Wydział Górnictwa i Geoinżynierii		Baraniak Piotr	2004/2005		13.10.2004
Ćwiczenie nr.1	Oznaczenie gęstości objętościowej i wilgotności skał zwięzłych			Ocena:

1. Cel ćwiczenia:

Celem tego ćwiczenia jest zapoznanie się z zagadnieniem gęstości objętościowej i wilgotności w skałach stałych. Ćwiczenie ma za zadanie zapoznać nas z powyższym tematem za pomocą samodzielnie wykonanego doświadczenia i opracowania wyników. Oraz analizę wyników i wyciągnięcie wniosków.

2. Wzory

2.1 Wzory do obliczenia gęstości objętościowej

Wzór na gęstość objętościową:

Wzór na objętość próbki powleczonej parafiną:

Wzór na objętość parafiny:

Wzór na ciężar objętościowy:

2.2 Wzory do obliczenia wilgotności

Wzór na wilgotność:

2.3 Stałe:

- gęstość właściwa parafiny:

- gęstość właściwa wody:

3. Wyniki i analiza wyników

Oznaczenie gęstości objętościowej

Rodzaj skały	piaskowiec		węgiel
Numer próbki	1	2	3	4
m - masa próbki skalnej bez parafiny [g]	9,41	6,78	9,31	14,30
mp - masa oparafinowanej próbki skalnej [g]	9,75	7,12	9,56	14,65
mpw - masa próbki oparafinowanej i zanurzonej w wodzie [g]	6,10	4,34	2,25	3,42
Vpp - objętość próbki powleczonej parafiną [cm^3]	3,65	2,78	7,32	11,24
Vp - objętość parafiny [cm^3]	0,37	0,37	0,27	0,38
ρ - gęstość objętościowa próbki skalnej [kg/m^3]	2869	2813	1321	1368
γ - ciężar objętościowy próbki skalnej [ kN/m^3]	28,14	27,60	12,56	12,92
γ śr - średni ciężar objętościowy dla danego rodzaju skał [kN/m^3]	27,87		12,74

Oznaczenie wilgotności

Rodzaj skały	piaskowiec		Wapień
Numer parowniczki	1	2	3	4
mt - masa parowniczki [g]	84,11	81,00	50,36	54,10
mwt - masa parowniczki z próbką wilgotną [g]	234,84	223,45	219,11	274,25
Ważenia kontrolne I II III
		232,39	220,93	216,83	273,41
		226,84	216,00	212,35	272,62
		225,77	214,86	211,75	272,48
mst - masa parowniczki z próbką suchą [g]	225,77	214,86	211,75	272,48
W - wilgotność próbki skalnej [%]	6,4	6,4	4,5	0,8
Wśr - średnia wilgotność dla danego rodzaju skał [%]	6,4		2,65

4. Wnioski

Z powyższego doświadczenia wynika, że rzeczywista gęstość objętościowa skały zależy od takich parametrów jak:

- masa skały, a co za tym idzie - jej skład mineralny,

- objętość badanego elementu skały, a co za tym idzie - zawartości w próbce elementów inne niż stałe(ciekłe i gazowe).

Wynika z tego, że gęstość objętościowa jest mniejsza od gęstości właściwej, gdzie do obliczeń przyjmuje się masę i objętość wyłącznie cząstek stałych.

Jak wiadomo wilgotność jest procentowym stosunkiem masy wody w porach skały do masy suchej próbki. Wynika z tego fakt, że wilgotność zależy od:

- rodzaju skały,

- zawartości wody w porach skały, a co za tym idzie - porowatości skały,

- warunków suszenia skały(czy próbka została wysuszona do stałej masy),

Wnioskujemy po tym, że nie można określić dokładnie wilgotności, jeśli próbka nie została wysuszona do stałej masy. Jednak dla tego samego rodzaju skały wilgotność może być różna z tego względu, że próbka może pochodzić ze źródła o różnym mikroklimacie.

W moim przypadku widać, że pierwsze dwie próbki wykazały jednakową wilgotność, natomiast dwie kolejne nieco inne, niemniej jednak zbliżoną do siebie.

---