Методы определения пористости

. Определение общей пористости методом расчета

Пористостью горных пород называют общий объем пор в единице объема породы. Поры могут быть взаимосвязанными - открытыми (поры сообщаются друг с другом) и изолированными - закрытыми (поры не сообщаются между собой).

Общая пористость породы равна суммарному объему открытых и закрытых пор. Общую пористость в долях единицы или в процентах вычисляют главным образом по данным плотности ( удельного веса) r м и плотности скелета породы r _ск. По следующей формуле:

n = r_m -r_ck / r_m = 1- r_ck/ r_m$

Определение открытой пористости методом керосинонасыщения

Открытую пористость скальных и полускальных пород можно определять методом насыщения их какой-либо жидкостью. В качестве жидкости обычно используют чистый отфильтрованный керосин, так как он хорошо смачивает породы и легко проникают в поры. Кроме того, керосин почти не летуч и не вызывает разрушения погружаемых в него слабосцементированных образцов.

Оборудование для определения пористости этим методом необходимо то же, которое используют при определении плотности (объемной массы) горных пород методом гидростатического взвешивания плюс вакуумный шкаф.

Образец горной породы высушивают в сушильном шкафу при температуре 100-105^оС до постоянной массы, взвешивают на технических весах с точностью до 0.01 г, получают массу m.

Высушенные образцы и отдельно керосин помещают под вакуум на 30 мин.- 1 час. Затем образцы заливают керосином и для полного насыщения вновь вакуумируют в течение 2-4 час. В зависимости от проницаемости породы. Затем каждый образец после насыщения обвязывают ниткой и взвешивают на гидростатических весах в керосине, получают массу образца в керосине m₁. Образец вынимают из керосина, промокают фильтрованной бумагой, взвешивают на воздухе, получают массу m₂. Величину открытой пористости вычисляют по формуле:

n_откр. = m₂ - m / m₂ - m₁;

Открытая пористость равна объему керосина, пошедшего на насыщение образца. Зная общую и открытую пористость, легко вычислить закрытую пористость.

Определение влажности горных пород

Из середины пробы берут навеску горной породы не менее 15 г и помещают в заранее высушенный, взвешенный и пронумерованный бокс с крышкой и взвешивают на лабораторных весах с точностью до 0.01 г. После взвешивания бокс с приоткрытой крышкой ставят в сушильный шкаф для высушивания породы при температуре 100-105^оС до постоянной массы. Первое взвешивание производят через пять часов, второе и последующее через 1-2 часа. Перед каждым взвешиванием бюкс с породой, вынутый из сушильного шкафа, помещают в эксикатор с хлористым кальцием для охлаждения. За результаты взвешивания следует принимать наименьшую массу породы с бюксой. Разность массы породы до высушивания и после, отнесенная к массе абсолютно сухой породы и умноженная на 100, составляют влажность в процентах.

Влажность породы W в % вычисляют по формуле:

W = (m₁ - m_{o /}m_o-m)· 100,

где m - масса бюксы с крышкой, г;

m_o - масса высушенной породы с массой бюксы к крышкой, г;

m₁ - масса влажной породы с массой бюксы с крышкой, г;

Погрешность вычисления влажности должна быть в пределах 0.1%. Для каждого образца породы следует производить не менее двух параллельных определений влажности. При расхождении результатов двух параллельных определений более чем на 10% от определяемой величины количество определений необходимо увеличить до 3-х и более.

Влажность образца следует вычислять как среднее арифметическое результатов параллельных определений.