Cum de a determina densitatea unei pietre?

Toate mineralele (și pietrele se referă în mod specific la minerale) au două caracteristici importante - masa și densitatea. și densitate de piatră

Care este această caracteristică?

Pentru orice substanță, densitatea este înțeleasă ca masa împărțită la volumul unității. Deoarece pietrele (adică mineralele) au o compoziție neomogenă și includ elemente de diferite mase atomice, caracteristicile fizice ale densității lor pot varia semnificativ. De asemenea, densitatea pietrelor depinde nu numai de severitatea elementelor care le compun, ci și de cât de strâns sunt ambalate în structura lor internă particulele elementare.

Mineralogia se ocupă de studiile privind densitatea mineralelor. Densitatea pietrei se calculează prin împărțirea masei probei minerale într-un volum unitar cu masa de apă a aceluiași volum la o temperatură de 4 ° C De exemplu, greutatea probei este de 200 de grame. Apă în același volum de 40 de grame. În acest caz, densitatea acestei pietre va fi egală cu 5.

Densitatea pietrelor se măsoară în kilograme pe metru cub sau în grame pe centimetru cub.

Cum de a găsi densitatea unei pietre?

Cum este determinată densitatea pietrei? Procedura este destul de simplă - cântărim mostra mai întâi în aer, apoi în apă. Potrivit legea lui Arhimede, Diferența rezultată corespunde masei de apă pe care eșantionul o înlocuiește. Densitatea se calculează prin împărțirea masei probei în aer cu diferența dată.

În funcție de densitatea mineralelor poate fi ușoară, moderată, severă și foarte severă. De exemplu, densitatea de granit piatra - 2600 kg / msup3-. Pentru o densitate de lumină de referință nu depășește 2,5 g / smsup3-, mid - de la 2,5 la 4 g / smsup3- grele - la 4 la 8 g / smsup3-. densitatea minerală în exces de 8 g / smsup3- sunt pietre foarte dure.

Densitatea pietrelor prețioase

În plus, densitatea și alte caracteristici - minerale duritati, pietre sau pietre au o astfel de componentă importantă ca greutate, măsurată în grame sau carate (perle y - în grana).

Pentru a înțelege raportul dintre aceste unități, rețineți: 1 carat corespunde la 200 de miligrame, într-un singur boab este de 50 miligrame, adică 1 carat este egal cu patru boabe. Acuratețea măsurătorilor de pietre este de până la două zecimale.

Să mergem la laborator

Cum se măsoară densitatea drageilor. pietre în laborator? Metoda hidrostatică este cea mai bună pentru acest lucru. Principiul său a fost propus de cercetătorul grec Arhimede cu multe secole în urmă. Esența principiului cunoscut din ciclul fizic al școlii este acesta: un corp scufundat într-un lichid este împins din el prin forță, care este egal cu greutatea fluidului deplasat de corp.

În termeni simpli, dacă atarnați o piatră și o coborâți în apă, greutatea ei va scădea în comparație cu cea originală cu cât volumul de apă este deplasat de ea. Este clar că acest volum va fi egal cu volumul propriu al pietrei.

Astfel, prin cântărirea succesivă a pietrelor în aer și apoi în apă, putem obține toate datele de care avem nevoie pentru a calcula.

Totul pe natura!

Să ne îndreptăm acum spre materiale din piatră naturală. Există, după cum știți, mai multe tipuri. Din punct de vedere practic, orice rasă se referă, de obicei, la una din cele două grupuri - puternic sau slab.

Materialele primei grupe au un indice de duritate ridicat și, cel mai adesea, o structură cu granulație medie-grosieră. În așa-numita stare non-vânt, au o absorbție mică a apei. În alte roci (cu rezistență redusă), după cum sugerează și numele, rezistența este mult mai mică. De asemenea, au un grad mult mai mare de absorbție a apei.

Uneori, când recunoaștem roci de piatră, este necesar să determinăm duritatea. Pe teren, este mai convenabil să faceți acest lucru cu ajutorul așa-numitei. ruda scări ale lui Mohs și mijloace suplimentare improvizate. Deoarece asemenea mijloace improvizate pot fi un creion, o monedă, o bucată de sticlă, un fișier, un ac de oțel sau un cuțit, un tăietor obișnuit sau un diamant de sticlă. Densitatea medie a pietrei este, de asemenea, importantă în determinarea rasei. După ce ați determinat această valoare, puteți identifica rasa făcând referire la tabele speciale.

Calculați densitatea pietrelor naturale

Cum se calculează densitatea medie a pietrei de probă? Echipamentul necesar pentru aceasta este un echilibru cu un set de greutăți și capacitatea de a măsura volumul unei mostre având o formă neregulată.

Cel mai simplu mod de a face acest lucru este de a avea un cilindru gradat gradat, cu un volum de aproximativ jumătate de litru. Se toarnă 200-300 ml de apă într-un astfel de cilindru și se pune o bucată din materialul de piatră investigat.

Volumul total al probelor plasate în apă este recunoscut de cantitatea de apă deplasată de acestea. Apoi, împărțind masa lor la volumul calculat, o medie densitatea materialului.

Ce este important să luați în considerare?

Trebuie menționat faptul că această metodă este potrivită numai pentru rocile dense cu absorbție scăzută a apei (nu mai mult de 2%). Dacă această caracteristică este mai mare (până la 5%), proba uscată, cântărită anterior, trebuie mai întâi plasată într-un mediu apos pentru saturație. Apoi, densitatea medie este determinată prin metoda de mai sus. Saturația este considerată completă dacă absorbția apei încetează să crească datorită absorbției de apă.

Pietrele poroase (de cele mai multe ori calcarile sau tufurile) au putere redusă. Ele sunt ușor de procesat - folosind un ferăstrău obișnuit pentru metal pentru a tăia un eșantion de formă dorită (de exemplu, un cub) și prin numărarea fețelor, se calculează volumul său.

Fă-o singur

Dacă nu există un volum suficient în condițiile câmpului unui cilindru de măsurare, cantitatea de apă deplasată poate fi determinată în modul următor. În orice vas metalic de formă cilindrică, chiar sub partea superioară, o deschidere în perete este perforată cu un cui obișnuit, apoi este introdus un tub, care poate fi realizat independent prin plierea oricărei pelicule. Fixați-l în peretele cilindrului cu plastilină sau orice alt material similar.

Astfel, se obține o măsură a volumului de mers. Dacă această unitate este utilizată în mod constant, tubul are sens la sudarea oțelului sau alama.

Pietre făcute de mâinile omenești

Totul scris mai sus a fost legat de pietre naturale. Și acum este momentul să vorbim despre cele artificiale. Ele pot fi perete, rutier și în aer. Acestea ar trebui să includă plăci de acoperire din beton și plăci de trotuar, precum și toate tipurile de zone orb, trepte și elemente de coș.

În producția practică a tuturor acestor pietre, atât în ​​Rusia, cât și în străinătate se utilizează standarde tehnice stricte. Ele reglementează toate caracteristicile principale - calitatea materiilor prime, dimensiunea și forma secțiunii, proprietățile fizice și mecanice (inclusiv densitatea pietrelor de beton).

Aceste cerințe depind de condițiile de funcționare preconizate și de materialul disponibil.

Ce pot fi pietrele artificiale?

Betonul, din care sunt făcute pietre, poate fi greu sau ușor. Pietre artificiale realizate din acesta, sunt făcute solide sau goale. Caracteristica normativă a densității medii volumetrice pentru pietrele goale nu trebuie să depășească 1 650 kg / msup3-, pentru corpurile întregi - 2 200 kg / msup3-.

unități de zidărie cu nivelul mediu de densitate (și, în plus, conductivitatea termică) sunt considerate eficiente (densitate de până la 1400 kg / msup3-) condițional efectiv (1 400-1 650 kg / msup3-) și severă (mai mare de 1 650 kg / msup3 -). Cele mai multe dintre ele sunt acum fabricate din un beton ușor densitate scăzută (până la 1800 kg / msup3-).

beton greu (inclusiv nisip) cu abraziune ridicată și absorbție redusă de apă este utilizată în producția de plăci sau pietre rutiere și dale de pavaj, ca și condiții pentru funcționarea lor mai severe decât peretele.

Există, de asemenea, pietre artificiale pentru agregate, care pot fi nisip quartz (se consideră un agregat fin) sau roci puternice (agregate mari). De exemplu, piatra densa zdrobita din piatra naturala pot fi diferite in functie de fractiune - gradul de slefuire. Compoziția agregatului are de asemenea o influență considerabilă asupra densității pietrei artificiale.