9 „Rocks“ indekso ypatybės

Šiame straipsnyje apžvelgiamos devynios uolienų indekso savybės. Savybės yra šios: - 1. Specifinis sunkumas 2. Drėgmės kiekis 3. Saturation Moisture Content (MC) sėj. 4. Poringumas 5. Permeabilumas 6. Hidraulinis laidumas 7. Paisymo koeficientas 8. Rebound Number 9. Uniaxial (arba Unconfined) Compressive Strength.

Indekso ypatybė # 1. Specifinis sunkumas:

(i) Sausas matinis specifinis sunkumas (S b ):

Tai galima nustatyti dviem būdais, priklausomai nuo uolienos ėminio poringumo.

a) Aukštesnio poringumo akmenims (> 10%):

Šis bandymas naudojamas daugeliui nuosėdų uolienų ir labai atsparių klampių ir metamorfinių uolienų.

Uolienos mėginys džiovinamas 12 valandų 105 ° C temperatūroje ir pasveriamas (W 1 ). Tada akmens mėginys iš karto padengiamas parafino vaistu ar kita medžiaga, kurios tankis (y p ) yra žinomas. Vaško sluoksnis atšaldomas ir mėginys pasveriamas (W 2 )

Parafino vaško svoris = W p = W 2 - W 1

Po to matuojamas vandens kiekis (V), išstumtas iš mėginio.

b) Mažesnio poringumo akmenims (<10%):

Šis bandymas atliekamas gerai sutankintoms arba cementuotoms nuosėdinėms uoloms, visiems šviežiams ir metamorfiniams akmenims. Naudojamas vaikščiojimo balansas. Mėginys suspenduojamas ore ir pasveriamas (VV). Jis panardinamas į vandenį ir pasveriamas dar kartą (W 2 ). Tada S b = W 1 / W 1 - W 2

(ii) sočiųjų matomų specifinių sunkumų (S b (sat) ):

Jei prisotintas drėgmės kiekis (MC) ir jo sausas tariamasis savitasis tankis (S b ) yra žinomas,

(iii) Kietasis mineralinis grūdų specifinis svoris (S s ):

1. Džiovinkite tankį buteliuką ir kamštį 105 ° C temperatūroje ir pasverkite (W 1 ).

2. Rokas sutraiškomas iki akies dydžio, lygus roko dydžiui. Mėginys turi būti išdžiovintas (105 ° C temperatūroje 4 valandas) ir supilamas į tankio buteliuką (apie 1/3 pilno) ir pasveriamas (W 2 ).

3. Į tankio butelį įpilamas distiliuotas vanduo, kol bus padengtas uolienų miltelių pavyzdys. Tada tankis butelis dedamas į eksikatorių, kuris yra lėtai išsiurbiamas oru.

4. Atleiskite vakuumą ir švelniai vibruokite buteliuką. Pakartokite 3 ir 4, kol iš mėginio nebebus oro.

5. Užpildykite tankio butelį distiliuotu vandeniu, užkimškite kamščiu ir laikykite pastovioje temperatūroje vonioje 1 valandą, įpilant vandens į butelį, jei sumažėja mūsų tūris.

6. Nuvalykite uždarytą tankio butelį ir pasverkite (W 3 ). Ištuštinkite, išvalykite ir užpildykite buteliuką distiliuotu vandeniu ir palaikykite pastovią temperatūrą 1 valandą. Tada nuvalykite švarią ir vėl pasverkite (W 4 ).

Kiekvienam mėginiui turėtų būti atliekami du nustatymai, o rezultatai vidutiniškai apskaičiuojami.

Indekso nuosavybė # 2. Drėgmės turinys:

Norint nustatyti drėgmės kiekį (MC), akmens mėginys pasveriamas iš karto, kai jis pašalinamas iš sandariosios talpyklos (W 1 ), ty plastikinis maišelis. Akmens mėginys džiovinamas iki pastovios masės orkaitėje 105 ° C temperatūroje 12 valandų. Atvėsinama eksikatoriuje ir vėl pasveriama (W 2 ). Tada

Indekso nuosavybė # 3. Saturation Moisture Content (MC) sėdėjo :

Jei mėginio drėgmės kiekis jau nustatomas, žinome, kad mėginys yra sausas (W 2 ). Mėginys įdedamas į vielos krepšį ir 12 valandų panardinkite į vandenį. Po paviršinio džiovinimo nuimkite ir pasverkite (W 3 ).

Indekso nuosavybė # 4. Poringumas:

Poringumas (n) yra tūrio tūrio santykis dirvožemyje arba uolienoje iki bendro tūrio., Jei V v = Tuščių tūris ir V = Bendras tūris

Jis išreiškiamas dešimtainės dalies arba procentais. Akmenyse vidutiniškai yra 10%, 5% - mažas, 15% ar daugiau. Ne visi akmenų akmenys yra tarpusavyje susiję ir prieinami skverbiamiems skysčiams. Pavyzdžiui, pemzos yra labai akytas uoliena, kurios poros nėra tarpusavyje susijusios. Daugelis gumbų ir aukšto lygio metamorfinių uolienų turi labai mažų įtrūkimų arba mikro lūžių, kurie nėra tarpusavyje susiję.

Efektyvus poringumas - tai tarpusavyje sujungtų tuštumų tūrio santykis su visu akmens tūrio kiekiu. Akmenyse esančios dumbliai paprastai yra dviejų tipų, būtent pirminių tuščių (porų) tarp klastinių uolienų fragmentų ir antrinių tuštumų, atsiradusių vėliau suskaidant ar chemiškai atspariu oru.

Pirmasis yra būdingas visai akmens masei ir jos poringumui griežtai apibrėžiant. Antrasis priklauso nuo vėlesnės uolos istorijos ir yra labai įvairus roko kūno viduje. Kai kurių paprastųjų uolienų tikrosios poringumo vertės pateiktos 2 lentelėje.

Įvairūs veiksniai, lemiantys nuosėdų ir dirvožemio poringumą, yra šie:

a) Cementavimo laipsnis (ty, kiek porų plotas pakeičiamas cementu) ir perkristalinimo laipsnis vietose, kur grūdai liečiasi. Abi jos įtakoja akmens laidojimo amžius ir istorija.

b) Grūdų dydžio kitimas Kadangi smulkūs grūdai gali užpildyti tuštumus tarp didesnių grūdų, nuosėdos, kurių grūdų dydis labai skiriasi (gerai suskirstytos nuosėdos), yra mažesnės nei mažai suskirstytos nuosėdos.

c) Grūdų įpakavimas Jei grūdai yra sferiniai, pakuotėje gali būti 26–47% porų. Laisesnė pakuotė yra mažiau stabilus grūdų išdėstymas, o perėjimas nuo stabilesnio išdėstymo sumažins poringumą ir gali paskatinti vandenį iš nuosėdų.

d) Grūdų forma Kadangi kampinės juostos, tokios kaip molio mineralai, dažnai sudaro tiltus tarp kitų grūdų, kurie juos atskiria ir taip padidina poringumą.

Kristalinėje kalkakmenyje tuščia erdvė yra daugiausia antrinė ir ją reguliuoja fosilijų ir pakratų plokštumų buvimas, išplaunant karbonatą ir pakartotinai nusodinant rūgštinį požeminį vandenį, ir smulkinant tiek dideliu, tiek mažu mastu. Dėl laipsniško išplovimo, tuščia erdvė paprastai didėja laikui bėgant ir gali atsirasti urvų.

Indekso ypatybė # 5. Pralaidumas:

Pralaidumas, k (matmuo L 2 ) - tai paprastas srauto per akmenį ar dirvožemį matas, nepriklausomai nuo skysčio savybių. Jis yra susijęs su lygtimi K hidrauliniu laidumu

kur,

ρ = tankis

µ = dinaminė klampumas

ir g = pagreitis dėl gravitacijos

Pralaidumo vienetas yra drąsa, kuri yra maždaug 10–8 cm 2 .

Daugelio bendrų uolų pralaidumas yra vienas ar du dydžiai mažesni nei drąsos ir paprastai išreiškiami milidarais.

Pagrindinis veiksnys, kontroliuojantis pralaidumą, yra tuštumų dydis, nes jei tuštumai yra mažesni, tuo didesnis bus vandens paviršiaus paviršius su kietu mineralu ir didesnis yra srautas ribojančios kapiliarinės jėgos.

Laisvos dirvožemio pralaidumas padidėja ( 2 skersmuo) iš grūdų. Srautas taip pat vyksta per antrinius tuštumus, tokius kaip sąnariai, o šio pobūdžio uolienos yra vadinamos persmelkiančiomis, o pralaidžios.

Indekso nuosavybė # 6. Hidraulinis laidumas:

Hidraulinis laidumas K - tai vandens srauto per dirvožemį arba uolą lengvumas pagal tam tikrą hidraulinį gradientą. Hidraulinis laidumas (matmenys LT -1 ) yra susijęs su uolienų indekso savybės pralaidumu k, taip pat su skysčio (vandens) klampumu ir tankiu. Tai nėra roko indekso nuosavybė. Ji turi greičio matmenį ir dažnai išreiškiama metrais per dieną.

Tipinės dirvožemio vertės yra:

Moliai: nuo 0 iki 1 m per dieną

Smėlis: nuo 10 iki 260 m per dieną

Žvyras: iki 300 m per dieną

Indekso nuosavybė # 7. Paisymo koeficientas:

Paisymo koeficientas yra mėginio, kuris iš pradžių buvo išdžiovintas ore, ilgio pokytis, po to mirkomas vandenyje, kol jis visiškai prisotintas. Jis išreiškiamas originalių (sausų) ir galutinių (sočiųjų) ilgių santykiu. Šis patinimas yra susijęs su ekspansyvaus molio mineralų kiekiu uoloje.

Indekso nuosavybė # 8. Atkūrimo numeris:

Atkūrimo numeris (R) matuojamas naudojant Schmidt betono bandymo plaktuką ir naudojamas uolienų stiprumui in situ įvertinti. Plaktuko atsitraukimo aukštis yra išreiškiamas kaip plaktuko masės priekinio važiavimo atstumo procentas.

Indekso ypatybė # 9. Vienašalis (arba neprisijungęs) glaudinamasis stiprumas:

Prieš nustatant uolienos bandinio stiprumą, būtina, kad uolienos mėginys būtų tinkamai paruoštas.

Gali būti priimta ši procedūra:

a) pavyzdžio dydis ir forma:

Cilindriniai bandiniai paimami iš lauko akmens masės, naudojant EX (22 mm diapazoną), AX (28 mm) arba BX (41 mm) tuščiavidurius šerdelius arba iš rankinio mėginio laboratorijoje, naudojant 25, 38 arba 63 mm diafragmos. Svarbus šerdies santykis (ilgis: skersmuo) turi būti didesnis nei 2. Viršutinė ir apatinė šerdies paviršiai turi būti lygūs, lygiagrečiai vienas kitam ir stačiu kampu į šerdies ilgį.

b) Bandymo metodas:

Paruošta šerdis su plokščiais galais yra tarp dviejų plokštelių. Kompresijos greitis gali būti 0, 7 N / mm 2 per sekundę. (streso kontrolė) ir 1 mm per minutę. (valdoma deformacija). Vieniašis arba nekonfigūruotas suspaudimo stipris matuojamas N / mm 2 .

Kiekvieno roko vieneto bandiniai turi būti išbandyti.

Kadangi vienos uolienos vieneto stiprumo skirtumai gali atsirasti dėl šių sąlygų:

i) sudedamųjų mineralų savybės, ypač jų diržai, skilimo buvimas ir jų pakitimo laipsniai.

ii) bet kokių ertmių buvimas ir forma uolose ir ar šios tuštumos yra užpildytos vandeniu.

iii) mineralinių grūdų pririšimo pobūdis.