Hvordan bestemme tettheten til en stein?

2024 Forfatter: Henry Conors | [email protected]. Sist endret: 2024-02-12 11:36

Alle mineraler (og steiner er mineraler) har to viktige egenskaper - masse og tetthet. Dessuten er tettheten til steinen viktig rent praktisk - for å beregne reserven til en mineralforekomst.

Hva er denne funksjonen?

For ethvert stoff forstås tetthet som masse delt på volumenhet. Siden steiner (det vil si mineraler) har en heterogen sammensetning og inkluderer elementer av forskjellige atommasser, kan de fysiske egenskapene til deres tetthet variere betydelig. Tettheten til steiner avhenger ikke bare av alvorlighetsgraden av elementene som utgjør dem, men også av hvor tett elementærpartikler er "pakket" i deres indre struktur.

Mineralogi omhandler studiet av tettheten av mineraler. Tettheten til en stein beregnes ved å dele massen av et prøvemineral per volumenhet med massen av vann med samme volum ved en temperatur på 4 ⁰С. For eksempel er prøvevekten 200 gram. Vann i samme volum på 40 gram. I dette tilfellet vil tettheten til denne steinen være lik 5.

Tettheten av steiner måles i kilo per kubikkmeter ellergram per kubikkcentimeter.

Hvordan finne tettheten til en stein?

Hvordan bestemmes tettheten til en stein? Prosedyren er ganske enkel - vi veier prøven først i luft, deretter i vann. I henhold til Arkimedes lov tilsvarer den resulterende forskjellen massen vann som prøven fortrenger. Tettheten beregnes ved å dele massen til prøven i luft med denne forskjellen.

Avhengig av tettheten kan mineraler være lette, middels, tunge og veldig tunge. For eksempel er tettheten til granittstein 2600 kg/m³. For referanse: tettheten til lungene overstiger ikke 2,5 g / cm³, middels - varierer fra 2,5 til 4 g / cm³, tung - fra 4 til 8 g / cm³. Mineraler med en tetthet over 8 g/cm³ er veldig tunge steiner.

Gem Density

I tillegg til tetthet og en annen egenskap - har hardhet, edelstener eller edelstener også en så viktig komponent som masse, målt i gram eller karat (for perler - i korn).

For å forstå forholdet mellom disse enhetene, husk: 1 karat tilsvarer 200 milligram, i ett korn er det 50 milligram, det vil si at 1 karat er lik fire korn. Nøyaktighet for edelstensmålingen er opptil to desimaler.

La oss gå til laboratoriet

Hvordan måle muddertetthet. steiner i laboratoriet? Den hydrostatiske metoden er best egnet for dette. Prinsippet ble foreslått av den greske forskeren Archimedes for mange århundrer siden. Essensen av prinsippet kjent fra skolens fysikkkurs er som følger: en kropp nedsenket i en væskepresses ut av den av en kraft som er lik vekten av væsken som fortrenges av denne kroppen.

For å si det enkelt, hvis du henger en stein og senker den ned i vann, vil vekten reduseres sammenlignet med den originale med like mye som volumet av vann som fortrenges av den veier. Det er klart at dette volumet vil være lik steinens eget volum.

Dermed kan vi ved å sekvensielt veie steinene i luften, og deretter i vannet, få alle dataene vi trenger for beregningen.

Alt - til naturen

La oss nå gå til natursteinsmaterialer. Som du vet er det flere typer. Fra et praktisk synspunkt klassifiseres vanligvis enhver rase i en av to grupper - sterk eller lavstyrke.

Materialer i den første gruppen har en høy hardhetsindeks, og som oftest er strukturen middels eller grovkornet. I såk alt uforvitret tilstand har de lite vannopptak. I andre (lavstyrke) raser, som navnet tilsier, er styrken mye lavere. De har også en mye høyere grad av vannabsorpsjon.

Noen ganger, når man gjenkjenner bergarter, er det nødvendig å bestemme hardheten. I felten er det mest praktisk å gjøre dette ved hjelp av den såk alte. relativ Mohs-skala og ytterligere improviserte virkemidler. Slike improviserte midler kan være en pekepenn, en mynt, et glassstykke, en fil, en stålnål eller en kniv, en vanlig eller en diamantglasskjærer. Den gjennomsnittlige tettheten til en stein er også viktig for å bestemme bergarten. Ved å bestemme denne verdien er det mulig å identifisereavle ved å referere til spesielle tabeller.

Beregn tettheten til naturstein

Hvordan beregner jeg den gjennomsnittlige tettheten til en prøvestein? Utstyret som trengs for dette er en vekt med et sett med vekter og ferdigheter til å måle volumet til en prøve med uregelmessig form.

Den enkleste måten å gjøre dette på er med en gradert gradert sylinder med et volum på omtrent en halv liter. 200-300 ml vann helles i en slik sylinder og et stykke av det studerte steinmaterialet legges.

Det totale volumet av prøver plassert i vann gjenkjennes av mengden vann som fortrenges av dem. Deretter, ved å dele deres masse med det beregnede volumet, oppnås den gjennomsnittlige tettheten til materialet.

Hva er viktig å vurdere?

Det skal bemerkes at denne metoden kun er egnet for tette bergarter med lav vannabsorpsjon (ikke mer enn 2%). Hvis denne karakteristikken er høyere (opptil 5%), må en tørr prøve, som tidligere er veid, først plasseres i et vandig medium for metning. Deretter bestemmes den gjennomsnittlige tettheten ved metoden ovenfor. Metning regnes som fullført hvis vekten slutter å vokse under absorpsjon av vann.

Porøse steiner (oftest kalkstein eller tuff) har lav styrke. De er enkle å behandle - kutt ut en prøve av ønsket form (for eksempel en kube) med en vanlig baufil og beregn volumet ved å måle kantene.

DIY

I mangel av tilstrekkelig volum av en målesylinder i feltet, kan mengden fortrengt vann bestemmes ved følgendemåte. I ethvert sylindrisk metallkar, rett under toppen, slås et hull i veggen med en vanlig spiker, deretter settes et rør inn i det, som også kan lages uavhengig ved å rulle en film. Fest den i sylinderens vegg med plastelina eller lignende materiale.

Dermed får du en reisevolummåler. Hvis denne enheten brukes konstant, er det fornuftig å lodde et stål- eller messingrør.

menneskelagde steiner

Alt skrevet ovenfor refererte til naturstein. Og nå er det på tide å snakke om kunstige. De kan være vegg, vei og side. Dette bør også omfatte takstein og belegningsplater av betong, samt alle slags blindflater, trappetrinn og skorsteinselementer.

I produksjonen av nesten alle de listede steinene både i Russland og i utlandet, brukes strenge tekniske standarder. De regulerer alle hovedegenskapene - kvaliteten på råvarene, størrelsen og formen på seksjonen, fysiske og mekaniske indikatorer (inkludert tettheten til betongsteiner).

Disse kravene avhenger av forventede driftsforhold og tilgjengelig materiale.

Hva kan være kunstige steiner?

Betongen som steinene er laget av kan enten være tung eller lett. Kunstige steiner laget av det er laget solide eller hule. Den normative karakteristikken for gjennomsnittlig bulkdensitet for hule steiner bør ikke overstige 1650 kg / m³, forfyldig - 2200 kg/m³.

Veggsteiner når det gjelder middels tetthet (og i tillegg varmeledningsevne) anses som effektive (tetthet opptil 1400 kg/m³), betinget effektive (1400-1650 kg/m³) og tunge (over 1650 kg/m³). De fleste av dem er nå produsert av lettbetong med lav tetthet (opptil 1800 kg/m³).

Tung betong (inkludert sand) med høy slitasje og lav vannabsorpsjon brukes i produksjon av side- eller veistein, samt belegningsplater, siden driftsforholdene er strengere enn for vegger.

Kunststein er også forskjellig i tilslag, som kan være kvartssand (betraktes som fint tilslag) eller sterke bergarter (stort tilslag). For eksempel kan tettheten av knust stein fra naturstein være forskjellig avhengig av fraksjon - graden av sliping. Sammensetningen av tilslaget har også en betydelig effekt på tettheten til kunststein.