Kırma Taş: Görünmeyen Mineral Kahraman

İçerik

• En Temel Mineral Maddeler
• Ezilmiş Taşta Kullanılan Kaya Tipleri
• kalker
• Dolomit ve Dolomitik Kireçtaşı
• Granit ve Tuzak Kayası
• Kumtaşı ve Kuvarsit
• Volkanik Kül ve Scoria
• Mermer
• Kırma taş
• Nakliye, İthalat, İhracat
• geri dönüşüm
• Ezilmiş Taş: Arz ve Talep
• Toplam Koruma

Birçok ezilmiş taş türü: Kırma taş "standartlaştırılmış bir ürün" değildir. Kireçtaşı, granit, tuzak kayası, scoria, bazalt, dolomit veya kumtaşı gibi çeşitli kaya türlerinden birinin madenciliği; kayanın kırılması; ve daha sonra, kırılmış kayanın amaçlanan son kullanıma uygun boyutlarda taranması. Amaçlanan kullanım aynı zamanda hangi kaya türünün kullanılması gerektiğini de belirtir.

Kırma Taş: Görünmeyen Mineral Kahraman: Kırma taş, çoğu zaman en düşük emtialardan biri olarak görülür, ancak birçok sektörde farklı bir konuma yükseltilmesi gereken çok çeşitli amaçlar için kullanılır. Neredeyse her şeyin inşa edildiği jeolojik maldır. Yukarıdaki Wordle sözcüğü bulutu, kullanım çeşitliliğinin sadece birkaçını gösterir.

"Unsung Mineral Kahramanı", Dewey Kirstein, Ekonomik Jeolog ve yazarların erken amirlerinden birinin haberidir.

En Temel Mineral Maddeler

Kırma taş, dünyadaki en temel mineral maddedir. Bol, yaygın olarak bulunur ve ucuzdur. İnsanların dünyanın hemen her yerinde aşina oldukları bir malzemedir.

2017 yılında Amerika Birleşik Devletleri toplamda yaklaşık 1.33 milyar ton kırma taş üretti. Bu, her vatandaş için ortalama dört ton kırma taştır. Çoğu insan, geçen yıl içinde dört ton kırma taşın faydaları için nasıl kullanıldığını hayal etmekte zorlanıyor. Bu, tüm yıl boyunca kişi başına günde yaklaşık yirmi kilo taş anlamına geliyor.

Kırma taşların çoğu karayolu yapımında ve bina yapımında kullanılır. İki şeritli asfalt karayolunun yapımında, mil başına yaklaşık 25.000 ton taş kullanılmıştır. Küçük bir konut alt bölümünün inşasında, her evde yaklaşık 300 ton kırma taş kullanılmaktadır. Bu sayfadaki bulut kelimesinde kırılmış taşın diğer birçok kullanım alanı görülebilir. Sayfanın altındaki tabloya daha büyük bir liste dahil edilmiştir.

Kırma taş yapımında kullanılan kaya çeşitleri: Toplam yıllık üretimin yaklaşık 1.33 milyar mt taş olduğu Amerika Birleşik Devletleri'nde 2017 yılında takvimde taş kırılması için kullanılan yaklaşık farklı kaya türleri. Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Etütünden (USGS) elde edilen veriler.

Ezilmiş Taşta Kullanılan Kaya Tipleri

Kırma taş yapmak için birçok kaya türü kullanılmıştır. 2017 yılında Amerika Birleşik Devletleri'nde kırmataş yapmak için kullanılan türler arasında şunlar bulunmaktadır: kireçtaşı, granit, tuz kayası, kumtaşı, kuvarsit, dolomit, volkanik kül ve scoria, mermer, kayrak, dasit, kabuk ve kalkerli marn. Göreceli önemleri, bu sayfadaki pasta grafikte gösterilmiştir. Bu kaya türlerinin her biri bir dizi kullanıma uygundur ve diğerleri için uygun değildir. Ezilmiş taş için daha önemli kayaların kısa bir açıklaması aşağıda verilmiştir.

kalker

Kireçtaşı: Çeşitli partikül büyüklüğünde ezilmiş kireçtaşı, üst soldan saat yönünde ilerleyerek: kaba agrega, ezilmiş kireçtaşı, mayın koşu kireçtaşı ve kireçtaşı tozları.

Kireçtaşı kalsiyum karbonattan (CaCO) oluşan bir kayadır₃). ABD'de kırma taş yapımında en yaygın kullanılan kaya türüdür. Bu pozisyonu korur çünkü yaygın olarak kullanılabilir ve diğer tüm kaya türlerinden daha fazla çeşitlilikte kullanım için uygundur.

Çimento yapmak için kireçtaşı kullanılabilir. Betonun temel maddesidir. Karayolları, kırsal yollar, binalar ve demiryolu inşaatı için temel malzeme olarak kullanılır. Tarımsal kireç yapımında ve kimya endüstrisinde asit nötralizasyonunda kullanılır. Küçük bir hacimdeki malzemeyi tüketen kireçtaşından yapılmış veya kullanan birçok ürün vardır. Bunlar arasında kümes hayvanı kumları, terrazzo, cam, hava kirliliği emici maddeler, maden güvenliği tozu, hayvansal gıda takviyeleri, kozmetikler, diyet takviyeleri ve yüksek fırın akısı bulunur.

Birçok kullanım için uygunluğuna ek olarak, kireçtaşı da ezilmiş taş yapımında kullanılır çünkü kolay kırılır ve kırma ekipmanlarında, ekipmanların sınıflandırılmasında ve kamyon yataklarında kullanılan çelikten daha yumuşaktır. Kuvarsit gibi sert kayalarla karşılaştırıldığında, kireçtaşı, temasta olduğu ekipman üzerinde çok daha az aşınmaya neden olur.

Örnek olarak, 10 ton kırılmış kuvarsit yüklü bir kamyon düşünün. Kamyon yatağının yatağı ve yanlarıyla temas eden her kuvarsit parçası keskin noktalara ve kenarlara sahip olacaktır. Ayrıca, yukarıdaki yükte uygulanan tüm kayaların basıncına sahip olacaktır. Sürücü yükü boşaltmak için yatağı kaldırdığında, kamyon yatağıyla temas eden her kuvarsit parçası, kamyonun bagaj kapağını dışarı kaydırırken metalin içine bir oluk açacaktır. Kamyon yatağı, atılan her kaya yükü ile incelir. Kamyon sahipleri, kısa bir kullanım süresinden sonra kamyonlarını tamir etmek veya değiştirmek zorunda kaldıklarında mutlu olmayacaktır. Kırma ekipmanlarında, eleklerde ve taşla temas eden her ekipman parçasında da benzer aşınma meydana gelir. Artık madencilik şirketlerinin kuvarsitten ziyade ocağı kireçtaşını tercih ettiğini biliyorsunuz.

Dolomit ve Dolomitik Kireçtaşı

Dolomit (AKA "dolostone") ve kalker çok benzer kayalardır. Dolomit bir kalsiyum magnezyum karbonattır (CaMg (CO).₃)₂), kireçtaşı bir kalsiyum karbonat iken (CaCO₃). Kireçtaşı çimento yapmak ve asitleri nötrleştirmek için daha etkilidir. Dolomit, Mohs sertliği 3 olan kireçtaşına kıyasla 4'lük Mohs sertliğine sahiptir. Bu sertlik farkı, kaya aşınmasına maruz kaldığında dolomitin belirgin şekilde daha dayanıklı olmasını sağlar.

Dolomit, dolomitik kireçtaşı ve kireçtaşı benzer görünümlere sahiptir ve genellikle tek bir taş ocağında mayınlı kaya birimlerinde birlikte bulunur; bununla birlikte, nadiren ayrı ürünler olarak çıkarılırlar. Yukarıdaki pasta grafikte "kireçtaşı" olarak bildirilen malzemenin önemli bir kısmı aslında dolomitik kireçtaşı ve dolomittir.

Çoğu taş ocağı, üretimini, kayanın kimyasal bileşimi önemli değilse, inşaat endüstrisindeki müşteriler tarafından kabul edilebilir olan "kireçtaşı" olarak satmaktadır. Kimyasal, asit nötralizasyonu, yüksek fırın akısı veya tarımsal amaçlı kaya ile ilgilenen müşteriler muhtemelen çok saf bir kireçtaşının veya çok saf bir dolomitin kimyasal bileşimine sahip olan kayayı talep edeceklerdir.

Granit ve Tuzak Kayası

Ezilmiş kaya: Üst soldan başlayarak saat yönünde ilerleyen çeşitli türdeki magmatik kayaçlar: tuzak taşı, beyaz granit, lav taşı ve kırmızı granit.

Granit, inşaatta kullanılan açık renkli magmatik kayalarda kullanılan laymans ismidir. Granit, granodiyorit, diorit ve riyolit, inşaat endüstrisinde "granit" olarak adlandırılan açık renkli magmatik kayalardan birkaçıdır.

"Tuzak kaya" yapımında kullanılan koyu renkli magmatik kaya için kullanılan bir laymans adıdır. Bazalt, peridotit, diyabaz ve gabro tuzak kayalarına örnektir.

Granit ve tuzak kaya, ezilmiş taş üretiminde en yaygın kullanılan ikinci ve üçüncü kaya türüdür. Asit sularında veya topraklarında kullanıldığında ve aşınmaya maruz kaldıklarında kireçtaşlarından üstündürler. Kireçtaşı yerine beton agrega olarak kullanılabilirler ve dayanıklı bir agrega gerektiğinde kullanılabilirler.

Bazı jeologlar ezilmiş taş endüstrisindeki insanların "granit" kelimesini nasıl kullandıklarını sevmiyorlar. Bu endüstri yılda milyonlarca ton "granit" satıyor ve "granit" kelimesini nesiller boyunca bu şekilde kullandı. Birkaç seçici jeologu memnun etmek için terminolojilerini değiştirmeyeceklerdir.

Kumtaşı ve Kuvarsit

Kumtaşı ve kuvarsit esas olarak kuvars, çok dayanıklı bir mineralden oluşur, ancak her biri inşaat sektöründe kullanımını sınırlayan dezavantajlara sahiptir. Kumtaşı genellikle, kum taneleri arasında çökmüş kalsit, kil veya silikat mineralleri ile birlikte simüle edilmiş kum tanelerinden oluşur. Çimento genellikle kum taneleri arasındaki tüm boşlukları tamamen doldurmaz ve tipik olarak% 5 ila 30 arasında değişen bir gözeneklilik bırakır. Bu gözenek boşluğu kayanın suyu emmesini sağlar. Bu su, her donduğunda hacminde% 9'a kadar genişleyecektir. Birçok donma-çözülme döngüsü boyunca, bu genişlemenin kuvvetleri tahılları yerinden çıkarma ve kayayı parçalama yeteneğine sahiptir. Bu nedenle kumtaşı donma sıcaklıklarının oluştuğu bölgelerde uzun süreli kullanım için popüler değildir.

Kuvarsit, metamorfozlanmış bir kumtaşıdır. Metamorfizma süreci kayayı ısıtır ve sıkıştırır ve çoğu zaman kum tanelerinin birlikte kaynaklanmasına neden olur. Bu, genellikle donma - çözünme kaygıları olmayan kumtaşı kaygılarına sahip olmayan oldukça dayanıklı bir kaya üretebilir. Kuvarsit aslında o kadar dayanıklı olabilir ki, inşaat sahalarına taşınması, taşınması ve taşınması zordur.

Kuvarsit, 7 Mohs sertliğine sahiptir. Bu, kırıcı çeneler, yükleyici kovaları, boyutlandırma elekleri, taşıt yatakları ve taşı işlemek ve işlemek için kullanılan diğer ekipmanlardan daha zorlaştırır. Sonuç olarak, hızlı bir şekilde çok pahalı aşınma ve temel ekipmanlarda yırtılma yapabilir. Bu nedenle, inşaat kullanımı için Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en dayanıklı kayaların bir kısmından kaçınılır.

Volkanik Kül ve Scoria

Volkanik cinder ve scoria veziküler kayalardır, yani bir eriyikten katılaşmış halde gaz kabarcıkları kaya içinde sıkışınca oluşan boşlukları içerirler. Bu boşluklar, yük taşıma gücünü ve malzemenin donma-çözülme dayanıklılığını azaltır. Ancak, boşluklar kayayı daha hafif hale getirir. Taşın yüzey pürüzlülüğü beton agrega olarak kullanıldığında etkin bir şekilde bağlanmasına yardımcı olur. Bu özellikler genellikle hafif agrega, hafif beton ve çatı granülleri üretmek için volkanik cinder ve scoria'yı iyi kaya yapar.

Volkanik kül ve scoria'nın düşük yoğunluğu, peyzaj, ekiciler, gazlı ızgaralar, saunalar ve diğer benzer kullanımlarda kullanıldığında kullanımlarını kolaylaştırır. Bu kayaların yüksek yüzey alanı, bazı lağım boşaltma ve drenaj uygulamalarında filtre taşı için uygun olmasını sağlar. Köşeli şekilleri ve düşük yoğunlukları, karla kaplı yollara yayılan bir çekiş malzemesi olarak kullanılmaya uygun olmasını sağlar.

Mermer

İnce taneli mermer ve dolomitik mermer ezilebilir ve kalkerle aynı amaçlarla kullanılabilir. İri kristalli olduğunda, bu kayalar çoğu zaman parçalanma nedeniyle parçalara ayrılır ve bu da dayanıklılıklarını azaltabilir.

Bazı beyaz mermerler, safsızlıkları gidermek için parçalanabilecekleri, safsızlıkları gidermek için işlenebilecekleri ve insanlar ve hayvanlar için kozmetik ve diyet takviyelerinde bile kimyasal sınıf taş, beyazlatma, dolgu maddeleri, genişleticiler ve hatta kullanılabilirler. Bu yüksek saflıktaki mermerler, en değerli kırma taşlardan bazılarını yapar.

Çakıl: Su taşımacılığı tarafından üretilen yuvarlak şekilli bu çakıl taşları, jeologların “çakıl” dedikleri şeydir. Bununla birlikte, çoğu insan "çakıl" kelimesini "çakıl" veya "kırma taş" için birbirinin yerine kullanır.

Kırma taş

Bir jeolog için, “kırma taş” ve “çakıl” iki ayrı malzemedir. “Kırma taş”, madencilik kayalarının açılması ve açısal parçalara kırılması ile yapılan ticari bir üründür. “Çakıl”, çapı iki milimetreden daha büyük olan ve genellikle su taşımalarının bir sonucu olarak yuvarlak bir şekle sahip, su ile taşınan kaya parçacıklarından oluşan doğal bir malzemedir. Tanelerin şekli ve insanın bunları üretmedeki rolü ezilmiş taşı çakıltan ayıran farklardır.

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ortalama bir kişi nadiren “kırma taş” terimini kullanır. Bunun yerine “çakıl” kelimesi, genel olarak birkaç milimetreden daha büyük partikül büyüklüğünde her türlü kaya malzemesi için kullanılır. Onların "çakıl" ı hem ezilmiş taşı hem de jeologların çakısını içerir.

ABD kırmataş üretimi: Devlet tarafından 2015 yılında üretilen kırmataşların değeri. Bu harita, ana üretim alanlarını siyah noktalar olarak gösterir ve devletler, 2015 yılı takvim yılı boyunca dolar değerindeki kırma taş üretimine göre sıralanır. Görüntünün alt kısmındaki histogram, durumları sıralama düzeninde gösterir.

Nakliye, İthalat, İhracat

Kırma taş, işlenmesi ve taşınması çok ağır ve çok maliyetli olan dökme bir üründür. 2012 yılında, ABD'deki fabrika tesisinde ortalama kırma taş maliyeti, metrik ton başına 9.75 $ idi. Şantiyeye ulaşım taş maliyetini önemli ölçüde artırabilir. Amerika Birleşik Devletleri'nde üretilen kırılmış taşların en az% 80'i tesisten kamyonla ayrılıyor. Kamyon taşımacılığı, taşınan malın maliyetine ton mili başına 12 ila 15 sent ekler. Örneğin, tesis şantiyeden 20 mil uzaktaysa, nakliye maliyeti ton başına yaklaşık 2,40 ila 3,00 ABD doları olacaktır.

Demiryolu ve mavna taşımacılığı ton-mil başına maliyetleri düşürdü; Ancak, çok az sayıda taş ocağı demiryolu hatları veya nehirler üzerinde bulunmaktadır. Demiryolu veya mavna ile taşınan taşların çoğu, yerel nakliye için bir kamyona yüklenmelidir. Bu işlemin maliyeti, ton başına ilave 30 ila 50 kuruş olabilir. Bu nedenle, ezilmiş taş, iş şartlarını karşılayan malzeme mevcut olduğu sürece genellikle yerel olarak tüketilen bir maldır.

Bazı büyükşehir bölgeleri, en yakın kırma taş kaynağına çok pahalı bir mesafede bulunmaktadır. Bu şehirlere genellikle uzak taş ocaklarından demiryolu veya mavna ile ezilmiş taş alan dağıtım bahçeleri hizmet vermektedir. Bu, taşıma mesafesini önemli ölçüde azaltabilir ve düşük bir maliyetle şehir tüketicilerine taş sağlayabilir.

Çok az kırma taş, Amerika Birleşik Devletleri'ne ithal edilmektedir. Nakliye ve taşıma maliyetleri o kadar yüksektir ki, Amerika Birleşik Devletleri'nin kırılmış taş tüketiminin% 1'inden azı ithalatla karşılanmaktadır. Kaya yerine geniş bir tortu yatağı altındaki bazı kıyı bölgeleri dışında, Amerika Birleşik Devletleri'nin birçok yerinde yerel olarak uygun kalitede kırma taş bulunmaktadır.

Geri dönüşümlü ikameler: Ezilmiş taş için geri dönüşümlü alternatifler Sol üst kısımdan başlayıp saat yönünde gidiyor: Kırma beton, kırma inşaat molozu, kırma tuğla ve asfaltla kırma

geri dönüşüm

Amerika Birleşik Devletleri genelinde, şirketler inşaat malzemelerini geri dönüştürmekte ve bunları ezilmiş taş yerine kullanmaktadır. Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırmaları, üreticilerden 2012 yılında yaklaşık 30 milyon ton ezilmiş taş yerine geri dönüşüm yoluyla üretildiği konusunda rapor aldı. Bu yıllık sayının arttığını, ancak yapılan geri dönüşüm miktarından çok daha düşük olduğu düşünülmekte, raporlama ve geri dönüşüm işlemleri nedeniyle, yıllık ezilmiş taş araştırmalarına dahil olan şirketler dışında yapılması.

Kullanılmış portland çimentosu betonu, yıkım alanlarından sık sık bir taş ocağına veya bir dağıtım sahasına götürülür, burada metallerin çıkarılması için işlenir, büyüklüğüne elenir ve sonra ezilmiş taş ikamesi olarak satılır. Bu malzeme dolgu, yol tabanı ve taşın katı özelliklere sahip olması gerekmeyen diğer kullanımlarda da işe yarar. Geri dönüşüm, bir imha sahası ihtiyacını ortadan kaldırır ve ürün, taş ocağı fiyatının% 50 ila 80'ine satılabilir.

Asfaltik beton genellikle asfalt yoldan soyunabilen ve doğrudan şantiyede kullanılabilecek ezilmiş bir ürün üreten özel parke ekipmanları ile geri dönüştürülür. Kullanılmış tuğlalar ve karışık tuğla / beton atıkları da ezilmiş, boyutlandırılmış ve ezilmiş bir taş ikamesi olarak satılmaktadır.

Kırma taş üretim grafiği: Kırma taş üretimi son 100 yıldır trend. USGS'den gelen veriler. Kırma taş üretimi genel olarak artmakta, damlaların çoğu büyük veya küçük ekonomik durgunluktan kaynaklanmaktadır. Dramatik yükseliş, etkin parça ekipmanlarının geliştirildiği İkinci Dünya Savaşı'ndan kısa bir süre sonra başladı.

Ezilmiş Taş: Arz ve Talep

Ezilmiş taşa olan talep, hükümet altyapı projeleri, ticari ve konut inşaatı ve diğer inşaat türlerinden kaynaklanıyor. Bu sayfadaki çizgi grafikte Amerika Birleşik Devletleri'nde 1915 - 2017 arasında ezilmiş taş üretim eğilimi gösterilmektedir.

Üretilmesi çok zor olduğu için II. Dünya Savaşı'ndan önce küçük ezilmiş taş kullanılmıştır. Bununla birlikte, dayanıklı palet ekipmanlarının (savaşın az yararlarından biri) geliştirilmesinden sonra, kırmataş üretimi hızla artmaya başladı. Büyüme, genel ekonomideki durgunluklarla kesintiye uğradı, grafikte değişen büyüklükteki üretim düşüşleri olarak gösterildi. Halen, Büyük Durgunluk'tan talep hala toparlanmakta, ancak ertelenen altyapı bakımı ve projeleri, ekonomi iyileştikçe ezilmiş taş için büyük bir talep yaratabiliyor.

Toplam harita: Phoenix metropol bölgesi ve çevresindeki bölgeler için Arizona Jeolojik Araştırmaları tarafından hazırlanan toplu kaynak haritasının basitleştirilmiş tasviri. Bu alanda, akarsu vadileri ile ilişkili konsolide olmayan kumlar ve çakıllar, kolayca kazılabilen ve yüksek kalitede inşaat malzemeleri kaynağıdır.

Toplam Koruma

Amerika Birleşik Devletleri ve diğer birçok ülke, hacmine bağlı olarak tükenmez sayılabilir olarak düşünülebilecek devasa bir ezilmiş taş kaynağına sahiptir. Bununla birlikte, bu önemli kaynaklar, binalar, yollar ve topluluklar üstlerine inşa edilmiş ve toprak, koruma, imar ve yerel yasaklar nedeniyle madencilik faaliyetlerine sınır koyarken hızla küçülmektedir.

Yerel ezilmiş taş üreticilerinin yeteneklerini aşan büyük inşaat projeleri onaylandığında bazı topluluklar kaba uyanışlar aldı, ancak bir sonraki en yakın spesifikasyon taşı kaynağı 60 mil uzaklıktadır. Bu, kırma taş maliyetini üçe katlayabilir, mevcut projenin bütçesini mahvedebilir ve gelecekteki tüm inşaatlar için kırma taş maliyetini artırabilir.

Bundan kaçınmak için, kırmataş endüstrisi, yerel kırma taş kaynaklarını belirlemeyi ve gelişmeleri için bir kenara ayırma alanlarını savunuyor. Bu yapılırsa, yerel bir kırma taş kaynağı temin edilebilir ve gelecekteki her ev, yol ve inşaat projesinin maliyeti azaltılabilir.

Bazı eyaletler toplam korumanın önemini fark eder ve yerel yönetimlerin planlama çabalarına toplam kaynaklar hakkında bilgi katmalarını ister. Arizona Jeolojik Araştırmaları, yerel yönetimlerin eyalet yasalarına uymalarına yardımcı olmak için Phoenix büyükşehir bölgesi ve Arizona'nın çevresindeki bölgeleri için toplu bir kaynak değerlendirmesi hazırladı.

“2011-2015 tarihli SB 1598 sayılı Düzenleme Hakkı Yasası’nın Toplu Koruma bölümü, Arizona eyaletlerinin ve belediyelerin kendi yetki alanlarındaki toplamı belirleme konusundaki genel planlarını gözden geçirmelerini ve uyumsuz arazi kullanımını engelleyerek toplu kaynakları korumak için politikalar uygulamalarını gerektirmektedir” dedi.

Yüzeydeki mevcut jeolojik birimleri gösteren ve toplam kaynaklar için sömürülmüş veya kullanılabilecek bir genel harita hazırladılar. Bu jeolojik birimlerin açıklamaları değerlendirmelerine dahil edilmiştir. Değerlendirme, yerel yönetimler için bir arazi yönetimi planlama aracı olarak ve toplam üreticiler için bir keşif verileri kaynağı olarak hizmet edebileceği yerlerde çevrimiçi olarak mevcuttur.