Опис приладів

Прилад СПВ-2 і його схема показані на рисунках 1.2 та 1.3 відповідно.

В зібраному стані прилад СПВ-2 містить (рис. 1.2) герметичну камеру, верхня частина І якої заповнена повітрям, а нижня ІІ – рідиною(водою).

Рисунок 1.2 – Загальний вигляд приладу СПВ-2	Рисунок 1.3 – Схема приладу СПВ-2

У верхній частині повітряної камери розміщений столик 15, на якому встановлюють стакан 4 і кришку камери 3. Кришка камери 3 гвинтом 1 відкидної скоби 2 через гумове ущільнення 6 притискається до столика 15 і герметизує камеру. Кран 7 служить для з’єднання повітряної камери з атмосферою.

У нижній частині повітряної камери розміщена скляна бюретка 8, об’ємом 10 см³, з нижньою 13 і верхньою 14 міткою, яка гумовою трубкою з’єднана зі скляним резервуаром для рідини 11, сильфоном 9 з гвинтом 10 і манометром 12.

Порядок виконання роботи

1. Готують взірці гірської породи, для чого висушують їх в сушильній камері протягом 1 – 1,5 год. при температурі 100 – 105С, охолоджують до кімнатної температури і нумерують.

2. Визначають загальний об’єм досліджуваного зразка.

а) При наявності зразка правильної форми визначення об’єму проводиться за його геометричними розмірами. Наприклад, для циліндричного зразка вимірюють висоту і діаметр зразка. Їх значення визначають як середні з чотирьох вимірів. Загальний об’єм зразка розраховують за формулою

(1.10)

де d – середній діаметр зразка;

h – середня висота зразка.

б) При роботі з сипучими породами досліджуваний матеріал засипають доверху в стакан 4. В цьому випадку в розрахункову формулу (1.5) замість V_зр підставляють значення внутрішнього об’єму стакана V_ст.

в) При роботі із взірцями неправильної форми їх об’єм визначають так.

В стакан 4 засипають шар дрібного, добре просіяного і просушеного піску. Досліджуваний взірець поміщають в стакан поверх піску, після чого вільний простір, що залишився, заповнюють доверху тим же піском. Постукавши легко по краю стакана, ставлять його на підставку електромагнітного вібратора, котрий вмикають на 20 с в мережу змінного струму. Після цього стакан знову заповнюють доверху піском. Надлишок піску над рівнем країв стакана зсувають металевою лінійкою. Потім пісок з породою висипають на сито. При цьому взірець породи залишається на ситі, а пісок висипається на підкладений листок паперу. Пісок засипають в мірний циліндр, кладуть на підставку включеного вібратора і через 20с визначають його об'єм V_п . Загальний об’єм зразка визначають як різницю між внутрішнім об’ємом склянки і об’ємом піску

V_зр=V_ст – V_п. (1.11)

3. Перевіряють прилад на герметичність. Для цього, помістивши в камеру декілька кульок, регулювальним диском 10 стискують повітря в камері 3 до 0,03 – 0,05 МПа. Якщо через 1−2 хв. тиск на манометрі не зменшується − прилад герметичний.

4. Кульки ( сумарним об’ємом близько 5 см³) поміщають в стакан 4. Стакан встановлюють на підставку 8 в камері 3. Гвинтом 1 герметизують камеру. Регулювальним диском 10 стискують сильфон 9 і підіймають рівень води в бюретці до нижньої мітки 13. При цьому кран 7 повинен бути відкритий – в системі зберігається атмосферний тиск.

Закривши кран 7, стискають сильфон, поки рівень води не досягне верхньої мітки 14. Стискання потрібно проводити якомога рівномірніше. Через 10−15 с манометром 17 вимірюють тиск в системі.

Обертаючи регулювальний диск 10, опускають рівень води нижче мітки 13, роблять запис в журналі, відкривають кран 7, відкручують гвинт 1, знімають камеру 3 для заміни зразка.

При виконанні досліду не можна підіймати рівень води вище верхньої мітки 14, а також допускати попадання повітря в систему.

5. Аналогічно п.3 повторюють досліди з еталонними кульками об’ємом близько 8см³, 11см³, 14см³, 17см³ .

6. За отриманими даними будують калібрувальну криву. На осі абсцис відкладають об’єм еталонів, розрахований за їх геометричними розмірами, На осі ординат – значення тиску манометра.

7. Досліджуваний взірець поміщають в стакан 4 приладу і проводять з ним дослід аналогічно п.4.

8 Ретельно подрібнивши зразок, поміщають його в стакан 4 приладу і проводять дослід аналогічно п.4 .

9. За отриманими при виконанні п.7 і п.8 значеннями тиску на манометрі по калібрувальній кривій знаходять об’єм V_зр^* зразка породи, непроникного для повітря і об’єм V_ск скелета породи в зразку.

Оскільки об’єм пор, які з’єднані між собою V_{0 =} V_зр – V_зр^*, то згідно (1.1), відкриту пористість знаходять за формулою

П_відк= [(V_зр – V_зр^*)/V_зр] 100%. (1.12)

Загальну пористість визначають за формулою

П_заг= [(V_зр – V_ск) /V_зр]100% , (1.13)

За формулами(1.7) і (1.9) визначають об’ємну і питому масу породи.