1. OPIS PETROGRAFICZNY WYBRANYCH SKAŁ.

1. Opis wykonujemy na podstawie

PN-EN 12407 Metody badań kamienia naturalnego. Badania

petrograficzne.

Opis petrograficzny kamienia naturalnego jest ważny nie tylko na potrzeby klasyfikacji petrograficznej, ale także w celu określenia właściwości, które mają wpływ na jego zachowanie pod względem chemicznym, fizycznym i mechanicznym, oraz określenie jego pochodzenia. Z tego względu konieczna jest charakterystyka kamieni naturalnych nie tylko z punktu widzenia ich składu mineralnego, tekstury i struktury, ale także innych cech: barwa, obecność żyłek, skamieniałości, nieciągłości struktury itp.

Skała nr 1

- skała pochodzenia wulkanicznego;

- barwa brunatno - czarna

- struktura krystaliczna

- tekstura ziarnista - mocno zbita

- wysoka twardość

- dość ciężki

GRANIT - skała magmowa kwaśna( ok. 65% krzemionki), drobno lub gruboziarnista. Składa się z kwarcu, ortoklazu, plagioklazów i składników ciemnych ( np. miki ). Tekstura zbita, bezładna. Zabarwienie od jasnego do ciemnoszarego również czerwone lub żółtawe.

Jedna z najbardziej rozpowszechnionych skał magmowych o bardzo szerokim zastosowaniu, ze względu na niezbyt trudną obróbkę, małą porowatość i ścieralność oraz łatwość polerowania.

W Polsce granity występuje głównie w Tatrach i na Dolnym Śląsku.

Skała nr 2

- skała pochodzenia osadowego;

- barwa jasnoszara

- struktura drobno krystaliczna

- tekstura ziarnista - niezbyt mocno zbita

- dość niska twardość

- lekki

PIASKOWIEC - skała osadowa pochodzenia mechanicznego o barwie od jasnoszarej do ciemnozielonej. Struktura drobno lub średnioziarnista. Zbudowana głównie z piasku ( ziarna kwarcu) scementowanego lepiszczem ( krzemionkowym, wapiennym, żelazistym) od którego w znacznym stopniu zależy odporność.

W Polsce występują w rejonie Gór Świętokrzyskich, Sudetach, w rejonie Karpat orza na Dolnym Śląsku.

Skała nr 3

- skała pochodzenia osadowego;

- barwa brunatna

- struktura krystaliczna

- tekstura średnio ziarnista - niezbyt mocno zbita

- dość niska twardość

- lekki

PIASKOWIEC - skała osadowa pochodzenia mechanicznego o barwie od jasnoszarej do ciemnozielonej. Struktura drobno lub średnioziarnista. Zbudowana głównie z piasku ( ziarna kwarcu) scementowanego lepiszczem ( krzemionkowym, wapiennym, żelazistym) od którego w znacznym stopniu zależy odporność.

W Polsce występują w rejonie Gór Świętokrzyskich, Sudetach, w rejonie Karpat oraz na Dolnym Śląsku.

2. OZNACZANIE GĘSTOŚCI METODĄ KOLBY LE CHATELIER'A.

1. Badanie wykonujemy na podstawie

PN - EN 1936 Metody badań kamienia naturalnego. Oznaczanie

gęstości i gęstości obj oraz całkowitej i otwartej porowatości.

1. Do badania użyty zostanie : sproszkowany piaskowiec

2. Potrzebny sprzęt:

- moździerz

- sito 0,063 mm

- suszarka

- waga laboratoryjna

- kolba Le Chateliera 0 - 24 ml

- termometr

- parownica

- zlewka

- eksykator

3. Przygotowanie próbek

Próbka jest rozdrabniana aż do przejścia całej masy przez sito o boku 0,063mm.

Następnie należy próbkę wysuszyć do stałej masy i odważyć masę ok. 50 g z dokładnością +/- 0,1g. Wlać dejonizowaną wodę do kolby do poziomu 0. Następnie dodać zważoną próbkę , w 5 porcjach, upewniając się, że każda porcja zanurzyła się w cieczy. Po wprowadzeniu każdej porcji całość wymieszać. Odczytać z podziałki objętość V cieczy wypartej przez masę m.

Badanie wykonywać w temperaturze otoczenia 20°C +/- 5.

2.2.1 Obliczanie wyników:

ρ_w = ms/V

2.2.2. Wyniki badań:

m kolby z materiałem = 652 g

m kolby pustej = 599 g

V = 22 cm3

ρ = 53/22 = 2,409 g/cm3

3. OZNACZANIE GĘSTOŚCI OBJĘTOŚCIOWEJ NA BRYŁACH NIEREGULARNYCH.

1. Badanie wykonujemy na podstawie

PN - EN 1936 Metody badań kamienia naturalnego. Oznaczanie

gęstości i gęstości obj oraz całkowitej i otwartej porowatości.

Gęstość objętościowa - stosunek masy wysuszonej próbki do badania do jej objętości.

ρ = m/V [ cm3]

3.1.1. Do badania użyty zostanie : sproszkowany piaskowiec

3.1.2. Potrzebny sprzęt:

- suszarka

- waga laboratoryjna

- termometr

- zlewka

- eksykator

1. Przygotowanie próbek

Próbki do badania powinny ważyć ok. 250 g i być zbliżone kształtem do

graniastosłupów lub sześcianów.

Próbki należy wysuszyć do stałej masy w temperaturze 105 - 110°C. Ostudzić w

eksykatorze. Następnie nasycić do stałej masy.

1. Metoda badania

Nasączyć przygotowane próbki wodą, zważyć na wadze hydrostatycznej w powietrzu, po czym zważyć całkowicie zanurzoną w wodzie.

3.2.1 Wyniki badań

	Próbka nr 1	Próbka nr 2
P ( axb) [mm]	2361,87	2756
h [ mm]	50,2	50,5
m [ g]	344	351
ρ [g/cm3]	2,901	2,522
Wartość średnia ρo [g/cm3]	2,712 [g/cm3]

4. OZNACZANIE GĘSTOŚCI OBJĘTOŚCIOWEJ NA BRYŁACH REGULARNYCH

1. Badanie wykonujemy na podstawie

PN - EN 1936 Metody badań kamienia naturalnego. Oznaczanie

gęstości i gęstości obj. oraz całkowitej i otwartej porowatości.

Gęstość objętościowa - stosunek masy wysuszonej próbki do badania do jej objętości.

4.1.1. Do badania użyty zostanie : sproszkowany piaskowiec

4.1.2. Potrzebny sprzęt:

- suszarka

- suwmiarka

- waga laboratoryjna

- termometr

- zlewka

- eksykator

1. Przygotowanie próbek

Próbki do badania mają postać walców, sześcianów o boku 50 +/- 3mm i powinny

być wycięte piłą diamentową.

Ich gęstość oblicza się na podstawie pomiarów geometrycznych i powinna wynosić

co najmniej 25 ml.

Próbki należy wysuszyć do stałej masy w temperaturze 105 - 110 °C . Ostudzić w

eksykatorze.

4.2. Metoda badania

Zważyć próbki, nasączyć przygotowane próbki wodą do stałej masy, wytrzeć wilgotną ściereczką i ponownie zważyć.

4.2.1 Obliczanie wyników:

ρ = m _s/V [ cm3] gdzie V = m _n - m _H / 1,00

4.2.3 Wyniki badań

	Próbka nr 1	Próbka nr 2
m s [g]	284	282
m n [g]	309	305
m H [ g]	164	162,5
ρo [g/cm3]	1,959	1,979
Wartość średnia ρo [g/cm3]	1,969 [g/cm3]

5. OBLICZANIE SZCZELNOŚCI I POROWATOŚCI BADANEGO KAMIENIA.

1. Badanie wykonujemy na podstawie

PN - B - 06714 arkusz 08

arkusz 09

Kruszywa mineralne. Badania. Oznaczanie szczelności.

Oznaczanie porowatości.

2. Metoda badania:

Badanie szczelności - polega na obliczeniu stosunki objętości materiału szczelnego (

objętości absolutnej) do całkowitej objętości próbki kruszywa.

5.2.1 Do badania użyty zostanie piaskowiec

5.2.2. Wykonanie badania:

W celu przeprowadzenia oznaczenia szczelności badanego materiału, oznaczamy gęstość pozorną , a następnie na podstawie wyników obliczamy szczelność kruszywa.

Oznaczenia przeprowadzamy na próbkach analitycznych z tej samej średniej próbki laboratoryjnej.

5.2. Obliczanie wyników:

S = ρ_p /ρ x 100 %

ρ_p - gęstość pozorna kruszywa [g/cm3]

ρ - gęstość kruszywa [g/cm3]

5.2.1 Wyniki obliczeń:

S = 81,3 %

5.3 Metoda badania:

Badanie porowatości - polega na obliczeniu objętości stosunku porów ziarn kruszywa do całkowitej objętości próbki kruszywa.

5.3.1 Do badanie zostanie użyty piaskowiec

5.3.2 Wykonanie badania:

W celu przeprowadzenia oznaczenia porowatości badanego materiału należy oznaczyć gęstość, gęstość pozorną oraz szczelność a następnie na podstawie uzyskanych wyników oznaczyć porowatość badanego kruszywa.

Oznaczenie należy przeprowadzić na próbkach pobranych z tej samej średniej próbki laboratoryjnej.

5.3.3 Obliczanie wyników:

P ₌ 100 - S

P - porowatość [%]

S - szczelność [%]

5.3.4 Wyniki obliczeń:

P = 18,7 %

6. OZNACZENIE NASIĄKLIWOŚCI MASOWEJ I OBJĘTOŚCIOWEJ

1. Badanie wykonujemy na podstawie

PN - EN 13755 Metody badań kamienia naturalnego.

Oznaczanie nasiąkliwości przy ciśnieniu atmosferycznym.

Nasiąkliwość - zdolność materiału do wchłaniania wody w określonych warunkach..

6.1.1. Do badania użyty zostanie : piaskowiec

6.1.2. Potrzebny sprzęt:

- suszarka

- waga laboratoryjna

- eksykator

1. Przygotowanie próbek

Próbki powinny mieć kształt walca lub sześcianu o boku 70 lub 50 +/- 5mm i powinny być wycięte piła diamentową lub uzyskane z rdzeni. Objętość obliczona na podstawie pomiarów geometrycznych powinna wynosić co najmniej 60 ml.

6.2. Metoda badania

Próbki wysuszyć do stałej masy w temp 70 +/- 5 °C. Ostudzić w eksykatorze do temp pokojowej. Następnie zważyć. Próbki umieścić w pojemniku na podkładkach. Dodać wodę wodociągową o temp 20°C. do połowy wysokości próbek. Po upływie 60 minut dodać wodę do poziomu ¾ wysokości. Po czasie 120 min dodać wodę do całkowitego zanurzenia próbek pod wodą na głębokość 25 mm.

Po czasie 48 godzin wyjąć próbki z wody, szybko wytrzeć wilgotną ściereczką, a następnie zważyć w ciągu (1 min). Następnie ponownie zanurzyć próbki i kontynuować badanie. Po każdych 24 h próbki wyjmować, wycierać i ważyć. Prowadzić badanie aż do osiągnięcia stałej masy próbki.

6.2.1. Obliczanie wyników:

m_n - m_s

N_m = nasiąkliwość masowa

m_s

m_n - m_s

N _obj = nasiąkliwość objętościowa

m_n - m_H x 1

6.2.3. Wyniki badań

	Próbka nr 1		Próbka nr 2
m s [g]	284		282
m n [g]	309		305
m H [ g]	164		162,5
Nm [%]
N obj [%]

7. OZNACZENIE WYTRZYMAŁOŚCI NA ŚCISKANIE

1. Badanie wykonujemy na podstawie

PN - EN 1926 Metody badań kamienia naturalnego.

Oznaczanie wytrzymałości na ściskanie.

Wytrzymałość na ściskanie - to największe naprężenie jakie wytrzymuje próbka badanego materiału podczas ściskania do momentu jej zniszczenia.

7.1.1. Do badania użyty zostanie : piaskowiec

7.1.2. Potrzebny sprzęt:

- suwmiarka

- maszyna wytrzymałościowa o odpowiednim nacisku

3. Przygotowanie próbek

Próbki powinny mieć kształt walca lub sześcianu o boku 70 lub 50 +/- 5mm i powinny być wycięte piła diamentową o bokach równoległych do siebie , płaskich, oszlifowanych.

7.2. Wykonanie badania:

Próbkę umieścić osiowo jedną z gładkich powierzchni na płycie maszyny wytrzymałościowej. Obciążenie powinno wzrastać w sposób ciągły, ze stałą prędkością wzrostu naprężeń ściskających.

7.2.1. Obliczanie wyników:

R = F/A [ MPa]

F - siła niszcząca

A - powierzchnia przekroju

7.2.2. Wyniki badań

R = 156 / 2809

R = 5,55 MPa

8. OZNACZENIE ŚCIERALNOŚĆI NA TARCZY BOHMEGO.

8.1. Badanie wykonujemy na podstawie

PN - EN 14157 Kamień naturalny.

Oznaczanie odporności na ścieranie.

Ścieranie - to podatność materiału do zmiany swojej objętości lub masy pod wpływem

działania siły ścierającej.

8.1.1. Do badania użyty zostanie : piaskowiec

8.1.2. Potrzebny sprzęt:

- suwmiarka

- tarcza Boehmego

- waga laboratoryjna

- proszek elektrokorundowy

3. Przygotowanie próbek

Próbki powinny mieć kształt sześcianu o boku 71 +/- 1,5 mm. Z jednej partii należy pobrać co najmniej 6 próbek. Wysuszyć do stałej masy w temp 70 +/- 5°C. Zmierzyć wysokość próbek.

8.2. Wykonanie badania:

Próbkę zważyć, określić gęstość objętościową, umieścić próbkę na tarczy Boehmego. Obciążyć próbkę ( 294 N). Równomiernie rozsypać proszek i wykonać 16 cykli ścierania po 22 obrotu każdy. Obracać próbkę zawsze w tym samym kierunku o 90°. Po każdym cyklu wsypać na tor 20 g ścierniwa.

8.2.1. Obliczanie wyników:

Δm

ΔV =

F x ρ_o

ΔV - zmniejszenie objętości po 16 cyklach

Δm - ubytek masy

Ρ_o - gęstość objętościowa próbki

F - pole powierzchni

8.2.3. Wyniki badań

axb = 69,4 x 68,8 = 4774,72

h = 70,4 mm

m = 823 g

mk = 816 g ( po 22 obr x 20 ) = 140 g

ΔV = 0,21 cm

9. OZNACZENIE ODPORNOŚCI NA UDERZENIA.

9.1. Badanie wykonujemy na podstawie

PN - B - 04115 Materiały kamienne.

Oznaczanie wytrzymałości na uderzenia.

Odporność na uderzenia - to zdolność przeciwstawiania się nagłym siłom

uderzeniowym.

9.1.1. Do badania użyty zostanie : piaskowiec

9.1.2. Potrzebny sprzęt:

- aparat udarowy Page'a ( 2 kg młot ; 1 kg podkładka

- suszarka

- waga laboratoryjna

1. Przygotowanie próbek

Próbki powinny mieć kształt sześcianu o boku 25 +/- 1, mm. Z jednej partii należy pobrać co najmniej 3-5 próbek. Wysuszyć do stałej masy w temp 110 +/- 5°C.

9.2 Wykonanie badania:

Próbkę umieścić na kowadle aparatu Paeg'a w taki sposób aby po opuszczeniu podkładki pkt. zetknięcia się zaokrąglonej części podkładki z powierzchnią próbki znajdował się dokładnie w środku górnej powierzchni tej próbki. Następnie uruchomić młotek, tak aby spadając uderzał w próbkę za pośrednictwem podkładki kolejno z wysokości : 1cm, 2 cm, 3 cm itd., aż do momentu zniszczenia próbki, tj do je pierwszego pęknięcia.

9.2.1 Wynik badania:

Powierzchnia próbki spękała po upuszczeniu ciężarka z wysokości:

9 cm

10. PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ MATERIAŁÓW KAMIENNYCH

W BUDOWNICTWIE.

MELAFIR - należy do starszych skał wylewnych. Poddany w ciągu długiego okresu swego istnienia działaniu roztworów zawierających związki żelaza i krzemionkę zmienił swoją pierwotną barwę na czerwonawą. Struktura melafiru jest skrytokrystaliczna.

Występują na Dolnym Śląsku ( kotlina Kłodzka, Góry Kaczawskie - kopalnia Świerki , Rybnica Leśna, Czarny Las), a także w okolicach Krzeszowic.

Odznaczają się dużą wytrzymałością i wskutek tego mają zastosowanie jako kamień drogowy i tłuczeń. Na potrzeby drogownictwa może być stosowany do wszystkich warstw bitumicznych, ( po dodaniu środka adhezyjnego , ze względu na słabą przyczepność lepiszcza).