Карбонатные породы Казанского яруса широко распространены в восточных районах Республики Марий Эл (РМЭ), в пределах центральных и южных районов Кировской области, а также в Нижегородской области, на большей части территории Республики Татарстан, и в южной части Удмуртской республики. Некоторое ограниченное число месторождений казанского возраста имеется в Чувашской республике, Самарской и Саратовской областях. На рис. 1 представлены основные сведения о свойствах карбонатных пород, разрабатываемых в Республике Марий Эл.
Отложения карбонатных пород встречаются в северных районах Поволжья и Прикамья – в Кировской, Нижегородской областях, в Чувашской и Удмуртской республиках, Татарстане, Республике Марий Эл. В большинстве из приведенных регионов они представлены маломощными линзовидными прослоями известняков и доломитов.
При разработке карбонатных осадочных пород в Республике Марий Эл технологические отходы составляют около 40 % разрабатываемой породы, которые в свою очередь могут быть использованы для производства гиперпрессованного кирпича. Однако на данный момент основные сферы использования отсевов дробления это сельское хозяйство (в виде доломитовой муки) и дорожное строительство (в виде минерального порошка для асфальтовых бетонов).
Рис. 1. Основные свойства карбонатных пород Республики Марий Эл
Карбонатные породы месторождений республике Марий Эл отличаются высокой неоднородностью по плотности и минералогическому составу, так содержание магнезитов в пределах одного месторождения изменяется в пределах 30 %. Это сдерживает использование местных карбонатных пород в производстве извести, силикатных изделий и иных видов строительных материалов. Исключение составляют отдельные небольшие месторождения сравнительно чистых известняков, пригодных для производства кальциевой извести в частности – Шуледурское, где содержание МgCO3 составляет 3,13 %. Шуледурское месторождение разрабатывается известковым заводом Ронгинского карьероуправления. Проектная мощность завода – 18 тыс. т. извести в год. По оценкам специалистов дефицит потребности Республики Марий Эл в извести составляет 87 тыс.т. Большая часть потребности в извести сегодня покрывается за счет ввоза известнякового камня из Владимирской и Рязанской областей.
Сегодня карбонатные породы Республики Марий Эл частично находят применение в дорожном строительстве в качестве минерального порошка для асфальтовых бетонов и в качестве низкосортного щебня для устройства дорожных оснований. Небольшая доля выветрелых карбонатных пород и отсевов дробления в виде доломитовой муки используется для известкования почв в сельском хозяйстве.
Использование пород в качестве крупного заполнителя для бетона требует сортировки щебня по разрабатываемым участкам с целью выделения более прочного. Для производства конструкционных бетонов в промышленных масштабах в качестве крупного заполнителя применяют, как правило, привозные щебень и гравий, так как щебень из карбонатных пород местных карьеров не соответствует требованиям по прочности и водостойкости. Применение привозного щебня из плотных изверженных пород вследствие высоких транспортных расходов приводит к значительному удорожанию товарного бетона и сборных железобетонных конструкций.
Свойства осадочных карбонатных пород зависят от плотности их структуры, минералогии и наличия примесей. Прочность карбонатных пород также изменяется в широких пределах - от 1 до 250 МПа, а их средняя плотность – от 800 до 2600 кг/м3 . Пористые известняки имеют прочность от 1 до 15 МПа. Неоднородность свойств сырья в пределах одного месторождения является характерным показателем карбонатных пород: в природе различные виды карбонатных пород и их переходные формы очень часто присутствуют в пределах одного карьера.
Марка щебня из осадочных и метаморфических пород определяется испытаниями по дробимости. Местные осадочные карбонатные породы редко используются в качестве щебня в бетонах в силу присутствия в них слабых пород. По прочности в насыщенном водой состоянии местные карбонатные породы относятся к категории мягких (марка по дробимости от 200 до 300) и средней твердости (марка по дробимости 300-600). Щебень, добываемый на карьерах Республики Марий Эл, по дробимости редко превышает марку 400.
Щебень из карбонатных пород Марий Эл по содержанию зерен пластинчатой и игловатой формы относится в основном к 3-й и 4-й группе, с содержанием зерен пластинчатой и игловатой формы свыше 25 %. Содержание зерен слабых составляет около 15 %. Щебень Республики Марий Эл по морозостойкости практически не превышает марку F25. Содержание глины в комках для местного щебня не характерно.
Радиационно-гигиеническая оценка проб щебня подтверждает его экологическую чистоту и пригодность для применения в промышленных и гражданских зданиях в пределах населенных пунктов.
Систематизация сведений по запасам осадочных пород Марий Эл позволяет считать, что Республика Марий Эл располагает большими запасами карбонатных пород, рациональное и комплексное использование которых в значительной степени не освоено.
Анализ нормативных требований показывает, что щебень, получаемый из карбонатных пород месторождений Республики Марий Эл удовлетворяют пониженным требованиям по прочности, предъявляемым к заполнителям для бетонов (марка по дробимости 300) и может быть использован только выборочно. Отсевы дробления карбонатных пород Марий Эл практически не используются, что в свою очередь создает привлекательные перспективы организации крупных производств гиперпрессованного кирпича в данном регионе.
