Измерение твердости гранита различными методами науки

Про твердость гранита в народе есть немало пословиц и поговорок. Однако в научном понимании такой показатель, как «твердость» рассчитывается при помощи разнообразных способов. Есть шкала Мооса, Роквелла, Бринелля и т. д. Значения могут быть понятны только людям, которые работают с этой сферой. Обычному человеку проще понять уровень твердости в сравнении с другими материалами. Гранит, благодаря своей структуре, достаточно плотный, твердый, но при этом очень тяжелый. Рассмотрим разные шкалы для определения твердости породы. 

Шкала Мооса

Самый простой и популярный способ, который используется для определения твердости различных материалов, был предложен в начале XIX столетия. Геолог немецкого происхождения К. Ф. Моос взял за основу 10 материалов разной твердости – от алмаза до талька. 

Методика достаточно простая, но работающая – царапание. Чтобы сравнить твердость одного образца, нужно взять два рядом стоящих эталона и проверить. Например, габбро находится по шкале Мооса между кварцем и топазом. Порода габбро может поцарапать кварц, но его царапает топаз. Твердость по шкале Мооса составляет 7,1-7,2. 

Гранит является одним из прочных материалов, который используется для строительства, отделки, мощения и других целей. Твердость гранита по шкале Мооса – 6-7, в зависимости от вида породы. Для сравнения, у мрамора этот показатель всего 3,5. 

Другие способы определения твердости

Гранит, как и другие материалы можно характеризовать разными способами. Твердость гранита по шкале Мооса – самый популярный способ. Но существуют и другие шкалы для определения этого параметра. 

Твердость по Роквеллу

Для определения твердости по Роквеллу применяется метод вдавливания. Во время проверки испытуемый образец сначала подвергается предварительной нагрузке, а потом сразу основной. Для этого используется стальной шарик для более мягких материалов и алмазный наконечник для горных пород, гранита в том числе. Твердость гранита по Роквеллу зависит от вида породы и определяется индивидуально для каждого эксперимента. 

Твердость по Бринеллю

Еще один способ определения твердости различных пород и материалов. Также применяется вдавливание. Для определения твердости используют шарики разного диаметра от 1 до 10 мм из закаленной стали. Их вдавливают в образец и сравнивают с табличными значениями. Метод часто используют для определения твердости металлов. Твердость гранита по Бринеллю встречается крайне редко. 

Сравнение твердости базальта и гранита

Интересующий многих вопрос, что тверже – базальт или гранит? Ответить на который достаточно просто, если изучить происхождение этих пород. 

Гранит тверже базальта, так как гранит – это каменная порода, в которой кристаллизация минералов занимает некоторое время, а кристаллы тесно связаны между собой. Базальт – это вулканическая порода, при выходе лавы происходит резкое изменение температуры, после чего на ней образуются мелкие минеральные кристаллы и порода затвердевает. Вот почему гранит тверже базальта. 

Если рассматривать твердость гранита в цифрах по шкале Мооса – 7 баллов. Базальт по данному методу показал значения – от 5 до 7. Многое зависит от вида сырья, его происхождения и состава. В разных месторождениях добываются породы, отличающиеся по твердости. 

Другие характеристики гранита 

Классифицировать гранит можно по разным характеристикам. Кроме твердости в строительстве большое значение имеет внешний вид гранита. В зависимости от места добычи и состава породы сырье будет отличаться по цвету и другим характеристикам. 

Цвет гранита

Цвет гранита, в зависимости от минералов, имеющихся в составе породы, может быть от белого до красного. Поставщики чаще предлагают гранит черного, красного, серого, светло-коричневого цветов, нередко можно встретить породы голубого и розового оттенков. Самым редким считается африканский гранит насыщенного темно-синего цвета. 

Структура

Структура добываемой горной породы также зависит от ее состава. В зависимости от минералов и прочих химических элементов, есть несколько видов гранита:

• гнейсовидный – мелкозернистая структура с включениями чешуек слюды, которые придают граниту блеск;
• мусковитовый – в составе породы есть мусковит и ортоклаз;
• пегматоидный – зернистая структура с включениями кварца и полевого шпата;
• порфировидный – дополнением к кварцу в составе гранита идет ортоклаз и другие. 

В зависимости от места добычи меняется и состав горной породы. Перед покупкой сырья важно уточнять, на каком месторождении добывался гранит, а также изучить его состав в паспорте. Цвет, прозрачность, блеск и твердость гранита – это определяющие факторы для определения применения породы. Некоторые больше подходят для интерьеров, другие для внешней отделки. 

Особенности гранита порфира 

Отдельно стоит рассмотреть горную породу под названием гранит-порфир. В наименовании породы скрыт и состав сырья. Гранит порфир по твердости имеет средние показатели, как у гранитного камня любого другого типа. Структура камня мелкозернистая, поэтому выглядит поверхность однородно. Состав с различными вкраплениями: полевой шпат, ортоклаз, кварц. Обычно размер частиц до 4-5 мм, чаще до 1 мм. 

Цвет гранита-порфира меняется в зависимости от составляющих компонентов: белый, светло-серый, бледно-желтый, светло-розовый. Достаточно твердая и крепкая порода, используется повсеместно, чаще в качестве щебня при строительстве дорог, реже в качестве отделочных материалов. Добывают гранит-порфир чаще на Кавказе, в Армении, на Алтае, в Хабаровском и Приморском крае, а также в Узбекистане. 

Твердость гранита разного вида зависит от состава и структуры. Поэтому были созданы разные шкалы для определения этого показателя. Значения позволяют классифицировать сырье и использовать его для разных целей.