Đá thiên nhiên có ở khắp mọi nơi trong vỏ trái đất. Đó là những khối khoáng chất chứa một hay nhiều khoáng vật khác nhau. Còn vật liệu đá thiên nhiên thì được chế tạo từ đá thiên nhiên bằng cách gia công cơ học. Do đó tính chất của vật liệu đá thiên nhiên giống tính chất của đá gốc. Điều kiện hình thành, thành phần khoáng vật quyết định cấu trúc, tính chất cơ lý cũng như phạm vi ứng dụng của vật liệu đá thiên nhiên.
Căn cứ vào điều kiện hình thành và tình trạng địa chát có thể chia đá thiên nhiên làm 3 loại: đá magma granit, xienit, diorit, gabrro, andezits, bazan, riolit, đá trầm tích đá vôi, dolomit và đá biến chất đá phiến, quăczit.
- Đá magma
Đá magma là do khối silicat nóng chảy từ lòng trái đất xâm nhập lên phần trên của vỏ hoặc phun ra ngoài mặt đất, nguội đi tạo thành. Do vị trí và điều kiện nguội của khối magma nên cấu tạo và tính chất của chúng cũng khác nhau. Đá magma được phân ra hai loại: xâm nhập và phún xuất.
– Đá xâm nhập thì ở sâu hơn trong vỏ trái đất, chịu áp lực lớn hơn của các lớp bên trên và nguội dần đi mà thành. Nó có cấu trúc tinh thể lớn, đặc chắc, cường độ cao, ít hút nước. Đá xâm nhập chủ yếu sử dụng trong xây dựng là granit, điôrit, grabô…
– Đá phún xuất được tạo ra từ magma phun lên trên mặt đất. Do nguội nhanh trong điều kiện nhiệt độ và áp suất thấp, các khoáng không kịp kết tinh, hoặc chỉ là kết tinh được một bộ phận với kích thước tinh thể bé, chưa hoàn chỉnh, đại bộ phận còn tồn tại ở dạng vô định hình. Mặt khác, các chất khí và hơi nước không kịp thoát ra, để lại nhiều lỗ rỗng, làm cho đá nhẹ, có loại nổi trên mặt nước.
Căn cứ vào hàm lượng xuyt silic đá magma còn được chia ra các loại: magma axit Si2O > 65%, magma trung tính Si2O: 65 – 55%, magma bazơ SiO2: 55 – 45% và magma siêu bazơ SiO2 < 45%.
- Các khoáng vật tạo đá magma chủ yếu: Thạch anh, fenspat, mica và khoáng vật mầu xẫm.
Các khoáng vật có các tính chất khác nhau, nên sự có mặt của chúng tạo ra cho đá có những tính chất xây dựng khác nhau cường độ, độ bền vững, khả năng gia công…
- Các loại đá magma thường dùng trong xây dựng:
– Đá magma xâm nhập:
+ Granit đá hoa cương là loại đá axit có ở nhiều nơi, chủ yếu do thạch anh, fenspat và một ít mica, có khi còn tạo thành cả amfibon và piroxen. Granit có màu tro nhạt, hồng nhạt hoặc vàng, phần lớn có kết tinh hạt lớn.
Granit rất đặc chắc, khả năng chống phong hoá rất cao, độ chịu lửa kém, có một số loại có màu sắc đẹp. Đá granit được sử dụng rộng rãi trong xây dựng ốp mặt ngoài nhà và các công trình đặc biệt, nhà công cộng, làm nền móng cầu, cống, đập…
+ Sienit là loại đá trung tính màu tro hồng, có cấu trúc toàn tinh đều đặn, được ứng dụng khá rộng rãi trong xây dựng.
+ Diorit là loại đá trung tính, thường có màu xám, xám lục có xen các vết xẫm và trắng. Diorit dai, chống va chạm tốt, chống phong hoá cao, dễ đánh bóng, nên được sử dụng để làm mặt đường, tấm ốp.
+ Gabrô là loại đá bazơ, thành phần gồm có plagiocla bazơ khoảng 50% và các khoáng vật màu xẫm như pyroxen, amfibon và olivin. Gabro có màu tro xẫm hoặc từ lục thẫm đến đen, đẹp, có thể mài nhẵn, được sử dụng làm đá dăm, đá tấm để lát mặt đường và ốp trang trí các công trình kiến trúc.
– Đá magma phún xuất:
+ Diaba có thành phần tương tự garbô, là loại đá trung tính, có kết cấu hạt nhỏ, hạt vừa xen lẫn với kết cấu toàn tinh. Đá điaba rất dai, khó mài mòn, được sử dụng chủ yếu làm đá rải đường và làm nguyên liệu đá đúc.
+ Bazan là loại đá bazơ, thành phần khoáng vật giống đá grabô. Chúng có cấu trúc ban tinh hoặc cấu trúc poocfica. Đá bazan là loại đá nặng nhất trong các loại đá magma, rất cứng, giòn, khả năng chống phong hoá cao, rất khó gia công. Đá bazan là loại đá phổ biến nhất trong xây dựng, được sử dụng để lát đường làm cốt liệu bê tông, tấm ốp chống ăn mòn…
+ Andesit là loại đá trung tính. Thành phần của nó gồm plagiocla trung tính, các khoáng vật sẫm mầu ambrifon, pyroxenvà mica; có cấu tạo ẩn tinh và cấu tạo dạng poocfia; có màu tro vàng, hồng, lục.
Ngoài các loại đá đặc chắc ở trên, trong đá magma phún xuất còn có đá bọt, tup phún xuất, tro và tup dung nham.
+ Tro núi lửa: thưởng ở dạng bột, giống nhau màu xám. Những hạt lớn gọi là cát núi lửa. Đá bọt, là loại thuỷ tinh núi lửa, rất rỗng độ rỗng đến 80% được tạo thành khi dung nham nguội lạnh nhanh trong không khí.
+ Tup núi lửa: là loại đá rỗng, được tạo thành do quá trình tự lèn chặt tro núi lửa. Loại tip núi lửa chặt nhất gọi là tơrat. Tup núi lửa đá bọt cũng như tro núi lửa thường dùng làm phụ gia hoạt tính chịu nước cho chất kết dính vô cơ.
+ Tup dung nham do trọ và cát núi lửa rơi vào trong dung nham nóng chảy sinh ra. Nó là loại đá thuỷ tinh rỗng có màu hồng, tím…
