JAK SIĘ BADA KAMIEŃ? CZĘŚĆ 4 – GĘSTOŚĆ I POROWATOŚĆ

Gęstość i porowatość całkowita

Badanie to wykonuje się co 10 lat. Norma zakłada możliwość badania dwoma metodami: metoda A (piknometr) i metoda B (objętościomierz Le Chateliera). Pierwsza metoda jest dokładniejsza, dlatego częściej jest stosowana i ona zostanie opisana poniżej.
Próbki z wykonanego wcześniej badania gęstości objętościowej i porowatości otwartej rozdrobnia się oddzielnie do uzyskania wielkości, która pozwoli na przejście pyłu przez sito o wielkości oczka 0,063 mm. Następnie wysuszy się do stałej masy i oddziela około 10 g sproszkowanego kamienia (m_e).

Do piknometru wlewa się zdejonizowaną wodę do połowy pojemności. Następnie wsypuje się odważony pył kamienny i miesza go z wodą w celu rozproszenia go w cieczy. Piknometr poddaje się próżni (2 kPa) do momentu, aż nie będą powstawały pęcherzyki powietrza. Następnie napełnia się piknometr wodą i pozostawia, aż kamienny pył osiądzie na dnie, a woda nad próbką będzie przezroczysta. Ostrożnie dolewa się wody, zatka piknometr korkiem i osusza z zewnątrz (wyciera) – całość waży i zapisuje wynik jako m₁.

Kolejnym etapem jest opróżnienie i wyczyszczenie piknometru, który zostanie wypełniony zdejonizowaną wodą. Pod zatkaniu korkiem i wytarciu ponownie waży się piknometr i zapisuje wynik jako m . Następnie dokonuje się obliczeń 2 za pomocą poniższych wzorów.

Gęstość wyrażona jest wzorem:

Porowatość całkowita wyrażona jest wzorem:

W ten sposób wyznaczone zostały podstawowe właściwości skał – gęstość i porowatość. Poznanie gęstości materiału ma znaczenie przy pracach konstrukcyjnych. Projektant musi znać ciężar elementu dla zaprojektowania konstrukcji o takiej nośności, aby mogła ona ten element utrzymać. Powtarzając badania danego materiału wyniki tych badań powinny być do siebie podobne. Jeżeli w kolejnych badaniach występują zmiany gęstości objętościowej kamienia naturalnego, to mogą one świadczyć o zmianach w składzie mineralnym dostarczonego do badań surowca skalnego. Duża porowatość może też mieć wpływ na inne właściwości materiału. Nie zawsze jest to zależność bezpośrednia, ale można się spodziewać wpływu na nasiąkliwość, mrozoodporność i odporność na szok termiczny. Czyli te parametry, które świadczą o trwałość materiału w zmiennych warunkach użytkowania.

Źródło: Kurier kamieniarski

Autor: Michał Firlej   |   Data: wtorek, 25 sierpnia 2015