Pietrele și rocile naturale au trecut de mult dincolo de categoria materialelor de finisare sau de balast. Datorită noilor tehnologii și procese chimice, pietrele clasice precum bazaltul sau granitul sunt foarte prelucrate pentru a produce structuri de piatră artificială care au durabilitatea și duritatea rocii.
Ce este bazaltul mineral
Din punct de vedere al chimiei și mineralogiei, material natural Bazaltul este o structură complexă în care se împletesc formațiuni cristaline și incluziuni cu granulație fină de magnetit, silicați complecși și oxizi de metal. Roca de bazalt este de origine magmatică, astfel încât structura sa amintește mai mult de un amestec complex de sticlă vulcanică amorfă, cristale de dimensiuni micron de feldspat, cuarț, carbonați și minereuri sulfurate.
Piatra de bazalt este ușor de distins de alte roci vulcanice, în primul rând datorită culorii sale negre, negru fumuriu, verzui. Această piatră este utilizată pe scară largă în construcții și producția de materiale speciale pentru industria chimică datorită unui număr de proprietăți specifice:
- Materialul este foarte greu și dur, densitatea rocii bazaltice poate varia de la 2,5 la 3 kg per dm 3, duritatea ridicată asigură o bună rezistență la abraziune, inclusiv sub influența abrazivilor și a curgerilor de apă.
- Punctul de topire ridicat face posibilă în unele cazuri utilizarea rocilor care sunt incluse în bazalt pentru a produce materiale rezistente la foc și refractare.
Important ! Cea mai simplă utilizare este tăierea maselor de bazalt în pietre și plăci de față. Datorită culorii naturale specifice a stâncii, finisajele negre sau negru-verde sunt utilizate pe scară largă pentru placarea pereților subsolurilor și verandelor.
Principalele direcții de aplicare a bazaltului
Cea mai irațională modalitate este de a folosi bazalt ca balast, piatră zdrobită pentru construcția drumurilor, umplutură pentru turnarea betonului și etanșarea fundațiilor. În unele depozite, piatra de bazalt are un coeficient de absorbție a apei relativ ridicat, datorită căruia ecranele din astfel de piatră pot fi folosite pentru a realiza fundații, pereți, arcade și coloane portante de beton excepțional de rezistente.
Produse de prelucrare profundă a bazaltului
Cele mai cunoscute materiale din bazalt, obținute prin topirea rocii, sunt izolatoarele termice, diferite mărci de material fibros și pâsla. Fibrele minerale din roca bazaltică sunt foarte rezistente la temperaturi ridicate și flăcări deschise. De exemplu, un covoraș termoizolant din fibră de bazalt cu o grosime de numai 5 cm poate rezista la încălzirea directă a unui arzător cu gaz fără distrugere sau ardere, în timp ce temperatura din spatele izolatorului termic nu crește peste 50 o C. .
În plus, fibra de bazalt nu dă așchii ascuțite, cum ar fi fibra de sticlă și vata de sticlă, deci este mai sigură pentru pielea umană, iar orice praf din izolația de bazalt este ușor de îndepărtat cu apă. Cu toate acestea, la manipularea oricăror izolatori termici de bazalt, este necesar să folosiți aparate respiratorii și ochelari de protecție. Materialul fibros, gros de câțiva microni, produce cantități mari de praf, care are un efect iritant pronunțat. După terminarea lucrărilor, trebuie să vă spălați bine fața, mâinile și alte zone expuse ale corpului pentru a scăpa de praful de bazalt, care pătrunde ușor chiar și prin mănuși de protecție.
Pâsla de bazalt este considerat cel mai potrivit și durabil material pentru amenajarea protecției și izolației termice a coșurilor de fum, coșurilor de fum, focarelor și sobelor. Anterior, fibra de azbest era folosită în scopuri similare, care a fost abandonată în favoarea bazaltului. Datorită punctului de topire ridicat al bazaltului, producția de fibre necesită costuri semnificative, astfel încât izolarea termică pe baza acesteia are un preț relativ ridicat.
Retopirea rocii de bazalt nu numai că produce fibre pentru producerea de căldură și izolație termică, o metodă similară de turnare la temperatură înaltă produce:
- Piese și elemente modelate, gresie, pardoseli de forme nestandardizate, destinate instalării în locuri cu nivel ridicat de trafic uman. Datorită durității și rezistenței lor ridicate la uzură, durata de viață a unor astfel de acoperiri depășește semnificativ parametrii de uzură ai plăcilor de clincher, diferitelor materiale sinterizate din ceramică, dolomite, marmură, calcit și alte tipuri de piatră și rocă decorativă.
- Densitatea mare a pietrei de bazalt face posibilă turnarea din topitură a unui tip specific de produs pentru rețelele electrice de înaltă tensiune. Izolatoarele pe bază de rocă bazaltică au caracteristici dielectrice semnificativ mai mari decât cele ceramice sau din sticlă. Dar nu toate tipurile de piatră de bazalt au proprietăți similare roca cu o densitate excepțional de mare, de până la 3 tone pe metru cub, este potrivită ca materie primă. O astfel de rocă trebuie extrasă de la o adâncime de cel puțin 70 de metri în mină.
- În plus față de proprietățile mecanice, produsele fabricate din bazalt topit sunt foarte rezistente la alcalii și acizi la temperaturi ridicate, astfel încât piese turnate în formă sunt adesea realizate din bazalt pentru construcția diferitelor tipuri de aparate, conducte de produse și containere în industria chimică.
Finisarea formelor decorative de bazalt
Pe lângă utilizarea industrială, bazaltul este din ce în ce mai folosit ca piatră decorativă datorită negrului său cu nuanțe de gri, fumuriu și uneori culoare verzuie. Cel mai faimos tip de decor de bazalt este considerat a fi plăcile de finisare realizate în Italia. Plăcile de bazalt cu o anumită textură, cu un model frumos, pot costa la fel ca marmura sau ornamentele din calcar asemănătoare marmurei.
Recent, pe piață au apărut materiale de finisare din piatră naturală de bazalt cu o nuanță specifică de suprafață fumurie. Datorită texturii sale caracteristice, piatra naturală din China are o cerere din ce în ce mai mare în decorarea scărilor și crearea de monumente, sculpturi și placarea fântânilor. Soiuri mai ieftine de piatră de bazalt sunt folosite pentru a construi garduri decorative, coloane, holuri de intrare și verande. Din ce în ce mai mult, piatra de bazalt este folosită ca material pentru construcția de monumente, stele, elemente de pietre funerare și cripte.
Rezistența ridicată la abraziune face posibilă utilizarea bazaltului sub formă de pavaj pentru pavarea zonelor pietonale și a drumurilor. Mai mult, durata de viață a unei astfel de acoperiri poate ajunge la zeci de ani. Pe lângă pietrele de pavaj, se folosesc plăci turnate, care în unele cazuri înlocuiesc cu succes finisarea scărilor și a treptelor din gresie porțelanată, granit natural, gabro și materiale de finisare mai scumpe.
Concluzie
În ciuda tuturor avantajelor bazaltului, nu se recomandă utilizarea acestuia pentru decorarea interioară, deoarece această rocă, ca și alte roci grele de origine magmatică, poate avea o radiație de fond crescută. Prin urmare, înainte de utilizare, este necesară testarea și monitorizarea atentă a nivelului de radioactivitate al acestui material de finisare.
Afirmația că bazaltul este conducătorul Universului este foarte aproape de adevăr. De ce? Această piatră naturală uimitoare există nu numai pe planeta Pământ; depozitele sale sunt larg răspândite pe Marte, Lună, Venus și alte planete.
Articolul dă caracteristici generale Bazalt, sunt prezentate proprietățile sale, compoziția și domeniile de aplicare.
Informații generale despre bazalt
Se crede că numele „bazalt” provine din cuvântul grecesc tradus ca „bază” sau „fundație”. În sensul modern, „bazal” înseamnă „jos”. Se dovedește că bazalt este roca de bază pe care se sprijină totul.
Există și alte versiuni. Cuvântul „bazal” într-unul dintre dialectele africane înseamnă „fierbe”. Etiopienii cred că acesta este un mineral care a trecut mai întâi printr-un proces de fierbere în craterul unui vulcan și apoi s-a revărsat pe suprafața pământului. Și această versiune este aproape de adevăr.
Bazaltul prezintă proprietățile rocii vulcanice la fel de des ca și calitățile bazei plăcilor continentale. Este destul de răspândită pe întreaga planetă, dar este mai frecventă în zonele cu activitate vulcanică evidentă.
Răspândirea
Bazalții sunt roci magmatice extruzive, cu o structură densă și cu granulație fină, găsite în zonele de erupții vulcanice. Roca tânără poate fi găsită în vecinătatea vulcanilor Kuril și Kamchatka. În zonele Etnei și Vezuviului sunt uimitor de frumoase bazalte negre și verde-negru. Roca naturală aproape neagră erupe în Hawaii.
Oamenii de știință apreciază bazalții și pietrele australiene pe una dintre stâncile Canadei. Pe acest continent exotic s-au păstrat cei mai vechi monoliți de bazalt. Există o cantitate extrem de mare din această rocă în India. Aici, placa tectonică Hindustan, tăind adânc în placa eurasiatică, a îngrămădit depozite sedimentare sub forma munților Himalaya, transformând astfel straturile inferioare de bazalt.
Bazalt este o piatră uimitor de frumoasă găsită în natură într-o mare varietate de nuanțe. Bazalții de origine vest-africană au proprietăți decorative remarcabile. Soiurile maure sunt renumite pentru culorile lor originale: stropi frumoase colorate pe un fundal de piatră verde închis. Deși bazaltul, în comparație cu alte pietre, este mai puțin rezistent la îngheț, cererea pentru acesta este uriașă. Este folosit pe scară largă ca material de construcție.
În China, bazaltul crepuscular are o nuanță gri. Este folosit atât ca material de finisare în construcții, cât și pentru asfaltarea drumurilor. Bazalții siberieni și chinezești sunt considerați cei mai durabili și rezistenti la intemperii.
În exterior, piatra nu arată deosebit de remarcabil. Este format în mare parte din augit și feldspat de calciu. De obicei, această piatră este de culoare neagră sau gri închis, ceea ce se datorează conținutului de roci dense, cu granulație fină.
Teoretic, bazaltul este împărțit în 2 tipuri: primul conține cristale de olivină gălbui-verzui, al doilea conține incluziuni originale de cuarț.
Proprietățile pietrei naturale
Bazalt este o piatră durabilă și grea cu atractiv proprietăți fizice. Are rezistență ridicată și elasticitate relativă bună. De asemenea, pozitiv este că orice schimbări de temperatură nu o afectează în niciun fel. De asemenea, este rezistent atât la alcalii, cât și la acizi și practic nu absoarbe umezeala.
Există un alt avantaj important al bazaltului - este rezistent la coroziune, are o absență completă a inductanței și a conductivității câmpului atunci când este expus la energie de radiofrecvență. Și cel mai important lucru este că materialul, fiind cel mai pur produs al interiorului pământului, este ecologic.
Bazalții sunt create în vârful curgerii de cenușă și lavă. Originea lor este vulcanică, iar variațiile de culoare ale pietrelor depind direct de nuanțele și compoziția lavei.
Roca constă în principal din piroxen și plagioclază. Cristale mici pe bazalt se formează atunci când magma se răcește și se solidifică. De regulă, acest lucru se întâmplă pe suprafața scoarței terestre. Astfel de formațiuni sunt frecvente în procesul de răspândire pe fundul oceanului, deoarece atunci când intră în contact cu apa de mare, magma se răcește mult mai rapid.
Bazalt este baza crustei oceanice, iar mase mari ale acestuia sunt produse deasupra punctelor fierbinți ale oceanului. În timpul unei erupții vulcanice, o cantitate uriașă de lavă trece prin scoarța terestră și se ridică la suprafața acesteia. Așa se formează pietrele de bazalt - roci magmatice.
Utilizare în tratament
Combinând elementele de foc, aer, pământ și apă, piatra acumulează și reține căldura pentru o lungă perioadă de timp. Proprietăți similare ale bazaltului și-au găsit aplicație în medicină. Are o capacitate excelentă de a afecta termic organismul.
Din cele mai vechi timpuri, bazaltul a fost folosit cu succes în medicina orientală este practicat în terapia cu pietre (masaj cu pietre vulcanice fierbinți). Această tehnică ajută la întărire sistem imunitar corp. Bazalții care conțin olivină sunt deosebit de bune în acest sens. Sub influența căldurii acestor pietre (se încălzesc până la 55 de grade), pătrunzând adânc în corp până la patru centimetri, corpul se relaxează, iar acest lucru ajută la ameliorarea stresului.
Bazaltul în terapia cu pietre, care se bazează pe contraste, joacă rolul unei pietre fierbinți, în timp ce marmura este rece. Această terapie ajută la eliberarea corpului de spasme musculare, dureri de rinichi și osteocondroză. O condiție importantă a tehnicii orientale este utilizarea pietrelor în forma lor naturală. Cu cât piatra este mai mare, cu atât este mai semnificativ efectul ei asupra corpului.
Bazaltul fierbinte este bun și în combinație cu uleiurile esențiale naturale, care are un efect mare asupra relaxării organismului. Dupa fiecare sedinta de tratament se recomanda curatarea pietrelor de energia negativa acumulata in ele. Acestea trebuie spălate în apă curată sau puse în sare uscată pentru un anumit timp. La sfârșitul unor astfel de proceduri, bazaltul trebuie așezat într-un loc iluminat de soare pentru a le reîncărca cu energie.
Aplicație
Bazalt este o piatră utilizată pe scară largă în viața umană de zi cu zi. În ultimii ani, turnarea de bazalt a devenit din ce în ce mai utilizată, folosită pentru fabricarea de echipamente chimice, țevi rezistente la acizi etc.
Proprietățile estetice excelente ale pietrei nobile stricte sunt folosite pentru a crea grupuri sculpturale mari și mici, bijuterii și decorațiuni interioare. Întunericul solemn al bazaltului se combină perfect cu strălucirea argintului. Aplicație în producție Bijuterii se mai gaseste bazalt mai usor. Colierele, brățările, margelele și curelele din forme de bazalt lustruite formează seturi uimitor de frumoase.
Astăzi mobilierul este produs și din bazalt turnat. Adesea, în designul zonelor locale puteți găsi detalii din piatră (coloane, alei, scări etc.) din bazalt elegant.
În concluzie, câteva fapte interesante
Bazalt este utilizat pe scară largă astăzi. Ce nu fac ei cu el! Producătorii moderni folosesc acest material uimitor pentru a produce rachete de tenis, skateboard-uri, snowboard-uri, schiuri, sisteme revoluționare de bazalt acustic, cu percepție excelentă a vibrațiilor și multe altele. Din această piatră naturală este realizată o țesătură surprinzător de ușoară și în același timp puternică.
Compoziţia chimică medie a bazaltului conform R. Daly (%): SiO 2 - 49,06; Ti02 - 1,36; Al203 - 15,70; Fe203 - 5,38; FeO - 6,37; MgO - 6,17; CaO - 8,95; Na20 - 3,11; K20 - 1,52; MnO - 0,31; P2O5 - 0,45; H20 - 1,62. Conținutul de SiO2 în bazalt variază de la 44 la 53,5%. După compoziţia chimică şi minerală se disting bazalţii de olivină nesaturate cu silice (SiO 2 circa 45%) şi bazalţii toleiitici fără olivină sau cu un conţinut nesemnificativ de olivină, slab saturate cu silice (SiO 2 circa 50%).
Proprietățile fizice și mecanice ale bazaltului sunt foarte diferite, ceea ce se explică prin porozitate diferită. Magmele bazaltice, având vâscozitate scăzută, sunt ușor mobile și se caracterizează printr-o varietate de forme de apariție (acoperiri, fluxuri, diguri, depozite de strate). Bazaltul se caracterizează prin individualitate columnară, mai rar sferică. Bazaltele de olivine sunt cunoscute pe fundul oceanului, insulele oceanice (Hawaii) și sunt dezvoltate pe scară largă în curele îndoite. Bazalții toleiitici ocupă suprafețe vaste pe platforme (formațiuni capcane din Siberia, America de Sud, India). Rocile formării capcanei sunt asociate cu zăcăminte de fier, nichel, platină și minereuri spate islandeze (Siberia). Un depozit de cupru nativ este cunoscut în porfiritele bazaltice amigdaloidale din regiunea Lacului Superior din SUA.
Densitatea bazaltului este de 2520-2970 kg/m³. Coeficient de porozitate 0,6-19%, absorbție de apă 0,15-10,2%, rezistență la compresiune 60-400 MPa, abraziune 1-20 kg/m², punct de topire 1100-1250°C, uneori până la 1450°C, capacitate termică specifică 0,84 J/ kg K la 0°C, modulul Young (6,2-11,3) 10 4 MPa, modul de forfecare (2,75-3,46) 10 4 MPa, raportul lui Poisson 0,20-0, 25. Rezistență ridicată a bazaltului și relativ temperatura scazuta topirea a dus la folosirea lui ca piatra de constructie si materii prime pentru turnarea piatra si vata minerala. Bazaltul este utilizat pe scară largă pentru a produce piatră zdrobită, pietre de drum (pietre laterale și pavaj) și pietre de parament, materiale rezistente la acizi și alcali. Cerințele industriei pentru calitatea bazaltului ca materie primă pentru piatra zdrobită sunt aceleași ca și pentru alte roci magmatice. Pentru a produce vată minerală, bazalt este de obicei folosit în amestecare. S-a stabilit că punctul de topire al materiei prime nu trebuie să depășească 1500°C, iar compoziția chimică a topiturii este reglementată de următoarele limite (%): SiO 2 - 34-45, Al 2 O 3 - 12- 18, FeO până la 10, CaO - 22-30, MgO - 8-14, MnO - 1-3. Materialele de turnare de bazalt au o mare rezistență chimică, duritate și rezistență la abraziune, dielectricitate ridicată și sunt utilizate sub formă de plăci de podea și placare, căptușeli de conducte, cicloni și, de asemenea, ca diverși izolatori.
Proprietățile fizice și mecanice ale bazalților și andezitelor bazaltice sunt foarte eterogene. Acest lucru se datorează diversității compoziției minerale, structurii și texturii rocilor. Astfel, bazalții cu structură microcristalină au gravitație specifică până la 3,3 T/m3, greutate volumetrică până la 3,0 T/m3, rezistență temporară la compresiune până la 5000 kg/cm2, în timp ce în bazalții porosi rezistența la compresiune poate fi mai mică de 200 kg/cm2. Rocile vulcanice de paleotip antic se caracterizează, de asemenea, printr-o mare variabilitate a proprietăților de rezistență și deformare, dar în general au valori mai mari ale acestor indicatori. Acest lucru se explică prin decristalizarea sticlei vulcanice, umplerea porilor cu minerale secundare și alte transformări post-magmatice ale rocilor erupte. N.V. Ovsyannikov oferă date interesante despre relația dintre rezistența andezit-bazaltilor și compoziția, structura și porozitatea lor, ceea ce arată că rezistența andezit-bazalt depinde în mod semnificativ de compoziția mineralogică.
Soiurile de măsline au cea mai mare rezistență, iar soiurile de augit au cea mai mică rezistență. Structura rocii nu este mai puțin importantă. Andezit-bazalții de aceeași compoziție cu o structură vitrofire a masei de bază au o rezistență semnificativ mai mică decât rocile cu o structură intersertală. Cercetările efectuate de V.M Ladygin și L.V Shaumyan au făcut posibilă stabilirea faptului că bazalții de diferite compoziții petrochimice și diferite structuri au proprietăți fizice și mecanice diferite. Cele mai durabile sunt bazalții de porfir masiv, nealterați, cu structuri de microdiabază și microdolerită. Rezistența lor este în medie de 2000 kg/cm2, ajungând în unele cazuri la 2800 kg/cm2 cu o greutate volumetrică de 2,80 G/cm3. Modulul dinamic de elasticitate al rocilor din masiv este în medie de 690 103 kg/cm2. În bazalții amigdaloizi, influența caracteristicilor structurale și mineralogice ale rocii este compensată de prezența amigdalelor, al căror conținut ajunge la 15-30%. Se caracterizează prin valori relativ scăzute ale rezistenței (1200 kg/cm2), al modulului elastic (480-103 kg/cm2) și al greutății volumetrice (2,66 G/cm3). S-a stabilit că o creștere a conținutului de sticlă denitrificată la 10-15% reduce rezistența bazaltilor cu 10-20% prezența amigdalelor în cantitate de 10-20% are același efect. La soiurile de roci afectate de intemperii, rezistența scade brusc. Gradul de intemperii al rocilor bazaltice si grosimea crustei de intemperii depind in general de varsta lor si de conditiile climatice.
Bazalt, un analog al gabro, este cea mai comună rocă extruzivă; in functie de conditiile de formare are structura sticloasa sau criptocristalina. Culoarea bazaltului este de la gri închis la negru. În ceea ce privește proprietățile fizice și mecanice, bazaltul este similar cu gabro și chiar îl depășește ca rezistență (Lszh atinge 500 MPa). Bazalții sunt roci foarte dure, dar fragile, ceea ce le face dificil de prelucrat.
Aplicarea bazaltului
Uz practic Materialele de construcție bazaltice din această piatră sunt utilizate pe scară largă în construcții deoarece se caracterizează prin: rezistență la abraziune, rezistență la alcali și acizi, izolare termică excelentă și absorbție a zgomotului, rezistență, rezistență la căldură și rezistență la foc, dielectricitate ridicată, durabilitate, permeabilitate la vapori și ceea ce nu mai puțin important este respectarea mediului.
Acest mineral este folosit ca piatră de construcție, pentru producția de vată minerală, umplutură pentru beton și turnarea pietrei. De asemenea, este folosit pentru a face pietre de drum și de parament, piatră zdrobită și pulbere rezistentă la acizi. În prezent, plăcile de fațare servesc simultan ca izolatori în scopuri decorative. Datorită rezistenței sale la intemperii, bazaltul este foarte potrivit pentru finisarea exterioară a clădirilor, precum și pentru turnarea sculpturilor în aer liber.
Producția de bazalt și produse pe bază de acesta cel mai adesea producția de bazalt este o industrie minieră. Piatra este extrasă în cariere și mine speciale, pe baza cărora se produc ulterior diverse produse. Sub formă de fibră de bazalt, acest mineral este utilizat pentru izolarea clădirilor și a acoperișurilor, în panouri sandwich cu trei straturi, izolarea unităților de echipamente de joasă temperatură la extragerea azotului și crearea coloanelor de oxigen, pentru izolarea termică și fonică a conductelor, sobe, șeminee și alte braziere, unități de alimentare și în general clădiri și structuri pentru orice scop. Bazaltul topit este folosit pentru a crea trepte de scări, plăci modelate și alte materiale de construcție. Din el sunt turnate dispozitive de forme arbitrare, inclusiv suporturi pentru baterii, precum și izolatori pentru rețele cu tensiuni diferite. Pulberea din acest material este utilizată pentru producerea de produse armate presate.
Tipurile comune de bazalt diferă unele de altele prin diverși indicatori, în primul rând, cum ar fi culoarea și structura. Cel mai cunoscut brand este soiul numit „Basaltina”. Acesta este un material de origine italiană, care este extras în apropierea capitalei acestei țări și a fost folosit în principal în scopuri arhitecturale încă din timpul Romei Antice. Rezistența sa este comparabilă cu cea a granitului, iar calitățile sale decorative sunt comparabile cu cele ale calcarului. Piatra își păstrează saturația mult timp după așezare paleta de culori. Prin urmare, costul său este adesea mai mult de două ori mai mare decât prețul altor mărci.
O altă varietate este cea asiatică. Se distinge prin culoarea gri închis și prețul rezonabil. Este utilizat pe scară largă în scopuri de design și arhitectură.
Bazalt verde maur are o nuanță bogată de verde închis, cu diverse incluziuni prezente în el, care dau pietrei un aspect original. aspect păstrând în același timp toate caracteristicile fizice și mecanice. Doar criteriile de duritate și rezistență la îngheț sunt oarecum mai mici.
Bazalt crepuscular este adus din China. Are o culoare gri sau negru fumuriu. Este recunoscut ca fiind cel mai puternic și mai rezistent la uzură și îngheț dintre toate soiurile acestui mineral. Este bine protejat de influențele atmosferice negative.
Cele mai renumite produse din bazalt: izolații pe bază de bazalt, plăci de finisaj bazalt, coșuri de bazalt pentru șeminee și sobe.
Diagrame
Fig.8 Bazalt lunar: diagramă
"Temperatura de debye a unui element chimic (Q) - Coeficient de concentrație (K k)"
Fig.9 Bazalt lunar: diagramă
„Temperatura de debye a unui element chimic (Q) - Conținutul unui element chimic (C)”
Fig. 10 Bazalt: diagramă
„Masa atomică a unui element chimic (M) - Conținutul unui element chimic (C)”
Fig. 11 Bazalt lunar: diagramă
"Masa atomică a unui element chimic (M) - Coeficient de concentrație (K k)"
Fig. 12 Bazalt lunar: diagramă
"Distanța până la gazul inert al unui element chimic (e) - Coeficient de concentrație (K k)"
Fig. 13 Bazalt lunar: diagramă
„Distanța până la gazul inert al unui element chimic (e) - Conținutul unui element chimic (C)”
Anexa A
Anexa B
LITERATURĂ
1. Bondarenko S.V. Caracteristicile geochimice ale cuarților proterozoicului inferior în partea centrală a zonei Pechenga de Sud./ S.V. Bondarenko, V.A. Shatrov, V.I. Sirotin // Geologie și geoecologie: cercetarea tinerilor. Materiale ale celei de-a XVI-a Conferințe a Tinerilor Oameni de Știință, dedicate memoriei Membrului Corespondent. K.O. Scurt. Ed. acad. RAS Mitrofanova F.P – Apatite, 2005. – 426 p.
2. Gumirov Sh.Sh. Modelarea procesului de difuzie în fază solidă. /Colectează.teză. parte. 15 Ross. conf. „Tinerețe, știință, cultură.” - Obninsk: DNTO Intelligence of the Future, 2000. - pp. 112-113.
3. Gumirov Sh.V. Participarea impulsului atomic la biochimie, coalifiere, mineralizare. / Sh.V. Gumirov – Tehnologii de înaltă tehnologie pentru dezvoltarea și utilizarea resurselor minerale: colectare. științific articole / Sib. stat industrial Universitate; sub redactie generala V.N.Fryanova. – Novokuznetsk, 2014.– p. 345-355.
4. Gumirov Sh.V. Modelarea difuziei în fază solidă a elementelor pentru a explica diferențierea lor în litosferă și geneza minereului. – Științe naturale și tehnice, nr. 1, 2008. – p. 183-188.
5. Gumirov Sh.V. Fundamentele teoriei adaptării obiectelor neînsuflețite și analizei adaptive în geologie. /Sh.V. Gumirov - Novokuznetsk, media, 1993. - 409 p.
6. Gumirov Sh.V. Modelarea procesului de difuzie în fază solidă a elementelor chimice pentru a explica diferențierea lor în litosferă. / Sh.V.Gumirov, Sh.Sh. Gumirov // Buletinul Academiei Ruse de Științe Naturale (filiala din Siberia de Vest) Numărul 5. Kemerovo, 2002 - pp. 273-282.
7. Konilov A.N. Petrologia „venelor înghețate” în eclogitele din provincia Mării Albe din Peninsula Kola. / A.N. Konilov, A.A. Şchipanski. // Factorii fizico-chimici ai genezei petrolului și minereurilor: noi frontiere. Mat. conf. dedicat 110 ani D.S. Korjinski. - M., 2009.- p. 198-203.
8. Lazko E.M. Termobarogeochimia și predicția mineralizării post-magmatice. / MÂNCA. Lazko et al. // Studii termobarochimice ale proceselor de formare a mineralelor. - Novosibirsk: Science, 1988. - P. 136 - 149.
9. Medvedev V.Ya. Influența decompresiei șocului asupra distribuției elementelor LIL și HFS în piropi din kimberlite. / V.Ya. Medvedev, K.N. Egorov, L.A. Ivanova // Factorii fizico-chimici ai genezei petrolului și minereurilor: noi frontiere. Mat. conf. dedicat 110 ani. D.S. Korjinski. - M., 2009.- p. 269-271.
10. Ovchinnikov L.N. Formarea zăcămintelor de minereu. / L.N. Ovchinnikov - M.: Nedra, 1988. - 255 p.
11. Rundqvist D.V. Principii generale construirea de modele geologice şi genetice ale formaţiunilor de minereu. T.1. / D.V. Rundkvist - Novosibirsk: Science, 1983. - P. 14 - 26.
12. Anand M. Petrologie și geochimie a câmpului de gheață LaPaz 02205: Un nou meteorit unic de mare-bazalt de low-Ti. / M. Anand, Lawrence A. Taylor, Christine Floss, Clive R. Neal, Kentaro Terada, Shiho Tanikawa.
BAZALT, un material ceramic cu înalte proprietăți mecanice, fizice, electrice și chimice și obținut prin prelucrarea termică a rocilor cu același nume.
1. Bazalt ca o stâncă. Bazaltul, sau mai degrabă bazalții, se numără printre rocile de bază magmatice (efuzive) caracteristice de origine adâncă și de vârstă tânără, în principal terțiară. Bazaltul și-a câștigat o largă popularitate pentru unitățile pitorești pe care le formează sub formă de prisme cu 6 fețe (și uneori 3 sau 5 laturi) lungi de 3-4 m cu planuri perpendiculare pe fețe (Fig. 1); se găsește și sub formă de scări naturale de piatră, unități sferice decojite și alte roci extrem de pitorești.
Bazaltul este o rocă de culoare închisă, uneori cenușiu-negru, alteori cu o tentă albăstruie; uneori este verzui sau rosiatic. Însuși numele „bazalt” este de origine antică și în limba etiopiană înseamnă „întunecat”, „negru”. Această rasă este foarte uniformă în structura sa fină. Dens și extrem de dur, are cazuri diferite mărimea granulelor de ordin diferit. Soiurile cu granulație grosieră și mijlocie se numesc dolerite, soiurile cu granulație fină sunt numite anamezite, iar soiurile cu granulație foarte fină se numesc bazalt însuși. Diferența de textura bazaltică cu aceeași compoziție în vrac se explică prin condițiile de solidificare a magmei erupte (viteza de răcire, presiune etc.). Compoziția petrografică a bazaltului poate varia semnificativ, dar mineralele incluse în bazalt sunt înlocuite cu echivalente petrografice, drept urmare bazaltul ca rocă își păstrează habitus-ul foarte stabil. La microscop, bazaltul apare ca o masă de bază sticloasă („bază”) cu o compoziție microfluidică. Baza conține numeroase cristale de feldspat, olivină, minereu de fier magnetic și alte minerale mai puțin caracteristice. In functie de continutul de incluziuni minerale cimentate de baza, se disting bazalti: plagioclaza, leucita, nefelina si melilit. De fapt, primele se numesc de obicei bazalt, adică cele care conțin feldspat calcico-sodic, augit și olivină. Din punct de vedere chimic, bazaltul este legat de gabro (G.) și diabază (D.). Analiza chimică în vrac a bazaltului care formează platouri este caracterizată, potrivit Washingtonului, prin următoarele date:
Bazaltul se caracterizează printr-o radioactivitate semnificativă: conține de la 0,46∙10 -3 la 1,52∙10 -3% toriu și de la 0,77∙10 -10 la 1,69∙10 -10% radiu. Varietățile de bazalt mai puțin adânci sunt mai acide și se transformă treptat în dacite, trahite etc. Conform ultimelor opinii, bazaltul este un material care formează învelișul dur al pământului: sub continente are o grosime de 31 km, iar sub oceane. - de la 6 km sau mai mult; acest înveliș plutește pe un strat subiacent vâscos-lichid de bazalt („substrat”). Astfel, se presupune că bazalt se găsește peste tot. În ceea ce privește suprafața pământului în sine, aflorimentele acestei stânci sunt foarte numeroase. În afara URSS sunt disponibile: în Auvergne, de-a lungul malurilor Rinului, în Boemia, Scoția și Irlanda, pe insula Islanda, în Anzi, pe Antilele, pe insula St. Elena și în diverse alte locuri. Există multe zăcăminte de bazalt în părțile de nord, vest și sud-est ale Mongoliei. În cadrul URSS, bazaltul este distribuit în Caucaz și Transcaucazia, precum și în nordul Siberiei, în bazinul râului. Vitima. În viitorul apropiat, următoarele zăcăminte pot fi de interes practic: Berestovetskoye - districtul Volynsky al RSS Ucrainei, Isachkovsky - districtul Poltava al RSS Ucrainei, Mariupolsky - districtul Mariupol al RSS Ucrainei, Chiaturskoye, Beloklyuchinskoye, Mangliskoye și Saganlugskoye, Adzharis -Tskhalskoye - RSS Georgiana, Erivanskoye - RSS Armenia, precum si diabaza Olonets de pe malul lacului Onega.
2. Proprietățile bazaltului natural. Utilizarea directă a bazaltului natural și prelucrarea lui ulterioară presupun o cunoaștere suficientă a proprietăților sale mecanice, fizice și chimice. Cu toate acestea, aceste proprietăți sunt semnificativ legate de compoziția și textura bazaltului și, prin urmare, variază semnificativ în funcție de depozit. Dacă vorbim despre bazalt în general, atunci proprietățile sale pot fi caracterizat doar de limitele constantelor corespunzătoare. Datele de mai jos pentru bazalt sunt parțial comparate cu datele pentru diabază și gabro. Greutate specifică aparentă (buc): 2,94-3,19 (B.), 3,00 (D.), 2,79-3,04 (G.). Greutatea specifică adevărată (a pulberii) este de aproximativ 3,00 (B.). Porozitate în % volum: 0,4-0,5 (B.), 0,2-1,2 (D.), 3,0 (G.). Absorbția de apă: 0,2-0,4% în greutate și 0,5-1,1% în volum (B.). Masa de 1 m 3 de bazalt uscat este de aproximativ 3 tone Rezistența la compresiune în kg/cm 2: 2000-3500 (B.), 1800-2700 (D.), 1000-1900 (G.). Dacă rezistența la compresiune a bazaltului uscat este mai mare de 3000, atunci bazaltul umed este mai mare de 2500, iar la un îngheț de 25 ° este mai mare de 2300. Rezistența la uzură ("duritate", calculată prin formula: p = 20-w /3, unde w este masa, pierdută în condiții normale la 1000 de rotații ale discului abraziv) se caracterizează prin numerele 18-19 (B., D., G.). Rezistența la impact („compactitate”) la testarea probelor standardizate: 6-30 (B., D.) și 8-22 (G.). Bazaltul este mai dur decât oțelul. Modulul Young în (D cm -2)x10 -11 este egal cu 11 (G.) și 9,5 (D.). Coeficientul de compresie volumetrică la 1 kg la o presiune de 2000 kg/cm2 este 0,0000018 (B.) și 0,0000012 (D.), iar la o presiune de 10000 kg/cm2 este 0,0000015 (B.) și 0,0000012 (D.). . Topirea bazaltului normal de olivină începe la o temperatură de aproximativ 1150°, iar starea lichid-fuzibilă începe la o temperatură de aproximativ 1200°. Roca topită încetează să curgă când este răcită la 1050°. Rocile mai acide au un punct de topire mai mare și crește odată cu conținutul de acid silicic. În special, bazaltul zăcământului Adzharis-Tskhal (dacitobasalt - după Abikh sau trahiandezitul - conform noilor definiții) se înmoaie la 1180°, are consistența mierii groase la 1260° și se lichefiază complet la 1315° (experimentele autorului în departamentul de știința materialelor a SEI). Capacitate termica specifica a bazaltului Syracuse pt temperaturi diferite prezentate în următorul tabel:
Căldura de cristalizare a bazaltului în timpul trecerii de la starea amorfă la starea cristalină 130 Cal. În timpul cristalizării, volumul scade cu 12% față de volumul de bazalt la o temperatură de 1150°. Conductivitatea termică a bazaltului în gram-calorii este de aproximativ 0,004. Coeficientul de dilatare termică a bazaltului: 0,0000063 (la 20-100°), 0,000009 (la 100-200°) și 0,000012 (la 200-300°).
Din punct de vedere chimic, bazalții sunt roci rezistente: agenții atmosferici, în experimentele lui Gary, au suferit intemperii de la 1,5 la 0,8 mg/cm 2 de bazalt timp de 18 luni, în timp ce calcarul cenușiu a pierdut 22,7 mg/cm 2 în aceleași condiții. Progresul procesului de meteorizare a bazaltului și diabazei este prezentat într-o diagramă comparativă (Fig. 2).
Numărul de pe linia orizontală superioară arată numărul de grame de rocă deteriorată care trebuie luate astfel încât să conțină aceeași componentă corespunzătoare denumirii liniei orizontale în cauză, deoarece această parte este conținută în 100 g de rocă proaspătă. Acea. toate punctele din dreapta verticalei 100 înseamnă epuizarea părții corespunzătoare, iar cele din stânga înseamnă îmbogățire. În consecință, în timpul intemperiilor, bazaltul este îmbogățit în silice și alumină și epuizat în alcalii, alcalino-pământoase și fier sub toate formele, în timp ce diabaza este îmbogățită în oxid de fier și sodiu. Această împrejurare aparent vorbește împotriva diabazei ca material izolator.
3. Terenuri de prelucrare a bazaltului. Proprietățile bazaltului natural îl fac un material de construcție excelent, mai fiabil decât granitul. Bazalt a fost folosit de mult timp. Cu toate acestea, dificultatea extremă de a prelucra bazaltului și de a-l împărți în prisme relativ înguste ne-a forțat să venim cu un mod special de a-i da forme geometrice.
Era firesc să ne gândim la topirea acestei stânci, deoarece ea însăși este de origine înflăcărată. Dar nu este suficient să topești bazaltul: la răcirea rapidă, turnările din acesta dau o masă sticloasă, asemănătoare hialobazalților naturale, fragilă și inaplicabilă din punct de vedere tehnic (Fig. 3 și 4).
Sarcina principală a producției de bazalt este de a restabili granulația fină a bazaltului topit, așa-numita regenerare (Fig. 5).
Ideea posibilității de topire și restabilire a rocilor la forma lor originală a apărut în secolul al XVIII-lea. Scoțianul James Gall a realizat deja în 1801 topirea bazaltului și, în special, a stabilit că bazaltul și lavele, fiind topite și răcite rapid, produc sticlă, în timp ce atunci când sunt răcite lent, se obține o masă stâncoasă, cu urme de cristalin. structura; Aceasta este poziția principală a procesării în foc a lavei. Mai ales remarcabile sunt experimentele scoțianului Gregory Watt, care a extins scara topirii. Topirea unui bloc de bazalt de peste 3 tone a durat 6 ore, iar răcirea sub acoperirea cărbunelui care ardea încet a durat 8 zile. Watt a descris produsele acestei răciri lente: la suprafață - sticlă neagră; pe măsură ce vă adânciți în masa înghețată, apar bile cenușii, grupate în mănunchiuri; apoi structura este făcută radiantă; încă mai adânc, substanța este de natură stâncoasă și apoi granulară, iar în final masa este pătrunsă de plăci cristaline. Acea. s-a descoperit posibilitatea topirii si regenerarii rocilor magmatice. Dar din cauza lipsei unei cereri suficient de mari de bazalt topit pentru industrie, experimentele descrise au fost uitate. În 1806 Dobre și apoi în 1878 F. Fouquet și Michel Levy au revenit la procesul de topire și regenerare. Ei au reușit să reproducă aproape toate rocile de origine incendiară și au descoperit că acest lucru nu necesită nici temperaturi extreme, nici agenți misterioși, dar scopul este să se stabilească regimul adecvat de topire și recoacere. După răcire, silicatul topit se transformă în sticlă, al cărei punct de topire este mai mic decât punctul de topire al mineralului original. Pentru refacerea acestuia din urmă, este necesară recoacerea masei sticloase la o temperatură care depășește punctul de topire al corpului vitros, dar sub punctul de topire al mineralului cristalin. Intervalul de temperatură al acestor puncte de topire este regiunea în care este posibilă regenerarea silicatului sau aluminosilicatului; acest interval poate. destul de nesemnificativ. Când vorbim nu despre un mineral, ci despre un set de 5-6 minerale care alcătuiesc o rocă cristalină, atunci modul de recoacere ar trebui stabilit cu un număr de pași, iar fiecare mineral ar avea propria oprire în proces de răcire. Cu toate acestea, în practică, acești pași se dovedesc a fi atât de aproape unul de celălalt încât ne putem limita la două opriri. În raport cu bazalt, prima recoacere, cu căldură roșie-albă, dă cristalizarea oxidului feros și peridot, iar a doua, cu căldură roșu-vișină, cristalizează alte minerale ale rocii.
Primele experimente în topirea industrială a bazaltului au fost întreprinse în 1909 de către Ribb, iar diverse aplicații pentru bazalt topit au fost găsite de inginerul L. Dren. În 1913, pentru implementarea industrială a proceselor de topire, s-a înființat la Paris Compagnie generate du Basalte, iar în Germania, Der Schmelzbasalt A.-G., la Linz pe Rin; apoi ambele societăți s-au unit sub denumirea comună „Schmelzbasalt A.-G.”, sau „Le Basalte Fondu”. În prezent, în Franța există două fabrici care produc hl. arr. produse electrice și de construcții, iar în Germania - unul care servește industria chimică.
4. Producția de bazalt topit. Retragere. Apariția bazaltului variază și, prin urmare, ruperea acestuia nu este întotdeauna uniformă. Bazalt sub formă de plăci de acoperiri sau roci este extras prin explozie. Prismele de bazalt coloane pot fi separate folosind pene și pârghii. Dezvoltarea se realizează pe niveluri, îndepărtând straturi succesive în rânduri de straturi naturale.
Despărțirea. Bazaltul spart este depozitat în aer liber. Pentru topire, se zdrobește în concasoare Black sau Gets. Apoi piesele sunt sortate după mărime, iar finele sunt folosite pentru mase de beton.
Retopire. Bazaltul zdrobit este alimentat în cuptoare de topire, care folosesc diferite metode de încălzire. Cele mai potrivite cuptoare sunt cele electrice, pe gaz (generator de gaz sau cu gaz de iluminat) si cuptoarele cu duze de ulei. Stația de topire electrică este formată dintr-un cuptor cu electrozi staționari și un receptor mobil pe roți, care servește la transportul bazaltului topit în întregul atelier de turnare; acest receptor reprezintă și un mic cuptor cu electrozi. Ambele tipuri de cuptoare sunt alimentate cu curent bifazat. Fundul cuptorului este realizat din material refractar si are in lateral o duza pentru eliberarea masei topite, din recipient coborand in forme sau forme pentru turnare prin simpla inclinare a receptorului. În alte cuptoare, gâtul se face înclinat, astfel încât încărcarea focarului și scăderea masei topite să fie un proces continuu. Productivitatea cuptoarelor descrise este de la 3 la 50 de tone pe zi. Uzina de la Paris - de tip artizanal de mare amploare - dispune de 4 cuptoare cu o capacitate de 80 kg fiecare, functionand continuu si incalzite cu gaz de oras; topirea se realizează la 1350°. O altă fabrică franceză, din Puy, funcționează cu energie electrică. Capacitatea de producție continuă este de 8 tone pe zi.
Casting. Bazaltul topit este turnat în forme sau forme direct din cuptoare sau dus la atelierele de turnare. Pentru turnare se folosesc fie ferme de nisip, fie matrițe din oțel. Primele sunt mult mai ieftine, dar nu sunt aplicabile în toate cazurile, deoarece produsele ies mate și aspre. Formele din oțel conferă produselor o suprafață strălucitoare, dar sunt relativ scumpe. Turnarea atentă are ca rezultat o turnare curată; în caz contrar, sunt vizibile dungi și denivelări, care în multe cazuri nu interferează însă cu utilizarea produsului.
Tratament termic. Aproape imediat după turnare, produsele, încă roșu-vișiniu, sunt scoase din matrițe și transferate în cuptoare cu vatră de recoacere, asemănătoare cuptoarelor de călire obișnuite. In functie de scopul si marimea lor, produsele se pastreaza la cuptor de la cateva ore la cateva zile. Temperatura inițială de recoacere este de aproximativ 700°. Cuptorul este sigilat și răcit lent; fierberea in cuptor dureaza, in functie de marimea produselor si de calitatile lor cerute, de la cateva ore pana la 10-14 zile. Există până la 35 de astfel de cuptoare la uzina din Paris.
Finisare. Odată răcit, produsele sunt gata de utilizare. Pentru a le da aspectul potrivit, placa este îndepărtată de pe ele cu perii de oțel. Dacă este necesară o mai mare precizie a marginilor plane, atunci finisarea se face pe roți cu bază de bazalt.
cost de productie. Producția de bazalt topit nu necesită nici forță de muncă înalt calificată, nici echipamente scumpe. Principalele costuri de producție în condițiile noastre sunt livrarea de material, dacă este adus din Caucaz, și energie. Când se lucrează cu gaz, 1 kg de produse finite de bazalt necesită aproximativ 900 Cal, adică aproximativ 1/4 - 1/3 m 3 de gaz; Când se lucrează cu energie electrică, se consumă aproximativ 1 kWh la 1 kg de produse. Acea. costul produselor bazaltice, de exemplu, izolatoare, este semnificativ mai mic decât porțelanul. În Franța, prețul de vânzare al izolatoarelor de bazalt este cu 10-15% mai mic decât al izolatoarelor din porțelan, iar pentru cele mai mari - 25-30%. Cu cât produsele sunt mai mari, cu atât este mai mare discrepanța de preț între bazalt și porțelan. Cu toate acestea, există motive să se considere că discrepanțele de mai sus în prețurile de vânzare sunt semnificativ subestimate din cauza creșterii profiturilor producției de bazalt ca o afacere nouă.
Producția de bazalt topit în URSS. Având avantaje tehnice și economice enorme și în unele cazuri, precum electrificarea căilor ferate, fiind aproape de neînlocuit, industria bazaltului a atras atenția cercurilor tehnice și industriale. Experimente cu topirea bazaltului și a altor roci, întreprinse în numele Glaelectro VSNKh în departamentul de știință a materialelor din SEI și apoi în Tehnica Electrică de Stat, experimente cu topirea diabasei în Laboratorul de minerit și metalurgie și interesul Consiliul Economic Suprem al Georgiei și Armeniei în această industrie poate fi considerat un precursor al dezvoltării rapide a afacerii cu bazalt. Din punct de vedere economic, b. s-a remarcat o combinație naturală foarte avantajoasă de factori favorabili: posibilitatea exploatării de bazalt coincide foarte des din punct de vedere geografic cu disponibilitatea surselor de energie hidroelectrică pentru prelucrarea acesteia, adică cu o centrală regională, care necesită izolatori de bazalt, și cu centre de producție electrochimică. , care necesită echipamente bazaltice rezistente la foc și la acizi. Coincidența indicată, în legătură cu rentabilitatea plantelor mici de bazalt și costul relativ ridicat al transportului, dă motive să se prevadă în viitor o rețea de mici uzine de bazalt în toată țara.
5. Proprietățile bazaltului prelucrat. Bazaltul retopit și recuperat are în general proprietățile bazaltului natural, dar într-o formă îmbunătățită (vezi Figurile 3 și 5).
Proprietăți mecanice: a) rezistenţa la compresiune - aproximativ 3000 kg/cm 2 ; b) rezistența la uzură, testată cu o moară Derry pudrată cu nisip, în medie 0,9 mm după 1000 de rotații; c) având vâscozitate mare, bazaltul nu se sparge ușor, iar izolatoarele de bazalt și alte produse pot fi considerate practic indestructibile. Comparativ cu porțelanul, bazaltul este de 2-4 ori mai puțin fragil; diferite valori ale acestei cantități depind de modul de recoacere; prezența impurităților fragilitate m. foarte ridicat; d) s-a testat rezistența la tracțiune pe suporturi de bazalt pentru al treilea autobuz al căilor ferate electrice. etc., iar spre comparație s-au testat aceleași suporturi de gresie; ruperea produselor bazaltice a fost observată la 3700-4700 kg, iar ruperea acelorași produse din gresie - la 1200 kg.
Proprietati termice: a) bazaltul topit rezista la schimbarile de temperatura, chiar si la cele bruste; o placă de bazalt de 8 mm grosime, scufundată alternativ în apă clocotită și rece, nu prezenta niciun semn de crăpare; izolatoarele expuse la soare și apoi expuse la furtuni, precum și izolatoarele testate conform regulilor Uniunii Franceze a Sindicatelor Electrice (transfer brusc de la apă la 65° la apă la 14°), nu au prezentat nicio modificare a proprietăților electrice; limita superioară a intervalului termic poate fi mărită în continuare; b) în momentul întăririi, bazaltul permite ștanțarea sau altă introducere de părți de fier de orice volum în el și aderă ferm de acestea, fără a necesita cimentare; c) bazaltul rezistă la încălzire semnificativă fără a prezenta rupturi, fisuri, „oboseală” sau „îmbătrânire”; d) datorită conductivității sale termice scăzute, bazaltul poate servi ca izolator termic.
Higroscopicitate. Fiind destul de compact și acoperit cu o glazură autogenă, bazaltul este complet impermeabil și non-higroscopic.
Proprietăți electrice: a) bazaltul are o rezistență electrică semnificativă: la bazalt de punte s-a dovedit a fi de aproximativ 32 kV/cm cu grosimea plăcii de 18 mm, iar pentru bazalt electric special, atât tratat termic, cât și vitrificat, a fost de la 57 la 62 kV/cm la aceeași grosime; b) când are loc o defecțiune și se formează un arc puternic, izolatorul de bazalt nu este încă deteriorat de aceasta, deoarece după ce arcul se oprește, locul de defectare dispare și izolatorul este vindecat fără urmă; c) izolatorii de bazalt, la prelucrare, se acoperă automat cu o glazură bazaltică asemănătoare sticlei de 1,5-2 mm grosime, întorcându-se treptat spre interior la bazalt granular; această glazură oferă o barieră excelentă împotriva scurgerilor electrice de suprafață și protejează izolatorii și alte produse de higroscopicitate și de acțiunea agenților atmosferici; Având o compoziție identică cu compoziția izolatorului în sine, glazura aderă la acesta ca un corp omogen și, prin urmare, nu este în pericol de crăpare sau decojire. În plus, dacă această glazură este deteriorată violent, este expusă o substanță din aceeași compoziție, astfel încât deteriorarea specificată să nu fie fatală pentru izolator.
Proprietăți chimice. Din punct de vedere chimic, produsele bazaltice, conform informațiilor franceze, sunt foarte rezistente; în tabel Tabelul 1 oferă date despre efectul diverșilor reactivi asupra bazaltului prelucrat.
Datele din testele ulterioare sunt prezentate în tabel. 2.
Aspect . Bazaltul retopit dar necoaps seamănă cu sticla: are o fractură strălucitoare, culoare maro-negru și este fragil. După recoacere, bazaltul retopit capătă o culoare neagră sau închisă, fractură mată cu granulație fină și duritatea rocii naturale. Aspectul exterior al produselor depinde de materialul matriței și matriței (vezi paragraful 4).
Deci, în ceea ce privește rezistența mecanică, rezistența termică și chimică, proprietățile electrice înalte și unice, costul scăzut și lucrabilitatea relativ ușoară, bazaltul prelucrat ar trebui să fie recunoscut ca unul dintre cele mai remarcabile materiale de inginerie electrică.
6. Utilizarea bazaltului reciclat. Industria bazaltului este încă prea tânără pentru a putea anticipa toate utilizările noului material în prezent. Până acum au apărut următoarele: a) în rețelele de curenți mari de înaltă și joasă tensiune - izolatoare liniare în aer liber (Fig. 6),
izolatoare suport, izolatoare a treia autobuz de căi ferate electrice. d. și metrouri (Fig. 7), izolatoare de înaltă tensiune;
b) în rețelele de curent redus și în comunicații radio - izolatoare telegrafice și telefonice, izolatoare de extragere și alte părți izolatoare pentru antene; c) în industria electrochimică - suporturi izolante pentru baterii, vase, căzi etc.; d) în industria chimică generală - echipamente rezistente la acizi, inclusiv tot felul de vase, băi, robinete, elice etc., echipamente pentru temperaturi de până la 1000°; e) in constructii - poduri izolante (Fig. 8), poduri, trepte scari, placari de pereti si pardoseli, mai ales cand sunt vapori acizi etc.
Izolatoare de linie. Având în vedere interesul excepțional reprezentat de bazalt în inginerie electrică, prezentăm date de testare la Laboratorul Central de Electricitate din Paris a zece izolatoare cu știfturi de fier încorporate în ele, iar cinci dintre ele au fost supuse anterior unui test termic (vezi paragraful 5). În timpul unei încercări uscate, primele scântei care alunecau de-a lungul izolatorului au apărut la 32,5-38 kV, arcul s-a format la 35-43 kV, s-a obținut ruperea mantalei la 40 kV, iar gâtul - la 37,5-39,5 kV. Un test umed sub ploaie artificială a produs un arc la 18-20 kV, după care după 30 sec. izolatorul spargea. Testul sub ulei a stabilit tensiunea de avarie la 35-58 kV. Testarea izolatoarelor cu tensiune alternativă, care a fost ridicată până la defecțiune și apoi, imediat după defecțiune, a început să fie ridicată din nou până la o nouă defecțiune și așa mai departe de 4 ori, a dat rezultatele prezentate în tabel. 3.
Izolatoare tip telegraf. Prin testarea izolatoarelor de bazalt de curent mare, asemănătoare ca tip cu cele telegrafice, efectuate la Stația Telegrafică de Testare Științifică din Moscova, s-a constatat că rezistența electrică de suprafață a izolatoarelor de bazalt este semnificativ mai mare decât cea a celor din porțelan corespunzătoare; dar când a fost testată în ploaie, rezistența bazaltului și-a revenit ceva mai lent decât cea a porțelanului. Acest lucru depindea probabil de suprafața rugoasă a izolatoarelor de curent ridicat testate, pentru care cerințele de telegrafie nu au fost luate în considerare.
7. Alte utilizări ale bazaltului. Pe lângă utilizarea bazaltului natural ca material de construcție și a pietrei zdrobite și utilizarea bazaltului prelucrat termic în diverse industrii, bazaltul și rocile aferente sunt, de asemenea, utilizate ca componentă în producția de ceramică și sticlă. Astfel, andezitul Borjomi este folosit de câțiva ani la fabricarea sticlei pentru sticle pentru apa minerală Borjomi, dându-i rezistență și o culoare închisă. Fabrica engleză de porțelan Wedgwood produce de multă vreme ceramică cu cioburi negre, neglazuite și ușor de lustruit, așa-numitele. „bazalt” (bazalt) sau „egiptean” (egiptean), - masa pentru acesta conține bazalt.
Bazaltul este cel mai comun mineral natural de munte, este obținut din roci vulcanice după o erupție, temperatura acestuia poate ajunge la câteva 1000 °C.
Piatra este ușor de recunoscut, deoarece poate fi întunecată, neagră, gri-neagră sau fumurie. Cel mai adesea are următorul aspect: o masă întunecată și grea, unde sunt vizibile mici dreptunghiuri ușoare de feldspat și ochi verzi de sticlă de olivină. Mineralul este foarte dur, are o densitate mare de 2530-2970 kg/m2, temperatura ridicata topire, variind între 1100-1250 °C,
În condiții naturale, piatra poate fi văzută sub formă de pâraie emanate dintr-o avalanșă care apare în timpul procesului de erupție prin fisurile vulcanice existente. Există mai multe tipuri de această piatră: unele conțin olivină, altele nu - se numesc toleiitice care conțin particule de cuarț. Pietrele care conțin olivină pot fi găsite în Insulele Pacificului.
Zăcăminte de minerale au fost descoperite în India și America. Multe pietre se găsesc în vulcanii italieni Vezuvius și Etna. Astăzi, piatra este extrasă în Kamchatka, Irlanda, Scoția și Islanda. Poți găsi urme ale acestora și în Ucraina.
Bazalt - proprietăți și aplicarea sa largă
Piatra conține: pahare vulcanice, microliți, titanomagnetit, magnetite și, de asemenea, clinopiroxen. Mineralul are o structură afirică cristalină poroasă, sticloasă și latentă.
Proprietățile pe care le are bazalt, caracterizați-l ca fiind cel mai fiabil și mai protector element pentru a face față muncii. Piatra are următoarele proprietăți:
- rezistent la foc;
- putere;
- durabilitate;
- izolare fonică;
- izolație termică;
- curățenia mediului.
Conține augit, feldspat de calciu și soiurile sale. Uneori se găsește un amestec de olivină.
Datorită mineralului, sunt fabricați aditivi de înaltă calitate pentru piatra zdrobită și fibre puternice, din care sunt fabricate materiale termoizolante și de izolare fonică. Folosit în principal pentru a crea plăci de înaltă calitate.
Piatra este utilizată pe scară largă în domeniul construcțiilor sub formă de materiale de acoperire; Piatra are o proprietate neobișnuită, poate rezista atât la temperaturi ridicate, cât și la temperaturi scăzute și, prin urmare, este utilizată pe scară largă în aer liber.
Placarea realizată chiar din acest material piatră, creează un aspect frumos oricărei clădiri. Va rămâne același timp de mulți ani ca în ziua în care a fost instalat. Durata sa de viață se întinde pe mai multe decenii. Este ușor de instalat; nu sunt necesare legături sau alte întăriri. Piatra în sine are caracteristici excelente care vă permit să vă bucurați de respectarea mediului și durabilitatea materialului folosit și a capodoperelor create cu ajutorul ei.
Din cantitate mare plăci disponibile, cel mai adesea plăci care conțin bazalt. Au rezistență ridicată și sunt ușor de tăiat și tăiat. Cele mai complexe și serioase structuri sunt construite din ele. Aceste plăci sunt prietenoase cu mediul și nu pun o sarcină mare pe fundație.
Plăcile realizate din acest mineral reglează și absorb eficient nivel inalt zgomot în clădirile rezidențiale și în alte spații publice.
Mineralul are o gamă largă de proprietăți utile care nu numai că pot îmbunătăți aspectul, ci și pot preveni consecințele adverse după finalizarea construcției și a început operarea ulterioară. Proprietățile de izolare fonică și fonică fac posibilă asigurarea condiții bune pentru locuirea in cladiri rezidentiale.
Roca acestui mineral are o rezistență mare la foc, poate rezista la temperaturi de peste 1500 de grade Celsius și este folosită sub formă de protecție împotriva incendiilor. Mineralele pot rezista acțiunii alcalinelor, acizilor, vopselelor și au rezistență ridicată la abraziune. Servește ca umplutură naturală indispensabilă pentru crearea blocurilor de beton.
Criteriul principal este încă prietenosul cu mediul înconjurător al acestui mineral. În formă topită, mineralul este folosit pentru a crea trepte, scări, gresie și alte materiale de construcție. Pulberile de piatră sunt folosite pentru fabricarea produselor armate și presate.
Culoarea neagră a mineralului interacționează minunat cu argintul. Ei fac lucruri neobișnuite din asta Bijuterii, care sunt un mare plus pentru rochii de seara. Nuanțele deschise de piatră sunt folosite pentru a face brățări de lux, margele, curele, coliere și diverse seturi.
Bazalt – originea de bază și procesul de schimbare
Bazalt se obtine ca urmare a topirii rocilor precum lherzolite, harzburgite, wehrlite. Compoziția de bază este determinată de compușii chimici și minerali care conțin protolit și își mențin gradul de topire.
Sunt disponibile următoarele tipuri de minerale:
- crestele oceanice;
- continental;
- intraslab.
Acest tip de piatră este ușor de schimbat ca urmare a proceselor hidrotermale. Deosebit de vizibile sunt schimbările în pietrele care se revarsă pe fundul mărilor și oceanelor. Ele se combină energetic cu apa, iar multe componente utile sunt eliberate și depuse.
În timpul procesului de metamorfism, pietrele se pot transforma în șisturi verzi, totul depinde de condiții. Iar dacă se pune presiune asupra lor, în general pot căpăta o culoare albăstruie.
