Главная страница
Навигация по странице:

  • Химически связанная вода

  • Физически связанная вода

  • Массовая влажность породы

  • Последовательность определения

  • Практика физика горных пород каз. 1 практика ФГП. Практическая работа 1 определение влажности горных пород


    Скачать 179.55 Kb.
    НазваниеПрактическая работа 1 определение влажности горных пород
    АнкорПрактика физика горных пород каз
    Дата09.10.2020
    Размер179.55 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файла1 практика ФГП.docx
    ТипПрактическая работа
    #58004

    Подборка по базе: Лабораторная работа №1 интегрированная среда разработки c++ buil, Дискретная математика. Расчетная работа.odt, Лабораторная работа №5.docx, Курсовая работа по экономике организации.docx, Рейтинговая контрольная работа №1.docx, рем работа 3 .docx, Расчетная работа.docx, КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА.docx, Лабораторная работа 7.docx, Зачетная работа_History, Brass and Precious Metals_Курносенко М.

    Практическая работа №1
    ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД
    Цель работы: ознакомление с методикой практического определения влажности горных пород.
    Общие сведения

    Влажность горных пород является функциональной характеристикой, которая определяется внешними условиями среды, а также величиной и характером пористости породы, ее структурно-текстурными особенностями.

    Чтобы исключить влияние влажности, определение физических свойств пород выполняют на воздушно-сухих образцах. В связи с этим влажность не фигурирует в классификации основных физических свойств пород. Тем не менее, в некоторых случаях может потребоваться значение величины влажности и возможных пределов ее изменения, поскольку она может оказывать весьма существенное влияние на некоторые свойства пород, например электрические, и выяснение степени этого влияния во многих случаях представляет интерес.

    Наличие пор и трещин в породах предопределяет возможность их заполнения различными жидкостями и газами. Наиболее часто горные породы бывают насыщены водой, которая может содержаться в них и разном виде.

    В горных породах различают химически связанную, физически связанную и свободную воду.

    Химически связанная вода – вода, входящая в состав кристаллической решетки минералов (например, гипса CaSO4·2H2O). Удаление такой воды приводит к разрушению минерала, превращая его в другое – безводное состояние. Наличие в породе химически связанной воды проявляется только при ее нагревании. Она обусловливает изменение свойств породы при высоких температурах.

    Физически связанная вода – вода, связанная молекулярными силами притяжения с твердыми частицами породы, обволакивая их в виде пленки. Физически (прочно) связанная вода не перемещается в породах. Она удаляется из породы только при нагревании свыше 105-110°С.

    Свободная вода – может находиться в виде капиллярной воды, удерживаемой в мелких порах силами капиллярного поднятия, и в виде гравитационной воды, заполняющей крупные поры и передвигающейся в породах под действием силы тяжести.

    В зависимости от минерального, гранулометрческого состава пород и формы частиц соотношение количества различных видов воды в породе может быть разным.

    Для количественной оценки содержания воды в породах наибольшее распространение получил показатель – массовая влажность.

    Массовая влажность породы W – отношение массы воды, содержащейся в образце и удаленной высушиванием его при 100-105°С, к массе образца в сухом состоянии, выраженное в долях единицы или процентах



    где Мв– масса образца влажной породы;

    Мс– масса образца породы, высушенной при температуре 100-105°С.

    Иногда содержание воды оценивается показателем объемная влажность – отношение объема воды, содержащейся в породе, к объему всей породы, выраженное в долях единицы или процентах.
    а) Определение естественной (общей) влажности

    Естественная влажность Wе– относительное количество воды, которое содержится в породе в ее естественном залегании.

    Для определения влажности горных пород, в том числе и естественной, широко применяется термостатный метод.

    Для определения влажности термостатным методом образец выдерживают до постоянной массы в сушильном шкафу при 100-105°С, что достигается многократным высушиванием с последующим взвешиванием его. Образец считается доведенным до постоянной массы, если относительные расхождения между двумя последующими взвешиваниями не превышают трехкратной ошибки взвешивания.

    Первичное высушивание глинистых и торфяных пород проводят в течение 4–5 часов, песчаных и крупнообломочных – 1–2 ч, второе и последующие – от 0,5 до 2 ч.

    Величину навески пробы устанавливают с учетом размеров зерен породы. Для торфов, глин, суглинков и супесей с размерами зерен до 2 мм навеска пробы должна быть не менее 5–10 г, для песков – 25 г, а для пород, содержащих отдельные зерна размером 2–20 мм, навески должны быть не менее 200 г. Для гравия с размером зерен 2–20 мм величина навеска должна быть не менее 1000 г, для гальки с размером зерен 20–40 и 40–70 мм величина навески соответственно – 2000 и 3000 г.

    Аппаратура: сушильный шкаф с автоматическим терморегулятором и контактным термометром; плотно закрывающиеся крышечками сосуды соответствующей емкости, например бюксы; весы соответствующей допустимой нагрузки; эксикаторы с обезвоженным хлористым кальцием; щипцы; шпатель.
    Последовательность определения

    1. В заранее взвешенный сосуд с крышкой (бюкс) помещают навеску влажной породы, плотно закрывают его крышкой и взвешивают на технических весах с точностью до 0,01 г.

    2. Открыв крышечку, сосуд ставят в сушильный шкаф и высушивают породу при 100-105°С до постоянной массы.

    3. После высушивания сосуд с породой закрывают крышкой и охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе, а затем взвешивают.

    4. Влажность породы W вычисляют по формуле

    где М0– масса пустого сосуда с крышкой, г;

    М1– масса сосуда с влажной породой, г;

    М2– масса сосуда с высушенной породой, г.

    5. Для установления влажности породы проводят не менее двух определений. Расхождение между результатами этих определений не должно превышать 2 %. За величину влажности принимают среднее арифметическое результатов параллельных определений с точностью 1 %.

    6. Данные определений записываются в табл. 1.1.

    Таблица 1.1





    бюкса

    Масса пустого

    бюкса

    М0 ,

    г

    Масса бюкса с

    влажной породой

    М1,

    г

    Масса бюкса с породой после сушки

    М2, г

    Влажность, %













    основной


    І повторной


    ІІ повторной

    отдельной

    пробы

    сред-няя






























    б) Определение гигроскопической влажности

    Влажность горной породы, обусловленная ее гигроскопичностью, т.е. свойством сорбировать парообразную воду из воздуха, называется гигроскопической. Она практически равна влажности воздушно-сухой породы. Так как гигроскопичность горных пород зависит от степени их дисперсности, минерального состава и других факторов, то определение гигроскопической влажности представляет практический интерес только для пород глинистых и отчасти для песков тонко- и мелкозернистых. Гигроскопическая влажность определяет содержание адсорбированной воды в горной породе в данных условиях, используется для внесения поправок в гранулометрические анализы и других целей.

    Количество гигроскопической воды определяется отношением массы воды, удаляемой из образца воздушно-сухой породы высушиванием при температуре 100-105°С до постоянной массы, к массе образца, высушенного при температуре 100-105°С.

    Для определения гигроскопической влажности необходимо то же оборудование, что и для определения влажности горных пород, следует пользоваться только стеклянными бюксами. В тех случаях, когда проба мала и навеску приходится брать небольшую (5 г), ее взвешивают на аналитических весах.
    Последовательность определения

    1. Пробу породы высушивают на воздухе в течение 1–2 суток, затем растирают ее в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником, чтобы разрушить крупные кусочки и агрегаты, и образовавшийся мелкозем просеивают через сито с диаметром отверстий 0,5 мм.

    2. Стеклянный бюкс взвешивают на технических или аналитических весах и получают массу Мо.

    3. Из просеянной части пробы берут среднюю пробу квартованием. Из средней пробы берут навеску не менее 5 г (при взвешивании на аналитических весах) или не менее 15 г (при взвешивании на технических весах) в заранее взвешенный бюкс, закрывают его крышкой и взвешивают с точностью в зависимости от применяемых весов соответственно до 0,01 или 0,001 и получают массу М1.

    4. Дальше продолжают анализ, как при обычном определении влажности горной породы (см. пункты 2–6).

    Вычисление гигроскопической влажности производят с точностью до 0,1 %.
    Контрольные вопросы
    1. Какие категории воды различают в горных породах?

    2. Каким показателем оценивается количество воды в горной породе?

    3. Сущность термостатного метода определения содержания влаги в породе.

    4. Что называется гигроскопической влажностью, максимальной гигроскопической влажностью горной породы?

    5. Для каких пород представляет практический интерес определение гигроскопической влажности?


    написать администратору сайта