Мінеральні будівельні матеріали і сировина для їх виробництва
Цементна сировина - це різні гірські породи - карбонатні, глинисті, крем'янисті сульфатні, які використовуються для отримання цементу. Світове виробництво цього необхідного будівельного матеріалу неухильно зростає, наближаючись в даний час до 1 млрд т. Є безліч різних типів, сортів, марок цементу. розрізняються своїми властивостями. Найважливішим в'язким матеріалом цього сімейства є портландцемент. Для приготування 1 т його клінкеру (напівпродукту, одержуваного при випалюванні тонко-подрібненої суміші мінеральної шихти) витрачається 1,7 - 2,1 т вихідної сировини - карбонатних (вапняки, крейда, мергель) і глинистих (глини, глинисті сланці, аргіліти) гірських порід. змішуються в строго певних співвідношеннях. Частка перших становить 75-82%, друге - 18-25%.
Спочатку портландцемент виготовлявся з глинистих вапняків, так званих мергелів-натуралів, що характеризуються майже оптимальним для цементу ставленням оксиду кальцію до кремнезему. Такі родовища широко відомі в штаті Огайо (США), районі Регбі-Лейстер (Великобританія), районі Новоросійська (Росія). Однак виснаження родовищ мергелів-натуралів і різке підвищення попиту на цемент призвело до того, що для виробництва портландцементу стали використовувати глини і вапняки різних родовищ.
Якість цементу визначається співвідношенням його головних клінкерних компонентів і наявністю забруднюючих домішок і залежить від хімічного складу вихідної суміші карбонатних і глинистих порід (шихта), а також вводяться в цементний клінкер гіпсу та інших добавок. Загальними вимогами до якості цементної сировини є його однорідність, витриманість хімічного складу і відсутність великих включень інших порід і мінералів.
- субгорізонтальние пласти і лінзи крейди, мергелів, вапняків і доломіту в розрізах платформних карбонатно-теригенних формацій різного віку (Вольський та інші численні родовища Російської платформи і інших платформ);
- круто- і пологопадающих пласти, лінзи і пачки ритмічного чергування мергелів, вапняків і карбонатних глин потужністю в десятки метрів в розрізах складчастих геосинклінальних карбонатно-теригенних флішевих товщ великої потужності (Новоросійські родовища);
- слабо нахилені, швидко виклініваются пластові, лінзоподібні і складної форми поклади доломітів і органогенних вапняків з крейдою і мергелями в складі карбонатних, рифогених, соленосних, теригенних і вугленосних товщ крайових і міжгірських прогинів і внутрішніх западин (Оленівське родовище в Донбасі, родовища штатів Огайо, Індіана і Іллінойс в США).
Джерелом глинистого сировини крім мергелів служать родовища морських глин, глинистих мулів, аргілітів і глинистих сланців, представлені пластовими і лінзоподібними покладами.
В цемент для поліпшення його здатності до гідратації в невеликій кількості додаються висококремністие породи з активним кремнеземом - діатоміти, трепели і опоки певного хімічного складу. В якості активних добавок використовуються також вулканічні породи опал-крістобалітового ряду: пуцолани і траси. Родовища цього сировини широко розвинені серед молодих осадових порід Поволжя, Зауралля та інших регіонів.
У різні сорти цементу для регулювання його властивостей додають гіпс (до 3%). Головним геолого-промисловим типом родовищ гіпсу і ангідриту є протяжні лінзовидні і пластові поклади в товщах карбонатних і теригенних порід - вапняків, доломіту, глин і мергелів. Ці родовища широко поширені в різних регіонах.
Головними вимогами до родовищ гірських порід. використовуваних як будівельні матеріали і як сировину для їх виробництва, є: значні розміри, відкритий спосіб розробки, що забезпечує можливість переробки значних обсягів гірничої маси, близькість до споживачів, комплексність сировини.