1. Opis petrograficzny wybranych skał

GRANIT:

Struktura- bezkierunkowa

Tekstura- zbita

Skład- kwarc, skalenie, plagioklazy

Barwa- żółtawy, jasnoszary, różowy

MARMUR:

Struktura- bezkierunkowa

Tekstura- zbita

Skład- kalcyt, dolomit, kwarc

Barwa- biała, różowa, szara, czarna, zielonkawa

PIASKOWIEC:

Struktura- ziarnista

Tekstura- bezkierunkowa

Skład- kwarc, skalenie, glaukonit, łyszczyki, okruchy skał

Barwa- szara

2. Oznaczenie gęstości metodą kolby Le Chateliera

Badanie gęstości- metodą kolby Le Chatelier'a przeprowadzamy w celu obliczenia gęstości materiałów porowatych. Zmielenie materiału do odpowiedniej frakcji daje nam możliwość oznaczenia jego objętości absolutnej. Z kolei objętość absolutna będzie nam przydatna do obliczenia gęstości.

Badanie to przeprowadzamy na próbce wysuszonej do stałej masy oraz zmielonej od otrzymania frakcji 0,06 mm. Do kolby Le Chatelier'a wlewamy wodę destylowaną do stopnia aby ciecz otrzymała poziom 0 cm³ . Następnie wsypujemy sproszkowany materiał do wykalibrowanego objętościomierza . Poziom cieczy podnosi się nam wraz z jego wsypywaniem. Napełnienie kolby proszkiem odbywa się aż do osiągnięcia poziomu 20 cm³ . Masę proszku wsypanego określamy jako różnicę ciężaru proszku przed wsypaniem do kolby a pozostałością czyli częścią nie wsypaną. Jego objętość absolutna V_a= 20 cm² .

m_p= 467 g

m_k= 414 g

V= 20 cm³

ρ= 53/20= 2,65 [g/cm³]

Badana przez nas próbka posiadała gęstość wynoszącą 2,65 g/cm³

3. Oznaczenie gęstości objętościowej (pozornej) na bryłach nieregularnych

Gęstość objętościowa- w przypadku brył nieregularnych, oznaczana jest poprzez stosunek ich masy w stanie suchym do objętości. Objętość obliczamy za pomocą ważenia hydrostatycznego próbek nasączonych wodą.

Obliczamy gęstość próbki o nieregularnych kształtach więc należy wpierw zważyć próbkę w stanie suchym. Następnie zważoną próbkę zanurzamy do naczynia z woda na okres 24 godzin, w celu wyznaczenia objętości próbki wykonujemy ważenie próbki nasączonej wodą ważąc ją w powietrzu oraz wykonując tą samą czynność zanurzając próbkę w naczyniu z wodą i w nim wykonując ważenie. Ważeniem hydrostatycznym nazywamy czynność polegającą na ważeniu próbek w wodzie.

	I	II	III
Pp	48*50,7	50*50	51,9*51,6	[mm]
h	51,67	52	51,8	[mm]
m	318	330	343	[g]
mn	304	233	308	[g]
ms	282	214	284	[g]
mH	164	124	165	[g]

m_s - masa próbki suchej

m_h - masa na wadze hydrostatycznej

V_I =
,

V_II= 109 cm³

V_III= 143 cm³

V= 131 cm³

gdzie ρ_w = 1 [g/cm³] - gęstość wody

Obliczamy gęstość objętościową badanej próbki o kształcie nieregularnym:

Badana próbka posiada gęstość objętościową wynoszącą ρ = 1,99 g/cm³

4. Oznaczanie gęstości objętościowej na bryłach regularnych

Gęstość objętościowa- jest masą jednostki materiału w jednostce objętości wraz z zawartymi w niej porami.

Badanie przeprowadzamy na próbce sześciennej. W celu uniknięcia niedokładności objętość próbki obliczyliśmy z średniej wysokości próbki pomnożonej przez średnią z powierzchni górnej i dolnej. W celu dokładnego pomiaru gabarytów próbki używamy suwmiarki. Masa próbki wynosi 284 g <wartość z zadania nr 3>

Obliczamy średnią wysokość:

h₁ = 5,12 cm - wysokość wzdłuż środka pierwszej powierzchni bocznej

h₂ = 5,2 cm - wysokość wzdłuż środka drugiej powierzchni bocznej

h₃ = 5,22 cm - wysokość wzdłuż środka trzeciej powierzchni bocznej

h₄ = 5,13 cm - wysokość wzdłuż środka czwartej powierzchni bocznej

h_śr =

Obliczamy średnią z powierzchni górnej i dolnej:

F = 4,8 * 5,07 = 24,336 cm²

Obliczamy objętość próbki:

V = F * h = 24,336 * 5,03 = 125,817 cm³

Obliczamy gęstość objętościową badanej próbki:

,

gdzie: m = 282g- masa próbki <wartość z zadania nr 3

Badana próbka posiada gęstość wynoszącą 2,241 g/cm³

5. Obliczanie szczelności i porowatości badanego kamienia

Szczelność - jest to część jednostki materiału, którą zajmuje zwarta masa. Obliczamy ją z ilorazu gęstości pozornej <objętościowej> w stosunku do gęstości. Wyrażana jest w procentach.

Do obliczenia posłużymy się danymi z poprzednich zadań:

- gęstość z zadania nr 2

- gęstość objętościowa z zadania nr 3

Szczelność badanego materiału kamiennego wynosi 75%

6. Oznaczanie nasiąkliwości masowej i objętościowej

Nasiąkliwość- jest to zdolność materiału do wchłaniania i utrzymywania cieczy przy ciśnieniu atmosferycznym. W zależności od rodzaju nasiąkliwości liczymy na dwa sposoby:

Nasiąkliwość masowa <N_m>:

Nm_I =

Nm_II= 8,87%

Nm_III=8,45%

Nm=8,37

m_n - masa próbki nasyconej wodą [g]

m_s - masa próbki suchej [g]

Nasiąkliwość masowa wyniosła 8,37%.

Nasiąkliwość objętościowa <No>:

No1 =

No2 = 17,4%

No3= 16,7%

No = (15,71+17,4+16,7)/3= 16,6%

m_n - masa próbki nasyconej wodą [g]

m_s - masa próbki suchej [g]

V_s - objętość próbki w stanie suchym [cm³]

Nasiąkliwość objętościowa wynosi 16,6%.

7. Badanie wytrzymałości na ściskanie:

Wytrzymałość - jest stosunkiem siły (ściskającej, zginającej, rozciągającej) niszczącej dana próbkę wyrażonej w kN do powierzchni próbki wyrażonej w cm², na którą ta siła działa.

Badanie wytrzymałości na ściskanie przeprowadzaliśmy na próbce sześciennej o wymiarze boku 5 cm. Próbkę umieściliśmy w prasie hydraulicznej i poddaliśmy ściskaniu. Wytrzymałość obliczamy ze stosunku siły niszczącej do średniej z powierzchni górnej i dolnej badanej próbki.

F_g = 5,11 * 5,30 = 27,083 cm² -powierzchnia górna

F_d = 5,28 * 5,06 = 26,7168 cm² -powierzchnia dolna

F =

Siła która spowodowała zniszczenie badanej próbki miała wartość P_c = 208 kN

Efektem zniszczenia próbki było powstanie wielu odłamków oraz dwóch stożków:

8. Oznaczanie ścieralności

Ścieralność- jest to zmniejszenia przez badaną probkę objętości, masy lub grubości pod wpływem czynników ścierających.

Badanie ścieralności materiałów kamiennych przeprowadzamy na suchych próbkach o wymiarach 7,1 x 7,1 x 7,1 cm. Przed przystąpieniem do ścierania próbki mierzymy w środkach krawędzi i waży. Następnie próbka umieszczamy w uchwycie aparatu zwanego tarczą Bohmego i obciąża ciężarem 30 kg. Badana próbka posiada powierzchnię 50 cm², a dociążenie jej masa 30 kg ma sprawić, że każdy cm2 próbki będzie dociskany do tarczy z siłą 0,6 kg/cm². Tarczę na całej długości ścierania posypuje się 20 gramami proszku ściernego elektrokorundowego, po czym uruchamia się tarczę. Po każdych 22 obrotach proszek wraz z startym materiałem zmiata się i nasypuje nową porcję świeżego proszku. Czynność tą powtarzamy po każdych 22 obrotach. Po 110 obrotach próbkę obracamy o kat 90⁰ i dalej kontynuuje ścieranie. Czynność tą powtarzamy 4-krotnie co 110 obrotów. Po 440 obrotach tarczy próbkę wyjmuje się z uchwytu i mierzy stratę masy. W Naszym przypadku ścieranie próbki trwało jeden cykl wymiany proszku ściernego czyli 22 obroty.

9. Badanie udarności

Udarność- jest to zdolność materiału na przenoszenie krótkotrwałych obciążeń dynamicznych. Wyrażona jest zazwyczaj ilością energii potrzebnej do zniszczenia próbki materiału.

Badanie udarności przeprowadzamy na sześciennej kostce o wymiarach 25 x 25 x 25 mm. Na próbkę o takich wymiarach spuszczamy z zwiększanych za każdym razem o 1 cm wysokości ciężarek o masie 2 kg. Obserwujemy próbkę. Jako miarę jej wytrzymałości na udarność podajemy wysokość z której spuszczona kulka powoduje zniszczenie próbki. W przypadku badanej przez Nas próbki zniszczenie nastąpiło na wysokości 12 cm. Pojawiło się ono w miejscu żyłki - próbka rozdzieliła się na dwie mniejsze wzdłuż żyłki. Możemy dojść do wniosku iż, niejednorodność struktury próbki miała wpływ na jej wytrzymałość. Ponieważ zniszczenie nastąpiło w miejscu w którym próbka była osłabiona, to doświadczenie przeprowadzamy dalej, obserwując zniszczenie które wystąpi na jednorodnej powierzchni. Po podniesieniu i opuszczeniu ciężarka z wysokości 15 cm nastąpiło zniszczenie próbki. Oznacza to iż, Nasza próbka wycięta z piaskowca posiadała udarność wynoszącą 15 cm.

10. Wapienie lekkie

• główny składnik węglan wapnia ( Ca Co₃)

• barwa biała, krzemowa

• ρ_o= 1600- 1800 kg/m³

• R_c= 10- 15 MPa

• N_m= 15%

• Ścieralność 2,0 cm

Zastosowanie:

Elementy zewnętrzne, materiał rzeźbiarski, elementy konstrukcyjne, ściany budynków gospodarczych i mieszkaniowych

Występowanie:

Okręg Kielecki- Pińczów

Okręg Lubelski- Kazimierz Dolny

---