Характеристика і властивості вапняку

Вапняк можна охарактеризувати з хімічної і фізичної точок зору. Хімія породи обумовлена ​​її складом. Кальцій (Ca) – лужноземельний метал. Тому його сполуки з вугільною кислотою (H2CO3) дають нерозчинний у воді мінерал.

Виняток становить осадження карбонатних часток на океанських глибинах понад 4 тисячі метрів. Там під дією високого тиску йде розчинення кальцієвих організмів, і все аніони і катіони переходять в розчин.

Кальцит, однак, розчиняється в концентрованих кислотах – соляної, оцтової, сірчаної. Кальцій переходить в розчин. Одночасно з каменю виходять бульбашки вуглекислого газу (СО2).

З інших елементів присутній магній (Mg). З’єднуючись з кальцієм, він може утворювати теж карбонатний мінерал, але інший – доломіт (доломітизований вапняк).

Ще є кремній (Si) трьох видів:

• уламковий, що утворився при руйнуванні порід;
• хемогенний, з’явився з збагачених розчинів, які надходили по тріщинах;
• органогенний, що з’явився при відмирання морських організмів (планктону) з кремнієвим скелетом.

Присутність іонів заліза (Fe) дає жовтувате забарвлення, а марганцю (Mn) – розовату.

Фізичні властивості породи пов’язані з абсолютним переважанням кальциту, твердість якого 3 з 10 за шкалою Мооса. Тому вапняк легко піддається стиранню, а й нескладний в обробці. Щільність також невисока – приблизно 2,5 г/см 3 .

Кристалічні різновиди витримують тиск 300 Мпа. Значення пористості коливаються в залежності від структури породи від 2 до 35%.

Деякі види добре пропускають воду, водопоглинання доходить до 2%. Щодо морозостійкий, так як може перенести до 4 сотень зим. Міцність середня.

Вапняк

Вапняк, -ка, м. Известнякъ. Уман. І. 294.

Сучасні словники

Вапня́к (рос. известняк, англ. limestone, нім. Kalkstein) — осадова гірська порода, що складається головним чином з кальциту з домішками глинистого матеріалу, кремнезему, оксидів заліза та інших. Найпоширеніший різновид карбонату кальцію. Вапняк утворюється на дні морів внаслідок нагромадження органічних решток (переважно черепашок) та осадження СаСО3 з морської води. За походженням розрізняють біоґенні, хемоґенні, перекристалізовані, уламкові та змішаного генезису. Назви вапнякам звичайно надаються в залежності від особливостей компонентів або структур, що входять до їх складу (оолітові, уламкові, черепашкові, рифові тощо).

Хімічний склад чистих вапняків близький до кальциту, де СаО — 56 % і СО2 — 44 %. Вапняк в ряді випадків включає домішки глинистих мінералів, доломіту, кварцу, рідше — гіпсу, піриту і органічних залишків, які визначають назву вапняку. Доломітизовані вапняки містять 4-17 % MgO, мергелисті – 6-21 % SiO2+R2O3. Піщанистий і кременистий мають домішки кварцу, опалу та халцедону. Колір переважно білий, світло-сірий, жовтуватий; присутність органічних, залізистих, марганцевих та інших домішок зумовлює темно-сіре, чорне, буре, червонувате та зеленувате забарвлення. Вапняк — одна з найпоширеніших осадових гірських порід. Його поклади зустрічаються серед відкладів всіх геологічних систем — від докембрійських до четвертинних; найінтенсивніше утворення відбувалося у силурі, карбоні, юрі і верх. крейді; вапняк становить 19-22 % від всієї маси осадових порід. Потужність пластів вапняку надзвичайно мінлива – від кількох сантиметрів до 5000 м. Фізико-механічні властивості дуже неоднорідні, але прямо залежать від його структури і текстури. Густина вапняку 2,7-2,9. Межа міцності при стисненні коливається в межах 0,4-300 МПа. Морозостійкість вапняку досягає 300—400 циклів. Він має універсальне застосування в промисловості, сільському господарстві та будівництві. У металургії використовується як флюс. При виробництві вапна і цементу вапняк — головний компонент. Вапняк використовують також в хімічній і харчовій промисловості – як допоміжний матеріал у виробн. соди, карбіду кальцію, мінеральних добрив, скла, цукру, паперу. Застосовують при очищенні нафтопродуктів, сухій перегонці вугілля, у виготовленні фарб, мастил, гуми, пластмас, мила, ліків, мінеральної вати, для очищення тканин і обробки шкіри, вапнування ґрунтів. Вапняк — один з найважливіших будівельних матеріалів.