Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Звіт практика матеріалознавство.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
12.04 Mб
Скачать

Дослід 3.Визначення морозостійкості

Зовнішній вигляд і водовбирання породи можуть характеризувати її морозостійкість. Більш тверда порода з переважаючим вмістом кварциту, кремнію та інших твердих мінералів є більш стійкою до атмосферних і температурних впливів. Підвищений вміст слюди свідчить про недостатню морозостій2кість. Також небажаним є присутність у природі піриту (кристали-куби з латунно- жовтим кольором; при дії соляної кислоти пірит виділяє сірководень).

Зовнішні ознаки, які характеризують низьку морозостійкість: наявність тріщин з рівними, зазубленими краями; неоднорідна крупнозерниста будова;наявність бурих плям на поверхні (для діоритів, габро і базальтів), несвіжий злам і тьмяний блиск кристалів на зразках; поверхневе лущення, розшаровуваність і наявність крихких включень (для вапняків).

Високе водовбирання (більше5-6%) вказує на зниження морозостійкості внаслідок наявності тріщин у породі. Про морозостійкість можна також судити: по міцності, по результатах висушування.

Для прискореного визначення морозостійкості необхідно взяти 10 шматків породи масою приблизно 100г кожний, помістити їх на 1 добу в насичений розчин сірчанокислотного натрію, після чого підсушили при 100-110оС, охолодити до кімнатної температури і знову занурити у розчин на 4 год. Це повторити 5 раз. Для отримання насиченого розчину сірчаного натрію беруть 300г безводного натрію, розчиняють його в 1лпідігрітої води, охолоджують отриманий розчин до кімнатної температури і дають відстоятися протягом 2 діб.

Дослід4. Визначення міцності

Твердість є показником міцності. В польових умовах її визначають за шкалою Мооса(таб.1.1).

Таблиця 1.1. Показники твердості за шкалою Мооса для різних породоутворюючих матеріалів.

Породоутворюючі мареріали

Бал

Шкала Мооса

Підручні матеріали

Коалін

1

Грифель м’якого олівця

Тальк

1

2м-3м

слюда

1,5-2,5

Гіпс

2

Ніготь людини

Кам’яна сіль

2,5

Мармур

3

1,2,3 і 5 – копійкова монета

Плавиковий шпат

4

10,15,20-копійкова монета

Апатит

5

Рогова обманка

5

Скло віконне

Пірит

5,5-6

Стальний ніж середньої якості

Польвий шпат

6

Кварц

7

Напильник, стальна голка

Корунд

9

Склоріз звичайний

Алмаз

10

Склоріз алмазний

Якщо мінерали цієї шкали відсутні, можна скористатися стальною голкою, твердість якої приймають 5. Гірські породи, твердість яких 5 і вище, досить міцні і допускаються у будівництві. Породи з твердістю 3 і нижче без стандартних випробувань застосовувати в будівництві не дозволяються.

Про міцність кам’яної породи можна судити і по її розколюванню під ударом молотка чи кувалди. Для проби на міцність зразок каменю біля 200см3 (приблизно 6*6*6см) одним-двома ударами молотка чи кувалди розколюють на щебінь.

При значному водовбиранні, які проходить швидко, структура зразка порушена і порода має підвищену пористість. Міжводовбиранням і міцністю природних кам’яних матеріалів існує зв’язок (табл. 1.2).

Таблиця 1.2.

Граніти

Вапняки і доломіти

Водовбирання, %

Границя міцності настиск, МПа

Водовбирання,%

Границя міцності на стиск, МПа

0,2

120

0,5

~200

0,4

90-110

1

170-200

0,6

70-90

2

130-170

0,8

60-70

3

100-130

1

50-60

4

70-100

1

50

5

50-70

6

<50

7-8

<15

Середня густина в деяких випадках також може бути пов’язана з міцністю. Міцність вапняків зростає із зростанням їх густини (табл.1.3.).

Таблиця 1.3. Дані для орієнтованого визначення границі міцності на стиск різних вапняків.

Середня густина, кг/м3

Границя міцності на стиск (МПа) для:

Середня густина, кг/м3

Границя міцності на стиск (МПа) для:

Однорідного щільного вапняку

Неоднорідного вапняку

Однорідного щільного вапняку

Неоднорідного вапняку

1

2

3

4

5

6

1900

-

10-20

2400

70-120

35-50

2000

40-50

15-25

2500

90-160

80-150

2200

45-70

25-35

2700

130-200

-

Найбільш достовірною визначають міцність по сумі випробовувань голкою, краплиною води чи чорнил, ударом молотка і зовнішнім оглядом. Отримані дані звірять з даними табл.1.4.

Таблиця 1.4. Структурна характеристика, твердість і середня густина для різних гірських порід.

Порода

Структура і її будова

Найбільш поширений колір

Твердість по шкалі Мооса

1

2

3

4

Граніт

А.Міцні і тверді породи. Крупно- і середньозерниста структура із видимими частинами слюди, будова масивна

Сірий, іноді жовтуватий або червонуватий

Т=6…7

=2600

(2.6)

Діорит

Середньо- і дрібнозерниста структура, будова масивна

Від темно-зеленого до чорно-зеленого

Т=6

=2800

(2,8)

Базальт

Дуже дрібнозерниста структура, будова масивна

Чорний із сірувато-тьмяним відливом

Т=7…8

=3000

(3)

Діабаз

Дрібнозерниста структура,будова масивна

Темно-сірий, можливо зеленувато-сірий

Т≈6

=3000

(3)

Андезит

Дрібнозерниста структура з вкрапленнями вулканічного скла, будова масивна

Зеленувато-сіруватий

Т=6…7

=2200

(2,2)

Вапняки щільні

Б. Менш міцні і менш тверді породи. Землиста аморфно-кристалічна структура, найчастіше шарувата, бувають забруднення вкрапленнями глини

Сірий з кремуватим, жовтуватим або оранжевим відтінком

Т=3…5

=2400-2600

(2,4-2,6,)

Вапняки пухкі

Аморфно-кристалічна пориста (іноді ніздрювата структура) будова шарувата

Сірий або білий з жовтуватим відтінком

Т=2…3

=1300-1800

(1,3-1,8)

Сланці

Найчастіше аморфна, рідше дрібнозерниста структура, будова тонкошарувата, шари легко відділяються один від одного

Найчастіше чорний, темно-зелений або бурий

Т=2…3 (кременисті до Т=5…6)

=2600-2700

(2,6-2,7)

Мармури

Дрібнозерниста структура, будова масивна

Різноманітний, але обовязково з візерунками, прошарками і прожилками

Т=4

=2600-2900

(2,6-2,9)