Fizyka górotworu	Temat: Oznaczenie szybkości rozmakania i szybkości pęcznienia skał	data wykonania: 10.X.2000
Wydział Górniczy kier. budownictwo gr I	wykonanie: Sebastian Napieraj Robert Cyrkowicz	Ocena:

Rodzaj skały	Łupek kaolinitowo - ilitowy		Piasek gliniasty
Szybkość pęcznienia dla próbki nr	1		2
m3 - masa próbki w powietrzu [g]	35		35,09
m1 - masa próbki w wodzie [g]	19,12		19,12
masa próbki po czasie τ	[co 1min]		[co 0,5min]
m2	1	19,1	0,5	19,1
m3	2	19,09	1	4
m4	3	19,45	1,5	2,34
m5	4	18,6	2	2,02
m6	5	18,29	2,5	1,87
m7	6	18,3*	3	1,83
m8	7	17,97	3,5	1,77
m9	8	17,94	4	1,76
m10	9	17,9	4,5	1,73
m11	10	17,6	5	1,7
m12	11	16,2	5,5	1,69
m13	12	16	6	1,65
m14	13	15,9	6,5	1,63
m15	14	15,78	7	1,61
m16	15	15,3*	7,5	1,6
m17	16	15,06	8	1,58*
m18	17	14,84	8,5	1,5
m19	18	14,4	9	1,5
m20	19	14,08*	9,5	1,5
m21	20	14,04	10	1,5
m22	21	13,15	10,5	1,05*
m23	22	13,05	11	0,88
m24	23	12,6	11,5	0,73
m25	24	12,2	12	0,71
m26	25	11,76	12,5	0,31*
m27	26	11,12	13	0,25
m28	27	10,7	13,5	0,24
m29	28	10,47
m30	29	9,54
m31	30	7,7*
m32	31	7,3
m33	32	6,89
m34	33	6,48
m35	34	5,69
m36	35	4,2
m37	36	4,1
mp- masa początkowa próbki w wodzie	19,12		19,12
mk - masa końcowa próbki w wodzie	4,1		0,24
τp- czas działania wody dla uzyskania masy mp	0		0
τk - czas działania wody dla uzyskania masy mk	36		13,5
Vpęczn. - szybkość pęcznienia próbki [g/s]	-41,72		-139,85

* - po poruszeniu

“Zdolność skał do zwiększania swojej objętości przy nasyceniu wodą nazywa się pęcznieniem”

Pęcznienie charakteryzujemy:

- wsp. pęcznienia

- wilgotnością po spęcznieniu

- ciśnieniem pęcznienia

„Zdolność skał do utraty spójności i przeobrażania się w pulchną masę z częściowym lub pełnym zanikiem nośności pod wpływem wody stojącej nazywa się rozmakalnością”

Rozmakalność charakteryzujemy:

• czasem rozmakania

• stratą ciężaru

• charakterem rozmakania

Opracowanie wyników

V_pęczn. - odczytywany z wykresu to -38,88 [g/s], nie jest to duża różnica w porównaniu z wynikami obliczeniowymi, co związane jest ze stałym ubytkiem masy w czasie. V_pęczn. obliczane z wykresu zostało w zakresie 11<τ<29, gdzie τ mierzone co [1 min.] oraz 10<m<17, gdzie m mierzone w [g]. Wyniki nie mogą jednak odzwierciedlać prawdziwych własności skał/gruntów, gdyż do przeprowadzenia ich mieliśmy zbyt mało czasu. Fakt ten powodował to iż, aby zaobserwować zjawisko pęcznienia musieliśmy potrząsać koszyczkiem, gdyż w przeciągu długiego czasu waga nie zmieniała się. Potrząsanie koszyczkiem powodowało jednak utratę masy próbki, gdyż ziarna materiału przechodziły przez siatkę koszyczka. Wyniki tego ćwiczenia należałoby zakwalifikować raczej jako zachowanie się skały pod wpływem wody będącej w ruchu, czyli rozmywania.

V_pęczn - odczytywany z wykresu to -6,5 [g/s]. Duża różnica wyników spowodowana jest bardzo dynamicznym przebiegiem procesu w pierwszych minutach. V_pęczn obliczone zostało w zakresie 2<τ<10, gdzie τ mierzone co [0,5 min] oraz 1,5<m<2,02, gdzie m mierzone w [g]. Tak jak w poprzednim przykładzie wyniki nie odzwierciedlają własności gruntu/skały gdyż po włożeniu próbki do koszyczka połowa sama przeniknęła przez koszyczek. Po przeprowadzeniu tego ćwiczenia dochodzimy do wniosku, iż należałoby używać albo gęstrzej siatki albo gruntu o grubszej frakcji.

Po przeprowadzeniu obydwu ćwiczeń zaobserwowaliśmy wiele ciekawych własności gruntu tj. zależność szybkości pęcznienia (rozmakania, rozmywania) od frakcji gruntu, tzn. im w gruncie więcej cząstek ilastych powodujących zwiększenie sił kochezji, tym grunt/skała jest bardziej odporny na działanie wody. W praktyce nie przekreśla to jednak własności piasku, który jest świetnym materiałem na różnego rodzaju podsypki, dreny itp. Nie mogliśmy jednak porównać ich z wynikami tablicowymi, lecz unaoczniło nam to wiele niebezpieczeństw, które może spowodować woda w gruncie. Pochodnym spostrzeżeniem może być dobór wielkości oczek siatki zabezpieczającej np. wykop lub tunel w zależności od frakcji gruntu. Pośrednio badane było także rozmakanie, lecz nie można było zaobserwować tego procesu ze względu na rodzaj koszyczka (nie umożliwiał obserwacji najważniejszego parametru czyli charakteru rozmakania). Badanie rozmakania nie było możliwe także ze względu na przeszkody natury technicznej (niemożliwe jest zawieszenie większości gruntów na nitce, lub zaraz po zawieszeniu próbka rozpada się nie dając możliwości zaobserwowania rodzaju rozmakania).

3

---