Мінерали, їх фізичний стан та будова.

Анализ использования строительных машин

1. Анализируют выполнение плана по механизации работ

2. Анализирую расходы на эксплуатацию. При этом перерасход средств на эксплуатацию может быть в двух случаях:

- Из-за плохой организации работ

- При перевыполнении запланированного объема работ

Анализ финансового состояния дорожной организации

При таком анализе составляют баланс расходов и доходов, анализируют данные о движении уставного фонда и данные о выполнении финансового плана. На основании данных бухгалтерского баланса определяют рентабельность (прибыльность или убыточность)

Р=(П_г/V_г)∙100% - рентабельность

Ф=V_г/(k+q) – фондоотдача

Анализируют наличие оборотных средств, а так же дебиторскую и кредиторскую задолженность.

Анализ себестоимости работ

Анализируют стоимость материалов, расходы на эксплуатацию машин, основную заработную плату, прочие расходы и накладные расходы. Смотрят за счет чего возможно снижение стоимости работ в будущем.

Тема лекції: ‘‘Фізичні властивості мінералів та їх класи. Структура та текстура мінералів.’’.

План

1. Мінерали, їх фізичний стан та будова.
2. Фізичні властивості мінералів.
3. Опис та визначення мінералів:

−3.1. Мінерали з твердістю до 2 включно (дряпаються нігтем);

−3.2. Мінерали з твердістю від 2 до 5 включно;

−3.3. Мінерали з твердістю більше 5 (дряпають скло).

Мінерали, їх фізичний стан та будова.

Мінералами (лат. “мінера" - породжуючий метал, тобто руду) називаються природні хімічні сполуки або самородні елементи, які утворюються внаслідок різних фізико-хімічних процесів у земній корі або на її поверхні.

Більшість мінералів - тверді (кварц, кальцит, алмаз та ін.), але є і рідинні (вода, ртуть та ін.), а також гази (кисень, азот, вуглекислота та ін.).

Вважають, що в земній корі знаходяться більше 3000 мінералів та їх різновидів, але з відомих 3000 мінералів порівняно небагато мають широке розповсюдження в природі. Ці мінерали, а їх усього близько 50 складають численні гірські породи, а тому їх і називають породоутворюючими.

У будівельній практиці людина зустрічається з агрегатами мінералів - гірськими породами, а їх будівельні властивості і характер поведінки при взаємодії з інженерними спорудами залежать перш за все від мінерального складу та будови як самих мінералів, так і їх сполук - гірських порід. Ось чому важливо знати склад, будову та властивості мінералів.

Тверді мінерали можуть мати кристалічну та некристалічну будову При кристалічній будові елементарні частинки (атоми, молекули, іони) розташовуються в точно визначеному порядку - у вузлах кристалічної решітки. Кристали мають форму правильних багатогранників: куба, призми, піраміди, октаедра, тетраедра тощо; листка, луски, волокна, пластинки. Правильна геометрична форма кристалів є важливою зовнішньою ознакою кристалічної будови мінералів. Наприклад, мінерал пірит часто зустрічається у вигляді кристалів кубічної форми, кварц - пірамідальної або призматичної. Мінерали, кристалічна будова яких виявляється тільки під мікроскопом, називають приховано кристалічними.

Властивості та особливості кристалічного мінералу залежать не тільки від властивостей елементарних частинок, з яких він складається, а й від характеру їх розміщення. Наприклад, атоми вуглецю в алмазі розміщуються суворо на однакових відстанях один від одного в кутах тетрагональної кристалічної решітки. Кожний атом алмазу пов'язаний з чотирма іншими сильним ковалентним зв’язком, який забезпечує винятково високу твердість (10), а компактна тетрагональна кристалічна решітка забезпечує високу питому вагу (35 кН/м³). У графіті атоми вуглецю розташовуються шарами, які складаються з гексагональних кілець. Кожний атом у шарі ковалентно пов'язаний з трьома іншими, а зв'язок між шарами слабкий ( див. рис. 1).

Характерною особливістю багатогранників є симетрія, під якою розуміють: по-перше, закономірну повторюваність при обертанні кристала однакових граней; по-друге, дзеркальну рівність частин фігури (одні частини кристала наче дзеркально відображують інші).

У кристалах виділяють: грані - площини багатогранників, ребра - лінії перетинання граней, вершини - перетинання трьох і більше ребер.

Знайдені такі елементи симетрії (рис. 2).

1. Площина симетрії - уявна площина, яка ділить кристал на дві рівні частини, причому одна з них наче дзеркально відображує іншу.

2. Вісь симетрії ( L ) - пряма лінія, при обертанні навколо якої на 360° кристал декілька разів повторює своє початкове положення в просторі. Кількість повторень початкового положення кристала при обертанні навколо осі симетрії називається її порядком. Для осей симетрії різних порядків прийняті такі позначення: L₂ вісь симетрії другого порядку; L₃ - вісь симетрії третього порядку і т.д. У кристалів можуть бути тільки осі симетрії другого, третього, четвертого та шостого порядку. В одному і тому ж кристалі може бути декілька осей симетрії одного порядку або різних порядків.

Рисунок 1 - Будова кристалічних решіток:

а – галіту; б – алмазу; в – графіту

3. Центр симетрії - точка перетинання елементів симетрії в даному кристалі.

У кристалах можливі 32 комбінації елементів симетрії, і ці 32 комбінації називають кристалографічними класами або видами симетрії. Кристалографічні класи об'єднуються у сингонії (грецьке "сингонія"- схожість кутів). Таких сингоній сім: триклинна, моноклинна, ромбічна, тригональна, тетрагональна (квадратна), гексагональна (шестикутна), кубічна. Перші три – це нижчі категорії, три наступні - середні, а кубічна сингонія - вища. Характерні елементи симетрії для перелічених вище сингоній приведені в табл. 1.

Форма мінералів - одна з ознак, необхідних для швидкого визначення деяких із них; наприклад, за формою можна впізнати кристали галіту, піриту, флюориту, галеніту (куби) і т.д.

Для характеристики різних форм кристалів вживається така термінологія.

1. Ізометричні зерна мають однакову ширину та висоту. Агрегати таких зерен називають зернисто-кристалічними.

2. Вигляд зерен, які витягнуті у одному напрямку, характеризується такими термінами: стовпчастий, шестуватий, голкуватий, волокнистий.

Рисунок 2 - Кристалографічні сингонії:

а – вища сингонія; б – середні сингонії; в – нижчі сингонії;

1 – кубічна; 2 – гексагональна; 3 – тригональна; 4 – тетрагональна;

5 – ромбічна; 6 – моноклінна; 7 – триклинна

Таблиця 1 - Характеристика кристалографічних сингоній

Для опису агрегатів, які складені подовженими зернами, якщо спостерігається їх упорядковане розташування, вживають такі приставки: паралельно - або радіально – (наприклад, паралельно-волокнистий, радіально-голкуватий).

3. Зерна можуть мати вигляд сплюснутих в одному напрямку. У залежності від ступеня сплюснутості вони характеризуються такими термінами: таблитчастий, пластинчастий, листуватий, лускуватий.

Для характеристики прихованокристалічних та аморфних мінералів застосовуються такі терміни:

а) щільне складення – агрегати в зломі не виявляють помітних деталей, поверхні злому гладкі або трохи криволінійні (раковистий злом);

б) землисте складення – характеризується порівняно крихкотілим скупченням дрібних частинок, грудочок, які легко відокремлюються одна вiд одної; злом таких агрегатів нерівний, шорсткуватий. Деякі характерні агрегати одержали назву, яка не вимагає спеціального пояснення, наприклад, гроноподібний, ниркоподібний і т.п.

Природні скупчення мінералів у вигляді зерен або кристалів називаються агрегатами. У природі вони можуть мати такі форми (рис. 3).

1. Зернисті - дрібні зерна мінералів, які зрослися.

2. Землисті - за зовнішнім виглядом нагадують крихкотілий грунт і легко розтираються поміж пальцями.

3. Щільні - неможливо відрізнити контури окремих зерен навіть при невеликому збільшенні.

4. Листуваті, пластинчасті, лускуваті - кристали легко розщеплюються на окремі листочки, пластинки, лусочки.

5. Друзи - зростки кристалів, які прикріплені одним кінцем до загальної основи.

6. Дендрити - гіллясті деревоподібні агрегати, які виникають при швидкій кристалізації.

7. Конкреції - агрегати кулеподібної форми з радіально-променистою будовою.

8. Ооліти - невеликих розмірів кульки, зцементовані або в крих-котілому стані.

9. Секреції (жеоди) - порожнини в гірській породі, заповнені мінеральною речовиною, нагадують людські нирки.

Багато мінералів мають некристалічну (аморфну) будову, коли елементарні частинки розташовуються безладно (опал, лімоніт, халцедон та ін.)

Рисунок 3 - Форми знаходження мінералів у природі