Temat 14.2. Własności fiy.vc7.ne i
Przebieg zjawisk stanowiących przedmiot badań mechaniki górotworu zależy w dużej mierze od charakteru skał tworzących górotwór, a w szczególności od ich własności fizycznych, takich jak ciężar właściwy i objętościowy, porowatość, wodochłonność, plastyczność, oraz mechanicznych, jak wytrzymałość, twardość, zwięzłość, sprężystość. Własności te określa się za pomocą badań laboratoryjnych próbek (w postaci walców, kostek) odnośnych skał.
W tablicy 14.1 podano własności fizyczne i mechaniczne niektórych skał.
Tablica 14.1. Własności fizykomechaniczne niektórych skał
Rodzaj skały |
Ciężar właściwy N/cm3 |
Porowatość % |
Wytrzymałość na ściskanie kN/cm2 |
Piaskowiec |
0,026 - 0,028 |
2,5-11,12 |
2-15 |
Wapienie |
0.027 - 0.028 |
0.17-14.3 |
0.5-3.5 |
Dolomity |
0,027- 0,028 |
0,5 -13,4 |
do 13 |
Lupek piaszczysty |
0,024 - 0,032 |
3,6 -15,5 |
- |
Łupek węglowy |
0,021 |
17,98 |
1,0-5,6 |
Glina, tłusta piaszczysta |
0,025 |
44 - 47,0 |
- |
Iły zwarte |
0,022 - 0,026 |
5-50 |
- |
Muły, torfy |
- |
70-90 |
- |
Węgiel kamienny |
0,012-0,0158 |
5-25 |
0,2 - 2,1 |
Żwir |
0,025 - 0,028 |
35-40 |
- |
Sól kamienna |
0,028 - 0,029 |
1,3 - 22,4 |
2-4 |
Własności fizyczne. Odróżnia się ciężar właściwy i ciężar objętościowy.
Ciężar właściwy wyraża ciężar jednostki objętości skały jednorodnej (zbitej masy skalnej bez jakichkolwiek pustych przestrzeni) wyrażony w kN/m3.
Ciężar objętościowy jest to ciężar jednostki objętości skały w stanie naturalnym (tak jak występuje w naturze z porami i szczelinami) wyrażony w kN/m3.
Porowatość skały to obecność w skale pustych przestrzeni (pory, szczeliny). Mogą one być otwarte, czyli połączone między sobą i z środowiskiem otaczającym, mogą też być zamknięte, a więc nie mieć takich połączeń. Porowatość skał ma duże znaczenie dla gazonośności, wodonośności i wytrzymałości skały.
Wodonośność lub nasiąkliwość skał jest zdolnością wchłaniania i zatrzymywania wody przez skałę wskutek jej porowatości. Skały o porach większych otwartych przepuszczają wodę. Są to skały wodoprzepuszczalne. Niektóre skały o porach drobnych (gliny, lupki) po wchłonięciu pewnej ilości wody pęcznieją, (przez co pory zaciskają się) i wtedy stają się nieprzepuszczalne.