Reguli 

Formula chimică a bazaltului. Originea rocii ignifuge bazaltice

Ce caracteristici au granitul și bazaltul, în ce se deosebesc unele de altele? În primul rând, aceste rase au origini diferite și, în al doilea rând, fiecare dintre ele are propria structură, care atrage imediat ochiul. În al treilea rând, atât granitul, cât și bazaltul sunt puternice, dar bazaltul este încă mai puternic. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că este mult mai ușor. Deci, primul lucru pe primul loc.

Originea și aspectul

În plus, mineralele cu bob fin și mediu se împrumută bine. Acestea permit granitului să-și păstreze forma și să strălucească chiar și sub sarcini semnificative și frecare timp de mai mult de o duzină de ani, datorită cărora acest material durabil este atât de popular ca o față.

Roca bazaltică este mai grea decât granitul, dar și mai durabilă. Densitatea sa este de 2520-2970 kg / m³, rezistența la compresiune este de până la 400 MPa. Este rezistent la acțiunea aproape oricărei substanțe chimice, fie ea acidă sau alcalină, precum și la fluctuațiile de temperatură, până la 1200 ° C.

Este curios să observăm faptul că, cu caracteristicile sale, bazaltul are o plasticitate ridicată. Acest lucru face posibilă fabricarea de sisteme acustice moderne, captând cele mai subtile vibrații ale undelor sonore. Bazaltul este, de asemenea, adesea utilizat pentru lucrări de confruntare, realizarea de monumente stradale, vată minerală pentru izolarea clădirilor, precum și pentru obținerea molozului, realizarea turnării betonului și a pietrei.

Care este diferența dintre granit și bazalt?

Potrivit cercetărilor efectuate de geologi, principala diferență dintre ei constă în originea lor: aproape întregul fund al oceanelor lumii este acoperit cu depozite de bazalt, în timp ce rocile continentelor sunt formate din granit. O persoană cu cunoștințe le va distinge și prin culoare. Roca bazaltică este de culoare închisă, destul de subțire, dar în același timp grea. Granitul, pe de altă parte, este deschis la culoare, relativ ușor și puternic, ca o piatră.

Odată cu mișcarea plăcilor litosferice ale scoarței terestre, continentele se ciocnesc cu fundul oceanului, zdrobindu-l sub ele de masivul continental de roci. În același timp, când este expus la temperaturi ridicate (peste 1450 ° C), bazaltul se topește și se scufundă în partea de jos, în timp ce granitul, dimpotrivă, iese la suprafața pământului.

Bazalt Este cea mai comună rocă naturală, roca vulcanică care poate fi găsită sub formă de corpuri interstratale sau fluxuri de lavă care au apărut după o erupție vulcanică. Zăcămintele bogate sunt situate în India, Statele Unite și Insulele Hawaii. Cel mai faimos depozite de bazalt- aceștia sunt vulcani situați în Kamchatka și Insulele Kuril, precum și în Vezuviu și Etna.

Descriere: Roca bazaltică cu caracteristici excelente

The piatră bazaltică are o culoare neagră, fumurie, gri închis sau negru verzui. Compoziția sa se bazează pe augit și feldspat.

Densitatea pietrei este de 2530-2970 kg / m 2 ;. Absorbția apei variază de la 0,25 la 10,2%. Raportul Poisson este de 0,20-0,25. Căldură specifică 0,85 J / kg K la 0 ° C. Punctul de topire este în intervalul 1100-1250 ° C, în unele cazuri această cifră atinge 1450 ° C. Rezistența este în intervalul 60-400 MPa.

Compoziția chimică și minerală a bazaltului

În mineral compoziția bazaltică include:

  • sticlă vulcanică,
  • microliti de plagioclasi,
  • titanomagnetită,
  • magnetita si clinopiroxena.

Structura mineralului este porfir, sticlos sau criptocristalin afiric. Rocile din primul soi se disting prin prezența unei cantități mici de impurități ale prismelor negre de piroxen, precum și a cristalelor izometrice de olivină, care are o nuanță galben-bogată. Astfel de incluziuni pot atinge un sfert din masa totală.

În plus, în compoziția bazaltică hornblenda și ortopiroxenul pot fi prezente. Cel mai comun mineral accesoriu este apatita.

Bazaltul este extras în principal din fluxurile de lavă vulcanică. Piesele extrase din partea superioară pot fi bombate, deoarece în timpul răcirii rocii vulcanice, vapori și gaze ies din ea. Apoi, alte minerale pot fi depozitate în găurile rezultate, cele mai frecvente dintre acestea fiind prehnitul, zeolitul, calciul și cuprul. Acest tip de bazalt se numește amigdaloid.

Aplicarea practică a bazaltului

Materialele de construcție realizate din această piatră sunt utilizate pe scară largă în construcții, deoarece se caracterizează prin:

  • rezistenta la abraziune,
  • la influența alcalinilor și a acizilor,
  • performanță excelentă de izolare termică și absorbție a zgomotului, rezistență, rezistență la căldură și rezistență la foc,
  • dielectricitate ridicată,
  • durabilitate,
  • permeabilitatea la vapori și,
  • la fel de important, prietenos cu mediul.

Acest mineral este folosit ca piatră de construcție, pentru producerea de vată minerală, de umplutură pentru beton și turnare de piatră. Din aceasta se fac și pietre pentru drum și față, se obțin piatră zdrobită și pulbere rezistentă la acid. Plăcile de placare servesc în prezent ca izolatoare împreună cu scopuri decorative. Datorită rezistenței sale la intemperii, bazaltul este potrivit pentru finisarea exteriorului clădirilor, precum și pentru turnarea sculpturilor în aer liber.

Producerea bazaltului și a produselor pe baza acestuia

De multe ori producerea bazaltului Este o industrie minieră. În carierele și minele speciale, se extrage piatra, pe baza căreia sunt produse ulterior diferite produse.

Sub formă de fibră de bazalt, acest mineral este utilizat pentru izolarea clădirilor și acoperișurilor, în panouri sandwich cu trei straturi, izolarea unităților de echipamente la temperatură scăzută pentru extragerea azotului și crearea coloanelor de oxigen, pentru izolarea termică și fonică a conductelor, sobelor, șemineelor și alte brațere, unități de putere și, în general, clădiri și structuri în orice scop.

Bazaltul sub formă topită este utilizat pentru a crea trepte de scări, plăci în formă și alte materiale de construcție. Din acesta sunt aruncate aparate de forme arbitrare, inclusiv suporturi pentru baterii, precum și izolatoare pentru rețele cu tensiuni de diferite dimensiuni. Pulberea din acest material este utilizată pentru producerea de produse armate extrudate.

Tipuri comune de bazalt

Tipuri de bazalt diferă între ei în diferiți indicatori, în primul rând, cum ar fi culoarea și structura. Cel mai faimos nume de marcă este soiul numit „Basaltina”. Acest material este de origine italiană, care este exploatat în apropierea capitalei acestei țări și a fost utilizat în principal în scopuri arhitecturale încă din vremea Romei Antice.

Rezistența sa este comparabilă cu cea a granitului, iar calitățile sale decorative sunt comparabile cu cele ale calcarului. După așezare, piatra păstrează saturația paletei de culori pentru o lungă perioadă de timp. Prin urmare, costul său este adesea mai mult decât dublu față de prețul altor mărci.

O altă varietate este asiatic... Se remarcă prin culoarea gri închisă și prețul rezonabil. Este utilizat pe scară largă în scopuri de proiectare și arhitectură.

Bazaltul verde maur are o nuanță bogată de verde închis, cu diverse incluziuni prezente în ea, care conferă pietrei un aspect original, menținând în același timp toate caracteristicile fizice și mecanice. Numai criteriile de duritate și rezistență la îngheț sunt ceva mai scăzute.

Bazaltul amurg este adus din China. Este de culoare gri fum sau negru. Este recunoscut ca fiind cel mai puternic și mai durabil și rezistent la îngheț dintre toate soiurile acestui mineral. Este bine protejat de influențele atmosferice negative.

BASALT (latină basaltes, basanites, din grecescul basanos - piatră de atingere; conform unei alte versiuni, din etiopian bazal - piatră care conține fier * engleză bazalt, roci bazaltice; germană bazalt; franceză basalte; spaniolă basalto) - revărsat analog cenotipic, efuziv. Culoarea bazaltului este de la închis la negru. Constă în principal din mineralele principale, monoclinice și accesorii - etc. Structuri bazaltice - intersertale, afirice, mai rar hialopilitice, cu textură - masive sau poroase, amigdaloide. În funcție de mărimea boabelor, acestea se disting: granulat -, granulat - anamezit, granulat - bazaltul în sine. Analogi paleotipici ai bazaltului -.

Compoziția chimică bazaltică

Compoziția chimică medie a bazaltului conform P. Daly (%): SiO 2 - 49,06; TiO2 1,36; Al203 - 15,70; Fe 2 O 3 - 5,38; FeO 6,37; MgO 6,17; CaO 8,95; Na2O - 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%. În ceea ce privește compoziția chimică și minerală, se distinge olivină nesaturată cu silice (SiO 2 aproximativ 45%) și fără olivină sau cu un conținut nesemnificativ de olivină, ușor saturată cu silice (SiO 2 aproximativ 50%) bazalturi toleiitice.

Proprietățile fizice ale bazaltului

Proprietățile fizice și mecanice ale bazaltului sunt foarte diferite, ceea ce se explică prin porozitatea diferită. Magmele bazaltice, având o vâscozitate redusă, sunt ușor mobile și se caracterizează printr-o varietate de forme de apariție (, fluxuri, depozite stratale). Bazaltul se caracterizează prin articulații sferice, mai puțin frecvente. Bazaltele olivinice sunt cunoscute în partea de jos a oceanelor, insulelor oceanice (Hawaii) și sunt dezvoltate pe scară largă în centurile pliate. Bazaltele toleitice ocupă zone întinse pe (formațiuni din Siberia,). Depozitele de minereuri sunt asociate cu rocile formării capcanei (Siberia). Un depozit este cunoscut în porfiritele bazaltice din migdale din regiunea lacului superior.

Densitatea bazaltului

Bazalt 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, căldură specifică 0,84 J / kg .K la 0 ° C, modulul lui 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. Rezistența ridicată a bazaltului și punctul de topire relativ scăzut au condus la utilizarea acestuia ca piatră de construcție și materie primă pentru turnarea pietrei și vată minerală.

Aplicarea bazaltului

Utilizarea bazaltului - bazaltul este utilizat pe scară largă pentru obținerea pietrelor rutiere (laterale și de pavaj) și a pietrelor de față, material rezistent la acid și alcalin. Cerințele industriei pentru calitatea bazaltului ca materie primă pentru piatra zdrobită sunt aceleași ca și pentru alte roci magmatice. Pentru producția de vată minerală, bazaltul este de obicei utilizat la dozare. S-a constatat că temperatura de topire a 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 din piatră bazaltică au o mare rezistență chimică și la abraziune, dielectricitate ridicată și sunt utilizate sub formă de dale de podea și placare, căptușeală a conductelor, cicloni, precum și diferiți izolați.

B pentru piatra zdrobită 50 explorată cu rezerve industriale de 40 milioane m³. Două zăcăminte de bazalt cu rezerve comerciale de 6,5 milioane m³ au fost explorate pentru a face față pietrei (,). Producția anuală de bazalt este de peste 3 milioane m³. În PCCP, depozitele de bazalt sunt concentrate în principal în Armenia, Siberia de Est și Orientul Îndepărtat. Învelișurile de bazalt din regiunile de est ale Statelor Unite formează depozite mari în statele New York, New Jersey, Pennsylvania, Connecticut (cele mai mari plante de zdrobire a pietrei).

BAZALT, un material ceramic cu proprietăți mecanice, fizice, electrice și chimice ridicate și obținut prin prelucrarea termică a rocilor cu același nume.

1. Bazaltul ca o stâncă... Bazaltul, sau mai bine zis, bazaltele, sunt roci tipice de bază ignee (efuzive) de origine profundă și vârstă tânără, în principal terțiară. Bazaltul este cunoscut pe scară largă pentru detașările pitorești pe care le formează sub formă de prisme cu 6 fețe (și uneori cu 3 sau 5 fețe) de 3-4 m lungime cu planuri perpendiculare pe laturi (Fig. 1); se găsește și sub formă de scări de piatră naturală, articulații cu bile asemănătoare cochiliei și alte roci extrem de pitorești.

Bazaltul este o piatră de culoare închisă, uneori negru-cenușie, alteori cu o nuanță albăstruie; uneori este verzuie sau roșiatică. Chiar numele „bazalt” este de origine antică și în limba etiopiană înseamnă „întuneric”, „negru”. Această rasă este foarte omogenă în constituția sa delicată. Dens și extrem de dur, are o ordine diferită a bobului în diferite cazuri. Soiurile grosiere și cu granulație medie se numesc dolerite, cu granulație fină - anamezite și cu granulație foarte fină - bazalt propriu-zis. Diferența în textura bazaltului cu aceeași compoziție în vrac se explică prin condițiile de solidificare a magmei magnee (viteza de răcire, presiune etc.). Compoziția petrografică a bazaltului poate varia semnificativ, dar mineralele incluse în compoziția bazaltului sunt înlocuite cu echivalenți petrografici, în urma cărora bazaltul ca rocă își păstrează habitusul foarte constant. La microscop, bazaltul apare ca o masă sticloasă („bază”) cu adaos microfluidic. Baza conține numeroase cristale de feldspat, olivină, minereu de fier magnetic și alte minerale mai puțin caracteristice. În funcție de conținutul incluziunilor minerale cimentate de bază, se disting bazaltele: plagioclasă, leucită, nefelină și melilită. De fapt, este obișnuit să se numească primul bazalt, adică acelea care conțin feldspat calcaros, augită și olivină. Chimic, bazaltul este legat de gabro (G.) și diabază (D.). Analiza chimică brută a bazaltului de formare a platoului este caracterizată, potrivit Washingtonului, de 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. Soiurile de bazalt mai puțin adânci sunt mai acide și trec treptat la dacite, trahite etc. Conform celor mai recente vederi, bazaltul este un material care formează o coajă dură a pământului: sub continentele de 31 km grosime și sub oceane - de la 6 km sau mai mult; această coajă plutește pe un strat de bazalt („substrat”) subiacent vâscoasă-lichid. Astfel, se presupune că bazaltul este peste tot. În ceea ce privește suprafața pământului, aflorimentele acestei roci sunt foarte numeroase. În afara URSS, acestea sunt disponibile: în Auvergne, de-a lungul malurilor Rinului, în Boemia, Scoția și Irlanda, pe insula Islandei, în Anzi, în Antilele, pe insula St. Elena și în diverse alte localități. Există multe depozite de bazalt în partea de nord, vest și sud-est a Mongoliei. În URSS, bazaltul este distribuit în Caucaz și Transcaucasia, precum și în nordul Siberiei, în bazinul râului. Vitim. În viitorul apropiat, următoarele depozite ar putea fi de cel mai mare interes: Berestovetskoye - Districtul Volyn din RSS Ucraineană, Isachkovsky - Districtul Poltava din RSS Ucraineană, Mariupol - Districtul Mariupol din RSS Ucrainean, Chiaturskoye, Beloklyuchinskoye, Manglisskoye și Saganlugskoye, Adjaris-Tskhalskoye - RSS georgiană, Erivan SSR diabet Olonets de pe malul lacului Onega.

2. Proprietățile bazaltului natural... Utilizarea directă a bazaltului natural și prelucrarea sa 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 lui m. B. se caracterizează numai prin limitele constantelor corespunzătoare. Datele prezentate mai jos pentru bazalt sunt parțial comparate cu datele pentru diabaz și gabro. Greutate specifică aparentă (piesă): 2.94-3.19 (B.), 3.00 (D.), 2.79-3.04 (G.). Greutatea specifică adevărată (a pulberii) aproximativ 3,00 (B.). Porozitate în% volum: 0,4-0,5 (B.), 0,2-1,2 (D.), 3,0 (G.). Absorbția apei: 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 („duritatea”, calculată prin formula: p = 20-w / 3, unde w este masa, pierdută în condiții normalizate la 1000 de rotații a 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 superior ca duritate față de oțel. Modulul lui Young în (D cm -2) x10 -11 este 11 (G.) și 9.5 (D.). Coeficientul de compresie volumetrică la 1 kg la o presiune de 2000 kg / cm 2 este 0,0000018 (B.) și 0,0000012 (D.), iar la o presiune de 10000 kg / cm 2 este 0,0000015 (B.) și 0,0000012 (D .). Începutul topirii bazaltului normal de olivină este la o temperatură de aproximativ 1150 °, iar starea de topire a lichidului începe la o temperatură de aproximativ 1200 °. Roca topită încetează să curgă atunci când este răcită la 1050 °. Rocile mai acide au un punct de topire mai mare și cresc cu conținut de acid silicic. În special, bazaltul zăcământului Adjaris-Tskhal (dacitobasalt - după Abikh sau trahandesit - conform noilor definiții) se înmoaie la 1180 °, are consistența mierii groase la 1260 ° și se lichefiază complet la 1315 ° (experimentele autorului în catedra de știința materialelor din SEEI). Căldura specifică bazaltului din Siracuza pentru diferite temperaturi este prezentată în următorul tabel:

Căldura cristalizării bazaltului în timpul tranziției de la starea amorfă la cea cristalină 130 Cal. În timpul cristalizării, volumul scade cu 12% comparativ cu volumul de bazalt la o temperatură de 1150 °. Conductivitatea termică specifică bazaltului în gram-calorii este de aproximativ 0,004. Coeficient de dilatare termică bazaltică: 0,0000063 (la 20-100 °), 0,000009 (la 100-200 °) și 0,000012 (la 200-300 °).

Din punct de vedere chimic, bazaltele sunt roci rezistente: agenții atmosferici, în experimentele lui Gary, au trecut de la 1,5 la 0,8 mg / cm2 de bazalt în 18 luni, în timp ce calcarul cenușiu a pierdut 22,7 mg / cm2 în aceleași condiții. Cursul procesului de degradare a bazaltului și diabazului este prezentat printr-o diagramă comparativă (Fig. 2).

Numărul de pe linia orizontală superioară arată numărul de grame de rocă degradată care trebuie luate astfel încât să conțină componenta corespunzătoare desemnării liniei orizontale în cauză, la fel ca această parte este conținută în 100 g de rocă proaspătă. Acea. toate punctele din dreapta verticalului 100 indică epuizarea părții corespunzătoare, iar cele din stânga indică îmbogățirea. În consecință, în timpul intemperiilor, bazaltul este îmbogățit în silice și alumină și devine mai sărac în alcali, pământuri alcaline și fier sub toate formele, în timp ce diabaza este îmbogățită în oxid de fier și sodiu. Această circumstanță pare să vorbească împotriva diabazului ca material izolant.

3. Temeiuri pentru prelucrarea bazaltului... Proprietățile bazaltului natural îl fac un material de construcție excelent, mai durabil decât granitul. Bazaltul este folosit de mult timp. Cu toate acestea, dificultatea extremă în procesarea bazaltului și împărțirea acestuia în prisme relativ înguste a forțat să vină cu un mod special de a-i da forme geometrice.

Era firesc să ne gândim la contopirea acestei roci, deoarece ea însăși este de origine aprinsă. Dar nu este suficient să topim bazaltul: la răcirea rapidă, piesele turnate din acesta dau o masă sticloasă, asemănătoare cu hialobasaliții naturali, fragili și inaplicabili din punct de vedere tehnic (figurile 3 și 4).

Sarcina principală a producției de bazalt este restabilirea conținutului cu granule fine din bazaltul topit, așa-numita regenerare (Fig. 5).

Ideea posibilității topirii și restaurării rocilor la forma lor originală a apărut în secolul al XVIII-lea. Scoțianul James Goll a realizat deja în 1801 topirea bazaltului și, în special, a stabilit că bazaltul și lavele, fiind topite și răcite rapid, dau sticlă, în timp ce atunci când le răcesc încet, se obține o masă pietroasă, cu urme de structură cristalină. ; acesta este principiul de bază al procesării lavei aprinse. Sunt deosebit de remarcabile experiențele scoțianului Gregory Watt, care a extins amploarea topirii. Topirea unei bucăți de bazalt de peste 3 tone a durat 6 ore, iar răcirea sub capacul cărbunelui care ardea lent a durat 8 zile. Watt a descris produsele acestei răciri lente: sticlă neagră la suprafață; pe măsură ce mergeți mai adânc în masa solidificată, apar bile cenușii, care se grupează în ligamente; atunci structura devine radiantă; chiar mai adânc, substanța are un caracter pietros și apoi granular și, în cele din urmă, masa este pătrunsă de plăci de cristal. Acea. s-a aflat posibilitatea topirii și regenerării rocilor magmatice. Dar, din cauza lipsei unei cereri suficient de mari pentru bazalt retopit 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 aprinsă și au aflat că pentru aceasta nu este nevoie de temperaturi extreme sau agenți misterioși, dar scopul principal este de a stabili modul adecvat de topire și recoacere. După răcire, silicatul topit se transformă în sticlă, al cărui punct de topire este mai mic decât punctul de topire al mineralului original. Pentru a restabili aceasta din urmă, este necesar să se recoacă masa vitroasă la o temperatură mai mare decât 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 m. b. destul de nesemnificativ. Când nu este vorba de un mineral, ci de un agregat de 5-6 minerale care alcătuiesc o rocă cristalină, atunci modul de recoacere ar trebui setat cu mai multe etape și fiecare mineral ar trebui să aibă propria oprire în procesul de răcire. Cu toate acestea, în practică, acești pași sunt atât de apropiați unul de celălalt încât vă puteți limita la două opriri. În raport cu bazaltul, prima recoacere, cu o strălucire alb-roșie, dă cristalizarea oxidului feros și a peridotului, iar a doua, cu un roșu cireș, cristalizarea altor minerale ale rocii.

Primele experimente cu topirea industrială a bazaltului au fost întreprinse în 1909 de Ribb, iar diverse aplicații pentru bazaltul topit au fost găsite de inginerul L. Dren. În 1913, pentru implementarea industrială a proceselor de topire, s-a format Compagnie generate du Basalte la Paris, iar în Germania - Der Schmelzbasalt A.-G., la Linz pe Rin; apoi ambele societăți au fuzionat sub numele comun „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 există unul care servește industriei chimice.

4. Producerea bazaltului topit... Spargere. Apariția bazaltului este diferită și, prin urmare, ruperea sa nu este întotdeauna uniformă. Bazaltul de acoperiș sau roci asemănător plăcii este exploatat de lucrări de demolare. Prismele bazaltice coloane pot fi desprinse prin intermediul penei și pârghiilor. Dezvoltarea se realizează pe niveluri, eliminând straturile succesive pe rânduri de stratificare naturală.

Despărțirea. Bazaltul rupt este depozitat în aer liber. Pentru topire, este zdrobit în negru sau Gets concasoare. Apoi piesele sunt sortate în funcție de dimensiune, iar amenzile merg la masa betonului.

Refundând. Bazaltul zdrobit este alimentat în cuptoarele de topire, care utilizează diferite metode de încălzire. Cele mai potrivite cuptoare sunt electrice, cu gaz (generator de gaz sau cu gaz de iluminat) și cuptoare cu duze de ulei. Instalația de topire electrică constă dintr-un cuptor cu electrod staționar și un receptor mobil pe roți, care servește la transportul bazaltului topit prin atelierul de turnare; acest receptor este, de asemenea, un mic cuptor cu electrozi. Ambele tipuri de cuptoare sunt alimentate de un curent bifazat. Fundul cuptorului este realizat din material refractar și are o duză pe lateral pentru descărcarea masei topite, din receptor coboară în matrițe sau matrițe pentru turnare prin simpla înclinare a receptorului. În alte cuptoare, gâtul este înclinat, astfel încât încărcarea vetrei și coborârea masei topite să fie efectuate într-un proces continuu. Productivitatea cuptoarelor descrise este de la 3 la 50 de tone pe zi. Fabrica pariziană - tip artizanat de mari dimensiuni - are 4 cuptoare cu o capacitate de 80 kg fiecare, funcționând continuu și încălzite cu gaz de oraș; topirea se efectuează la 1350 °. O altă fabrică franceză, la Puy, este alimentată cu energie electrică. Capacitate de producție continuă - 8 tone pe zi.

Turnare. Bazaltul topit este turnat în forme sau forme direct din cuptoare sau dus la atelierele de turnare. Pentru turnare, se utilizează grinzi de nisip sau matrițe din oțel. Primele sunt mult mai ieftine, dar nu sunt aplicabile în toate cazurile, deoarece produsele ies din ele plictisitoare și aspre. Matrițele din oțel oferă produselor o suprafață strălucitoare, dar sunt relativ scumpe. Cu o turnare atentă, turnarea este curată; în caz contrar, sunt vizibile dungi și nereguli, care, în multe cazuri, nu împiedică utilizarea produsului.

Tratament termic... Aproape imediat după turnare, produsele, încă roșu vișiniu, sunt îndepărtate din matrițe și transferate în cuptoarele de vatră de recoacere, asemănătoare cuptoarelor convenționale de întărire. În funcție de scopul și dimensiunea lor, produsele sunt păstrate la cuptor de la câteva ore la câteva zile. Temperatura inițială de recoacere este de aproximativ 700 °. Cuptorul este pătat și răcit încet; languirea la cuptor durează, în funcție de mărimea produselor și de calitățile lor necesare, de la câteva ore până la 10-14 zile. La fabrica din Paris există până la 35 de astfel de cuptoare.

Finisare. După răcire, produsele sunt gata de utilizare. Pentru a le oferi aspectul adecvat, acestea sunt curățate de pe placă cu perii de oțel. Dacă este necesară o precizie mai mare a muchiilor plane, finisarea se efectuează pe cercuri cu o bază bazaltică.

cost de productie... Producția de bazalt topit nu necesită nici forță de muncă foarte calificată, nici echipamente costisitoare. Principalele costuri de producție în condițiile noastre sunt pentru livrarea materialului, dacă este adus din Caucaz și pentru energie. Când lucrați cu gaz, este nevoie de aproximativ 900 Cal pe 1 kg de produse bazaltice finite, adică aproximativ 1/4 - 1/3 m 3 de gaz; atunci când se lucrează cu energie electrică, se consumă aproximativ 1 kWh la 1 kg de produse. Acea. costul produselor din bazalt, de exemplu, izolatoarele, este mult mai mic decât portelanul. În Franța, prețul de vânzare al izolatoarelor de bazalt este cu 10-15% mai mic decât izolatoarele din porțelan, iar pentru cele mai mari - 25-30%. Cu cât articolele sunt mai mari, cu atât este mai mare diferența de preț între bazalt și porțelan. Cu toate acestea, există motive să considerăm discrepanțele de mai sus în ceea ce privește prețurile de vânzare subevaluate în mod semnificativ din cauza creșterii profitului producției de bazalt ca o nouă afacere.

Producția de bazalt condensat în URSS... Cu avantajele sale tehnice și economice enorme și, în unele cazuri, cum ar fi 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 Glavelektro VSNKh în cadrul Departamentului de Știința Materialelor din SEEI și apoi la Institutul Electrotehnic de Stat, experimente privind topirea diabazei în Laboratorul minier și interesul Consiliului Economic Suprem din Georgia și Armenia în această industrie poate fi considerat un purtător al dezvoltării rapide a afacerii bazaltice. Din punct de vedere economic, d. B. s-a observat o combinație naturală foarte favorabilă de factori favorabili: posibilitatea exploatării bazaltului coincide foarte des din punct de vedere geografic cu disponibilitatea surselor de energie hidroelectrică pentru procesarea acesteia, adică a echipamentelor bazaltice rezistente la acizi. Coincidența indicată, datorită profitabilității fabricilor mici de bazalt și a costului comparativ ridicat al transportului, face posibilă prevederea în viitor a unei rețele de fabrici mici de bazalt în toată țara.

5. Proprietățile bazaltului reciclat... Bazaltul retopit și recuperat are, în general, proprietățile naturale, dar într-o formă îmbunătățită (vezi Fig. 3 și 5).

Proprietăți mecanice: a) rezistența la compresiune - aproximativ 3000 kg / cm 2; b) Rezistența la uzură testată cu moara Derry pulverizată cu nisip a fost în medie de 0,9 mm după 1000 de rotații; c) având o vâscozitate ridicată, bazaltul nu se rupe ușor, iar izolatorii de bazalt și alte produse pot fi considerate practic incasabile. 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. b. foarte crescut; d) rezistența la tracțiune a fost testată pe suporturi de bazalt pentru a treia magistrală de căi ferate electrice. și pentru comparație, au fost testate aceleași suporturi de gresie; s-a observat ruperea produselor bazaltice la 3700-4700 kg, iar ruperea acelorași produse din gresie - la 1200 kg.

Proprietati termice: a) bazaltul retopit rezistă schimbărilor de temperatură, chiar ascuțite; o placă de bazalt de 8 mm grosime, cufundată alternativ în apă clocotită și în apă rece, nu prezenta semne de fisurare; izolatorii expuși la soare și apoi expuși unei furtuni, precum și izolatorii testați 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 solidificării, bazaltul permite ștanțarea sau altă introducere a părților de fier de orice volum în acesta și aderă ferm la acestea, fără a necesita cimentare; c) bazaltul poate rezista la căldură semnificativă fără a prezenta rupturi, fisuri, „oboseală” sau „îmbătrânire”; d) bazaltul poate servi ca izolator termic datorită conductivității sale termice scăzute.

Higroscopicitate... Fiind destul de compact și acoperit cu glazură autogenă, bazaltul este complet impermeabil și nehigroscopic.

Proprietăți electrice: a) bazaltul are o rezistență electrică semnificativă: pentru bazaltul podului, sa dovedit a fi de aproximativ 32 kV / cm cu o grosime a plăcii de 18 mm, iar pentru bazaltul 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 acest lucru, deoarece după oprirea arcului, locul de defectare plutește, iar izolatorul se vindecă fără urmă; c) izolatorii de bazalt, atunci când sunt prelucrați singuri, sunt acoperiți cu glazură de bazalt asemănătoare sticlei cu grosimea de 1,5-2 mm, transformându-se treptat spre interior în bazalt granular; Această glazură este o barieră excelentă împotriva scurgerilor electrice de suprafață și protejează izolatorii și alte produse de higroscopicitate și agenți atmosferici; având o compoziție identică cu compoziția izolatorului în sine, glazura aderă la ea ca un corp omogen și, prin urmare, nu prezintă pericolul de crăpare sau decojire. În plus, în caz de deteriorare violentă a acestei glazuri, 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, potrivit unor surse franceze, sunt foarte stabile; în tabel. 1 prezintă date despre efectul diferiților reactivi asupra bazaltului reciclat.

Alte date de testare sunt date în tabel. 2.

Aspect . Bazaltul retopit, dar neacoperit, seamănă cu sticla: are o fractură strălucitoare, de culoare maro-negru și este fragil. După recoacere, bazaltul retopit capătă o culoare neagră sau închisă, fractură mată cu granulație fină și vâscozitatea rocii naturale. Aspectul exterior al produselor depinde de materialul matriței și matriței (a se vedea articolul 4).

Deci, în ceea ce privește rezistența mecanică, rezistența termică și chimică, proprietățile electrice ridicate și deosebite, ieftinimea și lucrabilitatea relativ ușoară, bazaltul prelucrat ar trebui să fie recunoscut ca unul dintre cele mai remarcabile materiale din ingineria electrică.

6. Utilizarea bazaltului reciclat... Industria bazaltului este încă prea tânără pentru a prevedea toate utilizările noului material în prezent. Până în prezent, s-au conturat următoarele: a) în rețele de curenți mari de înaltă și joasă tensiune - izolatori liniari în aer liber (Fig. 6),

izolatoare de sprijin, izolatoare ale celei de-a treia magistrale de electricitate w. etc. și metrou (Fig. 7), izolatori de ieșire la înaltă tensiune;

b) în rețelele de curent scăzut și în comunicațiile radio - izolatoare de telegraf și telefon, izolatoare de extragere și alte părți izolatoare pentru antene; c) în industria electrochimică - izolatoare pentru baterii, vase, băi etc .; d) în industria chimică generală - echipamente rezistente la acid, inclusiv tot felul de vase, băi, robinete, elice etc., echipamente pentru temperaturi de până la 1000 °; e) în construcție - poduri izolante (Fig. 8), pod, scară, placare de perete și podea, mai ales atunci când există vapori acizi etc.

Izolatori de linie... Având în vedere interesul excepțional reprezentat de bazaltul în ingineria electrică, prezentăm datele de testare în Laboratorul Central Electric din Paris a zece izolatori cu știfturi de fier încorporate, iar cinci dintre aceștia au fost supuși anterior unui test termic (a se vedea paragraful 5) . În testul uscat, primele scântei care alunecă peste izolator au apărut la 32,5-38 kV, arcul a fost format la 35-43 kV, defalcarea fustei a fost obținută la 40 kV, iar defectarea gâtului la 37,5-39,5 kV. Un test umed sub ploaie artificială a produs un arc la 18-20 kV, urmat după 30 de secunde. izolatorul străpunge. Un test sub ulei a stabilit o tensiune de avarie la 35-58 kV. Testarea izolatorilor de tracțiune cu tensiune alternativă, care a fost ridicată înainte de avarie și apoi, imediat după avarie, a început să crească din nou până la o nouă avarie și, de aceea, de 4 ori, au dat rezultatele prezentate în tabel. 3.

Izolatori telegrafici... Prin testarea izolatorilor bazaltici de mare curent, similari cu cei telegrafici, produși la Stația Telegrafică de Testare Științifică din Moscova, rezistența electrică de suprafață a izolatorilor bazaltici este semnificativ mai mare decât cea a porțelanului corespunzător; dar când a fost testat în ploaie, rezistența bazaltului s-a recuperat ceva mai încet decât cea a porțelanului. Acest lucru depindea probabil de suprafața aspră a izolatorilor de mare curent testați, pentru care cerințele telegrafice nu au fost luate în considerare.

7. Alte utilizări ale bazaltului... În plus față de utilizarea bazaltului natural ca material de construcție și piatră zdrobită și utilizarea bazaltului prelucrat termic în diverse industrii, bazaltul și rocile aferente sunt, de asemenea, utilizate ca parte integrantă în producția de ceramică și sticlă. Deci, andezitul Borjomi a fost folosit de câțiva ani pentru fabricarea sticlei pentru sticle sub apa minerală Borjomi, conferindu-i rezistență și culoare închisă. Fabrica engleză de porțelan Wedgwood a produs de mult timp faianță cu un negru negru din greutate și cioburi ușor de lustruit, așa-numitul. „Bazalt” sau „egiptean” - masa pentru acesta conține bazalt.

Bazaltul (din grecescul βασικός - de bază) este o rocă magmatică efuzivă cu compoziție de bază. Stratul de bazalt al rocilor este izolat în scoarța terestră și se extinde atât la scoarța continentală, cât și la cea oceanică. Bazaltul este un analog efuziv al gabrului.

Culoare închisă: negru, gri închis. Structură: densă, cu granulație fină. Textura este poroasă, în formă de migdale sau masivă. Fractura este inegală. Dur la atingere. Greutate specifică 2.6-3.11 g / cm 3. Duritatea pe scara Mohs de la 5 la 7. Punct de topire 1100 - 1450 ° C. Rezistența la compresiune a rocii atinge 400 MPa. Forma de așternut a stâncii este cel mai adesea: cursuri, învelitori, cupole, diguri. Formele de separare sunt coloane sau calcar.

Caracteristici... Bazaltul se caracterizează printr-o structură densă, cu granulație fină, fractură neuniformă, culoare închisă (în cea mai mare parte neagră), densitate mare.

Compoziția bazaltică

Compoziția mineralogică a bazaltului. Este dificil să se determine compoziția fără microscop. La microscop se observă o compoziție similară cu cea a gabrului. Bazaltul este compus din olivină, augită și feldspat (plagioclază).

Compoziție chimică... SiO 2 45-52%, Al 2 O 3 15-18%, Fe 3 O 4 8-15%, CaO 6-12%, MgO 5-7% etc.

Soiuri și fotografii de bazalt

  1. Capcană- bazalt cu separare a cusăturii.
  2. Dolerit- bazalt cu granulație grosieră.


Originea bazaltelor

Formarea bazaltului are loc în timpul revărsării și solidificării lavei de bază (conținut de SiO2 45-52%), atât pe suprafața continentelor, cât și în adâncurile oceanelor. Bazaltele sunt cea mai comună rocă magmatică de pe planetă, cea mai mare parte a acesteia fiind formată în oceane, în crestele oceanului mijlociu, formând baza plăcilor tectonice oceanice (scoarța oceanică).

Bazaltele practic nu suferă niciun proces secundar după formare, fiind o rocă vulcanică kainotipică tipică. În timpul proceselor hidrotermale, olivina este înlocuită cu serpentină, iar plagioclaza cu sericită; roca este cloritizată și capătă o nuanță verzuie. Astfel de modificări sunt tipice în special pentru bazaltele formate în crestele oceanice medii.

Ca urmare a metamorfismului, în funcție de condiții, bazaltele se transformă în amfibolite, șisturi verzi și albastre.

Aplicarea bazaltului

Bazaltul este folosit ca material rezistent la acizi, pentru construcții, precum și ca materie primă pentru turnarea pietrei. Adăugarea de fibre de bazalt (bărbierit) mărește caracteristicile rezistenței la impact ale produselor din beton de 5 ori.

Roca este utilizată pentru fabricarea unui material termoizolant utilizat pe scară largă - lână de piatră sau, așa cum se mai numește, și fibra de bazalt. Pentru fabricarea vatei bazaltice, piatra zdrobită bazaltică se întoarce la starea de lavă lichidă - este topită și, cu ajutorul unui mecanism simplu, bazaltul lichid este transformat în fire subțiri, care compun vată de piatră.

Zăcăminte de bazalt

Bazaltul predomină în distribuția între toate rocile vulcanice. În Rusia, bazaltul se găsește în Kamchatka, în Altai (Sinyukhinskoe), în Transbaikalia (Angara-Ilimskoe, Zandinskoe), Khabarovsk Krai (Kholdaminskoe, Marusinskoe).

Există zăcăminte mari în Armenia (Jermuk, Moz și Kogbek), Ucraina (Ivanchinskoe, Ivano-Dolinskoe, Berestovetskoe), Etiopia, India (platoul Jakan).