Сульфиды
Земная кора содержит не более 0,15 % (по массе) минералов этой группы (230 минералов). С химической точки зрения эти соединения являются солями сероводородной кислоты. Существуют как сульфиды строго стехиометрического состава (FeS2, CuFeS2 и т.п.), так и соединения, в которых содержание серы меняется в определенных пределах (полисульфиды, например FeSx , где х = 1,0.1 — 1,14).А – атом металлов, В-атомы металлов и металлоидов, Х – атомы серы.(Pb, Cu, Fe ит.д.) (Bi, Sb, As, Sn)Сульфиды кристаллизуются в разных сингониях – кубической, гексагональной, ромбической и т.д. По сравнению с самородными, у них более широкий состав элементо-катионов. Отсюда большее разнообразие минеральных видов и более широкий диапазон одного и того же свойства.Общими свойствами для сульфидов являются металлический блеск, невысокая твердость (до 4), серые и темные цвета, средняя плотность. В то же время, среди сульфидов отмечаются различия по таким свойствам как спайность, твердость, плотность.
|
минерал |
формула |
цвет |
твердость |
плотность |
спайность |
сингония |
|
Галенит |
PbS |
серый |
2,5 |
7,6 |
весьма совершенная |
кубическая |
|
Молибденит |
MoS2 |
серый |
1 |
4,7 |
весьма совершенная |
гексагональная |
|
Арсенопирит |
FeAsS |
серый |
6 |
6,1 |
ясная |
триклинная |
|
Антимонит |
Sb2 S3 |
серый |
2 |
4,63 |
совершенная |
ромбическая |
Сульфиды являются основным источником руд цветных металлов, а за счет примесей редких и благородных металлов ценность их использования повышается.Генезис – различные эндогенные и экзогенные процессы. Характерны ионные кристаллические решетки.
Большинство сульфидов тяжелые, мягкие, блестящие. Обладают высокой электропроводностью. В большинстве случаев гидротермального происхождения, иногда продукт кристаллизации сульфидной магмы, При выветривании в зоне окисления сульфиды переходят сначала в сульфаты, а затем в оксиды, гидрооксиды, карбонаты. Читать далее…
Самородные элементы
Земная кора содержит не более 0,1 % (по массе) самородных элементов (83 минерала). Их добыча связана со значительными трудностями, в связи с чем многие из них особенно высоко ценятся и, являясь эталонами человеческого труда, используются в золотых запасах стран в качестве обеспечения национальной валюты в международной торговле.
Самородные элементы подразделяются на две группы: металлы и неметаллы. В первую группу входят самородные Au, Ag, Cu, Pt, Fe и некоторые др., во вторую – As, Bi, S и С (алмаз и графит).
Генезис – в основном, образуются при эндогенных процессах в интрузивных породах и кварцевых жилах, S – при вулканизме. При экзогенных процессах происходит разрушение пород, высвобождение самородных минералов (в силу их устойчивости к физическому и химическому воздействию) и их концентрация в благоприятных для этого местах.
Генетически связаны с процессами кристаллизации магмы (Pt, алмаз, графит), с гидротермальными (Аu) и осадочными (S) процессами.
Происхождение и условия нахождения минералов
Минералогия не ограничивается определением свойств минералов, она исследует также происхождение, условия нахождения и природные ассоциации минералов. Со времени возникновения Земли примерно 4,6 млрд. лет назад многие минералы разрушились в результате механического дробления, химических преобразований или плавления. Но элементы, слагавшие эти минералы, сохранились, перегруппировались и образовали новые минералы.Таким образом, существующие ныне минералы являются продуктами процессов, развивавшихся на протяжении геологической истории Земли.
Главным объектом геологических, в том числе и минералогических исследований является земная кора, под которой подразумевается самая верхняя оболочка земного шара, доступная непосредственному наблюдению.Наши фактические знания о строении и химическом составе земной коры основываются почти исключительно на наблюдениях над самыми поверхностными частями нашей планеты.
Введение в минералогию
Минералы — твердые природные образования, входящие в состав горных пород Земли, Луны и некоторых других планет, а также метеоритов и астероидов. Минералы, как правило, — довольно однородные кристаллические вещества с упорядоченной внутренней структурой и определенным составом, который может быть выражен соответствующей химической формулой.
Минералы не являются смесью мельчайших минеральных частиц, как, например, наждак (состоящий в основном из корунда и магнетита) или лимонит (агрегат гетита и других гидроксидов железа), к ним относятся также соединения элементов с неупорядоченной структурой, подобные вулканическим стеклам (обсидиану и др.).
Минералами считаются химические элементы или их соединения, образовавшиеся в результате естественных природных процессов. Из числа минералов исключаются такие важнейшие виды минерального сырья органического происхождения, как уголь и нефть. Минералогия — наука о минералах, их классификации, химическом составе, особенностях и закономерностях строения (структуры), происхождении, условиях нахождения в природе и практическом применении.
Для более глубокого объяснения внутреннего строения минералов и их связи с историей Земли минералогия привлекает математику, физику и химию. Она в большей мере, чем другие геологические науки, использует количественные данные, так как для адекватного описания минералов необходимы тонкий химический анализ и точные физические измерения.
Свойства минералов
Минералы — это химические соединения (исключение составляют самородные элементы). Однако даже бесцветные, оптически прозрачные образцы этих минералов почти всегда содержат небольшие количества примесей.
Природные растворы или расплавы, из которых кристаллизуются минералы, обычно состоят из многих элементов. В процессе образования соединений немногочисленные атомы менее распространенных элементов могут замещать атомы главных элементов. Такое замещение настолько обычно, что химический состав многих минералов лишь очень редко приближается к составу чистого соединения.
Например, состав распространенного породообразующего минерала оливина меняется в пределах составов двух т.н. конечных членов ряда: от форстерита, силиката магния Mg2SiO4, до фаялита, силиката железа Fe2SiO4. Отношения Mg:Si:O в первом минерале и Fe:Si:O — во втором составляют 2:1:4.
В оливинах промежуточного состава значения отношений те же, т.е. (Mg + Fe):Si:O равно 2:1:4, а формула записывается в виде (Mg,Fe)2SiO4. Если относительные количества магния и железа известны, то это можно отразить в формуле (Mg0,80Fe0,20)2SiO4, из которой видно, что 80% атомов металла представлены магнием, а 20% — железом.
Классификация минералов
Хотя химический состав служил основой классификации минералов с середины 19 в., минералоги не всегда придерживались единого мнения о том, каким должен быть порядок расположения в ней минералов. Согласно одному из методов построения классификации, минералы группировали по одинаковому главному металлу или катиону.
При этом минералы железа попадали в одну группу, минералы свинца — в другую, минералы цинка — в третью и т.д. Однако по мере развития науки выяснилось, что минералы, содержащие один и тот же неметалл (анион или анионную группу), имеют сходные свойства и похожи между собой гораздо больше, чем минералы с общим металлом.
К тому же минералы с общим анионом встречаются в одинаковой геологической обстановке и имеют близкое происхождение. В результате в современной систематике минералы объединяются в классы по признаку общего аниона или анионной группы.
Единственное исключение составляют самородные элементы, которые встречаются в природе сами по себе, не образуя соединений с другими элементами.
Фахверковые дома
|
|
|
Каркасно-щитовые здания и сооружения относятся ко II группе капитальности жилья. В первую очередь, к ней относятся фахверковые дома.
Как самостоятельный стиль строительства домов фахверк возник в Германии в XV веке. Слово «фахверк» переводится с немецкого как панельное (щитовое) сооружение (Fach — панель, Werk – сооружение). Фахверковые конструкции применялись для строительства в самых различных областях. На каркасе из дерева были построены дома, склады, больницы, ратуши и даже маленькие церкви. Деревянные конструкции выполняют как каркасную, так и декоративную функцию. Сегодня фахверковые дома на Западе возвращаются в современную жизнь из-за большой площади остекления.
Фахверковые дома в центре Европы придавали средневековому городу своеобразие, но были достаточно суровы по условиям бытового комфорта. В силу того, что ограждающие конструкции этих сооружений обладали высокой теплопроводностью (в большинстве случаев их толщина не превышала 14-16 см), устройство на обширных неотапливаемых чердаках жилых помещений для прислуги — сокращало теплопотери через покрытие. При многочисленных конструктивных недостатках, считаясь холодными даже для мягких зим Голландии, эти дома, тем не менее, стали неотъемлемым элементом местного колорита. Кроме того, каркасное жилище давало возможность в краткие сроки при минимальных вложениях решить острейшую жилищную проблему. Однако даже неплохо сохранившиеся здания исторической зоны городов Западной Европы имеют многочисленные разрушения и трещины по южным фасадам, поскольку именно здесь в первую очередь проявляются последствия неравномерного перегрева.
Соединения деревянных конструкций: общие сведения
Конструкции соединений деревянных конструкций прошли путь от простейших видов (врубки) до сложных современных видов (нагельные пластинки, вклеенные стержни) и продолжают совершенствоваться. Вопросы конструктивных решений соединений и их теоретического обоснования по-прежнему актуальны, поскольку именно на стыки деревянных конструкций приходится значительная доля затрат материалов и труда.
Вследствие ограниченности размеров дерева создание из него строительных конструкций больших пролетов или высоты невозможно без соединения отдельных элементов. Соединения деревянных элементов для увеличения поперечного сечения конструкции называют сплачиванием, а для увеличения их продольной длины — сращиванием, под углом и прикрепление к опорам – анкеровкой.
Клеефанерные деревянные конструкции
Применение водостойкой строительной и бакелизированной фанеры открывает широкие возможности изготовления эффективных балочных, арочных, рамных, сетчатых и щитовых клеефанерных деревянных конструкций двутаврового и коробчатого сечения, воспроизводящих основные формы характерные для металлических конструкций.
В строительных конструкциях различного назначения применяют водостойкую строительную фанеру с объемным весом γ = 700—800 кг/м3, склеенную на водостойких смоляных клеях, или бакелизированную совершенно водостойкую фанеру (ГОСТ 1853-51) с объемным весом γ=900—1150 кг/мг3, склеенную из слоев шпона, частично или полностью пропитанных смоляными клеями под давлением в прессе 30—35 кг/см2.
Влажность древесины
 |
 |
Древесина представляет из себя капиллярно-пористый материал (гетерокапиллярную систему), который состоит в основном из гидрофильных компонентов, и поэтому она постоянно содержит большее либо меньшее количество воды. В живом дереве вода нужна для обеспечения его жизнедеятельности. Содержание воды характеризуется влажностью древесины. Влажность — одна из основных характеристик древесины.
Влажностью древесины называется количество содержащейся в ней воды. Влажность древесины влияет на свойства древесины и на пригодность древесины в строительных целях. Под влажностью древесины понимают выраженное в процентах отношение массы воды к сухой массе древесины. Влажность древесины — отношение массы влаги, содержащейся в древесине, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах.
Влажность древесины и взаимодействие древесины и ее компонентов с водой имеют важное значение для механической и химической технологии древесины, например, для пропитки древесины растворами химических реагентов, антисептиков, антипиренов и т.д., при сплаве и хранении лесоматериалов в воде.