea mai utila in constructii este marmura (aspect placut, caracteristici fizice si mecanice ridicate)

4. Materiale de constructii din piatra naturala - Produse de balastiera

Din aceasta categorie de produse fac parte balastul, pietrisul si nisipul, utilizate atat ca agregate la

prepararea mortarelor si betoanelor, cat si la constructia drumurilor.

In cazul in care contin impuritati, ele sunt spalate si sortate.

Conditia esentiala pe care trebuie sa o indeplineasca aceste roci este ca ele sa fie inerte si stabile la

actiunea liantului , apei, aerului si inghetului.

In functie de marimea granulelor, produselor de balastiera se impart in:

- nisip (0 - 7.1 mm)

-nisip fin 0 - 1 mm

-nisip mijlociu 1 - 3.15 mm

-nisip grauntos 3.15 - 7.1 mm

- pietris (7.2 - 16 mm)

- sort 7.1 - 16 mm

- margaritar 16 -31 mm

- sort 31 - 71 mm

- balast: amestec natural de pietris si nisip

- bolovani: cu dimensiuni mai mari de 70mm

5. Materiale de constructii din piatra naturala - Produse de cariera

Pot fi folosita asa cum au fost extrase (la fundatii, pavaje) sau dupa prelucrare (concasare, cioplire,

slefuire)

Piatra bruta:

zidarii de sprijin, fundatii. Au forme de dimensiuni variabile. Legarea se face cu mortar iar fata vizibila se

prelucreaza

Piatra prelucrata:

- Utilizat in constructii de diferite tipuri.

Dupa prelucrare avem:

- moloanele :

pietre naturale fasonate pe o parte. Se utilizeaza la zidarii aperente, Consumul de mortar este

mai mic ca si in cazul pietrei brute.

- piatra de talie:

prelucrata pe toate fetele, de forma paralelpipedica sau trapezoidala. Zidaria din piatra de talie

necesita o cantitate redusa de mortar.

Mortarul utilizat - are o marime minima M50, asigura aderenta buna la piatra si asigura o

intarire suficienta.

- Produse din piatra naturala fasonata sub farma de placi: se utilizeaza la placarea zidurilor, la

pacaje interioare/exterioare.

- Produse din piatra naturala pentru drumuri: sub forma de placi, pavale, calupuri, borduri.

- Pavale sunt normale, de tip:

-dobrogean 18 x 12 x 13 cm

-transilvanean 17 x 17 x 13 cm

- Calupurile: forma cubica cu l-9cm sau aproximativ cubica 7 x 7 x 9 si greutate 1.7 kg

-Bordurile sunt de 3 feluri:

-pentru incadrare 30 x 12 x 13 cm

-trotuare 50 x 35 x 25 cm

-speciale de forma curba pentru racordari.

Piara concasata:

se obtine prin concasarea rocilor dure utilizate la betoane de mare rezistenta, mortarelor, betoanelor,

mortarelor asfaltice

In functie de dimensiunea granulelor produsele pot fi:

-filer 0 - 0.09 mm

-nisip de concasare

Elemente de constructii din piatra naturala:

- trepte si contratrepte scarii

- gleafuri - ferestre

- dale, plinte - placarea incaparilor duritate foarte mare

- baruri - cornise

6. Coroziunea pietrei naturale si mijloace de protectie impotriva ei

Supusa actiunii diferitilor agenti agresivi, piatra naturala isi modifica, calitatea, fie prin pierderea culorii,

fie prin scaderea rezistentelor.

Actiunea degradanta a agentilor agresivi difere in functie de compozitia mineralogica, modul de

formare si de structura rocii.

Agentii agresivi care actioneaza asupra pietrei pot fi:

- fizici: (apa, aerul, vantul si temperatura) apa -> eroziune

- chimici: (2 2) acid + bazic => saruri solubile, coroziune

- biologici: (microorganisme)

Masuri de ordin constructiv:

a) utilizarea de pietre cu caracteristici corespunzatoare;

b) evitarea suprafetelor orizontale sau usor inclinate;

c) executarea de hidroizolatii.

Protejarea pietrei prin tratarea suprafetei sale, dupa punerea in opera, se face prin:

a) acoperirea cu un strat de compusi chimici organici, rezultandu-se o pelicula protectoare, sau

astuparea porilor;

b) tratarea suprafetelor cu o solutie de sare care reactioneaza cu agentul chimic agresiv

neutralizandu-l;

c) o pelicula protectoare realizata prin vopsirea cu ulei sicative, diluate intr-un solvent volatil,

pentru ca uleiul patrunde in porii pietrei, este rezistenta si impermeabila; modifica aspectul natural al

pietrei.

7. Lianti minerali - definitii, clasificare, conditii generale

Liantii sunt materiale naturale sau artificiale care au proprietatea de a trece , in conditii specifice, prin

fiecare din starile lichida, fluida sau plastica. Sunt substante pulverilente care in amestec cu apa

formeaza paste vascoz plastice ce se intaresc in timp sub efectul unor procese fizico-chimice. Procesul

de intarire poate fi apreiat prin rezistentele mecanice ale noului material.

Procesul de intarire a liantilor dureaza un interval de timp diferit, in functie de natura liantului (ipsos -

8-10 min, ciment - niciodata, 2-7 zile rapid, apoi scade din intensitate)

Se utilizeaza pentru legarea intr-un tot unitar a materialelor granulare sau a diferitelor blocuri

ceramice.

Pentru a corespunde rolului pe care trebuie sa indeplineasca, liantul va satisface urmatoarele conditii:

- materialul rezultat din amestecarea liantului cu apa si cu materiale granulare este o masa vascoz

plastica, usor lucrabila ca sa umple tiparele in care se toarna (beton), sau sa adere bine la suprafetele pe

care le aplica (mortar).

- sa adere bine la materialele pe care le integreza in masa lui.

- sa aiba un volum constant in timpul exploatarii / intaririi.

Liantii se clasifica in:

- dupa origine: minerali, organici

- dupa provenienta: naturail, artificiali

- dupa modul de lucru: hidraulici, nehidraulici

naturali (argila)

Nehidrauluici artificiali (ipsos, var gras)

Lianti minerali

Unitari neclincherizati (varuri hidraulice)

Hidraulici clincherizati (ciment)

Amestecati ciment Portland cu adaosuri active

Var gras cu adaosuri active

Lianti nahidraulici sau aerieni

Totalitatea mineralelor care in amestec cu apa rezulta o masa plastica ce se intareste numai in

mediu uscat, ori dupa intarire nu sunt stabile la actiunea apei din cauza solubilizarii partiale care duce

la scaderea rezistentei mecanice.

Lianti hidraulici

Se intaresc atat in mediu uscat cat si in mediul umed si rezista la actiunea apei. Dupa

compozitia materiei prime si de temperatura la care se ard liantii hidraulici pot fi: neclincherizati,

clincherizati.

Lianti neclincherizati

Se obtin prin arderea materiei prime la o temperatura inferioara a aparitiei topiturii partiale,

dupa arderea produsul finit ramane poros.

Lianti clincherizati

In timpul arderii o parte din componentii se topesc si umplu porile materiei prime unde in final

se racesc rezultand un produs compact numit clincher.

8. Lianti nehidraulici - Argila, stabilizarea argilei

Argilele sunt complecsi hidroaluminosilicati xSi*y*zO cu compozitie chimica variabila, cu o

structura fizica specifica, formata din pelicule lamelare de dimensiuni cuprinse intre 1-5 microni.

In constructii sunt doua categorii de argila:

- Caolinitice (x/y=2): plasticitate mica, utilizate in industria materialelor ceramice;

- Montmorillonitice (x/y=4): pasticitate ridicata, variatia de volum mai mare la schimbarea

umiditatii, capacitate mare de cimentare.

Utilizare argilelor este limitata datorita sensibilitatii la variatii de umiditate, ce determina contractia si

fisurarea lor. Pentru eliminarea acestor dezavantaje se recomanda stabilizarea argilelor, procedeu care

poate fi fizic, chimic, cu lianti, cu reducerea de compusi macromoleculari.

Stabilizarea argilelor

Stabilizarea argilei prin metode fizice:

Metodata stabilizarii cu degresanti:

Se recomanda a fi aplicata la argilele din care se realizeaza elementele de constructie, care

raman permanent in mediu uscat.

Materiale degresante ce pot fi folosite: nisip, pleava, paie tocate etc.

In prezenta lor peliculele apoase ale pastei de argila se reduce rezultand reducerea contractiilor de

uscare.

Prin hidrofobizare:

Amestecarea argilelor cu substante tensioactive care schimba caracterul hidrofil al argilei in

hidrofob.

Stabilizarea argilei prin metode chimice:

- schimb ionic

- ciment

- silicatizare

- rasini sintetice

Conditi de calitate impuse argilei

- granulozitate adecvata

- continut de saruri < 0.8%

- sa nu contine sulfuri

Argila ca liant se foloseste pentru elemente de constructii mai putin solicitte, pentru drumuri cu trafic

redus, consolidarea terenurilor in jurul pistelor de aterizare, pentru diguri si baraje de pamant, pentru

realizarea blocurilor de zidarie, ca mortar pentru chirpici. Argila ca plastifiant se foloseste la mortarele

de ciment, pantru a le mari plasticitatea, putand inlocui varul.

9. Lianti pe baza de ipsos - definitii, materie prima, comportarea la incalzire

Prin lianti pe baza de ipsos se inteleg acei lianti care se obtin in urma proceselor de

deshidratare si disociere termica a pietrei de ghips, sub efectul temperaturii de ardere.

Materia prima utilizata la fabricarea tuturor liantilor pe baza de ipsos este ghipsul. Piatra de

ghips ( CaS * 2O ) se gaseste in natura in doua varietati:

- alabastru: varietate foarte pura de ghips, avand culoarea alba

- ghips: este o roca de precipitatie mai mult sau mai putin impurificata, de culoare deschisa,

aproape alb, cu nuante provocate de impuritati. Impuritatile in ghips pot fi: oxizi de fier, silice, argila,

calcar. Impuritatea cea mai daunatoare este argila, care daca depaseste anumite limite poate face roca

inutilizabila pentru fabricarea ipsosului.

Comportarea la incalzire:

- CaS4 * 22O sulfat de calciu dihidrat

95-120 CaS4 * 0.52O + 1.52O hemihidrat

120-200 xCaS4 * 0.52O + yCaS4 x>>y deshidratat partial

200-300 xCaS4 * 0.52O + yCaS4 x

10. Ipsosul de constructii - tehnologia de fabricatie; priza si intarirea ipsosului.

Se obtine prin deshidratarea partiala a pietrei de ghips la t < 200C

CaS4 * 22O -> CaS4 * 0.52O + 1.52O

Flux tehnologic:

Tipul de priza reprezinta timpul scurs de la introducerea ipsosului in apa si pana cand pasta de

consistenta normala opune rezistenta la patrunderea acului aparatului Vicat. Priza este caracterizata de:

inceputul prizei - timpul scurs de la introducerea ipsosului in apa pana cand acul Vicat patrunde in pasta

numai 33-35mm; si sfarsitul prizei- timpusl scurs de la introducerea ipsosului in apa pana cand acul Vicat

lasa pe probe de ipsos o urma usor perceptabila, fara sa patrunda in pasta.

Priza

Prin amestecarea cu apa 60-80% anhidritul solubil CaS4 se hidrateaza, trecand repede din hemihidrat

in solutie. Starea de hemihidrat, la temperatura obisnuita, este instabila, astfel incat aceasta continua si

in starea dizolvata pana ajunge in dihidrat. Se formeaza solutii suprasaturate de dihidrat, din care

incep sa se precipite cristale. La iceput cristalele de dihidrat sunti mici, astfel incat amestecul de ipsos-

apa este o pasta de consistenta plastica. Datorita cresterii rapide a cristalelor, aceastea iau forma

acirculara si se impaslesc, plasticitatea apei se reduce, transformandu-se in final intr-o masa rigida. In

acest moment s-a consumat priza ipsosului

Intarirea

Structura ipsosului la priza terminate , va fi constituita dintr-o retea de cristale acirculare de dihidrat in

ochiurile careia se afla o solutie saturata de dihidrat. Apa din solutia saturata se evaporeza, iar

dihidratul continua sa se precipite in reteaua deja formata, producand astfel sudura cristalelor si

transformarea structuri intr-o masa de cristale concrescute. Cand intreaga cantitate de apa din solutia

saturata de dihidrat s-a evaporat, intarirea se considera terminate, iar rezistentele mecanice ajung la

valoarea maxima in 7 ziele.

Extragerea

materiei

prime

transportul concasarea arderea

(deshidratarea)

macinarea ambalarea in saci

de 25kg

11. Ipsos de constructii - proprietatiele ipsosului intarit; conditii de calitate ale ipsosului de constructii

si de modelaj; domenii de utilizare a ipsosului in constructii; alte tipuri de lianti pe baza de ipsos

Proprietatiele ipsosului intarit

Ipsosul intarit se caracterizeaza prin solubilitatea in apa si prin tendinta de degradare in mediu

umed.

La intarire ipsosul isi mareste volumul cu aprox. 1%, iar prin evaporarea apei in exces devine

poros (volumul porilor cca 50%). Porozitatea produselor de ipsos le confera avantaje de izolare termica

si fonica. Ca un dezavantaj este usurinta de a absorbi apa din mediul inconjurator.

Pentru imbunatatirea comportarii la umiditate a ipsosului de recomanda tratarea ipsosului cu

substante care sa-i micsoreze porozitatea, "rigidizatori" sau impermeabilizatori.

Conditii de calitate ale ipsosului de constructii si de modelaj

Calitatea(tip A /tip B) ipsosului depinde de:

- continutul de CaS4 *0.52O %

- finetea de macinare

- timpul de priza in minute

- rezistenta la intindere si incovoiere (dupa 2 h si 7zile)

- rezistenta la compresiune (dupa 2 h si 7zile)

Domenii de utilizare a ipsosului in constructii

Ipsosul se utilizeaza fie ca liant unitar, fie ca liant mixt la:

- prepararea mortarelor de zidarie si tencuiala;

- fabricarea elementelor decorative

- luarea de mulaje;

- confectionarea diferitelor ornamente pentru decorari interioare;

- confectionarea tiparelor in industria ceramica

- realizarea elementelor prefabricate;

- protectia elementelor de lemn impotriva focului;

- finisarea tencuielilor interoare;

- tencuirea plasei de rabiti;

- fixarea instalatiilor electrice;

- prefabricate: placi pline si cu goluri, fasii pline si cu goluri

Alte tipuri de lianti pe baza de ipsos

- cimentul de anhidrit

- ipsosul de pardoseala

- ipsosul de mare rezistenta

- ipsosul alaunat

- ipsosul de structura

- ipsosul macroporos

- ipsos celular