Одне з перших місць серед корисних копалин займають такі кам’яні будівельні матеріали, як:
- пісок;
- глина;
- вапняки й інші породи.
Саме ці породи складають товщі земної кори і місцями виходять безпосередньо на її поверхню.
Пісок — поширена і добре всім знайома порода.
Однак розгляньте уважно жменьку піску, порівняйте річковий пісок з піском, узятим з яру або ями, — і ви побачите, що вони сильно відрізняються один від одного за кольором, величиною зерна і домішок. Домішки іноді помітні «неозброєним», як кажуть, оком, інколи ж, навпаки, важко відрізнити навіть під лупою. Домішки сильно змінюють властивості піску і обмежують його застосування.
По мінеральному складу пісок не завжди однорідний.
Основну його масу складають кварцові зерна. Наявність рожевих, сіруватих і іншого кольору зерен говорить про присутність в піску іншого мінералу — польового шпату.
Тепер трохи про домішки. Найбільш звичайна домішка до піску — глинисті частинки, інакше — дрібнозем. В залежності від кількості глини піски поділяються на три групи:
- сипучі, або пухкі;
- глинисті;
- супіски.
Сипучі піски легко відрізнити від інших зазначених нами пісків: вони не порошать, коли ви цівкою пускаєте зі жмені добре висушений на сонці або в печі пісок. При розгляданні під лупою піщинки прозорі і майже не оповиті пилуватим нальотом (дрібноземом). З цієї причини чайна ложка такого піску не дасть в склянці води помітної муті.
Глинисті піски в сухому стані трохи порошать, а при змочуванні виявляють деяку зв’язаність. Під лупою виразно помітна у них домішка дрібнозему.
Супіски в сухому стані сильно порошать, у змоченому стані злегка прилипають до пальців (можна навіть скачати кульку).
Якщо розглядати супіски під лупою, видно, що піщинки оповиті дрібноземом.
Зустрічаються у піску й інші домішки. Ви можете зустріти такий пісок, в якому чітко горять «золотинки». Їх дуже багато. Вам навіть здається, що вони становлять основну масу піску. Але візьміть щіпку цього «золотого піску», киньте її в склянку з водою, і ви побачите, що справжній пісок швидко осяде на дно, а важке «золото», всупереч законам фізики, буде плавати…
Це «котяче золото» — дрібні лусочки золотистої слюди.
Слюда буває і іншого кольору — світла, сріблясто-біла («срібний пісок»), а буває також слюда і більш темних відтінків. Подібні піски так і називаються слюдистими пісками. В піску ви можете виявити дрібні округлі зернятка блакитно-зеленого і темно-зеленого кольору; іноді їх так багато, що пісок здається зеленим. Такі піски називаються глауконітовими пісками з мінералу глауконіту (по-грецьки «глаукос» — синюватий). Зерна глауконіту легко роздавлюються нігтем в зелений порошок.
Шкідливою домішкою для піску, особливо що йде в якості добавки до цементу, є пірит, інакше — залізний, або сірчаний. Про присутність піриту кажуть дрібні золотисті крупинки і кубики, виразно помітні в загальній масі піску. З піритом як цінною рудою для видобутку сірки ми детальніше ознайомимося далі.
Присутність вапна в піску — теж шкідлива домішка.
Виявити цю домішку легко, якщо капнути 10-відсотковою соляною кислотою або оцтом, так як породи, що містять вапно, скипають під дією кислоти.
Скупчення вапна чітко виділяється також у вигляді окремих білих крупинок і камінчиків, теж бурхливо вскипаючих під дією кислоти. З’єднання заліза забарвлюють пісок в жовтувато – червонуваті тони. Домішки органічних речовин надають піску темне забарвлення.
За величиною зерна піски поділяються на наступні групи:
- Дрібнозернистий — дуже тонкий, борошнистий пісок;
- Середньозернистий — окремі піщинки менше шпилькової голівки;
- Грубозернистий — піщинки приблизно з шпилькову голівку.
При наявності лупи ви можете провести цікаве дослідження. Розглядаючи на скляній пластинці різні піски, ви переконуєтеся в тому, що форма зерен буває в одних пісків округла (річкові й морські піски), в інших — незграбна (гірський пісок).
Для бетону і сірої силікатної цегли йде пісок з незграбною формою піщинок. Завдяки цій формі вироби зберігають більшу міцність. У пісків, що застосовуються у ливарній справі, форма піщинок округла. Вона створює пористість в тому піску, в якому проводиться виливок. І в результаті виходить найкраща віддача тепла і газів.
Піски широко поширені в природі, проте далеко не завжди вони відповідають певним технічним вимогам.
Пісок, що йде в добавку до цементу, повинен містити не більше 2 відсотків домішок, особливо глинистих і органічних речовин, і зовсім не мати піриту. Для будівельної цегли потрібен пісок без домішок шматочків вапняку, так як після випалу цегли вапняк перетворюється в негашене вапно; по мірі ж поглинання вологи з повітря вапно «гаситься», збільшує свій об’єм і рве цеглу.
Глинисті піски непридатні для дорожнього будівництва — вони пилять. Вміст заліза робить пісок непридатним для скляної промисловості, так як виходить буре і зелене скло.
Гравій (по-французьки «граве» — крупний пісок).
При величині зерна від 2 міліметрів до 1 сантиметра порода називається гравієм, якщо зерна окатанні; якщо ж зерна кутасті, порода називається жорствою, або щебенем.
Гравій — дуже цінний матеріал для виробництва бетону; необхідний при будівництві залізних і шосейних доріг.
Значні скупчення гравію зустрічаються у нас серед льодовикових наносів, а також стародавніх і сучасних річкових відкладень.