14.10.2015.

Primijenjena geologija

Važnost predmeta primijenjena

geologija

Predmetom su obuhvaćene slijedeće mineralne sirovine:

*prirodni ili arhitektonsko-građevni kamen

*tehničko-građevni kamen

*šljunci i pijesci

Klasifikacije stijena

Termini: • STIJENA • KAMEN • MINERAL • KRISTAL Svojstva stijena ovise o svojstvima minerala koji ih

izgrađuju.

Izvor: Vrkljan, M. (2001)

• I stijena i kamen imaju određena fizičko-mehanička svojstva koja se određuju.

• Klasifikacije nam služe za kategorizaciju i brzo ocijenjivanje različitih značajki stijena s obzirom na njihova svojstva i s obzirom na njihovu moguću primjenu.

• Stijene se mogu klasificirati prema genezi, starosti,

mineraloško-petrografskom sastavu, prema strukturi, teksturi, raspucalosti, čvrstoći, tvrdoći, elastičnosti, plastičnosti, hrapavosti dodirnih površina diskontinuiteta, rastezljivosti itd.

• GEOLOŠKA ili GENETSKA KLASIFIKACIJA STIJENA:

• 1. magmatske ili eruptivne

• 2. sedimentne ili taložne

• 3. metamorfne stijene

MAGMATSKE STIJENE

Izvor: Vrkljan, M. (2001)

SEDIMENTNE ili TALOŽNE STIJENE

Izvor: Vrkljan, M. (2001)

Sastojci (mm) vezane

Klasti (mm) nevezane vezane

Kršje Valutice (2)

KLASIFIKACIJA METAMORFNIH STIJENA

• S obzirom na način postanka:

• 1. KATAKLAZITI (filoniti, miloniti)

• 2. KONTAKTOLITI

• 3. REGIONALNO METAMORFOZIRANE STIJENE

*Ponavljanje – Udžbenik prof. dr. sc. Maje Vrkljan: “MINERALOGIJA I PETROLOGIJA OSNOVE I PRIMJENA”

KONTAKTOLITI

• Q-pješčenjak KVARCIT

• Rožnjak KVARCIT

• Vapnenac MRAMOR

• Dolomit MRAMOR

• Lapori (kalcit+M. glina) KALKFELS

• ŠEJL (od M. glina) HORFELS

• Kisela/neutralna magma+karbonatni sediment = SKARN

REGIONALNI METAMORFIZAM

• PELITI (šejl) slejt filit tinjčev škriljavac (kvarc, muskovit i/ili biotit) gnajs (mikroklin, ortoklas, plagioklas, kvarc, muskovit i/ili biotit, hornblenda) felzitski granulit

• LAPOR/BAZALT zeleni škriljavac amfibolit amfibolski gnajs mafitni granulit eklogit

Primjer: jedna praktična klasifikacija stijena

c - Jednoosna tlačna čvrstoća kgf - kilogram-force lbf – pound-force 1 MPa = 106 Pa [N/m2] 1N = 1 (kg * m)/s2

Njutn je iznos sile kojom je potrebno djelovati na tijelo mase 1 kilogram da bi se ono ubrzalo za 1 metar u sekundi na kvadrat.

in – inches 1 in = 2,54 cm

U: Tomašić, I. (2007); Izvor: Deer & Miller (1966)

Et - Youngov modul elastičnosti je mjera krutosti materijala. *Krutost materijala je važna veličina pri određivanju stabilnosti i sigurnosti neke konstrukcije.

Klasifikacije kamena kod primjene

• 1. PRIRODNI ili ARHITEKTONSKO-GRAĐEVNI kamen

• 2. TEHNIČKO-GRAĐEVNI kamen

PRIRODNI KAMEN

• Definiranje pojma

• EU naziv – natural stone

• Stari naziv – ukrasni kamen (dimension stone)

• Državni zavod za norme

• MONOLIT – temeljni kameni proizvod je

BLOK ploče.

Vrednovanje prirodnog kamena: 5 kriterija:

• 1. geološki (prosudba - cjelovitost i blokovitost stijenske mase)

• 2. tehnološki (mogućnost i isplativost eksploatacije i obrade)

• 3. tehnički (trajnost i postojanost)

• 4. dekorativni (estetska vrijednost: ovisi o boji, teksturi, strukturi)

• 5. ekonomski (tržišna vrijednost)

Svrstavanje PRIRODNOG KAMENA s obzirom na petrografsku građu,

svojstva i postojanost u 2 skupine:

1. SILIKATNI (tržišni naziv: GRANITI)

2. KARBONATNI (tržišni naziv: MRAMORI)

• Primjeri GRANITA: graniti, dioriti, dijabaz, gabro, gnajs, amfibolit, kvarcit

• Primjeri MRAMORA: vapnenci, dolomiti, dolomitizirani vapnenci, pješčenjaci, kalcitni i dolomitni mramor.

TEHNIČKO-GRAĐEVNI KAMEN

- lomljeni kamen

- sitnež

- tucanik

- kameno brašno

- drobljeni pijesak

- poluobrađeni kamen

tj. kamen čiji mineraloško-petrografski sastav i fizičko-mehanička svojstva zadovoljavaju tehničkim uvjetima za primjenu u graditeljstvu.

Svrstavanje TEHNIČKO-GRAĐEVNOG

KAMENA (TGK) s obzirom na mineralni sastav i petrografske značajke

u 2 skupine: 1. SILIKATNI

2. KARBONATNI

*Uporaba TGK: održavanje cesta, za izradu betona, lomljeni kamen za utvrde obala, tucanik – zastor za željezničku prugu itd.

TEHNIČKA SVOJSTVA KAMENA: FIZIČKA I MEHANIČKA

FIZIČKA svojstva kamena:

• BOJA • GUSTOĆA • ZAPREMINSKA MASA • POROZNOST • TVRDOĆA • VODA U KAMENU • TOPLINSKA SVOJSTVA • OTPORNOST PREMA VATRI • TERMIČKA OBRADA KAMENA • AKUSTIČNA SVOJSTVA KAMENA

BOJA KAMENA

Udio i raznolikost mineralnih vrsta određuje boju kamena.

Minerali prema boji mogu biti:

*prozirni

*neprozirni

*bezbojni i

*obojeni

OBOJENI MINERALI

1. IDIOKROMATSKI (boja ogreba = boji minerala)

2. ALOKROMATSKI (boja ogreba boji minerala) CRT/OGREB nastaje pri paranju minerala u sitan prah.

Primjeri: Cu – plava i zelena Mn i Co – roza U i Fe – žuta Cr - narandžasta

• Minerali koji dominantno bojaju stijenu: hematit, klorit i limonit. I dodatno organska tvar.

• Elementi koji mogu dati boju mineralu (su sastavi dio kemizma minerala ili su prisutni tek u tragovima): titan, vanadij, krom, željezo, mangan, kobalt, nikl ili bakar.

• Zapamtiti: da je za ocijenu vrijednosti kamena važna postojanost i stabilnost BOJE.

• BRUŠENJE, GLAČANJE i POLIRANJE pojačavaju nijansu boje i boju; daju visoki sjaj, te se svi strukturni elementi dobro vide.

*Prepoznavanje tipova stijena; ponavljanje genetske klasifikacije stijena – rad u grupama.

• Za nastavu je obavezna bilježnica. • Na kraju semestra polaže se usmeni ispit. • Uvjet za izlazak na ispit jeste:

*Položena oba (dva) kolokvija; izrađen program koji se radi na kraju semestra; redovito pohađanje nastave (tri izostanka se toleriraju tj. tri minusa); 1 minus znači nedolazak na 1 termin = 3 školska sata (16.15-19h). Na ispit je obavezno donijeti bilježnicu na uvid.

*Ukoliko padnete kolokvij, imate pravo na ispravak – ispravak je usmeni.

Prvi kolokvij - 18.11.2015., a drugi kolokvij na kraju semestra.

Skripta:

Tomašić Ivan (2007): PRIMIJENJENA GEOLOGIJA, Zagreb, I,II i III dio (kopiraona).

Konzultacije - vrijeme i mjesto:

• Počevši od 19.10.2015.

Termin: svaki ponedjeljak od 8.30-10h

Mjesto: III. Kat, Zavod za mineralogiju, petrologiju i mineralne sirovine, mala zbirka, P6 315