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현무암의 화학식. 현무암 화성암의 기원

화강암과 현무암에는 어떤 특성이 있으며 어떻게 다른가요? 첫째,이 암석은 기원이 다르고 두 번째로 각각의 구조가있어 즉시 눈을 사로 잡습니다. 셋째, 화강암과 현무암은 모두 강하지만 현무암은 여전히 ​​강합니다. 그러나 이것이 훨씬 더 쉽다는 것을 의미하지는 않습니다. 그래서, 먼저 일을 먼저.

기원과 모습

또한 미세 및 중간 입자의 미네랄이 완벽하게 적합합니다. 이를 통해 화강암은 수십 년 동안 상당한 하중과 마찰에도 모양을 유지하고 빛을 발할 수 있으므로 이 내구성 있는 소재가 외장재로 널리 사용됩니다.

현무암은 화강암보다 무겁지만 내구성도 더 좋습니다. 밀도는 2520-2970kg/m³이고 압축 강도는 최대 400MPa입니다. 산이나 알칼리를 포함한 거의 모든 화학 물질과 최대 1200°C의 온도 변화에 강합니다.

현무암은 그 특성으로 인해 가소성이 높다는 사실이 궁금합니다. 이를 통해 음파의 가장 미세한 진동을 포착하여 최신 음향 시스템을 제조할 수 있습니다. 현무암은 또한 클래딩, 거리 기념물, 건물 단열용 미네랄 울, 쇄석, 콘크리트 및 석재 주조에도 자주 사용됩니다.

화강암과 현무암의 차이점은 무엇입니까?

지질 학자의 연구에 따르면, 그들 사이의 주요 차이점은 기원입니다. 세계 바다의 거의 전체 바닥은 현무암 퇴적물로 덮여 있고 대륙의 암석은 화강암으로 형성되어 있습니다. 지식이 있는 사람은 색상도 구별합니다. 현무암은 색이 어둡고 얇지만 동시에 무겁습니다. 화강암은 색이 가벼우며 암석과 같이 비교적 가볍고 강합니다.

지각의 암석권 판이 움직일 때, 대륙은 해저와 충돌하여 대륙 암석 덩어리로 그 아래를 부수게 됩니다. 동시에 고온(1450°C 이상)에 노출되면 현무암이 녹아 바닥으로 가라앉는 반면 화강암은 반대로 지표면으로 올라옵니다.

현무암- 이것은 화산 폭발 후 발생한 성층 간 체 또는 용암 흐름의 형태로 발견 될 수있는 화산 기원의 암석 인 가장 흔한 자연석입니다. 풍부한 예금은 인도, 미국 및 하와이 제도에 있습니다. 가장 유명한 현무암 퇴적물- 이들은 캄차카와 쿠릴 열도, 베수비오와 에트나에 위치한 화산입니다.

설명: 우수한 특성을 지닌 현무암

그만큼 현무암그것은 검은 색, 연기가 자욱한, 짙은 회색 또는 녹색을 띤 검은 색입니다. 그 구성의 기초는 augite와 장석에 의해 형성됩니다.

돌의 밀도는 2530-2970kg / m 2입니다. 수분 흡수율은 0.25%에서 10.2%까지 다양합니다. 포아송의 비율은 0.20-0.25입니다. 비열용량 0.85 J/kg K at 0°C. 융점은 1100-1250 ° C의 범위이며 경우에 따라이 수치는 1450 ° C에 이릅니다. 저항은 60-400 MPa 범위입니다.

현무암의 화학 및 광물 조성

미네랄에서 현무암의 구성포함:

  • 화산 유리,
  • 사장석 미세석,
  • 티타노자철광,
  • 자철광 및 클리노피록센.

광물의 구조는 porphyrate, glassy 또는 cryptocrystalline aphyric입니다. 첫 번째 품종의 암석은 소량의 흑색 휘석 프리즘의 불순물과 황색 습지 색조를 갖는 감람석의 등각 결정의 존재로 구별됩니다. 이러한 내포물은 전체 질량의 4분의 1에 달할 수 있습니다.

또한, 현무암의 구성혼블렌데 및 오르토피록센이 존재할 수 있습니다. 가장 흔한 보조 광물은 인회석입니다.

현무암은 주로 화산에서 흘러나오는 용암에서 채굴됩니다. 상부에서 채굴된 조각은 거품이 일 수 있습니다. 화산암이 냉각되는 동안 증기와 가스가 빠져나오기 때문입니다. 그런 다음 생성된 구멍에 다른 광물이 침착될 수 있으며, 가장 일반적인 것은 프레나이트, 제올라이트, 칼슘 및 구리입니다. 이러한 유형의 현무암을 아몬드 스톤이라고 합니다.

현무암의 실제 적용

이 석재로 만든 건축 자재는 다음과 같은 특징이 있기 때문에 건축에 널리 사용됩니다.

  • 내마모성,
  • 알칼리와 산의 영향,
  • 우수한 단열 및 흡음 성능, 강도, 내열성 및 내화성,
  • 높은 유전성,
  • 내구성,
  • 증기 투과성 및
  • 마지막으로 환경친화성입니다.

이 광물은 콘크리트 및 석재 주조용 충전제인 미네랄 울 생산을 위한 건축용 석재로 사용됩니다. 도로 및 마주 보는 돌도 만들어지며 쇄석과 내산성 분말이 얻어집니다. 장식적인 목적과 동시에 마주보는 판은 절연체의 기능을 수행합니다. 내후성 덕분에 현무암은 건물 외부 마감재 및 거리 조각품 주조에 매우 적합합니다.

현무암 및 이를 기반으로 한 제품 생산

자주 현무암 생산광산업이다. 특수 채석장 및 광산에서는 석재가 채굴되며 이에 따라 다양한 제품이 생산됩니다.

현무암 섬유 형태의 이 광물은 건물 및 지붕 단열, 3층 샌드위치 패널, 질소 추출 및 산소 기둥 생성 중 저온 장비 단열, 파이프라인, 스토브의 단열 및 방음에 사용됩니다. , 벽난로 및 기타 화로, 전원 장치 및 모든 목적을 위한 일반 건물 및 구조물.

용융된 형태의 현무암은 계단, 모양 타일 및 기타 건축 자재를 만드는 데 사용됩니다. 배터리 스탠드와 다양한 크기의 전압을 가진 네트워크용 절연체를 포함하여 임의의 모양의 장치가 주조됩니다. 이러한 재료의 분말은 압축 강화 제품 생산에 사용됩니다.

현무암의 일반적인 유형

현무암의 종류먼저 색상 및 구조와 같은 다양한 지표에 의해 서로 다릅니다. 가장 유명한 브랜드 이름은 "바살티나".이 나라의 수도 근처에서 채굴되는 이탈리아 원산지의 재료로 고대 로마 시대부터 주로 건축용으로 사용되었습니다.

강도는 화강암에 필적하며 장식성은 석회암에 필적합니다. 놓은 후 석재는 오랫동안 색상 팔레트의 채도를 유지합니다. 따라서 비용은 종종 다른 브랜드의 가격을 두 배 이상 초과합니다.

또 다른 품종 - 아시아 사람. 다크 그레이 컬러와 합리적인 가격이 특징입니다. 그것은 디자인 및 건축 목적으로 널리 사용됩니다.

무어 녹색 현무암은 풍부한 짙은 녹색 색조를 가지고 있으며 다양한 내포물이 있어 모든 물리적 및 기계적 특성을 유지하면서 돌의 원래 모양을 제공합니다. 경도 및 내한성에 대한 기준만 다소 낮습니다.

황혼의 현무암은 중국에서 가져온 것입니다. 그것은 연기가 자욱한 회색 또는 검은 색입니다. 이 광물의 모든 종류 중에서 가장 강하고 내마모성이며 서리에 강한 것으로 인식됩니다. 악천후로부터 잘 보호됩니다.

BASALT (라틴어 현무암, basanite, 그리스어 basanos - 시금석, 다른 버전에 따르면 에티오피아 현무암 - 철 함유 돌 * 영어 현무암, 현무암 암석, 독일 현무암, 프랑스 현무암, 스페인 현무암) - 분출된 카이노타입 , 의 분출되는 유사체 . 현무암의 색은 짙은 검은색입니다. 그것은 주로 주 광물, 단사정 및 보조 광물 등으로 구성됩니다. 현무암의 구조는 간벽, 비석, 덜 자주 hyalopilitic, 질감은 거대하거나 다공성이며 편도체입니다. 입자 크기에 따라 가장 굵은 입자, 세립 입자 - 아나메사이트, 세립 입자 - 적절한 현무암을 구별합니다. 현무암의 Paleotype 유사체 -.

현무암의 화학 성분

P. Daly에 따른 현무암의 평균 화학 조성(%): SiO 2 - 49.06; TiO 2 - 1.36; Al 2 O 3 - 15.70; Fe 2 O 3 - 5.38; Fe2O - 6.37; MgO - 6.17; CaO - 8.95; Na 2 O - 3.11; K 2 O - 1.52; MnO - 0.31; P2O5 - 0.45; H2O - 1.62. 현무암의 SiO2 함량은 44~53.5%입니다. 화학 및 광물 조성에 따라 실리카(SiO 2 약 45%) 현무암으로 불포화된 감람석과 실리카(SiO 2 약 50%)로 약간 포화되거나 감람석이 없는 현무암이 구별됩니다.

현무암의 물리적 특성

현무암의 물리적 및 기계적 특성은 매우 다르며 이는 다른 다공성으로 설명됩니다. 점도가 낮은 현무암 마그마는 쉽게 이동할 수 있으며 다양한 발생 형태(, 흐름, 저수지 퇴적물)가 특징입니다. 현무암은 원주형, 덜 자주 구형 분리가 특징입니다. 감람석 현무암은 해저, 해양 섬(하와이)에서 알려져 있으며, 접힌 벨트로 널리 발달되어 있습니다. Tholeiitic 현무암은 (시베리아의 형성)에서 광대 한 지역을 차지합니다. 광석 퇴적물은 트랩 형성(시베리아)의 암석과 관련이 있습니다. 어퍼 레이크(Upper Lake) 지역의 편도체 현무암 반암에서 퇴적물이 알려져 있습니다.

현무암의 밀도

현무암 2520-2970kg/m³. 다공성 계수 0.6-19%, 흡수율 0.15-10.2%, 압축 강도 60-400 MPa, 마모 1-20 kg/m², 융점 1100-1250°C, 때로는 최대 1450°C, 비열용량 0.84 J/ kg.K at 0°C, 영률(6.2-11.3).10 4 MPa, 전단 탄성률(2.75-3.46).10 4 MPa, 푸아송 비 0.20 -0.25. 현무암은 강도가 높고 융점이 상대적으로 낮아 석재 주조 및 광물면의 원료 및 건축용 석재로 사용되었습니다.

현무암의 사용

현무암의 사용 - 현무암은 도로 (측면 및 포장 석재) 및 외장석, 내산성 및 내 알칼리성 재료의 생산에 널리 사용됩니다. 쇄석의 원료인 현무암의 품질에 대한 업계 요구 사항은 다른 화성암과 동일합니다. 미네랄 울 생산을 위해 현무암은 일반적으로 혼합에 사용됩니다. 원료의 용융 온도는 1500°C를 초과해서는 안 되며 용융물의 화학적 조성은 다음 한계(%)로 규제된다는 것이 확립되었습니다. SiO 2 - 34-45, Al 2 O 3 - 12- 18, FeO 10까지, CaO - 22-30, MgO - 8-14, MnO - 1-3. 현무암 주물 재료는 내화학성 및 내마모성이 우수하고 유전율이 높으며 바닥 및 피복 슬래브, 파이프라인 라이닝, 사이클론 및 각종 절연체의 형태로 사용됩니다.

B 50은 4천만 m³의 산업 매장량이 있는 쇄석을 위해 탐사되었습니다. 650만 m³의 산업 매장량이 있는 두 개의 현무암 매장지가 석재( , )를 위해 탐사되었습니다. 현무암의 연간 생산량은 3백만 m³ 이상입니다. CCCP에서 현무암 퇴적물은 주로 아르메니아, 동부 시베리아 및 극동에 집중되어 있습니다. 미국 동부 지역의 현무암 덮개는 뉴욕, 뉴저지, 펜실베니아, 코네티컷(가장 큰 석재 분쇄 공장) 주에서 대규모 퇴적물을 형성합니다.

현무암, 기계적, 물리적, 전기적, 화학적 특성이 높은 세라믹 재료로 같은 이름의 암석을 열처리하여 얻은 것.

1. 암석으로서의 현무암. 현무암 또는 오히려 현무암은 기원이 깊고 젊은, 주로 제3기의 특징적인 화성(분출) 기본 암석 중 하나입니다. 현무암은 면에 수직인 면이 있는 3-4m 길이의 6면(때로는 3면 또는 5면) 프리즘 형태로 형성되는 그림 같은 조각으로 널리 인기를 얻었습니다(그림 1). 그것은 또한 석회암 천연 계단, 조개 모양의 구형 부품 및 기타 매우 그림 같은 암석의 형태로 발견됩니다.

현무암은 어두운 색의 암석으로 때로는 회흑색이며 때로는 푸르스름한 색조를 띤다. 때로는 녹색 또는 붉은 색입니다. "현무암"이라는 이름은 고대 기원이며 에티오피아 언어로 "어두운", "검은색"을 의미합니다. 이 견종은 훌륭한 만듦새에서 매우 균질합니다. 조밀하고 매우 단단하며 경우에 따라 입자 크기가 다릅니다. 조대 및 중간 입자의 품종을 돌러라이트(dolerites)라고 하고, 세립된 품종을 아나메사이트(anamesite)라고 하며, 매우 미세한 입자를 현무암 고유암(basalt own)이라고 합니다. 동일한 용적 조성을 가진 현무암의 질감 차이는 화성 마그마의 응고 조건(냉각 속도, 압력 등)으로 설명됩니다. 현무암의 암석학적 구성은 크게 다를 수 있지만, 현무암을 구성하는 광물은 암석학적 등가물로 대체되며, 그 결과 암석으로서의 현무암은 그 아비투스를 매우 안정적으로 유지합니다. 현미경 아래에서 현무암은 미세 유체 구성을 가진 유리질 바닥 덩어리("기초")로 나타납니다. 기초는 장석, 감람석, 자성 철광석 및 기타 덜 일반적인 광물의 수많은 결정을 포함합니다. 기초에 의해 시멘트 된 광물 내포물의 함량에 따라 현무암은 사장석, 백류석, 네펠린 및 멜릴라이트로 구별됩니다. 실제로 최초의 현무암, 즉 석회질소다장석, 규석, 감람석을 함유한 현무암이라고 하는 것이 관례이다. 현무암은 gabbro(G.) 및 diabase(D.)와 화학적으로 관련이 있습니다. 워싱턴에 따르면 고원 형성 현무암의 대량 화학 분석은 다음 데이터로 특징 지어집니다.

현무암은 상당한 방사능에 내재되어 있습니다. 0.46∙10 -3 ~ 1.52∙10 -3%의 토륨과 0.77∙10 -10 ~ 1.69∙10 -10%의 라듐을 포함합니다. 덜 깊은 품종의 현무암은 더 산성이며 점차적으로 dacites, trachytes 등으로 전달됩니다. 최신 견해에 따르면 현무암은 지구의 단단한 껍질을 형성하는 물질입니다. 31km 두께의 대륙과 바다 아래-에서 6km 이상 이 껍질은 현무암("기질")의 밑에 있는 점성 액체 아래에 떠 있습니다. 따라서 현무암은 어디에나 있다고 가정합니다. 지표면에 관해서는 이 암석의 노두가 매우 많습니다. 소련 이외의 지역은 오베르뉴(Auvergne), 라인 강 유역, 보헤미아, 스코틀랜드, 아일랜드, 아이슬란드 섬, 안데스 산맥, 앤틸리스 제도, 상트 페테르부르크 섬에 있습니다. 헬레나와 다양한 다른 지역에서. 몽골의 북부, 서부, 남동부에 현무암이 많이 매장되어 있다. 소련 내에서 현무암은 강 유역의 시베리아 북부뿐만 아니라 코카서스와 트랜스 코카시아에도 분포합니다. 비팀. 가까운 장래에 Berestovetskoye - 우크라이나 SSR의 Volynsky 지구, Isachkovskaya - 우크라이나 SSR의 Poltava 지구, Mariupol - 우크라이나 SSR의 Mariupol 지구, Chiaturskoye, Beloklyuchinskoye, Manglislugskoye 및 Saganlugskoye와 같은 예금이 가까운 장래에 실제로 가장 큰 관심을 끌 수 있습니다. , Adjaris-Tskhalskoye - 그루지야 SSR, Erivanskoye - 아르메니아 SSR 및 오네가 호수 기슭의 Olonets diabase.

2. 천연 현무암의 성질. 천연 현무암을 직접 사용하고 추가 처리하려면 기계적, 물리적, 화학적 특성에 대한 충분한 지식이 필요합니다. 그러나 이러한 특성은 현무암의 조성 및 질감과 크게 관련되어 있으므로 퇴적물에 따라 크게 다릅니다. 현무암에 대해 일반적으로 이야기하면 그 속성이 될 수 있습니다. 해당 상수의 한계에 의해서만 특성화됩니다. 현무암에 대해 아래에 제공된 데이터는 부분적으로 diabase 및 gabbro에 대한 데이터와 비교됩니다. 겉보기 비중(조각): 2.94-3.19(B.), 3.00(D.), 2.79-3.04(G.). 실제 비중(분말)은 약 3.00(B.)입니다. % 부피의 다공성: 0.4-0.5(B.), 0.2-1.2(D.), 3.0(G.). 수분 흡수: 0.2-0.4 중량% 및 0.5-1.1 부피%(B.). 건조 현무암 1m 3의 질량은 약 3톤이며 kg / cm 2 단위의 압축 강도 : 2000-3500 (B.), 1800-2700 (D.), 1000-1900 (G.). 건조 현무암의 압축 강도가 3000 이상이면 젖은 현무암은 2500 이상이고 25 °의 서리에서는 2300 이상입니다. 마모 강도 ( "경도", 공식으로 계산됨 : p \u003d 20- w / 3, 여기서 w는 연마 디스크의 1000 회전에서 정규화 된 조건에서 손실 된 질량)은 숫자 18-19 (B., D., G.)로 특징 지어집니다. 정규화된 샘플 테스트 시 충격 강도("압밀성"): 6-30(B., D.) 및 8-22(G.). 현무암은 강철보다 단단합니다. (D cm -2) x10 -11의 영률은 11(G.) 및 9.5(D.)입니다. 2000kg/cm2의 압력에서 1kg당 체적 압축비는 0.0000018(B.) 및 0.0000012(D.)이고 10000kg/cm2의 압력에서 0.0000015(B.) 및 0.0000012입니다. .). 일반 감람석 현무암의 용융 시작은 약 1150°의 온도에서 시작되고 액체 용융 상태는 약 1200°의 온도에서 시작됩니다. 녹은 암석은 1050°로 냉각될 때 유체가 멈춥니다. 산성 암석이 많을수록 녹는점이 높으며 규산 함량에 따라 상승합니다. 특히 Adzharis-Tskhali 광상의 현무암(dacite-basalt - Abih 또는 trachyandesite - 새로운 정의에 따름)은 1180°에서 부드러워지고 1260°에서 두꺼운 꿀의 일관성을 가지며 1315°에서 완전히 액화됩니다(실험 GEEI 재료 과학부 저자). 다양한 온도에 대한 Syracuse 현무암의 비열 용량은 다음 표에 나와 있습니다.

비정질 상태에서 결정질 상태로 전환하는 동안 현무암의 결정화 열 130 Cal. 결정화 동안 부피는 1150°의 온도에서 현무암의 부피와 비교하여 12% 감소합니다. 현무암의 비열전도율은 그램-칼로리로 약 0.004입니다. 현무암의 열팽창 계수: 0.0000063(20-100°에서), 0.000009(100-200°에서) 및 0.000012(200-300°에서).

화학적 측면에서 현무암은 저항성 암석입니다. Gary의 실험에서 대기 작용제는 18개월 동안 1.5에서 0.8mg/cm2의 현무암을 풍화한 반면 회색 석회암은 동일한 조건에서 22.7mg/cm2를 잃었습니다. 현무암과 디아염기의 풍화과정을 비교도(Fig. 2)로 나타내었다.

상단 수평선의 숫자는 해당 수평면의 지정에 해당하는 성분을 포함하도록 취해야 하는 풍화암의 그램 수를 나타내며, 이 부분이 암반 100g에 포함되어 있습니다. 저것. 수직 100의 오른쪽에 있는 모든 점은 해당 부분의 고갈을 의미하고 왼쪽에 있는 점은 농축을 의미합니다. 결과적으로 풍화 동안 현무암은 실리카와 알루미나가 풍부하고 알칼리, 알칼리 토류 및 모든 형태의 철이 부족해지는 반면, 디아염기는 산화물 철 및 나트륨이 풍부합니다. 이 상황은 분명히 단열재로서의 디아베이스에 반대합니다.

3. 현무암 처리 기지. 천연 현무암의 특성으로 인해 화강암보다 내구성이 뛰어난 우수한 건축 자재입니다. 현무암은 오랫동안 사용되어 왔습니다. 그러나 현무암을 가공하고 상대적으로 좁은 프리즘으로 나누는 작업의 극도의 어려움으로 인해 기하학적 형태를 부여하는 특별한 방법을 고안해야 했습니다.

이 암석 자체가 불의 근원이기 때문에 이 암석의 융합에 대해 생각하는 것은 자연스러운 일이었습니다. 그러나 현무암을 녹이는 것만으로는 충분하지 않습니다. 급속 냉각 시 주조물은 깨지기 쉽고 기술적으로 적용할 수 없는 천연 히알로바염과 유사한 유리질 덩어리를 생성합니다(그림 3 및 4).

현무암 생산의 주요 임무는 소위 재생이라고 불리는 재용해 현무암의 미세 입자를 복원하는 것입니다(그림 5).

암석을 다시 녹이고 원래 형태로 복원할 가능성에 대한 아이디어는 18세기에 나타났습니다. 이미 1801년에 Scot James Goll은 현무암의 재용해를 달성했으며, 특히 현무암과 용암이 녹고 빠르게 냉각되면 유리가 되는 반면 천천히 냉각되면 돌덩이가 얻어지며, 결정 구조; 이것이 용암을 불로 처리하는 기본 자세입니다. 특히 주목할만한 것은 제련의 규모를 확장한 Scot Gregory Watt의 실험입니다. 3톤이 넘는 현무암 덩어리를 녹이는 데는 6시간이 걸렸고 천천히 타는 석탄을 덮고 식히는 데는 8일이 걸렸다. Watt는 이 느린 냉각의 제품을 설명했습니다. 표면의 검은색 유리; 그들이 얼어 붙은 덩어리로 깊어지면 잿빛 공이 나타나고 묶음으로 그룹화됩니다. 그러면 구조가 빛납니다. 더 깊숙이 들어가면 물질은 돌과 같은 특성을 가지며 최종적으로 결정판에 의해 덩어리가 관통됩니다. 저것. 화성암이 녹고 재생될 가능성이 발견되었습니다. 그러나 산업을 위한 재용해 현무암이 충분히 많이 필요하지 않기 때문에 설명된 실험은 잊혀졌습니다. 1806년 Dobré와 1878년 F. Fouquet와 Michel Levy는 제련 및 재생 공정으로 돌아갔습니다. 그들은 불 같은 기원의 거의 모든 암석을 재생산할 수 있었고 이것이 극한의 온도나 신비한 물질을 필요로 하지 않는다는 것을 알아냈습니다. 그러나 핵심은 적절한 용융 및 어닐링 체제를 확립하는 것입니다. 냉각 후, 용융 규산염은 유리로 변하며, 그 융점은 원래 광물의 융점보다 낮습니다. 후자를 복원하려면 유리체의 융점을 초과하지만 결정질 광물의 융점 아래에 있는 온도에서 유리체를 어닐링해야 합니다. 이러한 융점의 온도 범위는 규산염 또는 알루미노규산염의 재생이 가능한 영역입니다. 이 간격 m. b. 아주 사소한. 하나의 광물이 아니라 결정질 암석을 구성하는 5-6개 광물의 조합의 문제인 경우 어닐링 방식은 여러 단계로 설정되어야 하며 각 광물은 냉각 진행. 그러나 실제로 이 단계는 서로 너무 가깝기 때문에 두 정거장으로 제한할 수 있습니다. 현무암과 관련하여 적백색 빛을 내는 첫 번째 어닐링은 산화제1철과 페리도트의 결정화를 제공하고 두 번째 어닐링은 체리 레드로 암석의 다른 광물을 결정화합니다.

현무암의 산업적 제련에 대한 첫 번째 실험은 1909년 Ribb에 의해 수행되었으며 제련된 현무암에 대한 다양한 응용 프로그램은 엔지니어 L. Dren에 의해 발견되었습니다. 1913년, 제련 공정의 산업적 구현을 ​​위해 Compagnie generate du Basalte가 파리에서, 독일에서는 라인강의 Linz에서 Der Schmelzbasalt A.-G.가 설립되었습니다. 그런 다음 두 사회는 "Schmelzbasalt A.-G." 또는 "Le Basalte Fondu"라는 공통 이름으로 통합되었습니다. 현재 프랑스에는 Ch. 아. 전기 및 건축 제품, 독일에서는 화학 산업에 서비스를 제공합니다.

4. 녹은 현무암 생산. 파괴. 현무암의 발생은 다르기 때문에 파괴가 항상 균일하지는 않습니다. 맨틀이나 암석의 슬래브 같은 현무암은 발파에 의해 채석됩니다. 기둥 모양의 현무암 프리즘은 쐐기와 지렛대를 사용하여 분리할 수 있습니다. 개발은 자연 묶음 행에서 연속적인 레이어를 제거하여 계층으로 수행됩니다.

분할 . 부서진 현무암은 야외에 보관됩니다. 제련을 위해 Black 또는 Getz 파쇄기에서 파쇄합니다. 그런 다음 조각은 크기별로 분류되고 벌금은 콘크리트 덩어리로 이동합니다.

재용해. 분쇄 된 현무암은 다양한 가열 방법을 사용하는 제련로에 들어갑니다. 가장 적합한 오븐은 전기, 가스(가스 발생 또는 조명 가스 사용) 및 오일 버너가 있는 오븐입니다. 전기 제련 공장은 고정 전극로와 바퀴가 달린 이동식 수신기로 구성되어 있으며, 이는 용융된 현무암을 주조 작업장으로 운반하는 역할을 합니다. 이 수신기는 또한 작은 전극로를 나타냅니다. 두 가지 유형의 오븐 모두 2상 전류로 구동됩니다. 노의 바닥은 내화물로 되어 있고 측면에 용융물을 배출하기 위한 노즐이 있으며, 수용기에서 단순히 수용기를 기울이면 주형 또는 주조용 주형으로 내려갑니다. 다른 용광로에서는 목이 기울어져 노의 로딩과 용융된 덩어리의 하강이 연속 공정으로 수행됩니다. 설명된 용광로의 생산성은 하루 3~50톤입니다. 대규모 수공예품 유형의 파리 공장에는 각각 80kg 용량의 용광로 4개가 있으며 연속적으로 작동하며 도시 가스로 가열됩니다. 용융은 1350°에서 수행됩니다. Puy에 있는 또 다른 프랑스 공장은 전기로 가동됩니다. 연속 생산 능력 - 하루 8톤.

주조. 녹은 현무암은 용광로에서 직접 주형이나 주형에 붓거나 주조 공장으로 가져갑니다. 주조에는 모래 트러스 또는 강철 주형이 사용됩니다. 첫 번째 제품은 훨씬 저렴하지만 제품이 둔하고 거칠게 나오기 때문에 모든 경우에 적용할 수 있는 것은 아닙니다. 강철 주형은 제품에 광택 있는 표면을 제공하지만 상대적으로 비쌉니다. 신중한 주조로 주조가 깨끗합니다. 그렇지 않으면 줄무늬와 불규칙성이 보이지만 많은 경우 제품 사용을 방해하지 않습니다.

열처리. 주조 직후에 여전히 체리 레드인 제품을 주형에서 꺼내 일반 경화와 유사한 어닐링 노로로 옮깁니다. 목적과 크기에 따라 제품은 오븐에서 몇 시간에서 며칠까지 숙성됩니다. 초기 어닐링 온도는 약 700°입니다. 오븐을 덮고 천천히 냉각합니다. 용광로에서의 시들음은 제품의 크기와 필요한 품질에 따라 몇 시간에서 10-14일까지 지속됩니다. 파리 공장에는 최대 35개의 오븐이 있습니다.

마무리 . 냉각 후 제품을 사용할 수 있습니다. 적절한 외관을 제공하기 위해 스틸 브러시로 청소합니다. 평면면의 정확도가 더 필요한 경우 현무암 기반이 있는 원에서 마무리 작업이 수행됩니다.

생산비. 융합 현무암의 생산에는 고도로 숙련된 노동력이나 고가의 장비가 필요하지 않습니다. 우리 조건에서 생산의 주요 비용은 재료의 전달(코카서스에서 가져온 경우)과 에너지입니다. 가스로 작업 할 때 완성 된 현무암 제품 1kg에는 약 900 Cal, 즉 약 1/4 - 1/3m 3의 가스가 필요합니다. 전기 에너지로 작업할 때 제품 1kg당 약 1kWh가 소비됩니다. 저것. 예를 들어 절연체와 같은 현무암 제품의 비용은 도자기보다 훨씬 저렴합니다. 프랑스에서 현무암 절연체의 판매 가격은 도자기보다 10-15% 낮고 큰 것은 25-30%입니다. 제품이 클수록 현무암과 도자기의 가격 차이가 커집니다. 다만, 신사업으로서 현무암 생산의 이익이 증가하기 때문에 위와 같은 판매가격의 차이를 크게 과소평가한 것으로 볼 수 있는 이유가 있다.

소련의 제련 현무암 생산. 그 이면에는 엄청난 기술적, 경제적 이점이 있으며, 어떤 경우에는 철도의 전기화와 같이 거의 대체할 수 없는 현무암 산업이 기술 및 산업계의 관심을 끌었습니다. 현무암 및 기타 암석의 제련 실험, GEEI의 재료 과학부에서 Glavelectro VSNKh를 대신하여 수행된 후 State Electrotechnical Institute, 광업 및 야금 연구소에서 디아염기 제련 실험 및 관심 이 산업에서 조지아와 아르메니아의 최고 경제 위원회는 현무암 사업의 급속한 발전의 선구자로 간주될 수 있습니다. 경제적인 관점에서 b. 유리한 요인의 매우 유리한 자연적 조합이 주목되었습니다. 현무암을 추출할 가능성은 지역적으로 처리를 위한 수력 전기 에너지원의 가용성과 매우 자주 일치합니다. 즉, 현무암 절연체가 필요한 지역 발전소 및 전기화학 생산 센터 화재 및 내산성 현무암 장비가 필요한 곳. 작은 현무암 공장의 수익성과 상대적으로 높은 운송 비용과 관련하여 표시된 우연은 미래에 전국에 작은 현무암 공장 네트워크를 예견하는 이유를 제공합니다.

5. 가공 현무암의 성질. 녹고 재생된 현무암은 일반적으로 천연의 성질을 갖지만 개선된 형태이다(그림 3, 5 참조).

기계적 성질: a) 압축 강도 - 약 3000kg / cm 2; b) 모래로 가루로 만든 Derry 밀로 테스트한 내마모성은 1000회 회전 후 평균 0.9mm인 것으로 밝혀졌습니다. c) 점성이 높고 현무암은 쉽게 부서지지 않으며 현무암 절연체 및 기타 제품은 실제로 깨지지 않는 것으로 간주 될 수 있습니다. 도자기와 비교할 때 현무암은 2-4 배 덜 부서지기 쉽습니다. 이 양의 다른 값은 어닐링 모드에 따라 다릅니다. 불순물의 존재 취성 m. 매우 높은; d) 전기 철도의 세 번째 버스에 대한 현무암 지지대에서 인장 강도를 테스트했습니다. 비교를 위해 동일한 사암 지지대를 테스트했습니다. 현무암 제품의 파열은 3700-4700kg에서 관찰되었으며 동일한 사암 제품의 파열은 1200kg에서 관찰되었습니다.

열적 특성: a) 재용해된 현무암은 급격한 온도 변화에도 저항합니다. 끓는 물과 찬물에 번갈아 담근 8mm 두께의 현무암 판은 균열의 징후를 나타내지 않았습니다. 태양에 노출된 후 뇌우에 노출된 절연체와 프랑스 전기 신디케이트 연합의 규칙(65°의 물에서 14°의 물로 갑자기 이동)의 규칙에 따라 테스트된 절연체는 전기적 특성에 변화가 없었습니다. 열 간격의 상한선을 더 늘릴 수 있습니다. b) 응고 순간에 현무암은 어떤 부피의 철 부분을 스탬핑 또는 기타 도입할 수 있게 하고 시멘트를 필요로 하지 않고 단단히 부착됩니다. c) 현무암은 파손, 균열, "피로" 또는 "노화"를 나타내지 않고 상당한 가열을 견딥니다. d) 낮은 열전도율로 인해 현무암은 단열재 역할을 할 수 있습니다.

흡습성. 상당히 조밀하고 자가 유약으로 덮인 현무암은 방수가 되며 흡습성이 없습니다.

전기적 특성: a) 현무암은 상당한 전기적 강도를 가지고 있습니다. 교량 현무암의 경우 판 두께가 18mm인 약 32kV/cm로 밝혀졌으며 열처리 및 유리화된 특수 전기 현무암의 경우 다음과 같은 것으로 나타났습니다. 동일한 두께의 57 ~ 62kV / cm; b) 고장이 발생하고 강력한 아크가 형성되면 현무암 절연체는 여전히 이로 인해 손상되지 않습니다. 아크가 멈춘 후 파손 장소가 수영하고 절연체가 흔적없이 치유되기 때문입니다. c) 현무암 절연체는 처리될 때 1.5-2mm 두께의 유리 같은 현무암 유약으로 덮여 있으며 점차 안쪽으로 입상 현무암으로 변합니다. 이 유약은 표면 전기 누출에 대한 탁월한 장벽이며 흡습성 및 대기 작용제의 작용으로부터 절연체 및 기타 제품을 보호합니다. 절연체 자체의 조성과 동일한 조성을 가지므로 유약이 균질한 본체로 접착되어 균열이나 벗겨질 위험이 없습니다. 또한, 이 유약이 강제로 파손되면 동일한 조성의 물질이 노출되어 표시된 손상이 절연체에 치명적이지는 않습니다.

화학적 특성. 프랑스 정보에 따르면 화학적 측면에서 현무암 제품은 매우 안정적입니다. 테이블에. 1은 처리된 현무암에 대한 다양한 시약의 효과에 대한 데이터를 제공합니다.

추가 테스트의 데이터가 표에 나와 있습니다. 2.

모습 . 재용해되었지만 어닐링되지 않은 현무암은 유리와 유사합니다. 현무암은 밝은 균열, 갈색-검정색을 가지며 깨지기 쉽습니다. 소둔 후, 재용해된 현무암은 흑색 또는 짙은 색, 무광택 세립 균열 및 천연 암석의 점도를 얻습니다. 제품의 외관은 금형 및 금형의 재질에 따라 다릅니다(4항 참조).

따라서 가공된 현무암은 기계적 강도, 내열성 및 내화학성, 높고 고유한 전기적 특성, 저렴하고 비교적 쉬운 작업성 측면에서 전기 공학에서 가장 뛰어난 재료 중 하나로 인식되어야 합니다.

6. 재활용 현무암의 적용. 현무암 산업은 현재 신소재의 모든 용도를 예측하기에는 아직 너무 어리다. 지금까지 다음이 설명되었습니다. a) 고전압 및 저전압의 강한 전류 네트워크 - 야외의 선형 절연체(그림 6),

지원 절연체, 전기 철도의 세 번째 버스의 절연체. 등 및 지하철(그림 7), 고전압 출력 절연체;

b) 저전류 네트워크 및 무선 통신 - 전신 및 전화 절연체, 당김 절연체 및 기타 안테나용 절연 부품 c) 전기화학 산업 - 배터리, 접시, 욕조 등의 절연 스탠드; d) 일반 화학 산업 - 모든 종류의 접시, 욕조, 수도꼭지, 프로펠러 등을 포함한 내산성 장비, 최대 1000 ° 온도 용 장비; e) 건설 중 - 특히 산성 증기 등이 있는 경우 단열 교량(그림 8), 교량, 계단, 벽 및 바닥 클래딩

라인 절연체. 전기 공학에서 현무암의 특별한 관심을 고려하여, 우리는 파리 중앙 전기 연구소에서 철 핀이 내장된 10개의 절연체에 대한 테스트 데이터를 제공합니다. 그 중 5개는 이전에 열 테스트를 거쳤습니다(5절 참조). 건식 테스트 동안 절연체 위로 미끄러지는 첫 번째 스파크는 32.5-38kV에서 나타났고 아크는 35-43kV에서 형성되었으며 스커트는 40kV에서 파손되었으며 넥은 37.5-39.5kV에서 발생했습니다. 인공 강우 하에서의 습식 테스트는 18-20kV에서 30초 후에 아크를 생성했습니다. 절연체가 파손되었습니다. 오일 테스트는 35-58kV에서 항복 전압을 설정했습니다. 항복 직전에 상승한 다음 항복 직후에 새로운 항복까지 다시 상승하기 시작하여 4번의 교류 전압을 갖는 인장 절연체의 시험은 표에 제시된 결과를 제공하였다. 삼.

전신형 절연체. 전신과 유사한 고전류 현무암 절연체의 테스트는 모스크바 과학 시험 전신국에서 수행되었으며 현무암 절연체의 표면 전기 저항은 해당 도자기 절연체의 표면 전기 저항보다 훨씬 높은 것으로 나타났습니다. 그러나 빗속에서 테스트했을 때 현무암의 저항은 도자기의 저항보다 다소 느리게 회복되었습니다. 이것은 아마도 전신 요구 사항이 고려되지 않은 테스트된 고전류 절연체의 거친 표면에 의존했을 것입니다.

7. 현무암의 다른 용도. 천연 현무암을 건축 자재 및 쇄석으로 사용하고 다양한 산업 분야에서 열처리 된 현무암을 사용하는 것 외에도 현무암 및 관련 암석은 세라믹 및 유리 생산의 필수 부분으로 사용됩니다. 따라서 보르조미 안산암은 보르조미 광천수용 병 유리 제조에 수년 동안 사용되어 강도와 어두운 색상을 제공합니다. Wedgwood의 영국 도자기 공장은 오랫동안 유약을 바르지 않은 덩어리가 있고 쉽게 광택이 나는 파편, 이른바 검은색 토기를 생산해 왔습니다. "현무암"(현무암) 또는 "이집트"(이집트), - 현무암을 포함하는 질량.

현무암(그리스어 βασικός - basic에서 유래)은 기본 구성의 분출하는 화성암입니다. 암석의 현무암 층은 지각에서 격리되어 있으며 대륙 및 해양 지각으로 확장됩니다. 현무암은 gabbro의 유력한 유사체입니다.

어두운 색상: 블랙, 다크 그레이. 구조: 조밀한 구조, 세립. 질감은 다공성, 아몬드 모양 또는 거대합니다. 휴식이 고르지 않습니다. 만지면 거칠다. 비중은 2.6-3.11g/cm 3 이다. 모스 척도의 경도는 5에서 7입니다. 융점 1100 - 1450ºС. 암석의 압축 강도는 400MPa에 이릅니다. 암석 발생의 형태는 가장 자주 흐름, 덮개, 돔, 제방입니다. 별도의 양식은 기둥 또는 판석입니다.

특징. 현무암은 조밀하고 세분화된 구조, 고르지 않은 균열, 어두운(대부분 검은색) 색상 및 고밀도가 특징입니다.

현무암의 구성

현무암의 광물학적 구성.현미경이 없으면 조성을 결정하기 어렵습니다. 현미경으로 보면 개브로와 유사한 조성이 관찰된다. 현무암은 감람석, 규석 및 장석(사장석)으로 구성됩니다.

화학적 구성 요소. SiO 2 45-52%, Al 2 O 3 15-18%, Fe 3 O 4 8-15%, CaO 6-12%, MgO 5-7% 등

현무암의 품종과 사진

  1. 덫- 층 분리가 있는 현무암.
  2. 백운석- 굵은 현무암.


현무암의 기원

현무암의 형성은 대륙의 표면과 바다의 깊이 모두에서 주성분의 용암이 쏟아지고 응고되는 동안 발생합니다 (SiO 2 45-52 %의 함량). 현무암은 지구상에서 가장 흔한 화성암이며, 그 대부분은 해양, 중앙 해령에서 정확하게 형성되어 해양 지각판(해양 지각)의 기초를 형성합니다.

현무암은 형성 후 실질적으로 2차 과정을 거치지 않는 전형적인 cainotype 화산암입니다. 열수 과정에서 감람석은 사문석으로 대체되고 사장석은 견운모로 대체되며 암석은 염소화되어 녹색 색조를 얻습니다. 이러한 변화는 주로 중앙 해령에서 형성된 현무암에서 전형적입니다.

변성 작용의 결과로 현무암은 조건에 따라 각섬암, 녹색 및 청색 혈암으로 변합니다.

현무암의 사용

현무암은 건축물, 외장재, 내산성 재료 및 석재 주조의 원료로 사용됩니다. 현무암 섬유(부피)를 첨가하면 콘크리트 제품의 충격강도 특성이 5배 증가합니다.

암석은 널리 사용되는 단열재(석면 또는 현무암 섬유라고도 함)의 제조에 사용됩니다. 현무암 양모를 만들기 위해서는 현무암 자갈을 액체 용암이 녹은 상태로 되돌리고, 간단한 메커니즘을 사용하여 액체 현무암을 가는 실로 변환하여 돌솜을 구성합니다.

현무암 퇴적물

현무암은 모든 화산암 사이에 분포가 우세합니다. 러시아에서는 현무암이 캄차카, 알타이(Sinyukhinskoye), Transbaikalia(Angara-Ilimskoye, Zandinsky), Khabarovsk Territory(Kholdaminsky, Marusinsky)에서 발견됩니다.

아르메니아(Jermukskoe, Mozskoe 및 Kogbekskoe), 우크라이나(Ivanchinskoe, Ivano-Dolinskoe, Berestovetskoe), 에티오피아, 인도(Dzhakanskoe 고원)에 대규모 매장지가 있습니다.