Як визначити щільність каменю?

Рекламний блок

Всі мінерали (а камені відносяться саме до мінералам) володіють двома важливими характеристиками масою і щільністю. Причому щільність каменю важлива в суто практичному сенсі - щоб підрахувати запас мінерального родовища.

Що це за характеристика?

Для будь-якої речовини під щільністю розуміється маса, поділена на одиницю об'єму. Так як камені (тобто мінерали) мають неоднорідний склад і включають в себе елементи різної атомарної маси, фізична характеристика їх щільності може значно відрізнятися. Також щільність каменів залежить не тільки від тяжкості елементів, їх складових, а й від того, наскільки щільно "упаковані" в їх внутрішній структурі елементарні частинки.

плотность камня

Питаннями вивчення густини мінералів займається мінералогія. Щільність каменю розраховується шляхом ділення маси мінералу-зразка в одиниці об'єму на масу води того ж обсягу при температурі 4 ?С. приміром, вага зразка 200 грам. Води в тому ж об'ємі 40 грам. В цьому випадку щільність даного каменю буде дорівнювати 5.

Вимірюється щільність каменів в кілограмах на метр кубічний або грамах на сантиметр кубічний.

Як знайти щільність каменю?

Яким же чином визначається щільність каменю? Процедура досить проста - зважуємо зразок спочатку в повітряному середовищі, потім у водній. Відповідно до закону Архімеда, отримана різниця відповідає масі води, яку витісняє зразок. Щільність обчислюємо діленням маси зразка у повітрі на цю різницю.

В залежності від щільності мінерали можуть бути легкими, середніми, важкими і дуже важкими. Наприклад, щільність гранітного каменю - 2 600 кг/м3. Для довідки: щільність легких не перевищує 2,5 г/см3, середніх - коливається в межах від 2,5 до 4 г/см3, важких - від 4 до 8 г/см3. Мінерали щільністю вище 8 г/см3 відносяться до дуже важких каменів.

Щільність дорогоцінних каменів

Крім щільності та іншої характеристики - твердість, мінерали-самоцвіти або дорогоцінні камені мають і таку важливу складову, як масу, що вимірюється в грамах або каратах (у перлів - у гранах).

плотность бетонных камней

Щоб усвідомити співвідношення даних одиниць, запам'ятайте: 1 карат відповідає 200 міліграм, в одному межі 50 мг, тобто 1 карат дорівнює чотирьом гранам. Точність вимірювання самоцвітів - до двох десяткових знаків.

Ходімо в лабораторію

Як виміряти щільність драг. каміння в лабораторних умовах? Найкраще підходить для цього гідростатичний метод. Його принцип був запропонований грецьким ученим Архімедом багато століть тому. Суть принципу, відомого зі шкільного курсу фізики, така: занурене в рідину тіло виштовхується з неї силою, яка дорівнює вазі витісненої цим тілом рідини.

Простіше кажучи, якщо підвісити камінь і опустити у воду, то вага його зменшиться порівняно з первісним на стільки, скільки важить обсяг води, витісненої ним. Зрозуміло, що цей обсяг буде дорівнює власним обсягом каменю.

Таким чином, шляхом послідовного зважування каменів у повітрі, а потім у воді ми зможемо отримати всі потрібні нам для розрахунку дані.

плотность щебня из природного камня

Всі - на природу!

Звернемося тепер до природних кам'яних матеріалів. Їх, як відомо, існує кілька видів. З практичної точки зору будь-яку породу прийнято відносити до однієї з двох груп - міцним або малопрочным.

Матеріали першої групи мають високий показник твердості і, найчастіше, будова середньо - або крупнозернисте. У так званому невыветренном стані вони володіють невеликим водопоглинанням. У інших (малопрочных) порід, як ясно з назви, міцність значно нижче. Вони ж мають набагато більш високим ступенем водопоглинання.

Іноді при розпізнаванні видів породи каменю потрібно визначити його твердість. У польових умовах зручніше за все робити це за допомогою т. зв. відносної шкали Мооса і додаткових підручних засобів. В якості таких підручних засобів можуть виступати грифель, монета, шматок скла, напилок, сталева голка або ніж, звичайний або алмазний склоріз. Середня щільність каменю також важлива при визначенні його породи. Визначивши цю величину, можна ідентифікувати породу, звернувшись до спеціальних таблиць.

Розраховуємо щільність природних каменів

Як же обчислити середню щільність каменю-зразка? Обладнання, необхідне для цього, - ваги з набором разновесов і навички вимірювання об'єму зразка, має неправильну форму.

плотность драгоценных камней

Найлегше це зробити, розташовуючи мірним градуйованим циліндром обсягом близько півлітра. У такий циліндр наливають 200-300 мл води і поміщають шматочок досліджуваного кам'яного матеріалу.

Сумарний обсяг поміщених у воду зразків дізнаються за кількістю води, витісненої ними. Потім діленням їх маси на обчислений обсяг отримують середню щільність матеріалу.

Що важливо врахувати?

Слід зауважити, що даний метод годиться лише для твердих кам'яних порід з незначним водопоглинанням (не більше 2 %). Якщо ця характеристика вище (до 5 %), сухий зразок, попередньо зваживши, спочатку необхідно помістити у водне середовище для насичення. Потім визначається середня щільність вищевказаним методом. Насичення вважається повним, якщо при водопоглинанні вага припиняє зростати.

плотность драг камней

Пористі камені (найчастіше це вапняки або туфи) володіють малою міцністю. Їх легко обробити - звичайною ножівкою по металу випиляти зразок потрібної форми (наприклад, кубик) і шляхом вимірювання граней підрахувати його обсяг.

Зроби сам

При відсутності в польових умовах мірного циліндра достатнього обсягу визначити кількість витісненої води можна наступним чином. У будь-якому металевій судині циліндричної форми трохи нижче верху пробивається отвір в стінці звичайним цвяхом, потім туди вставляється трубочка, яку також можна виготовити самостійно, звернувши будь-яку плівку. Закріплюють її в стінці циліндра пластиліном або будь-яким подібним матеріалом.

Таким чином, отримують похідний объемомер. Якщо даний агрегат використовується постійно, трубочку має сенс припаяти сталеву або латунну.

Камені, зроблені руками людини

Все написане вище відносилась до природних каменів. А тепер настав час поговорити і про штучних. Вони можуть бути стіновими, дорожніми і бортовими. Сюди ж слід віднести бетонну покрівельну черепицю і тротуарну плитку, а також всілякі вимощення, сходи і елементи димоходів.

как найти плотность камня

При виробництві практично всіх перерахованих каменів і в Росії, і за кордоном використовується суворі технічні стандарти. Вони регламентують всі основні характеристики - якість вихідних матеріалів, розміри і форму перерізу, фізико-механічні показники (в тому числі щільність бетонних каменів).

Залежать ці вимоги від передбачуваних умов експлуатації та наявного матеріалу.

Якими можуть бути штучні камені?

Бетон, з якого виготовляють камені, може бути важким або легким. Виконувані з нього штучні камені, що виготовляються повнотілими або порожнистими. Нормативна характеристика середньої об'ємної щільності для порожнистих каменів не повинна перевищувати 1 650 кг/м3, для повнотілих - 2 200 кг/м3.

Стінові камені за рівнем середньої щільності (і, крім того, теплопровідності) вважаються ефективними (щільністю до 1400 кг/м3, умовно-ефективні (1 400-1 650 кг/м3) і важкі (вище 1 650 кг/м3). Більшість з них зараз виробляють з легкого бетону невеликої щільності (до 1 800 кг/м3).

плотность гранитного камня

Важкий бетон (в тому числі піщаний) з високою стираністю і низьким водопоглинанням застосовується при виробництві бортових або дорожніх каменів, а також тротуарної плитки, так як умови їх експлуатації більш суворі, ніж у стінних.

Розрізняються штучні камені і заповнювача, яким може виступати кварцовий пісок (вважається дрібним заповнювачем) або міцні породи (крупний заповнювач). Наприклад, щільність щебеню з природного каменю може бути різною в залежності від фракції ступеня подрібнення. Склад заповнювача також немалим чином впливає на щільність штучного каменю.

Рекламний блок



Додати коментар
Ваше Ім'я:   Ваш E-Mail:  


Введіть слово "краса" без кавичок

Відповідь:
© http://kafedam.pp.ua 2014