Kraków, 14.12.2014
AKADEMIA GÓRNICZO – HUTNICZA
im. Stanisława Staszica w Krakowie
Fizyka górotworu - laboratorium
Oznaczanie gęstości objętościowej i wilgotności
Imię Nazwisko
Wydział
Rok
Grupa
Data
Aleksander Mazurek
Sebastian Mastalski
GiG
3
3/1
17.12.2014
Data
Ocena
Podpis
1.Cel ćwiczenia.
Oznaczenie gęstości objętościowej i wilgotności skał zwięzłych.
2.Przebieg ćwiczenia:
a) Oznaczenie gęstości objętościowej
- zważenie wszystkich próbek
- roztopienie parafiny pod wpływem temperatury
-trzykrotne powleczenie próbek zawieszonych na nitce parafiną w celu
zamknięcia porów
-zważenie próbek powleczonych parafiną za pomocą wagi hydrostatycznej
b) Oznaczenie wilgotności próbki skał
-zważenie wilgotnych próbek nasiąkniętych wodą
-umieszczenie wilgotnych próbek we wcześniej zważonych parowniczkach
a następnie w suszarce w temp. ponad 100 stopni Celsjusza
-wykonanie co kilkanaście minut pomiarów kontrolnych do czasu aż
próbki uzyskają stałą masę czyli wyschną
3.Wzory oraz stałe użyte w obliczeniach
Wzory:
Gęstość objętościowa – ρ [kg/m
3
]
Ciężar objętościowy – γ [kN/m
3
]
Wilgotność – W [%]
Stałe:
Przyspieszenie ziemskie – g [kg∙m/s
2
]
g = 9,81
Gęstość właściwa wody – ρ
w
[g/cm
3
]
ρ
w
= 0.999
Gęstość właściwa parafiny – ρ
p
[g/cm
3
]
ρ
w
= 0.93
Oznaczanie gęstości objętościowej - próbki nieforemne
Rodzaj skały
Węgiel
Węgiel
Węgiel
Piaskowiec Piaskowiec Piaskowiec
Nr próbki
1
2
3
4
5
6
Masa próbki skalnej - m [g]
13,24
8,27
13,4
27,07
13,75
24,22
Masa oparafinowanej próbki skanlej - mp [g]
13,44
8,36
13,66
27,38
14,1
24,53
Masa oparafinowanej próbki zanurzonej w wodzie - mpw [g]
3
1,8
2,1
16,5
8
14,3
Objętośc próbki powleczonej parafiną - Vpp [cm3]
10,45
6,57
11,57
10,89
6,11
10,24
Objętość parafiny - Vp [cm3]
0,22
0,10
0,28
0,33
0,38
0,33
Gęstość objętościowa próbki - ro [kg/m3]
1293,55
1278,25
1186,68
2564,04
2399,75
2444,76
Ciężar objętościowy próbki - gama [N/m3]
12689,73
12539,61
11641,34
25153,23
23541,55
23983,09
Średni ciężar objętościowy danej skały - gama śr [N/m3]
12614,67
12614,67
18397,28
18397,28
24347,39
23762,32
Oznaczanie gęstości objętościowej - próbki foremne
Rodzaj skały
Piaskowiec
Piaskowiec
Nr próbki
1
2
Wysokość - h [mm]
50,78
50,92
Średnica - d [mm]
51,11
51,08
Objętość - V [cm3]
104,13
104,29
Masa - [g]
314,32
308,65
Gęstość objętościowa próbki - ro [kg/m3]
3018,55
2959,42
Ciężar objętościowy próbki - gama [N/m3]
29611,94
29031,90
Średni ciężar objętościowy danej skały - gama śr [N/m3]
29321,92
29321,92
Oznaczanie wilgotności
Rodzaj skały
Piaskowiec
Piaskowiec
Nr parowniczki
1
1
Masa parowniczki - mt [g]
84,15
84,15
Masa parowniczki z próbką wilgotną - mwt [g]
177,72
181,17
Masa parowniczki z próbką suchą - mst [g]
176,41
179,57
Wilgotność próbki skalnej - W [%]
0,74
0,89
4. Wnioski
Na podstawie obliczeń można zauważyć że próbki foremne mają o wiele
większy ciężar i gęstość objętościową od próbek nieforemnych. Badanie
udowadnia że wraz z wzrostem masy próbki wzrasta gęstość i ciężar
objętościowy próbki.
Większą wilgotnością cechuje się próbka piaskowca posiadająca większą masę.
