ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝΓΕΝΙΚΟ ΤΜΗΜΑ

ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΟ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΜΑΘΗΜΑ: «ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΕΡΓΑ ΥΠΟΔΟΜΗΣ»

«Φυσικές και Μηχανικές ιδιότητες Ψαμμιτών»

ΤΟΥΖΛΟΥΔΗ ΒΑΣΙΛΙΚΗ

Φυσικές ιδιότητες:Από λιθολογικής άποψης ο ψαμμίτης είναι ένα ιζηματογενές πέτρωμα. Τα πετρώματα αυτά προήλθαν από την καθίζηση αιωρούμενων ή εν διαλύσει υλικών στον αέρα ή στο νερό και την μετέπειτα συγκόλληση των υλικών αυτών με την πίεση των υπερκείμενων πετρωμάτων. Το υλικό που καθιζάνει προέρχεται από την αποσάθρωση των πετρωμάτων.

Δημιουργείται μέσα από τη διεργασία της διαγένεσης της άμμου. Η διαγένεση μετατρέπει το χαλαρό ίζημα σε συμπαγές πέτρωμα, με τη βοήθεια της πίεσης των υπερκείμενων στρωμάτων και της φυσικής συνδετικής ύλης. Το συνδετικό υλικό του ψαμμίτη ποικίλει. Ανάλογα με αυτό το υλικό το πέτρωμα χαρακτηρίζεται ως χαλαζιακό, ασβεστιτικό, αργιλικό κ.α.

Το μέγεθος των κλαστικών κόκκων κυμαίνεται από 2mm έως 0,63mm. Ανάλογα με το μέγεθος αυτός διακρίνεται σε χονδρόκοκκο (2-0,2 mm)και λεπτόκοκκο (0,2-0,063 mm). Ο ψαμμίτης μπορεί να έχει οποιοδήποτε χρώμα. Αλλά τα πιο κοινά χρώματα που απαντώνται στο πέτρωμα αυτό είναι μαύρο, καφέ, κίτρινο, κόκκινο, γκρίζο και άσπρο. Ενώ η υφή τους είναι τραχιά και κοκκώδης.

Οι σχηματισμοί βράχων που είναι κυρίως ψαμμίτες επιτρέπουν συνήθως τη διείσδυση του νερού και είναι αρκετά πορώδεις ώστε να αποθηκευτούν μεγάλες ποσότητες νερού, καθιστώντας τους πολύτιμα υδροφόρα στρώματα. Οι υδροφορείς σε λεπτόκοκκα πετρώματα, όπως οι ψαμμίτες, είναι ικανότερα στο να φιλτράρουν τους ρύπους έξω από την επιφάνεια από ότι είναι οι βράχοι με ρωγμές, όπως  ασβεστόλιθοι.

Ορυκτολογική σύσταση:Το ίζημα του ψαμμίτη, δηλαδή το κύριο υλικό, είναι η άμμος. Ανάλογα με την προέλευση της μπορεί να είναι λιμναία, ποτάμια, ηφαιστειακή και παγετώνια άμμος. O χαλαζίας κατέχει το μεγαλύτερο ποσοστό στην ορυκτολογική σύσταση και στη συνέχεια έρχονται οι άστριοι, ο μοσχοβίτης, ο γλαυκονίτης, ο ασβεστίτης και άλλα σε μικρότερες ποσότητες.

Παρακάτω βλέπουμε την περιγραφή των διάφορων ειδών ψαμμιτών με βάση τα κύρια ορυκτά της σύστασης τους:

Χαλαζιακοί Ψαμμίτες : Ανοιχτόχρωμοι ψαμμίτες (λευκό ή ανοιχτόχρωμο

γκρίζο) και αποτελούνται κυρίως από χαλαζία. Το συνδετικό υλικό είναι που δίνει συνεκτικότητα στους κόκκους του πετρώματος.

Αρκόζη : Είναι ένας ψαμμίτης πλούσιος σε αστρίους και προέρχεται από την αποσάθρωση πετρωμάτων, που είναι πλούσια σε άστριους, όπως π.χ. ο γρανίτης και ο γνεύσιος. ( Άστριοι 35-64% - Χαλαζίας 57-28% - Λοιπά 8% ) Το χρώμα του είναι λευκό ή κιτρινωπό όταν περιέχουν καολιτιωμένους αστριους, ενώ όταν οι άστριοι δεν είναι αλλοιωμένοι τότε το χρώμα της αρκόζης είναι ερυθρωπο.

Γραουβάκης : Κατατάσσεται μεταξύ ψαμμιτών και ψηφιτών. Συνήθως, έχει χρώμα καστανό προς γκρίζο και περιέχει κόκκους χαλαζία, αστρίων,

2

φυλλάρια μαρμαρυγιών, κόκκους πυροξένων, αμφιβόλων, κ.λ.π. Χαρακτηριστική είναι η παρουσία μικρών θραυσμάτων σχιστολίθων.(Χαλαζίας 34-46% - Άστριοι 16-30% - Θραύσματα πετρωμάτων 6-7% - Ανθρακικά ορυκτά 1-5% - Χλωρίτης-σερικίτης 23-25% )

Ασβεστολιθικός ψαμμίτης: Εκτός από τους παραπάνω ψαμμίτες, μπορεί να έχουμε και ψαμμίτες που οι κόκκοι τους αποτελούνται, σχεδόν στο σύνολό τους, από ασβεστίτη ή ασβεστόλιθο (ασβεστολιθική ή και δολομιτική άμμος που διένυσε μικρή απόσταση κατά την μεταφορά).

Γραουβάκης Χαλαζιακός ψαμμίτης Αρκόζη

Ασβεστολιθικός ψαμμίτης

Μηχανικές ιδιότητες:Οι μηχανικές ιδιότητες που χαρακτηρίζουν ένα πέτρωμα είναι η σκληρότητα, η μηχανική αντοχή, το κατά πόσο είναι εύθραυστα ή όχι και η δυνατότητα παραμόρφωσης του. Ανάλογα με το είδος του συγκολλητικού υλικού οι ψαμμίτες μπορεί να είναι ανθεκτικοί στην αποσάθρωση όπως αυτοί που περιέχουν χαλαζία και μοσχοβίτη, ή περισσότερο επιρρεπείς όπως αυτοί που περιέχουν σε μεγάλο ποσοστό αστρίους. Οι χαλαροί ψαμμίτες έχουν μια κορεσμένη μονοαξονική αντοχή συμπίεσης της τάξης του 0,5-20 ΜPa. Λαμβάνοντας υπόψη τις παραλλαγές τις ογκομετρικής πίεσης οι χαλαρές πέτρες παρουσιάζουν διαφορετική συμπεριφορά από τους πιο συνεκτικούς βράχους. Στους χαλαρούς βράχους ψαμμίτη το εύρος ελαστικότητας είναι σε πολύ χαμηλά επίπεδα πίεσης. Σημαντικό ρόλο στην παραμόρφωση του πετρώματος παίζει ρόλο και η περιεκτικότητα σε υγρασία. Μείωση της περιεκτικότητας σε υγρασία έχει σαν αποτέλεσμα την αύξηση της σταθερότητας των πετρωμάτων.

Που χρησιμοποιείται:  

Ο ψαμμίτης είναι ένα υλικό εύκολο στην κατεργασία. Αυτό τον καθιστά ένα κοινό δομικό  και οδικής επίστρωσης υλικό. Λόγω της σκληρότητας των μεμονωμένων κόκκων, της ομοιομορφίας του μεγέθους του κάθε και από τη δομή του, ο ψαμμίτης είναι ένα άριστο υλικό από το οποίο μπορούν να δημιουργηθούν οι ακονόλιθοι, για το ακόνισμα λεπίδων και άλλων μέσων. Ο μη-εύθρυπτος ψαμμίτης

3

μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή μυλόπετρων για το άλεσμα των σιτηρών.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ:

http://www.multilingualarchive.com/ma/enwiki/el/Sandstone#References

http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/4425/1/%CE%A0%CE%A4%CE%A5%CE%A7%CE%99%CE%91%CE%9A%CE%97.pdf

http://www.geo.auth.gr/106/theory/pet_sedimentary.htm

http://www.metal.ntua.gr/uploads/2487/sedimentary_rocks__formation_classification.ppt

http://qjegh.lyellcollection.org/content/24/1/123.short

4