A különböző hőmérsékletek kövekre gyakorolt hatásai főként a következő szempontokban nyilvánulnak meg:
1. Hőtágulási és összehúzódási hatás:
- A kő, mint porózus anyag, a hőmérséklet változásával kitágul és összehúzódik. Amikor a kő felmelegszik, a térfogat megnő; lehűléskor a hangerő csökkenni fog. Ez a térfogatváltozás feszültséget okoz a kő belsejében. Ha a feszültség meghaladja a kő tűréshatárát, akkor a kő megreped.
2. A víz párolgása által okozott belső nyomás:
- A kőben lévő víz magas hőmérsékleten elpárologhat, ami a belső nyomás növekedését okozza, ezáltal a kő megrepedhet, különösen, ha víz van a kő felületén vagy belsejében.
3. Az ásványi összetétel hatása:
- A kő ásványi összetétele különböző mértékben érzékeny a hőmérsékletre. Egyes kövek fázisváltozásokon vagy kémiai reakciókon mennek keresztül hevítés után, ami megváltozik a kő szerkezetében, repedést és mállást okozva.
4. Szilárdsági és alakváltozási jellemzők változása:
- Magas hőmérsékleten a kő szilárdsági és alakváltozási jellemzői megváltoznak. Például a márvány mechanikai tulajdonságai nem sokat változnak szobahőmérsékletről 200 fokos magas hőmérsékletre; de 400 fok és 800 fok között a csúcsszilárdsága, a rugalmassági modulusa és az alakváltozási modulusa csökken a hőmérséklet emelkedésével, míg a csúcsnyúlás nő.
5. Változások a térfogatsűrűségben és a pórusok tulajdonságaiban:
- Magas hőmérsékletű kezelés után a különböző litológiájú kőzetek térfogatsűrűsége és pórustulajdonságai megváltoznak. Például a homokkő és az agyagpala pórustulajdonságaiban bekövetkezett változás nagysága a magas hőmérsékletű kezelés után a kőzettípustól függően változik. A palanak a szerves anyagok égése miatt nagyobb a pórustér, ami nyilvánvalóbb változást eredményez a pórus tulajdonságaiban.
6. Az akusztikai tulajdonságok és a dinamikus rugalmassági paraméterek változása:
- A hőmérséklet emelkedésével a kőzet csillapítási együtthatója tovább növekszik, az egyéb akusztikai paraméterek pedig tovább csökkennek. Ugyanakkor a Poisson-hányados kivételével minden dinamikus rugalmassági paraméter csökkenő tendenciát mutat, különösen a hő által erősebben károsodott pala esetében.
7. Különbségek a tűzállóságban:
- Különböző kövek különböző tűzállósággal rendelkeznek, és egyes kövek magas hőmérsékleten kémiai lebomláson mennek keresztül. Például a gipsz 107 fok feletti hőmérsékleten, a mészkő és a márvány 910 fok feletti hőmérsékleten, a gránit pedig 600 fokon megreped az ásványi anyagok egyenetlen melegítése miatt.
Összefoglalva, a hőmérséklet számos hatással van a kőre, beleértve a fizikai tulajdonságok megváltozását, a mechanikai tulajdonságok csökkenését és a szerkezeti károsodásokat. Ezek a változások nagy jelentőséggel bírnak a kő védelme és felhasználása szempontjából.
