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.