Твердость гранита по роквеллу: Гранит, габбро и другие твердые породы

alexxlab | 15.04.2023 | 0 | Разное

Гранит, габбро и другие твердые породы

Бытовые представления о твердости и других свойствах природного камня чаще всего основаны на сведениях из популярных источников и расхожих мнениях «знатоков» – на гранитной столешнице можно резать продукты, плитка из гранита и мрамора на полу в ванной, потому что вода, брусчатка из габбро-диабаза на Красной площади, потому что танки. И если для общего кругозора это достаточно, то для использования той или иной горной породы в строительстве, отделочных работах или производстве каменных изделий потребуются более конкретные знания.

Измерение твердости

Практические применения горных пород потребовали разработки методов измерения и оценивания их характеристик и свойств. Каждый из используемых сегодня методов отличается способом измерения и имеет свои особенности применения.

Самый известный, простой и доступный каждому метод предложен Моосом. Он основан на проведении последовательного сравнения образца со стандартным набором минералов. Каждый из которых тверже предыдущего и способен оставить на нем царапину. Значение твердости образца находится между последним более мягким минералом и первым более твердым. В шкале 10 делений (минералы от талька до алмаза), она нелинейная, может применяться в любых условиях, дает быстрый, хотя и весьма приблизительный результат.

Менее практичные (требуют лабораторных условий и приборов), но более точные и основанные на результатах измерений методы и шкалы разработаны Бринеллем, Роквеллом, Виккерсом, Шором и Шрайнером. В их основе – воздействие на образцы путем вдавливания в них закаленных стальных шариков (Бринель), алмазных конусов (Виккерс) либо специальных пуансонов (Шрайнер).

Кварциты

Высокая твердость (около 8 ед. по шкале Мооса и до 8100 Мпа по Шрайнеру) этих мелкозернистых, образованных путем перекристаллизации песчаников, горных пород обусловлена наличием в их составе значительного количества кварца и вторичных минералов – корунда, топаза и других. Разнообразие цветов также связано с их составом – белый, желтый, малиновый, зеленый, черный и синий камни – результат действия различных минеральных примесей.

Необыкновенная твердость и высокая декоративность кварцитов основные причины их широкого применения в архитектуре, отделке зданий и помещений, дорожно-строительных работах, создании памятников и даже при изготовлении амулетов и талисманов.

Граниты

Сформированный в глубинах земли гранит лишь немного уступает кварцитам в твердости (6,5-7 ед. по шкале Мооса и от 3000 до 6500 МПа по Шрайнеру). Кварц, полевые шпаты и слюда – основные минеральные составляющие гранитов. В комбинации со второстепенными минералами они обеспечивают исключительную прочность (около 3000 кг/см² для мелкозернистых разновидностей и до 1500 кг/см² у крупнозернистых), широкий спектр расцветок и многообразие текстур.

Совокупность исключительных физических параметров и внешней красоты, доступность для шлифовки, полировки и других видов обработки делает граниты весьма привлекательным материалом для производства разнообразной продукции. Отметим лишь наиболее известные из изделий: плиты мощения из гранита, столешницы, ступени для лестниц, плита полированная из гранита, мемориальная продукция.

Габбро

Образование этой породы происходило в условиях еще более сложных, чем образование гранитов – на большей глубине, при более высоких температурах и давлении. Следствием этого, стала мелкозернистая структура и высокая твердость горной породы габбро (до 7,2 ед. по шкале Мооса и до 4400 МПа по Шрайнеру). Наличие темноцветных минералов придает соответствующую окраску – от темно-серой до глубокой черной. Отсутствие в составе габбро кварца облегчает полировку, а наличие относительно прозрачного плагиоклаза придает полированной поверхности особую глубину.

Высокая морозостойкость породы и устойчивость к атмосферным воздействиям делает ее пригодной для внешней облицовки – фасадные плиты из габбро прекрасно зарекомендовали себя в качестве отделки и защиты цокольной части зданий. Большая плотность и хорошая адгезия к битумам делает щебень из габбро одним из лучших наполнителей для асфальтобетона.

Базальты

Ближе всего по минералогическому составу к габбро находятся базальты – самая распространенная на планете вулканическая порода. Из нее сложены океанические хребты, островные дуги, континентальные и океанические плиты. По твердости она не уступает гранитам (около 7 ед. по шкале Мооса и 3900 МПа по Шрайнеру), а прочность на сжатие достигает 5000 кг/см².

Большое количество месторождений базальта разрабатывается в Восточной Сибири, Армении, на Дальнем Востоке. Их основная продукция – щебень, брусчатка, дорожный бордюр. Несколько месторождений в Грузии и Армении поставляют камень пригодный для облицовочных работ. Широкое применение базальт находит в производстве минеральной ваты, а его высокая устойчивость к кислотам и щелочам делает облицовочную плитку из него незаменимым материалом для отделки производственных помещений.

Сиениты

Относятся к магматическим породам, среди которых их доля составляет чуть меньше 3%. Характеризуются практически полным отсутствием в их составе кварца. Считаются наиболее близкими «родственниками» гранитов, хотя твердость сиенитов несколько ниже (до 6 ед. по Моосу и до 5700 МПа по Шрайнеру). Основные применения аналогичны гранитам – строительство, производство керамики и стекла, соды и цемента.

Диабазы

Являются палеотипными аналогами базальта и габбро, содержат в своем составе образующие минералы – плагиоклаз, авгит, а также роговую обманку и кварц в виде примесей. По твердости ближе к гранитам (6-7 единиц по шкале Мооса и от 1500 до 5000 МПа по Шрайнеру). Высокая прочность на сжатие (до 300 Мпа и более) и стойкость к истиранию позволяет использовать их в дорожном строительстве, например, брусчатка из габбро используется в качестве покрытия дорог с высокой нагрузкой на полотно.

Диориты

Еще одна порода глубинного происхождения, образованная плагиоклазом, биотитом и роговой обманкой практически не содержащая кварца. По твердости близка к гранитам (от 6 до 7 единиц по шкале Мооса). Основная область применения – строительство (щебень, облицовочный камень).

Определение твердости горных пород

Твердость горных пород и минералов – одно из самых важных эксплуатационных качеств. Особенное значение эта характеристика имеет в строительстве – чем тверже камень, тем он больше ценится. Чтобы сравнить разные материалы по этому параметру, будь то обычный бетон или самый прочный габбро,  учеными придуманы несколько систем. Наиболее известная из них – шкала Мооса. Но мало кто знает, что это всего лишь  одна из самых грубых и весьма примитивных систем, сравнивающая только по принципу: этот материал мягче, чем тот, но тверже, чем другой. Для более точных измерений существуют множество других, более продвинутых методик.

Итак, сегодня в науке применяются такие способы:

• Шкала Мооса.
• Определение твердости по Бринеллю.
• Твердость по Шоору.
• Шкала Протодьяконова.
• Твердость по Виккерсу.
• Методика Роквелла.
• Измерение склерометром.

Шкала Мооса или минералогическая шкала твердости

Этот простой и остроумный способ был предложен немецким геологом Карлом Фридрихом Моосом в 1811 году. Ученый выбрал 10 эталонных материалов и каждый строительный материал или природный материал определяется на твердость в сравнении с ними. Самым твердым Моос выбрал алмаз, самым мягким – тальк. Для сравнения используется метод царапанья. Числовое значение твердости определяется положением минерала между двумя эталонными образцами: один из них царапается более твердым эталоном, и одновременно, им можно поцарапать более мягкий образец. Например, твердость габбро по шкале Мооса составляет 7,1-7,2, то есть, он расположен между кварцем, который может поцарапать и топазом, который царапает саму породу габбро диабаз. Поэтому эта порода отлично подходит для строительных работ, в частности, из нее делается брусчатка и плиты мощения. А вот черный гранит имеет твердость ниже. Китайский Шанкси Блэк по шкале имеет значение чуть больше 6, а более качественный индийский гранит Абсолют Блэк приближается по значению к показателю 7. Поэтому его редко применяют для мощения, а больше как фасадный гранит.

Склерометрия

Этот метод предшествовал шкале Мооса и тоже основан на определении твердости методом царапанья материала. Склерометр, или его еще называют твердометром, которым выполняют царапанье, был изобретен также немцем – Зеебеком в 1833 году. Его длительное время применяли для выявления относительной твердости по шкале Мооса. Сейчас для этой цели используют другие способы.

Твердость по Бринеллю

Этот способ состоит в определении твердости путем вдавливания шариков разного диаметра (1, 2, 2,5, 5 и 10 мм) из закаленной стали в испытываемую поверхность. Полученные значения сравниваются с табличными значениями, куда вносится диаметр шарика и отпечатка, а также, приложенной нагрузки – и так определяется показатель твердости. Придумал этот метод шведский ученый Юлиус Бринелль, но применяют его чаще не на каменные породы – черный габбро, гранит и другие, а для металлов.

Твердость по Шоору (Шору) или метод отскока

Метод предложен в 1922 году Альбертом Шором и использует также метод вдавливания. Измерения проводятся прибором дюрометром, а результаты сравниваются с табличными данными. Эта методика больше подходит для не очень твердых материалов, поэтому сейчас ее используют для определения характеристик резины, пластиков, эластомеров, каучуков.

Твердость по Виккерсу

Этот метод также основан на процессе вдавливания – применяется для очень твердых материалов и металлов. При этом в образец вдавливается пирамидальный алмазный наконечник. В течение определенного времени производится выдержка с нагрузкой, а потом данные сравниваются с табличными значениями. Этот способ применяют для металла и различных видов горных пород.

Методика Роквелла

Тоже метод вдавливания, причем, на испытуемую поверхность сначала осуществляется предварительная нагрузка, а потто сразу – основная. Индентором выступает стальной шарик для более мягких материалов, а для металлов и горных пород – алмазный наконечник. Это один из главных способов, используемых в металлургии.

Шкала Протодьяконова

Ее разработал русский горный инженер Михаил Протодьяконов именно для горных пород, к которым относится габбро, гранит, лабрадорит. Методика определения совершенно другая – по устойчивости на сжатие. Все породы распределены на 10 категорий с определенным индексом. Этот метод дает более точные результаты, сем шкала Мооса.

Твердость гранита

по шкале Мооса для прочности камня

12 декабря 2019 г. 13 декабря 2019 г. админ

Правильный выбор гранитного камня зависит от ряда факторов, в том числе от прочности камня. Каждый природный камень имеет рейтинг прочности, который также известен как его твердость по Моосу, связанный с идентификацией твердости и прочности любого природного минерала. Среди различных изделий из природного камня гранит обладает большей твердостью по сравнению с другими материалами. Твердость гранита помогает покупателям принять взвешенное решение.

Когда дело доходит до классификации природного камня (гранита), перед покупкой покупатели камня предпочитают сосредотачиваться на относительной твердости гранита, чтобы узнать, насколько твердый камень по сравнению с другими изделиями из природного камня, такими как мрамор, песчаник, сланец, известняк, кварцит. Спасибо немецкому геологу и минералогу Фридриху Моосу за разработку шкалы твердости Мооса в 1812 году. Эта шкала имеет 10 уровней (1-10). С этим контентом вы узнаете больше об относительной твердости гранита

9.0016 и его сравнение с другими изделиями из натурального камня, доступными на конкурентном рынке.

Относительная твердость гранита

Шкала твердости Мооса, разработанная Фридрихом, помогает определить прочность и твердость любого материала или минерала. Чем больше вы поднимаетесь по шкале (от 1 до 10), тем тверже и тверже становятся минералы. С другой стороны, чем ниже вы опускаетесь, тем минерал становится все мягче и мягче, заканчивая самым мягким минералом.

Подводя итог, можно сказать, что эта шкала ранжирует минерал между самым мягким и самым твердым уровнем. Что касается твердости гранита, то она оценивается в 6-7 баллов по шкале Мооса.

Царапание – это основная вещь, используемая для измерения шкалы твердости гранита. Материал может поцарапать другие материалы, а также поцарапаться другими материалами. Если два разных материала могут поцарапать друг друга, значит, они имеют одинаковую твердость. Твердый гранитный каменный материал оценивается выше, если он царапает другой материал, а не царапается им. Если материал царапается другим материалом и не царапается другим, это означает, что его показатель твердости ниже. Такие вещи, как оттенок, кристаллы и блеск, также имеют жизненно важное значение для определения шкалы твердости гранита.

Сравнение твердости гранита с другими природными камнями

Если вы подозреваете растрескивание и появление царапин на любом изделии из натурального камня, гранит может дать вам преимущество перед другими материалами.

Будучи твердым, уязвимым для окрашивания и устойчивым к повреждениям, гранит имеет седьмую оценку твердости по шкале Мооса. Проще говоря, мыльный камень — самый мягкий материал, а алмаз — самый твердый. Когда черный гранит измеряется по шкале Мооса, он падает где-то между 6 и 7. В среднем это 6,5. Если вы проверите твердость гранита по шкале Мооса, вы обнаружите, что он тверже мрамора и мягче кварцита. Ниже приведены некоторые рейтинги твердого гранитного камня:

• Гранит твердость по Моосу – (6-7)
• Кварцит твердость по Моосу – (7)
• Мрамор твердость по Моосу – (3-4)
• Песчаник твердость по Моосу – (6-7)
• Сланец твердость по Моосу – (2,5) -4)
• Известняк Твердость по шкале Мооса – (3-4)

Интересно, что твердость всех черных, зеленых, красных, желтых, коричневых, розовых и белых гранитов примерно одинакова: 6-7. Вы можете подтвердить твердость гранита с отчетами о качестве от поставщика и экспортера гранита

 на ваш выбор.

Ожидается, что перед тем, как совершить фактическую покупку, вы запросите у поставщика гранита отчет об испытаниях качества гранита, в котором будут указаны подробные данные о твердости гранита , характеристиках и стандартах.

Regatta Granites India является ISO-сертифицированным производителем, поставщиком, оптовым продавцом и экспортером гранита, предлагающим покупателям B2B широкий ассортимент плит и плитки, которые успешно проходят через более высокие рейтинги твердости гранита по шкале Мооса.

Твердость гранита: насколько тверд природный камень?

Содержание

Как оценивается твердость?

Какова твердость гранита?

Где рейтинг популярных каменных столешниц по шкале Мооса?

Гранит — один из самых красивых видов природного камня, который только можно найти. Но помимо красоты, гранит также является очень прочным и долговечным материалом, поэтому его так часто можно найти в столешницах. Гранитные столешницы — одна из самых твердых поверхностей из натурального камня, которые вы можете иметь в своем доме.

Вам может быть интересно: какое отношение твердость гранита имеет к его эффективности в качестве столешницы? Основная причина, по которой это хорошо, заключается в том, что ваша столешница сможет противостоять потенциальным опасностям повреждения, чего не могут сделать некоторые другие столешницы. Узнайте больше о твердости гранита, читая дальше.

Как оценивается твердость?

Твердость любого минерала оценивается по шкале от 1 до 10, называемой шкалой Мооса. Эта шкала была изобретена немецким минералогом Фридрихом Моосом в 1812 году и ранжирует минералы на основе их способности царапать или поддерживать царапины. Оценка 1 означает, что минерал очень мягкий, а оценка 10 означает, что он очень твердый.

Какова твердость гранита?

Гранит имеет балл по шкале Мооса от 6 до 7, что означает, что он относительно твердый. Магматическая порода состоит в основном из кварца и полевого шпата, а также небольшого количества различных других минералов. Пример твердости гранитной столешницы можно увидеть в том, что лезвие ножа не царапает поверхность. Поскольку гранит находится между 6 и 7 по шкале Мооса, он может поцарапать другие виды камня с более низким рейтингом, такие как мрамор.

[get_quote]

Где рейтинг популярных каменных столешниц по шкале Мооса?

В приведенной ниже таблице перечислены некоторые из наиболее популярных вариантов каменных столешниц по шкале Мооса.

Столешницы из камня: шкала Мооса

Мыльный камень	1
Шифер	от 2,5 до 4
Мрамор	от 3 до 4
Известняк	от 3 до 4
Травертин	от 4 до 5
Гранит	от 6 до 7

Что-то интересное, что вы, возможно, захотите отметить, это то, что природный кварц, минерал, который в основном входит в состав инженерных кварцевых столешниц, имеет 7 баллов по шкале Мооса.