Истинная плотность известняка: Плотность известняка: удельный вес известкового щебня - Стройматериалы в Иркутске

Плотный известняк — Материалы и свойства

Автор Admin На чтение 2 мин. Просмотров 63 Опубликовано 2011-09-23

Известняки породы органического и органо-химического происхождения, состоящие в основном из кальцита с примесями магнезии, иногда кварца, глинистых, железистых и других соединений. Цвет их белый, светло-серый, желтоватый, реже розоватый. Наиболее декоративны белые известняки с желтоватым и розоватым оттенками в зависимости от содержания в них примесей.

По структуре известняки разделяют на плотные, пористые и мраморовидные (или мраморизованные). Плотные известняки имеют среднюю плотность 2000 – 2600 кг/м³ и предел прочности при сжатии от 20 до 50 МПа, пористые – среднюю плотность 900—2000 кг/м³ и предел прочности при сжатии – от 0,4 до 20 МПа.

Плотные известняки широко используются для получения плит и архитектурных деталей, применяемых для наружной и внутренней облицовки зданий и сооружений.

Известен ряд выдающихся сооружений Москвы, Владимира, Суздаля и других городов, возведенных с использованием мячковских, коробчеевских, ковровских и других видов плотных известняков (так называемое белокаменное зодчество).

Плотный известняк легко обрабатывается режущим алмазным и скалывающим инструментом. Отдельные виды этих пород представляют собой прекрасный материал для выполнения сложноузорчатой орнаментной резьбы. Многие архитектурные памятники России XI—XIII вв. были орнаментированы резным известняком, выполненным с большим художественным вкусом. Так, в Дмитриевском соборе во Владимире верхняя часть стен украшена живописной резьбой в смешанном славяно-византийском стиле с четко выполненными фигурками людей и животных и ажурным рисунком, изображающим жития святых, походы Александра Македонского и других героев древнего мира (стены собора часто называют каменной книгой, понятной всем).

В группе плотных известняков встречаются морозостойкие разновидности, обладающие высокой долговечностью, о чем свидетельствует их хорошая сохранность в постройках XIII—XIV вв.

Плотность щебня (удельная и истинная), сфера применения, размер фракций, цены

Плотность щебня – одна из самых главных его характеристик, так как от нее зависит прочность стройматериала, а значит, и конструкций, в которых он используется. Но это касается только действительной плотности. Если камни лежат насыпом, их вес в условном кубе будет отличаться раза в два.

Оглавление:

Удельная и истинная плотность
Сравнение щебенки из разных материалов
Характеристики
Особенности различных пород и цены

Удельная плотность

При расчете пропорций для приготовления бетона требуется знать, какова насыпная плотность щебня. Ведь соотношения компонентов берутся в их объемном выражении на м³. Этот показатель будет различным даже для одного литотипа пород, но рассеянного на разные фракции:

1. Чем мельче зерна гравия, тем плотнее они лежат, а значит, вырастает и насыпная плотность (ее называют кажущейся или удельной).

2. Между крупными камнями окажется больше воздушных зазоров, и 1 м³ будет весить поменьше.

Второй вариант – не самый удачный для приготовления бетона, так как все эти свободные «карманы» придется заполнять песком и более дорогим цементом. А вот для устройства подушки или в дорожном строительстве крупные фракции себя оправдывают.

Знание кажущейся плотности стройматериала поможет и при необходимости организовать его складирование или транспортировку. Узнать ее нетрудно, если есть емкость с заранее определенным объемом и весы достаточной грузоподъемности. Щебень просто засыпается в ящик с известной массой и взвешивается. Результаты за минусом тары, разделенные на ее объем – и будут искомой величиной, выраженной в т/м³или в кг/м³.

Истинная плотность

Средняя плотность зерен щебня, называемая истинной, должна быть как можно выше. Мы уже упоминали, что с ней неразрывно связаны прочностные характеристики заполнителя. Но повлиять на него нельзя, так как действительная плотность определяется только типом породы.

Самостоятельно рассчитать этот показатель не получится, так как его можно установить только в ходе лабораторных испытаний. От потребителя же требуется сделать правильный выбор и купить гравий подходящего происхождения.

Сравнение показателей

Строительный щебень производят из нескольких видов пород. Какие-то из них доступнее и отыскать их на рынке не составит труда.

Материал	Действительная плотность, кг/м³	Щебень 20-40 мм	40-70 мм
Гранит	2600 – 2650	1350-1390	1320-1350
Известняк	2400 – 2800	1280-1330	1260-1300
Гравий	2600	1470	1400
Доменный шлак	2700 – 2950	1400 – 1500	1300 – 1400

Следует учитывать, что насыпная плотность фракционного заполнителя немного изменяется в зависимости от степени его трамбовки. То есть хорошо уплотненный щебень 40-70 мм может иметь тот же вес в т/м³, что и рыхлый фракции 20-40.

Эта особенность сыпучего материала вызывает немало вопросов при приемке щебня, доставленного автотранспортом на площадку. По ГОСТу коэффициент уплотнения принимается равным 1,1. Но при составлении договоравозможно его пересмотрение в сторону уменьшения. Доставленный груз еще в кузове машины нужно обмерить и умножить на оговоренный с поставщиком коэффициент. Если результат сходится с оплаченным объемом или чуть превышает его, претензий к продавцу быть не может.

Основные характеристики

Щебенка обычно изготавливается из тех видов пород, которые имеют достаточно высокую зернистость на сколе. После их дробления получают каменную крошку разной крупности с неровными краями и шероховатой поверхностью. Эта особенность позволяет мелким камешкам надежно сцепляться с цементом и обеспечивает будущему бетону монолитность.

Форма зерен, отвечающая за адгезию, характеризуется таким показателем, как лещадность, выраженной в процентах. Чем она ниже, тем больше в породе содержится «цепких» зерен-пластин и иголочек. Но и высокая лещадность, говорящая о преимущественно кубовидной форме зерен, тоже востребована. Такой материал хорошо трамбуется и уплотняется, что удобно при засыпке фундаментной подушки и работе с битумными составами.

Другие важные характеристики помимо плотности и прочности отражают способность к водопоглощению, морозоустойчивость.

Распространенные виды пород

1. Гранит.

Из него получают очень крепкий щебень вплоть до марки М1400. Это позволяет использовать гранитный заполнитель для производства тяжелых бетонов, к прочности которых предъявляются высокие требования. Водопоглощение у гранита ничтожно мало и в массовом отношении не превышает 0,2%. Соответственно, морозостойкость такого материала просто отличная – около 400 циклов. Гранитная щебенка считается самой лучшей, но за такое высокое качество надо платить.

2. Известняк.

По своим основным характеристикам гораздо слабее, хотя – парадокс – плотность составляет 2,7-2,9 т/м³. Все благодаря содержанию в известняковых породах доломита, кварца, других особо прочных минералов. Однако общая крепость из-за более слабых связок между ними выше М800 не поднимается.

Морозостойкость и вовсе составляет не больше 150 циклов, так как известняк поглощает около 2,5% влаги, что придется учитывать при расчете количества воды для раствора. Такие характеристики делают невозможным применение этой породы для строительства в северных районах. Во всех остальных используют только известняковый щебень 20-40 мм.

3. Гравий.

Очень близок к граниту, лишь немного уступая ему в прочности (М1200) и стойкости к замораживанию/оттаиванию – 350 циклов. Его стоимость относительно невелика, так как в нашей стране работает множество карьеров, где добывается этот минерал. Кстати, гравий для бетонных работ лучше брать именно горный, так как речной не обеспечит должного сцепления с цементным раствором.

4. Шлаковый щебень.

Имеет довольно большой разбег в характеристиках, так как разделяется на несколько отдельных видов. Но в целом марки этого материала вызывают уважение – от М800 до М1200. Плотность строительного щебня, полученного из шлака, колеблется в пределах 2700-2950 кг/м³, и в некоторых конструкциях это скорее минус, чем плюс.

Процент водопоглощения у шлака великоват – 1,5%. Но из-за того, что производство щебенки, по сути, является вторичной переработкой металлургических отходов, его цена будет чисто символической. В результате и себестоимость бетонных изделий с таким заполнителем снижается примерно на 20%.

При покупке строительного щебня вам достаточно ознакомиться с паспортом на продукцию, чтобы узнать точную плотность и прочие характеристики конкретного материала.

Средние цены за 1 м³:

Материал	Размер фракции, мм
Материал	20 – 40	40 – 70
Гранит	1930	1910
Известняк	1200	1200
Гравий	1500-1780	1450-1770
Доменный шлак	790	800

Примеры решения задач — Студопедия

Пример 1.

Масса сухого образца материала (m_сух) 300 г, после увлажнения его водой масса (m_вл) увеличилась до 308 г. Вычислить водопоглощение по массе (W_m) и по объему (W_o), а также пористость (П) и коэффициент насыщения (К_н). Дать заключение о морозостойкости материала, если средняя плотность его (ρ_о) 2000 кг/м³, а истинная плотность (ρ) 2,5 г/см³.

Решение

1) Определяем водопоглощение по массе.

2) Определяем водопоглощение по объему.

, где d – относительная плотность;

3) Определяем пористость:

4) Определяем коэффициент насыщения.

Морозостойкость материала можно оценить по коэффициенту насыщения. Материал морозостоек если К_нас менее или равен 0,9. 0,28<0,9, поэтому известняк морозостойкий.

Пример 2. Прочность на сжатие кирпича в сухом состоянии (R_сух) 20 МПа, а после насыщения водой (

R_нас) 12 МПа. Водопоглощение по объему 20 %, а общая пористость 28 %. Дать заключение о водостойкости и морозостойкости кирпича.

Решение

1) Материал считают водостойким, если его коэффициент размягчения (водостойкости) равен или более 0,8. Определяем коэффициент размягчения.

Кирпич не водостойкий.

2) Определяем коэффициент насыщения (см. п.4 задачи 1).

Кирпич морозостойкий.

Пример 3. Определить пористость известняка – ракушечника, если образец массой 50 г и объемом 30 см³ после измельчения вытеснил из объемометра Ле-Шателье 20 см³ воды.

Решение

1) Определяем среднюю плотность известняка.

2) Определяем истинную плотность известняка.

3) Определяем пористость известняка.

Пример 4. Определить истинную плотность известняка, если пустой пикнометр вместимостью 100 мл имеет массу 50 г, с порошком известняка его масса составляет 70 г, а с порошком известняка и водой – 160 г.

Решение

1) Определяем массу навески порошка известняка.

2) Определяем массу пикнометра с водой как сумму масс пустого пикнометра и воды при нормальных условиях, когда ρ

воды= 1 г/см³. Масса 100 мл (см³) воды равна 100 г): г.

3) Определяем истинную плотность известняка.

где m₂– масса пикнометра с водой и материалом.

Пример 5. Определить плотность вещества и объем пор в кирпиче, если целый кирпич имеет массу 3,2 кг и размеры 250 х 120 х 65 мм, а полученный из него порошок вытесняет 1400 см³ воды.

Решение

1) Определяем истинную плотность кирпича.

2) Определяем объем пор.

Пример 6.Определить пористость и относительную плотность образца материала, если истинная плотность ρ = 2,68 г/см³, а водопоглощение по массе в 1,3 раза меньше водопоглощения по объему. Стандартным веществом является вода при 4^оС.

Решение

1) Определяем относительную плотность.

2) Определяем среднюю плотность.

3) Определяем пористость.

Пример 7. Во сколько раз пористость камня А отличается от пористости камня Б, если известно, что плотность твердого вещества обоих камней одинакова и составляет 2,72 г/см

3, но средняя плотность камня А на 20 % больше, чем камня Б, у которого водопоглощение по объему в 1,8 раза больше водопоглощения по массе.

Решение

1) Определяем среднюю плотность камня Б. Из условия следует, что относительная плотность камня Б равна Тогда

2) Определяем пористость камня Б.

3) Определяем среднюю плотность камня А.

4) Определяем пористость камня А.

5) Отличие пористости камня А от камня Б составляет:

Задача №1.

1.1. Масса образца камня в сухом состоянии 50 г. Определить массу образца после насыщения его водой, а также плотность твердого вещества камня, если известно, что водонасыщение по объему равно 18 %, пористость камня 25 % и средняя плотность 1,8 т/м³.

1.2. Определить пористость горной породы, если известно, что водопоглощение по объему в 1,7 раза больше водопоглощения по массе, а плотность твердого вещества равна 2,6 г/см³.

1.3. Масса образца камня в сухом состоянии 76 г. После насыщения образца водой его масса увеличилась до 79 г. Определить плотность и пористость камня, если водопоглощение по объему его составляет 8,2, а плотность твердого вещества равна 2,68 г/см

1.4. Во сколько раз пористость камня «А» отличается от пористости камня «В», если известно, что плотность твердого вещества обоих камней практически одинакова и составляет 2,72 г/см³, но средняя плотность камня «А» на 20 % больше, чем камня «В», у которого водопоглощение по объему в 1,8 раза больше поглощения по массе?

1.5. Во сколько раз пористость камня «А» отличается от пористости камня «В», если известно, что плотность твердого вещества обоих камней практически одинакова и составляет 2,68 т/м³

, но средняя плотность камня «А» на 10 % больше, чем камня «В», у которого водопоглощение по объему в 1,8 раза больше водопоглощения по массе?

1.6. Во сколько раз пористость камня «А» отличается от пористости камня «В», если известно, что плотность твердого вещества обоих камней практически одинакова и составляет 2630 кг/см³, но средняя плотность камня «А» на 15 % больше, чем камня «В», у которого водопоглощение по массе в 1,8 раза меньше водопоглощения по объему?

1. 7. Во сколько раз пористость камня «А» отличается от пористости камня «В», если известно, что плотность твердого вещества обоих камней практически одинакова и составляет 2,75 т/м

3, но средняя плотность камня «А» на 18 % меньше, чем камня «В», у которого водопоглощение по массе в 1,65 раза меньше водопоглощения по объему?

1.8. Во сколько раз пористость камня «А» отличается от пористости камня «В», если известно, что плотность твердого вещества обоих камней практически одинакова и составляет 2,78 т/м³, но средняя плотность камня «В» на 12 % больше, чем камня «А», у которого водопоглощение по массе в 1,72 раза меньше водопоглощения по объему?

1.9. Прочность на сжатие кирпича в сухом состоянии составляет 20 МПа, а после насыщения водой – 12 МПа. Водопоглощение по объему – 20 %, а общая пористость – 28 %. Дать заключение о водостойкости и морозостойкости кирпича.

1.10. Прочность образца горной породы на сжатие в сухом состоянии составляет 275 кг/см², а после насыщения водой – 18 МПа. Водопоглощение по массе – 6 %, средняя плотность – 1,9 т/м³, а общая пористость – 26 %. Дать заключение о водостойкости и морозостойкости кирпича.

1.11. Прочность образца горной породы на сжатие в сухом состоянии составляет 26 МПа, а после насыщения водой – 170 кг/см². Водопоглощение по массе – 5 %, средняя плотность – 1,8 т/м³, а общая пористость – 30 %. Дать заключение о водостойкости и морозостойкости кирпича.

1.12. Прочность на сжатие кирпича в сухом состоянии составляет 250 кг/см², а после насыщения водой – 14 МПа. Водопоглощение по массе – 8 %, а средняя плотность – 1 890 кг/м³, а общая пористость – 28 %. Дать заключение о водостойкости и морозостойкости кирпича.

1.13. Прочность на сжатие кирпича в сухом состоянии составляет 300 кг/м², а после насыщения водой – 20 МПа. Водопоглощение по массе – 4 %, а средняя плотность – 11,75 т/м³, а общая пористость – 26 %. Дать заключение о водостойкости и морозостойкости кирпича.

1.14. Определить истинную плотность известняка, если пустой пикнометр вместимостью 100 мл имеет массу 50 г, с порошком известняка его масса составляет 70 г, а с порошком известняка и водой – 160 г.

1.15. Определить истинную плотность известняка, если пустой пикнометр вместимостью 100 мл имеет массу 50 г, с порошком известняка его масса составляет 80 г, а с порошком известняка и водой – 165 г.

1.16. Определить истинную плотность известняка, если пустой пикнометр вместимостью 100 мл имеет массу 55 г, с порошком известняка его масса составляет 65 г, а с порошком известняка и водой – 160 г.

1.17. Определить истинную плотность известняка, если пустой пикнометр вместимостью 50 мл имеет массу 40 г, с порошком известняка его масса составляет 50 г, а с порошком известняка и водой – 95 г.

1.18. Определить истинную плотность известняка, если пустой пикнометр вместимостью 50 мл имеет массу 45 г, с порошком известняка его масса составляет 55 г, а с порошком известняка и водой – 100 г.

1.19. Определить плотность вещества и объем пор в глиняном обыкновенном кирпиче, если целый кирпич имеет массу 3,2 кг, а полученный из него порошок вытесняет 1 400 см³ воды. Определить также среднюю плотность вещества.

1.20. Определить плотность вещества и объем пор в глиняном обыкновенном кирпиче, если целый кирпич имеет массу 3,1 кг, а полученный из него порошок вытесняет 1 350 см³ воды.

1.21. Определить плотность вещества и объем пор в модульном кирпиче, если целый кирпич имеет массу 3,6 кг, а полученный из него порошок вытесняет 1 500 см³ воды. Определить также среднюю плотность кирпича.

1.22. Определить плотность вещества и объем пор в модульном кирпиче, если целый кирпич имеет массу 3,3 кг, а полученный из него порошок вытесняет 1 450 см³ воды. Определить также среднюю плотность кирпича.

1.23. Определить плотность вещества и объем пор в модульном кирпиче, если целый кирпич имеет массу 3,4 кг, а полученный из него порошок вытесняет 1 520 см³ воды.

1.24. Каменный образец в сухом состоянии весит 70 г, а после насыщения водой 75 г. Вычислить плотность, пористость и плотность камня, если его истинная плотность – 2,65 г/см³, а водопоглощение по объему 4,5 %.

1.25. Определить пористость, плотность и среднюю плотность каменного образца, если его масса в сухом состоянии равна 94 г, а после насыщения водой 99 г. Водопоглощение по объему равно 6,6 %, истинная плотность равна 2,72 т/м³.

1.26. Определить пористость, среднюю плотность и плотность образца камня, если его масса в сухом состоянии равна 82 г, а после насыщения водой 88 г. Водопоглощение по объему равно 5,8 %, истинная плотность равна 2,68 т/м³.

1.27. Определить пористость, среднюю плотность и плотность образца камня, если его масса в сухом состоянии равна 220 г, а после насыщения водой 232 г. Водопоглощение по объему равно 8,6 %, истинная плотность равна 2 730 кг/м³.

1.28. Определить пористость, среднюю плотность и плотность образца камня, если его масса в сухом состоянии равна 175 г, а после насыщения водой 183 г. Водопоглощение по объему равно 5,8 %, истинная плотность равна 2 680 кг/м³.

Методические указания по решению задач «Свойства строительных материалов» | Учебно-методический материал по теме:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ технический КОЛЛЕДЖ

Строительные материалы и изделия

Методические указания по решению задач

по теме «Свойства строительных материалов»

для студентов среднего профессионального образования

по специальности 270103

«СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ».

г. Уссурийск

2009

Рассмотрено

на заседании кафедры

строительных специальностей

Протокол №_____________

от « » ______________2009 г.

Заведующая кафедрой

___________________Т.М.Щербина

Автор: Н.В.Лубашева, преподаватель специальных строительных дисциплин ДВГМК

Рецензенты: Софиенко Н.А.– преподаватель специальных строительных дисциплин ДВГМК

Методические указания по данной теме содержат основные сведения о свойствах материалов, применяемых в строительстве, приведены примеры решения задач, подробный перечень навыков, которые должны приобрести студенты в ходе изучения данной темы.

СОДЕРЖАНИЕ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА	4
1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ	5
1.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ	5
1.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПУСТОТНОСТИ	6
1.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРИСТОСТИ	6
1.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ	7
1.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ	7
1.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОСТОЙКОСТИ	8
1.7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ	8
1.8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ	9
1.9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА КОНСТРУКТИВНОГО КАЧЕСТВА	10
1.10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТВЕРДОСТИ	10
1.11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОРОЗОСТОЙКОСТИ	11
1.12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ	12
1.13 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОЕМКОСТИ	13
1.14 ОПРЕДЕЛЕНИЕ Газо-, паро-, воздухопроницаемостИ	13
1.15 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТИРАЕМОСТИ	14
2. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ	15
Список литературы	24

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Строительство – одна из главнейших отраслей экономики.

Для возведения зданий и инженерных сооружений требуется большое количество различных строительных материалов. Их стоимость в среднем составляет 60% (а в ряде случаев и более) от общей стоимости строительства.

Перед промышленностью строительных материалов в России стоят серьезные задачи, заключающиеся не только и не столько в увеличении выпуска материалов и изделий, а прежде всего в повышении их качества и расширении выпуска новых эффективных материалов и изделий, позволяющих снизить материалоемкость строительства и трудоемкость возведения зданий и сооружений.

Промышленность строительных материалов представляет собой сложный комплекс специализированных отраслей производства, изготовляющих большое количество разнообразной продукции. По объему производимой продукции промышленность строительных материалов занимает одно из первых мест в экономике.

Основной материальной базой строительства остаются традиционные материалы: керамика, вяжущие вещества, бетон, лесоматериалы, асбестоцементные изделия, а также широкое использование местных строительных материалов. Промышленность строительных материалов использует в качестве сырья попутные продукты и отходы других отраслей промышленности (металлургические шлаки, золы ТЭС, отходы деревообработки).

Изучением свойств материалов занимается материаловедение. Для того чтобы правильно использовать строительные материалы, необходимо знать их свойства и назначение. Их рациональное применение остается главной задачей строителей.

Общая тенденция в производстве строительных материалов — выпуск материалов и изделий с максимальной степенью готовности для использования. Это касается не только традиционных сборных железобетонных элементов (панелей, плит перекрытий и т. п.), но и отделочных, кровельных и других специальных материалов. Использование таких материалов позволяет свести работы на месте строительства к простейшим монтажным операциям, что вкупе с разнообразным электроинструментом и вспомогательными материалами (крепежными, клеящими и т. п.) ускоряет и облегчает строительство.

Методические указания по данной теме содержат основные сведения о свойствах материалов, применяемых в строительстве: физические, химические, мехенические, эксплуатационные и т.д. Подробно рассмотрены такие свойства как плотность; пористость; пустотность, влажность, водопоглощение, морозостойкость, водо- и паропроницаемость, водостойкость, теплопроводность, теплоемкость, прочность, твердость, истираемость.

В результате изучения темы студент должен:

иметь представление о строении строительных материалов;

знать основные структурные характеристики (плотность, пористость) и свойства (физические, механические и др.) строительных материалов;

уметь определять основные свойства строительных материалов.

1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ

1.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ

Истинная плотность ρи (кг/м3, г/см3)— отношение массы m к объему материала в абсолютно плотном состоянии Vа, т. е. без пор и пустот:

, кг/м3	(1)
где	m— масса материала в естественном состоянии, кг, г;
	Vа — объем материала в абсолютно плотном состоянии, м3, см3.

Средняя плотность ρср (кг/м3, г/см3) — физическая величина, определяемая отношением массы материала m ко всему занимаемому им объему, включая имеющиеся в нем поры и пустоты (в естественном состоянии) Vе:

	(2)
где	m— масса материала в естественном состоянии, кг, г;
	Vе — объем материала в естественном состоянии, м3, см3.

Насыпная плотность ρн (кг/м3, г/см3) — величина, определяемая отношением массы материала т к занимаемому им объему в рыхлом состоянии Vн:

	(3)
где	m— масса материала в естественном состоянии, кг, г;
	Vн — объем материала в рыхлом состоянии, м3, см3.

Т а б л и ц а 1

Истинная и средняя плотность некоторых строительных материалов

Материал	Плотность, кг/м3
	истинная ρи	средняя ρср
Сталь	7850—7900	7800—7850
Гранит	2700—2800	2600—2700
Известняк (плотный)	2400—2600	1800—2400
Песок	2500—2600	1450—1700
Цемент	3000—3100	900—1300
Керамический кирпич	2600—2700	1600—1900
Бетон тяжелый	2600—2900	1800—2500
Сосна	1500—1550	450—600
Поропласты	1000—1200	20—100
Пенопласт	950-1200	15-100

Задача 1. Образец металла имеет размеры 50х50х50 мм, масса его составляет 900 гр. Определить среднюю плотность.

Решение. Из формулы (2)

______________________________________________________________________

1.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПУСТОТНОСТИ

Величина насыпная плотность Vн включает в себя объем всех частиц сыпучего материала и объем пространств между частицами, называемых пустотами. Если для зернистого материала известны насыпная плотность ρн и средняя плотность зерен ρср, то можно рассчитать его пустотность Пус — относительную характеристику, выражаемую в долях единицы или в процентах:

(4)

Задача 1. Определить пустотность кварцевого песка, если средняя плотность его 2,6 г/см3, а насыпная плотность составила 1,62г/см3.

Решение. Из формулы (4)

______________________________________________________________________

1.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРИСТОСТИ

Пористость П материала характеризует объем, занимаемый в нем порами. Пористость характеризуется показателем пористости:

или или или (5)

Следует различать открытую и закрытую пористость. Открытая пористость ПО, %, характеризуется количеством открытых пор, состоящих из сети капилляров, каналов и трещин, сообщающихся между собой и поверхностью материала. Открытую пористость определяют путем водонасыщения образца, после чего вычисляют по формуле:

	(6)
где	m2- масса образца, насыщенного водой, кг, г.
	m1- масса сухого образца, кг, г.
	m4 — масса образца в воде при гидростатическом взвешивании, кг, г..

Закрытая пористость ПЗ характеризуется наличием в теле материала замкнутых пор и воздушных включений, не сообщающихся между собой.

Задача 1. Природный камень, представляющий собой куски неправильной формы имеет среднюю плотность в куске 850 кг/м3. Рассчитайте пористость этой породы, если известно, что плотность вещества, из которого она состоит, 2600 кг/м3.

Решение. Из формулы (6):

______________________________________________________________________

1.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ

Водопоглощение W – способность материала впитывать и удерживать воду. Водопоглощение – это разность между массой образца, насыщенного водой m2, и массой сухого образца m1:

	(7)
где	m2- масса образца, насыщенного водой, кг, г.
	m1- масса сухого образца, кг, г.

Объемное водопоглощение Wоб — это разность между массой образца, насыщенного водой m2, и массой сухого образца m1 отнесенная к объему образца V:

или

(8)

Массовое водопоглощение Wm — это разность между массой образца, насыщенного водой m2, и массой сухого образца m1, отнесенная к массе сухого образца m1:

(9)

Задача 1. Образец древесно-стружечной плиты имеет размеры 100х100х20 мм, масса его m1 = 200 г. После насыщения водой его масса увеличилась до m2 =250 г. Вычислить его объемное и массовое водопоглощение.

Решение. Из формулы (8):

Из формулы (9):

______________________________________________________________________

1.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ

Влажность В — отношение массы воды, находящейся в данный момент в материале m3, к массе (реже — к объему) материала в сухом состоянии т1:

	(10)
где	m3- масса воды, находящейся в материале, г.
	m1- масса сухого образца, г.

	(11)
где	m- масса пустой бюксы, г.
	m1- масса бюксы с влажным образцом, г,
	m2- масса бюксы с высушенным образцом, г

Задача 1. Образец кирпича, взятого из стены, имел массу 240 г. После высушивания в термошкафу при 105 °С до постоянной массы масса этого образца стала 210 г. Какова влажность кирпича в стене?

Решение. Из формулы (10):

__________________________________________________________________

1.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОСТОЙКОСТИ

Водостойкость — свойство материала сохранять прочность при насыщении его водой. Критерием водостойкости строительных материалов служит коэффициент размягчения Кр — отношение прочности при сжатии материала, насыщенного водой, Rнас к прочности при сжатии сухого материала Rсух:

	(12)
где	Rнас — прочности при сжатии материала, насыщенного водой,
	Rсух — прочности при сжатии сухого материала.

Если Кр>0,75, то материал называют водостойким.

Задача 1. Прочность на сжатие сухого кирпича Rсух=200 кг/см2, а после насыщения водой Rнас=120 кг/см2. Определить, является ли данный кирпич водостойким?

Решение. Из формулы (12):

, т.к Кр

______________________________________________________________________

1.7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ

Водопроницаемость – способность материала пропускать через свою толщу воду. Степень водопроницаемости характеризуется коэффициентом фильтрации Кф, г/(см*ч*МПа). Коэффициент фильтрации вычисляется по формуле:

	(13)
где	η — коэффициент, учитывающий вязкость воды при различной температуре;
	Q — количество фильтрата, см3;
	δ — толщина образца, см;
	А — площадь образца, см2;
	τ — время испытания образца, в течение которого измеряется объем фильтрата;
	р — избыточное давление воды в установке, МПа.

______________________________________________________________________

1.8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ

Прочность — способность материала сопротивляться разрушению, а также необратимому изменению формы (пластической деформации) при действии внешних нагрузок. Мерой прочности материала является предел прочности Rсж(раст), Па, кг/см2- наибольшее напряжение, соответствующее нарастающей нагрузке Р, при которой образец материала разрушается.

Предел прочности при сжатии или растяжении рассчитывают по формуле:

	(14)
где	Рразр — разрушающая нагрузка, кг;
	F — площадь первоначального сечения образца в плоскости, перпендикулярной действию нагрузки, см2.

Предел прочности при изгибе Rизг, образца прямоугольного сечения и при одной сосредоточенной нагрузке в середине пролета определяют по выражению:

	(15)
где	Р — разрушающая нагрузка, Н;
	l — расстояние между опорами, м;
	b — ширина поперечного сечения образца, м.
	h- высота поперечного сечения образца, м.

Предел прочности при изгибе Rизг образца прямоугольного сечения и при двух равных нагрузках, расположенных симметрично оси балки определяют по выражению:

	(16)
где	а – расстояние между грузами, м.


Рис. 1. Схемы испытания строительных материалов на изгиб сосредоточенными грузами: а — одним; б — двумя.

Различные конструкции и сооружения рассчитывают не по пределу прочности, а по допускаемому напряжению:

	(17)
где	z — коэффициент запаса прочности, величина которого более единицы;

При многократной переменной нагрузке наступает так называемая усталость материалов, и они могут разрушаться при напряжении, равном половине предела прочности.

Задача 1. Определить предел прочности при сжатии образцов из оргстекла размером 15х15х15см, если разрушающая нагрузка составила 5000 кг.

Решение. Из формулы (14):

______________________________________________________________________

1.9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА КОНСТРУКТИВНОГО КАЧЕСТВА

Два важных свойства строительных материалов — объемный вес и прочность — требуют введения еще одного коэффициента — конструктивного качества (К. К. К.). Он характеризуется отношением прочности R материала к его объемному весу γ0:

(18)

Задача 1. Определить коэффициент конструктивного качества глиняного кирпича, если прочность при сжатии составила 150 кг/см2, а объемный вес 1,7 г/см3.

Решение. Из формулы (18):

______________________________________________________________________

1.10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТВЕРДОСТИ

Твердость — это способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого материала.

Твердость однородных каменных материалов определяют по специальной шкале, составленной для 10 минералов (табл. 2).

Т а б л и ц а 2

Шкала твердости Мооса

Показатель твердости	Минералы	Характеристика твердости
1	Тальк, мел	Легко чертится ногтем
2	Гипс	Чертится ногтем
3	Кальцит	Легко чертится стальным ножом
4	Плавиковый шпат	Чертится стальным ножом под небольшим нажимом
5	Апатит	Чертится стальным ножом под сильным нажимом, стекло не чертит
6	Ортоклаз (полевой шпат)	Слегка царапает стекло
7	Кварц	Легко царапает стекло
8	Топаз	Стальной нож черты не оставляет. Применяются в качестве абразивных (истирающих) материалов
9	Корунд
10	Алмаз

Задача 1. Определить твердость образца материала по шкале Мооса, если он чертятся гипсом, а сам оставляет черту на тальке.

Решение. Из таблицы 2 видно, что твердость образца равна 2.

______________________________________________________________________

1.11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОРОЗОСТОЙКОСТИ

Морозостойкостью называют свойство насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного снижения прочности.

По числу выдерживаемых циклов попеременного замораживания и оттаивания (степени морозостойкости) материалы подразделяют на марки Мрз 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 и более.

Если образцы после замораживания не имеют следов разрушения, то степень морозостойкости устанавливают определением коэффициента морозостойкости по формуле:

	(19)
где	RМрз — предел прочности при сжатии материала после испытания на морозостойкость в кгс/см2;
	Rнас — предел прочности при сжатии насыщенного водой материала в кгс/см2.

Для морозостойких материалов величина КМрз должна быть не менее 0,75. Плотные материалы, не имеющие пор, или материалы с незначительной открытой пористостью, водопоглощение которых не превышает 0,5%, обладают высокой морозостойкостью. Материал признают морозостойким, если после заданною числа циклов замораживания и оттаивания потеря и весе образцов в результате выкрашивания и расслаивания не превышает 5% и прочность снижается не более чем на 25%.

Задача 1. При испытании образцов-кубов бетона на морозостойкость прочность их после испытания составила Rсж = 15 МПа, до испытания прочность на сжатие образцов в водонасыщенном состоянии 18 МПа. Установить, морозостоек ли бетон?

Решение. Из формулы (19):

, т.к КМрз>0,75, то бетон – морозостоек.

_____________________________________________________________________

1.12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ

Теплопроводностью называют свойство материала передавать через толщу тепло при наличии разности температур на поверхностях, ограничивающих материал. Показателем теплопроводности материала служит коэффициент теплопроводности λ, ккал/м ч град.

Если представить себе однородную плоскую стену из данного материала толщиной δ, м и площадью F, м2, температура внутренней поверхности которой t1, а наружной поверхности t2, причем t1 >t2, то через стену будет проходить постоянный поток тепла.

Количество тепла Q, ккал, проходящего через стену за z ч, прямо пропорционально разности температур на поверхностях стены, площади стены, времени и обратно пропорционально толщине стены:

(20)

Отсюда определяем коэффициент теплопроводности:

или

(21)

Теплопроводность материалов учитывается при теплотехнических расчетах толщины стен и перекрытий отапливаемых зданий, а также при определении требуемой толщины тепловой изоляции горячих поверхностей и холодильников. Она связана с термическим сопротивлением слоя материала R (м2°С/Вт), которое определяется по формуле:

	(22)
где	δ — толщина слоя, м;
	λ— теплопроводность слоя материала, Вт/(м*°С).

Т а б л и ц а 3

Теплопроводность некоторых строительных материалов

Наименование материала	Теплопроводность λ, Вт/(м°С)
Сталь	58
Гранит	2,9…3,3
Бетон тяжелый	1,28…1,55
Кирпич керамический сплошной	0,81…0,87
Вода (для сравнения)	0,59
Известняк	0,52…0,98
Бетон легкий	0,35…0,8
Пенобетон	0,12…0,15
Фибролит	0,09…0,17
Минеральная вата	0,06…0,09
Древесноволокнистые плиты	0,08
Мипора	0,04…0,05

Задача 1. Наружная поверхность кирпичной стены толщиной а = 51 см имеет температуру t=-33°С, внутренняя t=+18°С. Какое количество тепла проходит через каждый 1м2 поверхности стены за 1ч? Коэффициент теплопроводности кирпича λ=0,8 Вт/м °С.

Решение. Из формулы (20):

______________________________________________________________________

1.13 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОЕМКОСТИ

Теплоемкость — свойство материала поглощать при нагревании определенное, количество тепла.

Для нагревания материала весом m кг от температуры t2 до t1 необходимо затратить количество тепла Q, ккал, прямо пропорциональное весу и разности температур:

	(23)
где	с — коэффициент теплоемкости (или удельная теплоемкость), ккал/кг град.

Коэффициент теплоемкости с представляет собой количество тепла в килокалориях, необходимое для нагревания 1 кг данного материала на 1°С.

(24)

Задача 1. Определить затраты тепла на нагрев 1000 шт глиняного кирпича-сырца при его сушке при t =75 °С. Сырец поступает в камеру с температурой 10 °С. Масса 1 шт кирпича составляет 3,4 кг. Коэффициент теплоемкости кирпича с = 0,9 КДж/м °С.

Решение. Из формулы (23):

_____________________________________________________________________

1.14 ОПРЕДЕЛЕНИЕ Газо-, паро-, воздухопроницаемостИ

Газо-, паро-, воздухопроницаемость — способность материала пропускать через свою толщу газ, пар или воздух при наличии разности давлений. Проницаемость характеризуют коэффициентом проницаемости (кг/(м*с/Па). Коэффициент газо-, паро- и воздухопроницаемости ε — это количество Vа газа, водяного пара или воздуха, проникающего в течение 1 ч t через образец площадью А в 1 м2, при толщине δ его 1 м, при разности давлений Δp с одной и другой стороны образца в 133,3 Па,

	(25)
где	δа — плотность газа, пара, воздуха, кг/м3.

______________________________________________________________________

1.15 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТИРАЕМОСТИ

Истираемость И, г/см2 – способность материала уменьшаться в весе и объеме под действем истирающих усилий.

	(26)
где	m5 –вес образца до истирания, г
	m6 – вес образца после истирания, г
	F- площадь истирания, см2

Задача 1. Определить истираемость каменной плиты, если масса ее до испытания 220г, после испытания 212,5г. Размеры образца: длина 100 мм, ширина 50 мм, толщина 20 мм.

Решение. Из формулы (26):

2. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Вариант 1

Определить истинную плотность природного камня, если его средняя плотность 2,6 г/см3, а пористость составляет 3%.
Цилиндрический образец горной породы диаметром 5 см и высотой 5 см весит в сухом состоянии 245г. После насыщения водой его масса увеличилась до 249г. Определить его массовое и объемное водопоглощение.
Определить коэффициент размягчения плотного известняка, если прочность его образца-куба в сухом состоянии 100 МПа. Сделать вывод о водостойкости данного материала.
Наружная поверхность кирпичной стены толщиной а = 51 см имеет температуру t=-33°С, внутренняя t=+18°С. Какое количество тепла проходит через каждый 1м2 поверхности стены за 1ч? Коэффициент теплопроводности кирпича λ=0,8 Вт/м °С.
Определить истираемость каменной плиты, если масса ее до испытания 220г, после испытания 212,5г. Размеры образца: длина 100 мм, ширина 50 мм, толщина 20 мм.

Вариант 2

Цилиндрический образец горной породы диаметром 5см и высотой 5см весит в сухом состоянии 245г. Определить его среднюю плотность.
Определить массовое и объемное водопоглощение кирпича, если его масса в сухом состоянии 3850г, в насыщенном водой состоянии 4200г, размеры кирпича 250x120x65 мм.
Прочность на сжатие сухого кирпича Rсух=200 кг/см2, а после насыщения водой Rнас=120 кг/см2. Определить, является ли данный кирпич водостойким?
Требуется заменить теплоизоляцию из двух слоев совелитовой плиты общей толщиной а=100 мм на теплоизоляцию из стекловатных плит марки 75(средняя плотность ρ0=75 кг/м3). Температура изолируемой поверхности 275°С, а поверхность теплоизоляции 25°С, Определить толщину теплоизоляционного слоя из стекловаты. Коэффициент теплопроводности стекловаты λ= 0,06 Вт/м °С, совелита λ = 0,09 Вт/м ° С.
Какой диаметр должен иметь стальной стержень, если требуется удерживать груз Р = 1000 кг Допускаемое напряжение на растяжение принять σ = 240 МПа.

Вариант 3

Определить среднюю плотность образца, если он имеет массовое водопоглощение 17% , объемное водопоглощение 24%.
Изготовлена серия бетонных кубиков и испытана на морозостойкость. При требуемой марке морозостойкости Мрз 50 средняя прочность кубиков после 50 циклов попеременного замораживания оттаивания оказалось равной RМрз=24 МПа. Средняя прочность образцов, не подвергавшихся замораживанию, но водонасыщенных, была равна Rнас = 30 Мпа. Установить, морозостоек ли исследованный бетон.
Наружная поверхность стены из тяжелого бетона толщиной а=50 см имеет t =-30°С, внутренняя t = +18°С. Какое количество тепла проходит через каждый 1 м2 поверхности стены за 1ч? Коэффициент теплопроводности тяжелого бетона λ =1,3 Вт/ м °С.
Цилиндрический образец горной породы диаметром 5см и высотой 5см имеет массу 210 г, после насыщения водой его масса увеличилась до 230 г. Определить среднюю плотность камня, его объемное и массовое водопоглощение.
При пропаривании железобетонного изделия в камере металлическая форма нагрелась от t1 =15 °С t=+18°С до t2 =90 °С. Масса формы 900 кг, Определить удельную теплоемкость металла формы, если затраты тепла составили 32400 КДж.

Вариант 4

Масса сухого известняка 300 г, а после насыщения водой 308г. Средняя плотность известняка 2400 кг/м3. Вычислить массовое и объемное водопоглощение известняка.
Прочность на сжатие сухого кирпича Rсух =150 кг/см2, а после насыщения водой Rнас =120 кг/см2. Определить, является ли данный кирпич водостойким?
Вычислить теплозатраты на нагрев воды, идущей для изготовления 1 м бетона. Начальная температура воды t =5 °С, конечная температура нагрева t =95°С. Расход воды составляет на 1 м3 бетона 180 л. Удельная теплоемкость воды составляет с=4,18 КДж/ кг °С.
Определить массу и пустотность цемента, хранящегося в силосных банках диаметром 5м, высотой 10м. Истинная плотность 3,1 г/см3, насыпная плотность в уплотненном состоянии 1,4 г/см3.
Наружная поверхность кирпичной стены толщиной 64 см имеет температуру t1 =30 °С, внутренняя t2 = +18 °С. Определить коэффициент теплопроводности кирпича, если через каждый 1м2 поверхности стены за 1час проходит 60 КДж тепла.

Вариант 5

Определить пустотность кварцевого песка, если истинная плотность его 2,6 г/см3, а насыпная плотность составила 1620 кг/м3.
Образцы, выпиленные из древесноволокнистой плиты, перед испытанием на изгиб выдерживались в воде. Прочность до выдерживания в воде составляла 2380 кг/см3, а после увлажнения 750 кг/см3. Определить коэффициент водостойкости.
Образец гранита имеет среднюю плотность 2700 кг/м3. Его водопоглощение по массе составило 3,71 %. Определить объемное водопоглощение.
Определить затраты тепла на нагрев 1000 шт глиняного кирпича-сырца при его сушке при t =75 °С. Сырец поступает в камеру с температурой 10 °С. Масса 1 шт кирпича составляет 3,4 кг. Коэффициент теплоемкости кирпича с = 0,9 КДж/м °С.
Определить допустимую нагрузку на рядовую плоскую кровельную асбестоцементную плитку размером 400×400 мм, толщиной 4 мм, если предел прочности при изгибе должен быть не менее 240 кг/см, пролёт между опорами плитки l= 30 см.

Вариант 6

Определить массовое водопоглощение образца камня, если его масса в сухом состоянии 125 г, а в насыщенном водой состоянии 127г.
Определить коэффициент размягчения плотного известняка, если прочность образца в сухом состоянии 150 МПа, а в насыщенном водой состоянии 120 МПа. Сделать вывод о водостойкости данного материала.
Сухие образцы камня-известняка массой 50 кг нагрели от t =15°С до температуры t =40°С, затратив тепло в количестве Q = 1120 КДж. Определить удельную теплоемкость данного материала.
Определить предел прочности при изгибе глиняной плоской ленточной черепицы, размер которой 365×155 мм и толщина 12 мм. Разрушающий груз при испытании на изгиб равен 70 кг. Расстояние между опорами равно 30 см.
Определить среднюю плотность материала, если массовое водопоглощение его 21%, а объемное 38%.

Вариант 7

Определить пустотность щебня, если его истинная плотность составляет 2,7 г/см3, а насыпная плотность 1600 кг/м3.
Образец камня в сухом состоянии весил 250г. Объем образца 125см3. После насыщения водой масса образца увеличилась до 288г. Определить среднюю плотность, массовое и объемное водопоглощение.
Определить влажность образца, если в абсолютно-сухом состоянии его масса составила 300 г, в воздушно-сухом состоянии 310г.
При определении коэффициента теплопроводности строительного материала в приборе установились следующие постоянные температуры на поверхностях образца: t =100°С, t =20°С. Вычислить коэффициент теплопроводности, если площадь образца F = 0,25 м2, толщина образца а = 5 см. Испытание продолжалось 1 час, в течение этого времени на нагревание образца было затрачено 500 КДж.
Определить предел прочности при сжатии образцов из оргстекла размером 15х15х15см, если разрушающая нагрузка составила 5000 кг.

Вариант 8

Написать размерность величин, выражающих основные физико-механические свойства строительных материалов: истинная и средняя плотность, пористость, водопоглощение по массе и объему, сила, механическое напряжение и прочность, коэффициент теплопроводности, удельная теплоемкость, коэффициент конструктивного качества, истираемость.
Цилиндрический образец горной породы диаметром 3 см и высотой 6 см весит в сухом состоянии 300г. После насыщения водой его масса увеличилась до 305 г. Определить массовое и объемное водопоглощение.
Образцы, выпиленные из древесноволокнистой плиты, перед испытанием на изгиб выдерживались в воде. Прочность до выдерживания составила 200 МПа, после увлажнения 68 МПа. Определить водостойкость плиты.
Определить твердость образца материала по шкале Мооса, если он чертятся гипсом, а сам оставляет черту на тальке.
При испытании образца из пластмассы размером: толщина 10мм, ширина 15мм, получена разрушающая нагрузка 125 кг. Определить предел прочности при изгибе образца при расстоянии между опорами 10см.

Вариант 9

Образец известняка имеет среднюю плотность 2100 кг/м3, его водопоглощение по массе составило 43%- Определить объемное водопоглощение.
Наружная поверхность кирпичной стены толщиной а = 51см имеет температуру t = -30°С , внутренняя t = +20°С, Какое количество тепла проходит через каждый 1 м2 поверхности стены за 1час. Решить эту же задачу для стен той же толщины из шлакобетона. Коэффициенты теплопроводности принять для кирпича λ = 0.8 Вт/м °С, шлакобетона λ = 0,7 Вт/м °С.
Определить предел прочности при сжатии образцов из стеклопластика размером 10x10x15 см, если разрушающая нагрузка составила 1500кг.
Определить удельную теплоемкость воды, если на нагрев 200л воды от начальной температуры t1=20 °С*С до конечной температуры t212=80 °С*С затраты тепла составили 50400 КДж.
Образец камня в сухом состоянии весил 200г. При погружении в насыщенном водой состоянии в градуированный цилиндр с водой он поднял уровень воды на 110см3. После высушивания образец был измельчен для определения абсолютного объема, который оказался равным 82см3. Определить истинную и среднюю плотность образца и его пористость.

Вариант 10

Определить пористость керамического кирпича, если его средняя плотность равна 1700 кг/м3, а истинная 2,6 г/см3.
Масса сухого известняка равна 260 г, а после насыщения его водой 265 г, средняя плотность известняка 2400кг/м3. Вычислить массовое и объемное водопоглощение.
Вычислить влажность образца древесины, если в воздушно-сухом состоянии его масса составила 150г, а после высушивания до постоянной массы 130г.
Определить предел прочности кирпича при изгибе, если площадь поршня равна 40см2, показание манометра перед разрушением кирпича 10 кгс/см2, ширина кирпича 122 мм, толщина 66 см, расстояние между опорами 20 см.
Навеска сырого песка в количестве 1 кг была высушена в сушильном шкафу до постоянной массы, после взвешивания масса навески песка составила 0,94 кг. Определить влажность песка

Вариант 11

Навеска сырого песка в количестве 1 кг была высушена в сушильном шкафу до постоянной массы, после взвешивания масса навески песка составила 0,95 кг. Определить влажность песка.
Масса образца облицовочной плитки из керамики составила в сухом состоянии 52 г, после насыщения водой она увеличилась до 58 г. Определить массовое водопоглощение.
Наружная поверхность кирпичной стены толщиной а = 51 см имеет температуру t =-30°С, внутренняя t =+18 °С. Какое количество тепла проходит через каждый 1м2 поверхности стены за 1час? Определить толщину стены из газобетона при тех же параметрах и расходе тепла. Коэффициенты теплопроводности: для кирпича λ = 0,8 Вт/м °С, для газобетона λ=0,23 Вт/м °С.
При испытании на сжатие образца-кубика камня со стороной а = 10 см максимальное давление по манометру гидравлического пресса оказалось равным Р = 100 кгс/см2. Определить разрушающее усилие при раздавливании образца и предел прочности на сжатие материала образца.
Определять объемное водопоглощение образца, если он весил в сухом состоянии 500 г, а после насыщения водой 530г. Объем образца 400см3.

Вариант 12

Вычислить насыпную плотность песка по результатам следующего опыта. Песок в сухом состоянии был помещен в мерный сосуд объемом 1л, после взвешивания сосуда с песком его масса составила 2650г, масса пустого сосуда 1090г.
Образец камня в сухом состоянии весит 67 г, а после насыщения водой 69 г. Вычислить среднюю плотность и пористость камня, если его истинная плотность равна 2,6 г/см3, а объемное водопоглощение 4%.
Требуется нагреть 1м3 щебня со средней плотностью ρ = 1500 кг/м3 от начальной температуры t = -15°С до конечной температуры t = +15 °С. Удельная теплоемкость щебня равна 0,9 Вт/м°С. Определить требуемые теплозатраты.
При механическом испытании кубиков тяжелого бетона размером 15x15x15 см средняя разрушающая нагрузка оказалась равной Р=90000кгс. Определить предел прочности бетона при сжатии.
Определить насыпную плотность песка, его пустотность, если масса песка и мерного сосуда объемом 1 л составляет 2520 г. Масса пустого сосуда 980г. Истинная плотность песка 2,6 г/см3.

Вариант 13

Определить истинную плотность природного камня, если его средняя плотность 2800кг/м3, а пористость составляет 2%.
Образец кирпича подвергали испытанию на водопоглощение. Масса кирпича в сухом состоянии составила 250 г, после насыщения водой 275 г. Определить массовое водопоглощение.
Определить коэффициент размягчения плотного известняка, если прочность его образца-куба в сухом состоянии 130 МПа, а в насыщенном водой состоянии 115 МПа. Сделать вывод о водостойкости данного материала.
Определить твердость камня по шкале Мооса, если он чертится топазом, а сам оставляет черту на кварце.
Определить массовое и объемное водопоглощение кирпича, если масса его в сухом состоянии составляет 3900 г, а при полном насыщении 4200 г. Размеры кирпича: 250х120х65 мм.

Вариант 14

Определить массу кирпича размером 250х120х65мм, если его средняя плотность равна 1700кг/м3.
Цилиндрический образец горной породы диаметром 5см и высотой 5см весит в сухом состоянии 250г. После насыщения водой его масса увеличилась до 254г. Определить его среднюю плотность, массовое и объемное водопоглощение.
При испытании образцов-кубов бетона на морозостойкость прочность их после испытания составила Rсж = 15 МПа, до испытания прочность на сжатие образцов в водонасыщенном состоянии 18 МПа. Установить, морозостоек ли бетон?
Определить истираемость каменной плиты, если масса ее до испытания составила 450г, после испытания 440г. Размеры образца: длина 100мм, ширина 100мм, толщина 20мм.
Определить первоначальную массу керамической плитки размером 10х10х1см, испытанной на истираемость. Потери по массе составили 0,2 г/см2, масса плитки после испытания 190 г.

Вариант 15

Для определения истинной плотности материала, его в измельченном состоянии поместили градуированный сосуд с водой. Уровень воды поднялся на 10 мл (10 см3). Масса навески помещенного порошка составила 26 г. Определить истинную плотность материала.
Определить влажность образца материала, если его масса в воздушно-сухом состоянии составила 120г, а в абсолютно-сухом 115г.
При определении коэффициента теплопроводности строительного материала в приборе установились следующие, постоянные температуры на поверхностях образца: t1 = 100°С, t2 = 20°С. Вычислить коэффициент теплопроводности, если площадь образца F = 0,25 м2, толщина образца а = 5 см. Испытания продолжались 1 час, в течение этого времени на нагревание образца было затрачено 360 КДж тепла.
При растяжении стального стержня длиной 100 мм и площадью поперечного сечения F = 200 мм2 максимальная нагрузка была 600 кг. Определить величину напряжения.
Определить пористость, массовое и объемное водопоглощение известняка, если масса сухого образца 300 г, насыщенного 350 г. Истинная плотность 2,8г/см3. Объем образца 210 см3.

Вариант 16

Определить пористость материала, если его средняя плотность 1.4г/см3, а истинная плотность 2,7 г/см3.
Масса сухого образца ракушечника равна 120 г, после насыщения его водой масса увеличивается до 180 г. Вычислите пористость, массовое и объемное водопоглощение ракушечника, если истинная плотность его равна 2,4 г/см3, объем образца составляет 130 см3.
Определить разрушающую силу при испытании образца в сухом состоянии, если коэффициент размягчения Кразм=0,6. Размеры образца 10х10х10 см, разрушающая сила при испытании образца в насыщенном водой состоянии равна 20т.
Является ля материал морозостойким, если КМрз=0,78?
Для нагрева 1м3 щебня со средней плотностью 1450 кг/м3 от начальной t = -10°С до конечной t = +20°С затраты тепла составили 35000 КДж. Определить удельную теплоемкость щебня.

Вариант 17

Определить пористость образца со средней плотностью 1,7 г/см3 и истинной плотностью 2,8 г/см3.
Цилиндрический образец горной породы диаметром 5см и высотой 5см имеет массу 216 г, после насыщения его водой масса увеличилась до 240 г. Определить среднюю плотность камня, его объемное и массовое водопоглощение.
Определить влажность сырца, если масса его до сушки была 4400 г, а после сушки 3850 г.
Вычислить теплозатраты на нагрев воды, идущей для изготовления 1м3 бетона. Начальная температура воды tн=10°С, конечная температура нагрева tк = 80°С. Расход воды составляет на 1м бетона 200л. Удельная теплоемкость воды составляет с = 4,18КДж/кг °С.
Найти площадь сечения каждой из четырех бетонных опор эстакады для хранения стали, если Rсж = 20 МПа, максимальная загрузка эстакады 20 пачек по 5т в каждой.

Вариант 18

Определить предел прочности при сжатии образца в сухом состоянии, если коэффициент размягчения равен 0,8. Размеры образца 10х10х10 см. Разрушающая сила при испытании образца в насыщенном водой состоянии равна 20 т.
Образец естественного камня в сухом состоянии весит 120 г, а в насыщенном водой состоянии 145 г. Определить массовое водопоглощение.
Определить затраты тепла на нагрев 2000 шт глиняного кирпича-сырца при его сушке при t =80°С Сырец поступает в камеру с температурой t =10°С. Масса 1 шт кирпича составляет 3,4 кг. Коэффициент теплоемкости кирпича с=0.9 КДж/кг °С.
Определить массу кирпича, помещенного в вагон. Количество кирпича, размером 250х120х65 мм составляет 20 тыс.шт. Истинная плотность кирпича 3,3 г/см3, средняя плотность 1,7г/см3.
При механическом испытания кубиков тяжелого бетона размером 15x15x15 см средняя разрушающая нагрузка оказалась равной Р=90000 кгс, Установить марку бетона.

Вариант 19

Образец естественного камня в сухом состоянии весил 145 г, а в насыщенном водой состояния 160 г. Определить массовое и объемное водопоглощение, если образец имеет форму куба со стороной 4 см.
Определить влажность щебня, если масса влажной навески 1 кг, а масса высушенного до постоянной массы щебня 978 г.
Наружная поверхность кирпичной стены толщиной а = 51 см имеет температуру t = 35°С, внутренняя t =+20°С. Какое количество тепла проходит через каждый 1м2 поверхности стены за 1час? Коэффициент теплопроводности кирпича λ=0,8 Вт/м °С.
Определить коэффициент теплоемкости кирпича, если затраты на нагрев 1000 шт. кирпича от t1 =10 °С до t2 =70 °С составили 183600 КДж. Массу одного кирпича принять 3,4 кг.
Определить массу сухого щебня, если масса навески влажного щебня составляет 1000 кг, а влажность 3%.

Вариант 20

Определить насыпную плотность щебня в кг/м3, если масса мерного сосуда емкостью 5 л составляет 560 г. а масса сосуда со щебнем 8160 г.
В сухом состоянии образец весил 240 г, при полном насыщении водой 300г. Средняя плотность камня 1,8т/м3. Определить массовое и объемное водопоглощение.
Определить коэффициент размягчения образца бетонного кубика 10x10x10 см, если разрушающая сила равна 30 т при испытании в сухом состоянии и 20 т при испытании в насыщенном водой состоянии.
Сухие образцы камня массой 20кг нагрели от t = 10°С до температуры t =50°С, затратив количество тепла 720 КДж. Определить удельную теплоемкость данного материала.
Определить истираемость каменной плиты, если масса ее до испытания 200 г, после испытания 192г. Размеры образца: длина 100мм, ширина 50мм, толщина 10мм.

Вариант 21

Цилиндрический образец горной породы диаметром 5 см и высотой 5см имеет массу 210г. Определить его среднюю плотность.
Образец естественного камня в сухом состоянии весил 100г, а в насыщенном 125г. Определить объемное водопоглощение, если его средняя плотность равна 1.65 г/см3.
Определить влажность песка, если его масса в сухом состоянии 1040 г, во влажном состоянии 1120 г.
Определить коэффициент теплопроводности строительного материала, если на поверхностях образца: t1 = 120°С, t 2=40°С, площадь образца F=0,5 м2, толщина образца а = 10 см. Испытание продолжалось 1час, в течение этого времени на нагревание образца было затрачено 360 КДж.
Определить предел прочности при изгибе глиняной плоской ленточной черепицы, размер которой 365х155 мм и толщина 12мм. Разрушающий груз при испытании на изгиб равен 50 кг расстояние между опорами равно 30 см.

Вариант 22

Определить пустотность щебня, если его истинная плотность равна 2,65г/см3, а насыпная плотность 1550 кг/м3.
В сухом состоянии образец весил 240 г, при полном насыщении водой 300 г, средняя плотность камня 1,8 т/м3. Определить массовое и объемное водопоглощение.
Определить коэффициент размягчения плотного известняка, если прочность его образца-куба в сухом в сухом состоянии 100 МПа, а в насыщенном водой состоянии 85 МПа. Сделать вывод о водостойкости данного материала.
Сухие образцы камня-известняка массой 20 кг нагрели от t1=+5°С до t 2=+60°С. Определить затраты тепла, если удельная теплоемкость известняка с=0,8 КДж/кг °С.
Определить разрушающую нагрузку при испытании на изгиб бетонной балки квадратного сечения 15х15см и пролетом 100см. Балка опирается на 2 опоры. Испытание производится сосредоточенным грузом Р в середине пролета. Возможный максимальный предел прочности Rизг=8 МПа.

Вариант 23

Определить среднюю плотность, массовое водопоглощение камня и его пористость, если объемное водопоглощение составляет 10%, истинная плотность 2,7г/см3, образец в сухом состоянии весил 200г, а при полном насыщении водой 210г.
Прочность на сжатие сухого кирпича Ксух=30 МПа, а после насыщения водой Rнас= 24,5 МПа. Определить, является ли данный кирпич водостойким?
Определить массу сухого щебня, если масса навески влажного щебня составляет 1000 кг, а влажность 3%.
Определить массу и пористость кирпича, если его размеры 250x120x65 мм, истинная плотность составляет 2,5г/см3, средняя плотность 1700 кг/м3,
Определить коэффициент теплоемкости кирпича, если затраты на нагрев 1000 шт. кирпича от t1 =10 °С до t2 =70 °С составили 183600 КДж. Массу одного кирпича принять 3,4 кг.

Вариант 24

Определить среднюю плотность, массовое водопоглощение камня и его пористость, если объемное водопоглощение камня составляет 10%, истинная плотность 2,7 г/см3, образец в сухом состоянии весил 200г, а при полном насыщении водой 210г.
При испытании на морозостойкость серии бетонных кубиков после 100 циклов попеременного замораживания и оттаивания прочность кубиков оказалось равной RМрз=16 МПа. Средняя прочность образцов, не подвергавшихся замораживанию, но водонасыщенных, была равна Rнас=20МПа. Установить, морозостоек ли исследованный бетой?
При пропаривании железобетонного изделия в камере металлическая форма нагрелась от t1=20°С до t2 = 80°С. Определить затраты тепла, если масса формы 2580 кг, а удельная теплоемкость 0,48КДж/кг °С.
Арматурная сталь испытана на растяжение в образце диаметром d=10мм, длиной 100 мм. Разрушающая нагрузка составила 8200 кг. Определить предел прочности стали при растяжении.
При механическом испытания кубиков тяжелого бетона размером 15x15x15 см средняя разрушающая нагрузка оказалась равной Р=90000 кгс, Установить марку бетона.

Вариант 25

Определить массу и пористость кирпича, если его размеры 250x120x65 мм, истинная плотность составляет 2,5г/см3, средняя плотность 1700 кг/м3,
Образец естественного камня в сухом состоянии весил 150 г, а при насыщении водой 160 г. Определить массовое водопоглощение.
Определить массу сухого щебня, если масса навески влажного щебня составляет 1000 кг, а влажность 3%.
Определить коэффициент теплоемкости кирпича, если затраты на нагрев 1000 шт. кирпича от t1 =10 °С до t2 =70 °С составили 183600 КДж. Массу одного кирпича принять 3,4 кг.
При механическом испытания кубиков тяжелого бетона размером 15x15x15 см средняя разрушающая нагрузка оказалась равной Р=90000 кгс, Установить марку бетона.

Список литературы

Строительные материалы и изделия: Учебник / К. Н. Попов, М. Б. Каддо.— 2-е изд., испр. и доп.— М: Высш. шк., 2005.- 438 с.: ил.
Испытания дорожно-строительных материалов. Лабораторный практикум. Учеб. пособие для вузов / И.М. Грушко, В.А. Золотарев, Н.Ф. Глущенко и др. – М.: Транспорт, 1985. – 200 с.
Попов Л.Н., Попов Н.Л. Лабораторные работы по дисциплине «Строительные материалы и изделия»: Учеб. пособие. — М.: ИНФРА-М, 2005. — 219 с.: ил. — (Профессиональное образование).
Материаловедение для штукатуров, облицовщиков и мозаичников: Учебное пособие для учащихся колледжей и средних профессионально-технических училищ. — Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2001. — 352с.
Материаловедение для отделочных строительных работ: Учебник для нач. проф. образования: Учеб. пособие для сред. проф. образования / В.А.Смирнов, Б.А.Ефимов, О.В.Кульков и др. -2-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2003. — 288 с.
Попов Л. Н.Лабораторный контроль строительных материалов и изделий: Справочник. — М.: Стройиздат, 1986.— 349 с., ил.
Буров Ю. С., Колокольников В. С. Лабораторный практикум по курсу «Минеральные вяжущие вещества», 1967.
Костяев П. С.Материаловедение для арматурщиков-бетонщиков и арматурщиков-электросварщиков арматурных сеток и каркасов.— 3-е изд., перераб. и доп.— М.: Высш. школа, 1980.— 208 с., ил.— (Профтехобразование. Строит, материалы).
Андрианов Р. А.Лабораторные работы по материаловедению для штукатуров, маляров и облицовщиков. Учебн. пособие для средн. проф.-техн. училищ. М., «Высш. школа», 1077.
Качество строительных материалов и изделий. Сахаров А. Е., Рабин И. И. Киев, «Будiвельник», 1977, 144 с.
Получение бетона заданиях свойств. М., Стройиздат, 1978. 53 с. (Центр, правл. НТО стройиндустрии. Наука — строит, производству). Авт.: Ю. М. Баженов, Г. И. Горчаков, Л. А. Алимов, В. В. Воронин.
Справочник дорожного мастера. Под ред.С.Г.Цупикова. М., «Инфра — Инженерия», 2007. – 928 с.
Дорожно-строительные материалы: Учебник для автомоб.- дор. техникумов. / И.В.Королев, В.Н.Финашин, Л.А.Феднер. — М., Транспорт, 1988. 304 с.

гравий плотность известняка основная

Физические свойства гравияДобыча гравияПрименение гравияЧто нужно учесть при покупке гравия

Гравий считается рыхлой сыпучей породой По преобладающему размеру частиц его разделяют на несколько фракций: от 1 до 3 мм, от 3 до 5 мм, от 5 до 10 мм, 1 2 см, 2 4 см, 4 7 см Прочность частиц почти целиком зависит от их химического состава и внутренней структуры Наиболее прочными считаются частицы, состоящие из гранита, полевого шпата, мрамора, кварца Для определения этого показателя гравий помещают в стальной цилиндр и проверяют, при како

Известняк: свойства, месторождения, применение, виды

Состав известняка Химический состав чистых известняков близок к кальциту, где cao 56% и co 2 44% Известняк в ряде случаев включает примеси глинистых минералов, доломита, кварца, реже гипса, пирита и органических остатков

Get Price

Плотность известняка: удельный вес известкового щебня

Удельный вес кристаллических пород известняка равен 2600 кг/м3, а вот вес у ракушечника всего 800 кг/м3 Не следует путать удельный вес (40 70) с насыпной плотностью щебня Прочности кристаллических и высоко пористых

Get Price

Известняк Limestone qazwiki

Известняк это карбонатная осадочная порода, которая часто состоит из фрагментов скелета морских организмов, таких как кораллы, фораминиферы и моллюскиЕго основные материалы являются минералы кальцит и арагонит

Get Price

объемная плотность карьер известняка MCC Machinery

Плотность известняка: удельный вес известкового щебня Удельный вес кристаллических пород известняка равен 2600 кг/м3, а вот вес у ракушечника всего 800 кг/м3

Get Price

Плотность керамзита: насыпная и истинная, плотность

Во время строительных работ с керамзитом необходимо знать его плотность Основные виды плотности — насыпная и истинная Так от чего зависит и как определить плотность керамзита с фракцией 510 и 20 кг на м3?

Get Price

Удельный вес мельничной мельницы известняка

Плотность 2 дробилки известняка выполнения Плотность пыли Line Crusher hammertechПлотность затирочной мельницы Плотность известняка в дробилке Плотность щебня 0 5 мм Плотность 40 Mm Гравий

Get Price

Гравия объемный вес Плотность гравия, удельный вес и

Плотность гравия, удельный вес и объем в 1 м3 Гравий это сыпучая горная порода осадочного происхождения Основным её компонентом являются камешки различной формы (чаще округлой) В отличие от щебня, гравий имеет

Get Price

Коэффициент уплотнения щебня при трамбовке

От вида (гранит, гравий) уплотняемость не зависит Например, щебень известняка 2040 имеет такой же параметр, как гранит этой же фракции

Get Price

Плотность щебня кг м3 таблица: удельный вес отсева гравия

Зачем знать Насыпную и Удельную ПлотностьПлотность щебня и его ТипыВидыПлотность ОтсеваКоэффициент плотностиИстинная ПлотностьСредняя ПлотностьВыводЩебень необходим для грунта в период сооружения недвижимости Этот процесс необходим для предотвращения того, чтобы подстилающий слой просел В противном случае если уплотнение слоя щебня и грунта будет недостаточным, это станет причиной появления пустот Они возникают между слоем пола и его плитой, в результате чего на основе появятся трещины Для этих целей используется каток, виброплита или трамбовка вручную(если объемы незначительные) Чтобы п

Плотность щебня кг м3 таблица: удельный вес отсева

Плотность известнякового щебня от 18 до 26 т/м3, плотность гравийного щебня 1351450 т/м3, плотность известнякового щебня 128 т/м3 Известковый (известняковый)

Get Price

каковы свойства известняка

Известняк: свойства (химическая формула, Что такое ИзвестнякИстория и Происхождение

Get Price

Гравий и щебень: отличия материалов и характеристики

Плотность от 1,43 до 1,61 т/кубм получается в результате намеренного разрушения крупных глыб известняка, гранита, доломита, крупных фракций

Get Price

Главная Кандинский гравий ТДСК

Насыпная плотность 1410 кг/м 3 510 руб/т, (715 руб/м 3 ) Песок из отсева дробления, фракция 2550 мм

Get Price

Удельный вес мельничной мельницы известняка

Get Price

Бетоны Свойства, прочность, технологии бетонов

Основная характеристика пористых заполнителей — насыпная плотность в сухом состоянии, в зависимости от которой установлены следующие марки заполнителей, кг/м 3: 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600,1000

Get Price

Истинная плотность щебня Суровые будни начальника

Истинную плотность горной Гравий очищают от пыли и грязи, измельчают до крупности менее 5 мм, перемешивают и сокращают ?до 150 г Эту пробу вновь измельчают и сокращают до 30 г

Get Price

дробилка выполнения известняка объемная плотность

объемная плотность пыли дробилки 600 щековая дробилка цена; Стоимость за тонну в добыче известняка на Филиппинах; Pe 400 600 Primary Rivera Каменная дробилка; пабрик батубара вертикаль унтук пабрикget price

Get Price

Плотность бетона: таблица кг/м3, классификация всех марок!

Плотность бетона всех марок Плотность бетона кг/м3 — таблица, классификация, виды! Существует несколько классификаций бетона, основная из

Get Price

ЩПС: характеристики, состав, фракции, плотность

ЩПС: общая характеристика Основные свойства, особенности производства, классификация

Get Price

Плотность щебня гравийного, гранитного, известнякового

На плотность оказывает влияние и порода, из которой изготовлен щебень При одинаковом объеме 1 м 3, вес у гранита будет 2,6 т Однако у известняка за счет примесей кварца, доломитов и др 2,72

Get Price

Гравий и щебень в чем разница между строительными

Гравий и щебень: разница Щебень, изготовленный из известняка, подходит только для строительства небольших сооружений Здесь же возможно

Get Price

Дробилка Run известняка Атланта

Плотность дробилки run rock Дробилка Run Гравий Цена Стоимость дробилки Run дробилка Кит Crusher Wikipedia A crusher is a machine designed to reduce large rocks into

Get Price

Известняк ракушечник: происхождение и плотность камня

Плотность известняка ракушечника подразделяется на три вида: М35 обладает самой высокой плотностью и мелкой пористостью, применяется в строительстве для возведения фундамента;

Get Price

Плотность щебня гравийного, гранитного, известнякового

Get Price

каковы свойства известняка

Известняк: свойства (химическая формула, Что такое ИзвестнякИстория и Происхождение

Get Price

Гравий и щебень: отличия материалов и характеристики

Get Price

Бетоны Свойства, прочность, технологии бетонов

Get Price

известняк дробилкакоторая делает гравий

известняк гравий цена за тонну известняк гравий цена за тонну добыча известняка и цены за тонну в кении Невысокая цена за тонну известнякового щебня 520 мм делает его выгодным Плотность

Get Price

Известняк ракушечник: происхождение и плотность камня

Get Price

дробилка выполнения известняка объемная плотность

Get Price

Гравий и щебень в чем разница между строительными

Get Price

Плотность бетона: таблица кг/м3, классификация всех марок!

Get Price

Таблица Плотность (в тч насыпная) веществ, продуктов

Таблица Плотность (в тч насыпная) веществ, продуктов, жидкостей и газов при атмосферном давлении Состояние вещества Английские наименования Tehtab Инженерный справочник

Get Price

Щебень известняковый: фракции, фото, характеристики по

Описание известнякового щебня и его характеристики Особенности добычи материала в карьерах Марки и фракции Применение известнякового щебня в строительстве

Get Price

Дробилка Run известняка Атланта

Get Price

Щебень гравийный плотность, ее разновидности

Например, реальная (истинная) плотность гранитного щебня фракции 520 мм будет 2590 кг/м3, а насыпная при этом — 1320 кг/м3 Насыпная плотность гравийного щебня (гравий

Get Price

Керамзит: фото, технические характеристики и свойства

керамзитовый гравий классические овальные, почти круглые окатыши или гранулы, имеющие краснокоричневый цвет поверхности основная форма выпускаемого керамзита Такой гравий

Get Price

известняк дробилкакоторая делает гравий

Get Price

Известняк ракушечник: происхождение и плотность камня

Get Price

Таблица Плотность (в тч насыпная) веществ, продуктов

Get Price

Плотность бетона: таблица кг/м3, классификация всех марок!

Get Price

месторождение известняка и обжиг

исследуем и производим высокоэффективную щековую дробилку серии hj, на основе передовых

Get Price

Сколько тонн в кубе щебня 2040? Калькулятор

Горные породы имеют различную плотность, в связи с чем гравий значительно тяжелее известняка Поэтому масса куба этих видов щебня не одинакова Рассчитывают ее по формуле: p

Get Price

гравий сегрегация в дробилки

плотность пыли дробилки в бетонных блоках Плотность пыли Line Crusher hammertechПлотность затирочной мельницы Плотность известняка в дробилке Плотность щебня 0 5 мм Плотность 40 Mm Гравий

Get Price

Калькулятор Плотности Измерение Единиц Плотности : gr

Плотность известняка (цельного) Плотность магния Плотность марганца (цельного) Плотность древесины клена плотность металлов, плотность вещества, измерение плотности металла, плотность

Get Price

Задания и методические указания к выполнению —

Масса образца известняка в сухом состоянии 300 г, а после насыщения водой 308 г Вычислить влажность известняка, если средняя плотность его равна 2400 кг/м 3 9

Get Price

Щебень гравийный плотность, ее разновидности

Get Price

Известняк: формула, химический состав, где добывают

Известняк: происхождение, физические характеристики, химический состав и формула Разновидности породы Где добывают и используют минерал: от строительства до металлургии

Get Price

известняк дробилка , которая делает гравий

известняк дробилка,которая делает гравийизвестняк дробилка,которая делает гравий медный рудник замбия ограничить мельница фарфор какие отрасли использовать щековая дробилкаДЛЯ

Get Price

дробилка известняка процесс гранит

Известковый Карьер Завода ЗАО наши известковый карьер завода хорошо оценку Известняк Дробилка сухой процесс, дробилка для измельчения известняк дробилка,процесс известняка,известняк

Get Price

Нужен щебень в Харькове? Гравий всех фракции хорошего

Гравий всех фракции хорошего качества по низким ценам! плотность и лещадность Щебень может состоять из гранита известняка шлака, а также может быть бывшего употребления с

Get Price

Плотность грунта — таблица естественной плотности

Алевролиты
Слабые, низкой прочности	1500
Крепкие, малопрочные	2200
Аргилиты
Крепкие, плитчатые, малопрочные	2000
Массивные, средней прочности	2200
Вечномерзлые и мерзлые сезонно-протающие грунты
Растительный слой, торф, заторфованные грунты	1150
Пески, супеси, суглинки и глины без примесей	1750
Пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня в количестве до 20% и валунов до 10%	1950
Пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня в количестве более 20% и валунов более 10%, а также гравийно-галечные и щебенисто-дресвяные грунты	2100
Глина
Мягко- и тугопластичная с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%	1750
Мягко- и тугопластичная без примесей	1800
Мягко- и тугопластичная с примесью более 10%	1900
Мягкая карбонная	1950
Твердая карбонная, тяжелая ломовая сланцевая	1950…2150
Гравийно-галечные грунты (кроме моренных)
Грунт при размере частиц до 80 мм	1750
Цементированная смесь гальки, гравия, мелкозернистого песка и лёссовидной супеси	1900…2200
Грунт при размере частиц более 80 мм	1950
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 10%	1950
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 30%	2000
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 70%	2300
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов более 70%	2600
Грунты ледникового происхождения (моренные)
Пески, супеси и суглинки при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10%	1600
Пески, супеси и суглинки при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5, а также глины при показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10%	1800
Глины при показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10%	1850
Пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 35%	1800
То же, до 65%	1900
То же, более 65%	1950
Пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 35 %	2000
То же, до 65%	2100
То же, более 65%	2300
Валунный грунт (содержание частиц крупнее 200 мм более 50%) при любых показателей пористости и консистенции	2500
Грунт растительного слоя
Без корней кустарника и деревьев	1200
С корнями кустарника и деревьев	1200
С примесью щебня, гравия или строительного мусора	1400
Диабазы
Сильно выветрившиеся, малопрочные	2600
Слабо выветрившиеся, прочные	2700
Незатронутые выветриванием, крепкие, очень прочные	2800
Незатронутые выветриванием, особо крепкие, очень прочные	2900
Доломиты
Мягкие, пористые, выветрившиеся, средней прочности	2700
Плотные, прочные	2800
Крепкие, очень прочные	2900
Змеевик (серпентин)
Выветрившийся малопрочный	2400
Средней крепости и прочности	2500
Крепкий, прочный	2600
Известняки
Мягкие, пористые, выветрившиеся, малопрочные	1200
Мергелистые слабые, средней прочности	2300
Мергелистые плотные, прочные	2700
Крепкие, доломитизированные, прочные	2900
Плотные окварцованные, очень прочные	3100
Кварциты
Сланцевые, сильно выветрившиеся, средней прочности	2500
Сланцевые, средне выветрившиеся, прочные	2600
Слабо выветрившиеся, очень прочные	2700
Не выветрившиеся, очень прочные	2800
Не выветрившиеся, мелкозернистые, очень прочные	3000
Конгломераты и брекчии
Слабосцементированные, а также из осадочных пород на глинистом цементе, малопрочные	1900…2100
Из осадочных пород на известковом цементе, средней прочности	2300
Из осадочных пород на кремнистом цементе, прочные	2600
С галькой из изверженных пород на известковом и кремнистом цементе, очень прочные	2900
Коренные глубинные породы (граниты, гнейсы, диориты, сиениты, габбро и др.)
Крупнозернистые, выветрившиеся и дресвяные, малопрочные	2500
Среднезернистые, выветрившиеся, средней прочности	2600
Мелкозернистые, выветрившиеся, прочные	2700
Крупнозернистые, не затронутые выветриванием, прочные	2800
Среднезернистые, не затронутые выветриванием, очень прочные	2900
Мелкозернистые, не затронутые выветриванием, очень прочные	3100
Микрозернистые, порфировые, не затронутые выветриванием, очень прочные	3300
Коренные излившиеся породы (андезиты, базальты, порфириты, трахтиты и др.)
Сильно выветрившиеся, средней прочности	2600
Слабо выветрившиеся, прочные	2700
Со следами выветривания, очень прочные	2800
Без следов выветривания, очень прочные	3100
Не затронутые выветриванием, микроструктурные, очень прочные	3300
Лёсс
Мягкопластичный	1600
Тугопластичный с примесью гравия или гальки	1800
Твердый	1800
Мел
Мягкий, низкой прочности	1550
Плотный, малопрочный	1800
Мергель
Мягкий, рыхлый, низкой прочности	1900
Средний, малопрочный	2300
Плотный средней прочности	2500
Мусор строительный
Рыхлый и слежавшийся	1800
Сцементированный	1900
Песок
Без примесей	1600
Барханный и дюнный	1600
С примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%	1600
То же, с примесью более 10%	1700
Песчаник
Выветрившийся, малопрочный	2200
На глинистом цементе средней прочности	2300
На известковом цементе, прочный	2500
Плотный, на известковом или железистом цементе, прочный	2600
Кремнистый, очень прочный	2700
На кварцевом цементе, очень прочный	2700
Ракушечники
Слабо цементированные, низкой прочности	1200
Сцементированные, малопрочные	1800
Сланцы
Выветрившиеся, низкой прочности	2000
Окварцованные, прочные	2300
Песчаные, прочные	2500
Кремнистые, очень прочные	2600
Окремнелые, очень прочные	2600
Слабо выветрившиеся и глинистые	2600
Средней прочности	2800
Солончаки и солонцы
Мягкие, пластичные	1600
Твердые	1800
Суглинки
Легкие и лёссовидные, мягкопластичные без примесей	1700
То же, с примесью гальки, щебня, гравия или строительного мусора до 10% и тугопластичные без примесей	1700
Легкие и лёссовидные, мягкопластичные с примесью гальки, щебня, гравия, или строительного мусора более 10%, тугопластичные с примесью до 10%, а также тяжелые, полутвердые и твердые без примесей и с примесью до 10%	1750
Тяжелые, полутвердые и твердые с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора более 10%	1950
Супеси
Легкие, пластичные без примесей	1650
Твердые без примесей, а также пластичные и твердые с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%	1650
То же, с примесью до 30%	1800
То же, с примесью более 30%	1850
Торф
Без древесных корней	800…1000
С древесными корнями толщиной до 30 мм	850…1050
То же, более 30 мм	900…1200
Трепел
Слабый, низкой прочности	1500
Плотный, малопрочный	1770
Чернозёмы и каштановые грунты
Твердые	1200
Мягкие, пластичные	1300
То же, с корнями кустарника и деревьев	1300
Щебень
При размере частиц до 40 мм	1750
При размере частиц до 150 мм	1950
Шлаки
Котельные, рыхлые	700
Котельные, слежавшиеся	700
Металлургические невыветрившиеся	1500
Прочие грунты
Пемза	1100
Туф	1100
Дресвяной грунт	1800
Опока	1900
Дресва в коренном залегании (элювий)	2000
Гипс	2200
Бокситы плотные, средней прочности	2600
Мрамор прочный	2700
Ангидриты	2900
Кремень очень прочный	3300

Плотность щебня кг на м3

В ходе проведения строительных работ профессионалы часто сталкиваются с необходимостью заказа определенного количества материала. Плотность – один из главных параметров, влияющих на объемный вес.Также очень выжны лещадность и вес шебня. Рассмотрим ее расчет на основе щебня.

Что такое щебень?

Щебень – дробленые камни крупного гравия, валунов и других пород. Различают первичный и вторичный щебень. Первый получается путем искусственного дробления материалов, добытых в природе, второй – в ходе переработки шлаков, строительного мусора, кирпичей, бетона и асфальта.

Щебень отличается шероховатостью своей поверхности, что обеспечивает плотное сцепление с цементными растворами. Основное применение данного материала – укладка фундамента, насыпи на железнодорожных колеях, асфальтные работы. Плотность щебня (кг/м3) – его основополагающий параметр (отношение массы к объему), который оказывает влияние на характеристики строительного материала.

От чего зависит плотность строительного щебня?

Плотность любого материала, в том числе и щебня, зависит от того, из какой породы он произведен. Например, 1 м3 гранитной породы весит 2,6 тонны, а плотного известняка – 2,9 т/м3 (зависит от количества кварцевой примеси и прочих минеральных веществ).

Между камнями (щебнем) имеются воздушные прослойки. Поэтому плотность щебня (т/м3) не может составлять столько же, сколько весит 1 куб. м горной породы в недробленом состоянии. В связи с этим, введен такой показатель, как плотность насыпи материала – отношение массы к объему, который занимает щебень. Чем меньше фракция дробления, тем выше показатель, а значит удельный вес материала больше.

Плотность насыпи материала необходимо учитывать:
•   в процессе замешивания бетонного раствора – чем выше показатель, тем меньше требуется цемента. Это позволит сэкономить денежные средства;
•   во время транспортировки, чтобы рассчитать грузоподъемность автомобиля;
•   в процессе хранения, с целью определения размеров помещения, где будет находиться щебень.

Лабораторные измерения и самостоятельные подсчеты

Чтобы провести точные замеры показателя плотности насыпи щебня, существуют специальные приспособления – бочки, объемом до 50 литров, которые взвешиваются до и после заполнения материалом на 1 метр. Разницу полученных показателей делят на объем емкости. В результате строители находят насыпную плотность щебня (кг/м3).

Замеры, как правило, проводятся в специально оборудованных лабораториях, а полученные данные отображаются в технических паспортах, которые сопровождают строительный материал.

Самостоятельно провести расчеты можно с помощью корыта для замешивания. Чтобы узнать его объем, достаточно умножить высоту на длину и ширину. Далее необходимо взвесить тару (пустую). После следует наполнить корыто щебнем и провести замеры. Чтобы получить массу щебня, следует вычесть из данного показателя вес пустой тары – это и будет масса. Ее необходимо разделить на объем. Таким образом, получится искомое значение.

Существует и другой показатель плотности, который определяется в лабораторных условиях путем измельчения или высушивания единицы материала. Данные расчеты исключают наличие пустоты. В основном используются для вычисления пористости. К примеру, насыпная и реальная плотность щебня фракции 5-20 мм составляет 1300 и 2500 кг/м3 соответственно.

Показатели плотности (кг/м3) для разных видов щебня следующие:
•   гранитный — 1300-1700;
•   шлаковый – 800;
•   известняковый – 1250-1300;
•   габбро-диабаз – 1450-1580;
•   гравийный – 1350-1450 ;
•   вторичный – 1200-3000.

Плотность щебня в зависимости от марок

Прочность щебня шлакового типа зависит от его маркировки. Марки М800-1200 – самые прочные, а 1400-1600 – высокопрочные. Для щебня из шлаков, который применяется в качестве заполнителя при замесе бетона, существует пять марок прочности: М1200 (плотность 1100-1200 кг/м3), М1000 (плотность – 900-1000 кг/м3), М800, М600 и ниже.

Плотность обычных строительных материалов на кубический фут

Авторские права: 1996-2024
Web master:
Юбка Блаттен бергер ,

BSEE — KB3UON

RF Cafe начало свою деятельность в 1996 году как «RF Tools» в веб-пространстве с экранным именем AOL. 2 МБ.Его основная цель состояла в том, чтобы предоставить мне быстрый доступ к обычно необходимым формулы и справочные материалы при выполнении моей работы в качестве ВЧ системы и схемы инженер-проектировщик. Всемирная паутина (Интернет) была в значительной степени неизвестной сущностью в время и пропускная способность были дефицитом. Модемы коммутируемого доступа стремительно развиваются со скоростью 14,4 кбит / с пока вы связали свою телефонную линию, и приятный женский голос объявил: «У вас есть Почта «при поступлении нового сообщения …

Все товарные знаки, авторские права, патенты и другие права собственности на изображения и текст, использованный на сайте RF Cafe, настоящим подтверждаем, что обозначены кромкой .

Сайт моего хобби:

Самолеты И Ракеты .com

Эти значения плотности некоторых распространенных строительных материалов были собраны с сайтов в Интернете и, как правило, согласуются с несколькими сайтами.Большинство из них взяты из таблиц BOCA или ASAE. Однако, если у вас есть значения, которые, по вашему мнению, являются более точными, используйте их для своих расчетов и отправьте мне электронное письмо, чтобы сообщить мне, какие у вас значения есть. Обратите внимание, что исходные единицы измерения были фунт / фут ³, поэтому фактическое количество значащих мест в столбце кг / м ³ такое же как исходная единица, то есть плотность алюминия действительно известна только трем значимым местам, хотя представлены четыре.

Алюминий	171 фунт / фут ³	2739 кг / м ³
Асфальт дробленый	45 фунт / фут ³	721 кг / м ³
Кирпич обыкновенный красный	120 фунтов / фут ³	1,920 кг / м ³
Чугун	450 фунтов / фут ³	7,208 кг / м ³
Цемент, Портленд	94 фунт / фут ³	1,506 кг / м ³
Бетон, известняк с портландцем	148 фунт / фут ³	2370 кг / м ³
Бетон, гравий	150 фунтов / фут ³	2400 кг / м ³
Щебень	100 фунт / фут ³	1600 кг / м ³
Земля, суглинок сухая выемка	90 фунт / фут ³	1,440 кг / м ³
Земля в упаковке	95 фунт / фут ³	1520 кг / м ³
Стекло оконное	161 фунт / фут ³	2580 кг / м ³
Гравий сыпучий сухой	95 фунт / фут ³	1520 кг / м ³
Гравий с песком	120 фунтов / фут ³	1,920 кг / м ³
Гипсокартон 3/8 дюйма	1.56 фунтов / фут ²	7,62 кг / м ²
Гипсокартон 1/2 дюйма или гипсокартон	2,08 фунт / фут ²	10,2 кг / м ²
Гипсокартон 5/8 дюйма или гипсокартон	2,60 фунт / фут ²	12,7 кг / м ²
Лед дробленый	37,0 фунт / фут ³	593 кг / м ³
Лед твердый	57.4 фунт / фут ³	919 кг / м ³
Известняк	171 фунт / фут ³	2739 кг / м ³
Мрамор твердый	160 фунтов / фут ³	2,560 кг / м ³
Изоляция из минерального волокна из стекловолокна	2,0 фунт / фут ³	32 кг / м ³
Грязь упакованная	119 фунт / фут ³	1,906 кг / м ³
Раковины устриц, молотые	53 фунт / фут ³	849 кг / м ³
Изоляция из экструдированного полистирола	1.8 фунтов / фут ³	29 кг / м ³
Изоляция из пенополистирола	1,5 фунт / фут ³	24 кг / м ³
Полиуретановая изоляция	1,5 фунт / фут ³	24 кг / м ³
Фарфор	150 фунтов / фут ³	2400 кг / м ³
Песок сухой	100 фунт / фут ³	1600 кг / м ³
Снег утрамбованный	30 фунтов / фут ³	480 кг / м ³
Снег свежевыпавший	10 фунт / фут ³	160 кг / м ³
Гудрон	72 фунт / фут ³	1150 кг / м ³
Вермикулит	40 фунт / фут ³	641 кг / м ³
Вода	62.4 фунт / фут ³	1000 кг / м ³
Шерсть	82 фунт / фут ³	1310 кг / м ³
Доска обрезная Дугласская ель 2X4 = 1,28 фунта / погонный фут 2X6 = 2,00 фунта / погонный фут 2X8 = 2,64 фунта / погонный фут 2X10 = 3,37 фунта / погонный фут 2X12 = 4,10 фунта / погонный фут фут 4X4 = 2,98 фунта / погонный фут 6X6 = 7.35 фунтов / погонный фут 6X8 = 10,0 фунт / погонный фут	35 фунт / фут ³	561 кг / м ³
Кирпич 4 дюйма с раствором ½ дюйма	42 фунт / фут ³	673 кг / м ³
Бетонный блок 8 дюймов с раствором ½ «	55 фунтов / фут ³	881 кг / м ³
Бетонный блок 12 дюймов с раствором ½ «	80 фунтов / фут ³	1,281 кг / м ³
Фанера 1/4 дюйма	0.710 фунт / фут ²	3,47 кг / м ²
Фанера 3/8 дюйма	1,06 фунт / фут ²	5,18 кг / м ²
Фанера 1/2 дюйма	1,42 фунт / фут ²	6,93 кг / м ²
Фанера 5/8 дюйма	1,77 фунт / фут ²	8.64 кг / м ²
Фанера 3/4 дюйма	2,13 фунт / фут ²	10,4 кг / м ²
Битумная черепица	3,0 фунт / фут ²	15 кг / м ²
Сланцевая черепица 1/4 дюйма	10 фунт / фут ²	49 кг / м ²
Кровля алюминиевая 26 калибр	0.3 фунта / фут ²	1,5 кг / м ²
Кровля стальная, калибр 29 ⁵	0,8 фунт / фут ²	3,9 кг / м ²
Застроенная 3-х слойная и гравийная кровля	5,5 фунт / фут ²	27 кг / м ²
Банковский песок	2,500 фунтов / ярд ³	1,483 кг / м ³
Торпеда Sand	2700 фунтов / ярд ³	1,602 кг / м ³
Стальной каркас	490 фунтов / фут ³	7,849 кг / м ³

Спасибо Тони К.для единиц поправки
Вот более обширная таблица по Сайт Simetric — спасибо Джиму К.

Информационный бюллетень по известняку — Совет по натуральному камню

ОБЗОР РЫНКА:

Соединенные Штаты являются одним из основных производителей габаритного камня в мире, объем производства которого в 2017 году оценивается в 2,73 миллиона тонн. Продажи известняка обычно составляют большую часть рынка, иногда уступая только продажам гранита.В производстве известняка преобладают бордюры, мощение, необработанные блоки, плиты, шпон, стеновые панели и плитка.

Вероятно, в результате преобладания известняка в Северной Америке Канада была основным поставщиком и покупателем большей части импорта и экспорта США в 2017 году, соответственно.

Источники: Dolley, T.P. 2018. Ежегодник минералов 2015: Камень, размерность. Геологическая служба США. стр. 72,0-72,13.
Долли Т.П. 2018. Обзор минерального сырья за 2017 год: камень (размер).Геологическая служба США. стр. 156-157.

Продукты и приложения

Общие размеры

Характеристики добытого камня зависят от свойств месторождения, из которого был добыт камень; Каждый карьер может предложить своим месторождениям ряд продуктов, уникальных по размерам, цвету и структурным свойствам. Следовательно, предпочтительно, чтобы проектировщик и поставщик камня тесно сотрудничали до и на протяжении всего процесса проектирования, поскольку планирование проекта вокруг доступного камня снижает воздействие добычи сырья на окружающую среду.Тем не менее, по возможности, наиболее распространенными размерами известняка на рынке являются
, а именно:

БЛОКИ: Максимальный размер 8 футов x 4 фута x 4 фута
ПЛИТЫ: Максимальный размер 8 футов x 4 фута при толщине 2-3 см

Общие строительные приложения

Облицовка (внешняя / внутренняя)
Полы
Ландшафтный дизайн
Копинг
Тротуарная
Скульптура
Другое применение: заполнитель, известь, мульча

Доступная отделка

Индивидуальная отделка также может быть предоставлена вашим поставщиком камня.

Формирование и источники

Фото Майкла Рейса

Известняк — это осадочная порода, состоящая из карбоната кальция, а также кальция и / или магния. Он образуется, когда слои минералов (особенно кальцита), тонкодисперсных отложений, а также скелеты и раковины морских организмов подвергаются литификации. Известняк земной формы известен как травертин.

Известняк обычно добывают в Северной Америке, особенно на Среднем Западе Соединенных Штатов.

Данные по окружающей среде

Источник: Natural Stone Council.Добыча и обработка известняка габаритного камня: инвентаризация жизненного цикла. Август 2008. Центр чистых продуктов. Университет Теннесси.

Качество воздуха в помещении

Летучие органические соединения (ЛОС)

Не выделяются непосредственно из известняка
Может происходить из нанесенных клеев и герметиков; На рынке доступны варианты с низким содержанием летучих органических соединений
Ресурсы: см. Паспорт безопасности используемых химикатов

Физические свойства

На рынке существует особенно большое разнообразие известняков, как зарубежных, так и отечественных, и они могут сильно различаться по плотности, твердости, пористости и эстетике.Пользователи должны убедиться, что известняк, который они планируют использовать, соответствует требованиям проекта и имеет успешную историю в таких установках. Данные испытаний ASTM — это наиболее распространенные данные, доступные для сравнения свойств любого камня, включая известняк.

Производительность

Фото Майкла Рейса

Фотография любезно предоставлена Indiana Limestone Company

Прочность

Наружные применения: срок службы
Внутреннее применение: срок службы

Источник: Национальная ассоциация строителей жилья.2007. Исследование продолжительности жизни компонентов дома.

Повторное использование и переработка

Убедитесь, что регенерированный известняк соответствует спецификациям ASTM, прежде чем использовать его в строительных целях
Примеры приложений
- Заливка бетонной смесью
- Реконструкция ландшафтного дизайна на новостройках
- Подпорная стенка скульптурная
- Дорожки

Известняк: фактическая и насыпная плотность, общая пористость, водопоглощение…

Ремонт каменных мостов часто проводят путем заделки и заливки портландцемента. Как исключительно гидравлическое вяжущее, портландцемент устойчив к растворению в агрессивных средах, таких как среды мостов. Тем не менее, большинство каменных мостов в Европе были построены с использованием гидравлических известковых растворов, степень их гидравлической прочности варьировалась от слабой до превосходной, а из-за их известкового связующего добавлялись пуццоланы или природный заполнитель, использованный для их изготовления. Искусственные цементы могут быть несовместимы с кладочными материалами.Общие проблемы при кладке мостов включают растворение связующего, дефектное соединение, выщелачивание и повреждение солей. Цель этой статьи — помочь в разработке ремонтных растворов для каменных мостов, уделяя особое внимание важности выбора качественных материалов, совместимых с существующими тканями. Это достигается путем изучения влияния растворов на кладочные конструкции, свойств и состава растворов, используемых при строительстве мостов, и проблем, связанных с ними. Аналитические и экспериментальные результаты сочетаются с наиболее широко принятой на сегодняшний день теорией консервации, чтобы установить параметры, необходимые для разработки совместимых, качественных и долговечных ремонтных растворов.В этом документе делается вывод о том, что из-за качества окружающей среды (влажная, богатая солью, с постоянно ненасыщенным потоком воды и последовательными эпизодами замачивания-сушки) конструкционные растворы для каменных мостов должны быть гидравлическими по своей природе. Однако в документе также предполагается, что в высшей степени гидравлические вяжущие, такие как портландцементы, не нужны для обеспечения долговечности, и демонстрируется, что жирные известковые растворы, укрепляемые пуццоланами, могут прослужить не менее 2000 лет. Кроме того, эта работа свидетельствует о том, что в соответствии с принципом совместимости Брэнди, а также недавними экспериментальными и аналитическими работами, гидравлические известковые растворы более подходят для ремонта кирпичной кладки, чем растворы, изготовленные с использованием искусственного цемента.Известковые растворы физически и химически совместимы с большинством карбонатных и силикатных пород, материалов, обычно используемых при строительстве каменных мостов, и при правильном проектировании и исполнении они не вызывают выщелачивания извести или повреждения солей. Наконец, в этой статье даются советы по приготовлению раствора и утверждается, что ремонтные растворы должны быть проницаемыми и эластичными, действовать как проводник для влаги в стенах, таким образом предохраняя кладку от выветривания, вызванного влагой и солевыми растворами, и деформируясь как пластически, так и упруго, поскольку они поглощают движения кладки.Степень гидравличности ремонтного раствора должна определяться в соответствии с прочностью на изгиб и сжатие, капиллярным всасыванием и проницаемостью блоков кладки.

Плотность обычных горных пород и минералов

Плотность — это мера массы вещества на единицу измерения. Например, плотность куба железа в один дюйм намного больше, чем у куба хлопка в один дюйм. В большинстве случаев более плотные предметы также тяжелее.

Плотность горных пород и минералов обычно выражается как удельный вес, который представляет собой плотность породы относительно плотности воды.Это не так сложно, как вы думаете, потому что плотность воды составляет 1 грамм на кубический сантиметр или 1 г / см ³. Следовательно, эти числа переводятся непосредственно в г / см ³, или тонны на кубический метр (т / м ³).

Плотность горных пород, конечно, пригодится инженерам. Они также необходимы геофизикам, которые должны моделировать породы земной коры для расчета местной гравитации.

Плотность минералов

Как правило, неметаллические минералы имеют низкую плотность, тогда как металлические минералы имеют высокую плотность.Большинство основных породообразующих минералов в земной коре, таких как кварц, полевой шпат и кальцит, имеют очень похожие плотности (около 2,6–3,0 г / см ³). Некоторые из самых тяжелых металлических минералов, такие как иридий и платина, могут иметь плотность до 20.

Плотность горных пород

Плотность горных пород очень чувствительна к минералам, которые составляют определенный тип горных пород. Осадочные породы (и гранит), богатые кварцем и полевым шпатом, обычно менее плотны, чем вулканические породы.И если вы знаете свою петрологию извержений, вы увидите, что чем более мафитная (богатая магнием и железом) порода, тем больше ее плотность.

Камень	Плотность
Андезит	2,5–2,8
Базальт	2,8–3,0
Уголь	1,1–1,4
Диабаз	2,6–3,0
Диорит	2.8–3,0
Доломит	2,8–2,9
Габбро	2,7–3,3
Гнейс	2,6–2,9
Гранит	2,6–2,7
Гипс	2,3–2,8
Известняк	2,3–2,7
Мрамор	2,4–2,7
Слюдяной сланец	2,5–2,9
Перидотит	3.1–3,4
Кварцит	2,6–2,8
Риолит	2,4–2,6
Каменная соль	2,5–2,6
Песчаник	2,2–2,8
Сланец	2,4–2,8
Сланец	2,7–2,8

Как видите, камни одного типа могут иметь разную плотность. Отчасти это связано с тем, что разные породы одного и того же типа содержат разные пропорции минералов.Например, гранит может иметь содержание кварца от 20% до 60%.

Пористость и плотность

Этот диапазон плотностей также можно отнести к пористости породы (количество открытого пространства между зернами минералов). Он измеряется либо в виде десятичной дроби от 0 до 1, либо в процентах. В кристаллических породах, таких как гранит, которые имеют плотные, взаимосвязанные минеральные зерна, пористость обычно довольно низкая (менее 1 процента). На другом конце спектра находится песчаник с отдельными крупными песчинками.Его пористость может достигать от 10 до 35 процентов.

Пористость песчаника имеет особое значение в нефтяной геологии. Многие люди думают о нефтяных резервуарах как о резервуарах или озерах нефти под землей, похожих на замкнутый водоносный горизонт, содержащий воду, но это неверно. Коллекторы вместо этого расположены в пористом и проницаемом песчанике, где порода ведет себя как губка, удерживая нефть между своими поровыми пространствами.

Смотри: Типы магматических пород

Пористость строительных известняков: использование плотности твердых тел для оценки качества данных

Известняки — важная группа строительных материалов, используемых во всем мире в качестве размерных камней при строительстве каменной кладки.В этой статье мы используем термин «известняк», чтобы включить также мел, мрамор и травертин. В большинстве строительных известняков основным карбонатным минералом является кальцит, хотя есть небольшая подгруппа, в которой он — доломит. Многие строительные известняки имеют высокое содержание кальцита, часто более 90 мас.%, Иногда более 98 мас.%. Другие минералы, которые могут быть найдены в составе (обычно в небольших количествах), включают кварц, иногда полевой шпат и железные минералы высокой плотности гематит, гетит и сидерит.Также могут присутствовать незначительные количества глин, особенно иллита, и слюд, таких как глауконит. Когда эти минералы присутствуют, они влияют на плотность известняка, и их индивидуальные плотности перечислены в таблице 1. Фаза кальцита в известняках близка по составу к CaCO ₃, но может содержать небольшие количества замещающего Mg. Результатом этого является небольшое увеличение минеральной плотности, так что кальцит, содержащий 1,5 мол.% Mg, имеет плотность 2715 кг / м ³ по сравнению с 2709 кг / м ³ для чистого кальцита.

Таблица 1 Плотность минералов [7, 12]

Если минеральный состав камня известен, мы можем вычислить его составную минеральную плотность [CMD], которую мы обозначаем \ (\ rho _ {\ mathrm {CM}} \). Образец твердого объема \ (V _ {\ mathrm {s}} \) состоит из i минеральных компонентов, каждый объемом \ (V _ {{\ mathrm {s}} i} \), так что

$$ \ begin {align} \ rho _ {\ mathrm {CM}} = \ sum v_ {i} \ rho _ {i}, \ end {выравнивается} $$

(6)

где \ (v_ {i} = V _ {{\ mathrm {s}} i} / V _ {\ mathrm {s}} \) — объемная доля твердого вещества компонента i , а \ (\ rho _ {i} \) его минеральная плотность.(CMD — это величина, которую стремится измерить реальная плотность \ (\ rho _ {\ mathrm {r}} \), как определено в стандарте EN 1936). CMD чистого кальцитового известняка составляет, конечно, 2709 кг / м ³. В общем случае, когда твердый материал включает закрытые поры, объемная доля закрытой пористости \ (f _ {\ mathrm {c}} = f _ {\ mathrm {T}} — f = \ rho _ {\ mathrm {b}} (1 / \ rho _ {\ mathrm {s}} — 1 / \ rho _ {\ mathrm {CM}}) \). Следовательно, плотность твердого тела \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} = \ rho _ {\ mathrm {b}} \ rho _ {\ mathrm {CM}} / (f _ {\ mathrm {c}} \ rho _ {\ mathrm {CM}} + \ rho _ {\ mathrm {b}}) \).

Кальцитовые известняки

Ранее мы показали [7], что для 61 британского и ирландского кальцитовых известняков из списка BRE Stone List [13] связь между пористостью и насыпной плотностью хорошо представлена уравнением

$$ \ begin {align} \ rho _ {\ mathrm {b}} = C (1-f), \ end {align} $$

(7)

с \ (C = \ rho _ {\ mathrm {c}} \), твердой плотностью кальцита, 2709 кг / м. ³. Это уравнение следует, конечно, из второй части уравнения.3, устанавливая \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} = \ rho _ {\ mathrm {c}} \) для частного случая кальцитовых известняков. Что удивительно в результате, сообщенном в [7], так это то, насколько мало изменений в измеренной плотности твердого вещества в большом наборе промышленных известняков.

К этим 61 известнякам мы добавили данные из других источников, чтобы получить более крупный набор данных по пористости и плотности из 117 кальцитовых известняков. Все дополнительные данные взяты из опубликованных исследований, в которых четко описаны материалы и методы испытаний [7, 14–20].Все источники используют метод Архимеда EN 1936, за исключением [17], в котором используется гелиевая пикнометрия. Рис. 2 Слева мы видим, что данные пористость – плотность для всего набора лежат близко к идеальной линии кальцита. Лучше всего подходит для уравнения. 7 имеет C = 2708 кг / м ³, что неотличимо от линии кальцита. Разброс данных показан на рис.2. Справа , где плотность твердого тела каждого образца, \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} = \ rho _ {\ mathrm {b}} / (1-f) \) (Ур.3) нанесен на \ (\ rho _ {\ mathrm {b}} \). Медиана \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} \) составляет 2709 кг / м ³, что соответствует минеральной плотности кальцита. Межквартильный размах (IQR), мера разброса в \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} \), составляет 12 кг / м ³, что составляет около 0,4% от медианы. Обычно выбросы определяются как точки данных, которые лежат более чем на 1,5 × IQR выше первого квартиля или на 1,5 × IQR ниже третьего квартиля. Согласно этому определению, в группе из 117 известняков есть восемь выбросов, хотя эти выбросы трудно различить на рис.2 Левый . Они идентифицированы индивидуально в подписи к рис. 2. Для резко выделяющихся образцов Портленд 1, 3 нет никаких минералогических причин ожидать аномальной плотности твердого тела. Остаток 2 — известняк нижнего слоя Ham Hill. Известно, что он содержит не менее 90 мас.% Кальцита, а также небольшое количество гетита и кварца (Д. П. Джефферсон, частное сообщение). Наблюдаемая плотность твердого тела приходится на 2,5 мас.% Гетита и 5 мас.% Кварца. Мрамор Green Purbeck описывается как содержащий богатый железом глауконит, хотя у нас нет информации о составе протестированных образцов.Два низких выброса, 7, 8, являются экземплярами Монте Акуто. Данные по пористости представлены только двумя значащими цифрами, поэтому неопределенность в расчетной плотности твердого вещества \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} \) больше, чем для известняков из других источников.

Фиг.2

Слева Пористость f в зависимости от насыпной плотности \ (\ rho _ {\ mathrm {b}} \) для 117 кальцитовых известняков. Включены следующие камни: раз символ 61 британский и ирландский известняки из списка BRE Stone List [13]; плюс символ 16 образцов восьми французских и английских известняков (Анкастер, Шовиньи, Клипшем, Массангис, Парк Монк, Портленд и Ричмон) [7]; белый круг 20 образцов портлендского известняка [15]; белый треугольник, направленный вверх 11 образцов известняка Монте-Акуто [17]; алмаз известняк Савоньер [18]; белый треугольник, направленный вниз Известняк Савоньер [14]; белый квадрат Маастрихтский известняк [16]; закрашенный круг четыре французских известняка (Эвиль, Савоньер, Массанжи, Кульмье-ле-Сек) [19]; заполненный квадрат двух испанских известняков (Fraga Campanil, Santa Pudia) [20].Сплошная линия — идеальное соотношение кальцита, уравнение. 1, с C = 2709 кг / м ³. Справа Плотность твердого тела \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} \) в сравнении с объемной плотностью \ (\ rho _ {\ mathrm {b}} \) для тех же 117 известняков. Среднее значение плотности твердого тела \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} \) составляет 2709 кг / м ³. Серая полоса показывает межквартильный размах, 12 кг / м ³. сплошных квадратов отметок выбросов: 1 Portland Independent Whitbed, 2 Ham Hill Lower Bed, 3 Portland Bowers Base Bed, 4 Maastricht, 5 Green Purbeck Marble, 6 Totternhoe, 7 , 8 Монте Акуто

Интересно сравнить данные рис.2 с набором данных, в котором плотность твердого вещества получена непосредственно на измельченном материале, что, возможно, снижает возможность включения любой закрытой пористости в \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} \). Беднарик и др. [21] сообщают данные по пористости 12 известняков формации Лейта в Австрии, используя этот метод. К ним мы можем добавить также три испанских известняка с высоким содержанием кальцита, для которых реальные данные о плотности даны Vázquez et al. [20]. Согласно анализу, содержание кальцита в испанских камнях составляет ≥97 мас.%.Как показано на рис. 3, график данных близок к идеальной линии кальцита с небольшим межквартильным интервалом. Единственным исключением является известняк Zeilerberg группы Leitha с плотностью 2671 кг / м ³, что на 1,5% ниже идеального значения кальцита. У нас нет количественной минералогической информации о камне Цейлерберг, но в его петрографическом описании упоминается присутствие кварца. Важный вывод заключается в том, что эти данные (основанные на реальной плотности) очень похожи на большой набор данных на рис.2 (который основан на твердой плотности Архимеда). Как плотность твердого вещества, так и реальная плотность такие же, как плотность минерального кальцита, поэтому нет никаких признаков какой-либо закрытой пористости в этих кальцитовых известняках.

Фиг.3

Left Пористость f в зависимости от насыпной плотности \ (\ rho _ {\ mathrm {b}} \) для 12 известняков Leitha [21] плюс символ и трех испанских известняков [20]. Точки, нанесенные для камней Leitha, представляют собой средние значения измерений на нескольких образцах из каждого источника (всего 89), а для испанских камней — средние значения для девяти образцов каждого типа.Сплошная линия — идеальная линия кальцита, а не линия регрессии. Справа Реальная плотность \ (\ rho _ {\ mathrm {r}} \) в сравнении с объемной плотностью \ (\ rho _ {\ mathrm {b}} \) для тех же 15 известняков. Среднее значение плотности твердого тела \ (\ rho _ {\ mathrm {r}} \) составляет 2700 кг / м ³. Серая полоса показывает межквартильный размах, 12 кг / м ³. Выброс 1 взят из карьера Leitha Zeilerberg (в среднем 7 экземпляров)

Не все опубликованные данные по пористости-плотности для известняков полностью соответствуют схеме на рис.1. На рис. 4 показаны данные по 23 британским и ирландским кальцитовым известнякам из справочного источника [22]. Здесь разброс относительно идеальной линии кальцита велик, с межквартильным размахом 218 кг / м ³. Существует ряд резко отклоняющихся значений, и для многих камней значения плотности твердого тела, рассчитанные на основе пористости и плотности, не могут быть согласованы с известным минеральным составом.

Фиг.4

Left Пористость f в зависимости от насыпной плотности \ (\ rho _ {\ mathrm {b}} \) для 23 британских известняков [22].Сплошная линия — идеальная линия кальцита. Справа Плотность твердого тела \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} \) в зависимости от объемной плотности \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} \) для тех же камней

Отметим, что Mosch и Siegesmund [23] (см. Также Mosch [24]) провели статистический анализ технических свойств большого количества строительных камней, включая более 200 известняков. Их графики пористости и объемной плотности показывают значительный разброс, но уравнения регрессии не приводятся.Ни числовые значения, ни источники данных не указаны. Поэтому мы не можем сравнивать эти анализы с выводами, которые мы сообщаем здесь.

Портлендский известняк

Портлендский камень — известняк с высоким содержанием кальцита, который в течение многих столетий использовался в строительстве общественных зданий в Великобритании [25]. Строительный камень Портленда добывается в нескольких карьерах и шахтах на острове Портленд, Дорсет, на южном побережье Англии. Камень берется из трех горизонтов на увеличивающейся глубине и обозначается как плотва, побелка и основание соответственно.

Из-за своей известности и доступности портлендский камень часто используется в технических исследованиях поведения и свойств камня. Данные пористости и плотности доступны из многих источников, как в исследовательской литературе, так и в технических паспортах коммерческих поставщиков. Хотя существует множество петрографических описаний материалов из разных карьеров и разных геологических горизонтов (см., Например, Коул [26] и Палмер [27]), количественный минералогический анализ скуден.Однако существует широкое согласие с тем, что содержание кальцита в портландском камне обычно составляет не менее 95 мас.%. Dubelaar et al. [15] сообщают по результатам рентгенофлуоресцентного анализа, что портлендский беленый камень из карьера Бауэрс имеет содержание кальцита 97–98 мас.%, С 1–2 мас.% Кремнезема и «почти не содержит глины и минералов железа». Коул [26] обнаружил не менее 98 мас.% Кальцита в кернах, проанализированных методом рентгеновской дифракции.

Мы подробно рассмотрели данные пористости – плотности из источников, перечисленных в таблице 2. В большинстве случаев плотность твердого тела \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} \) не указывается, но у нас есть рассчитал его на основе опубликованных данных по объемной плотности и пористости.Диапазон плотности твердого тела составляет 2592–2759 кг / м ³, сгруппированный вокруг среднего значения 2703 кг / м ³, с пятью выбросами, как показано на прямоугольной диаграмме, рис. 5 слева. Низкие выбросы 1, 3 взяты из данных Коула [26], который провел обширное исследование портландских известняков, в котором измерения пористости – плотности были выполнены на более чем 800 образцах. Тем не менее, большинство из них были геологическими полевыми образцами, и мы включаем сюда только три набора данных, полученных на карьерных камнях. Рис. 5 Справа показаны данные Коула и Эллисон из таблицы 2.Эти данные f — \ (\ rho _ {\ mathrm {b}} \) лежат немного, но отчетливо ниже идеальной линии кальцита. Соответствующие плотности твердых веществ (см. Таблицу 2) не соответствуют высокому минеральному составу кальцита. Можно утверждать, что это указывает на небольшую закрытую пористость, но другие данные о портлендских камнях мало подтверждают это.

Фиг.5

Слева Рамочная диаграмма плотности портлендских камней из источников, перечисленных в таблице 2.Поле показывает межквартильный размах, центральная линия отмечает медианное значение. Выбросы ( белый круг ): 1 Purbeck, U Jurassic [28], 2 Coombefield WB [30], 3 Swanworth Purbeck [26], 4 Bowers Base Bed [13], 5 Независимый ВБ [13]. справа Пористость f в зависимости от объемной плотности \ (\ rho _ {\ mathrm {b}} \): данные Коула [26] для Свонворта ( плюс символ ), Perryfield WB ( синий круг ) и Perryfield BB ( раз символ ) портлендские камни и Аллисон [28] ( синий квадрат ) для камня Пурбека.Сплошная линия — идеальная линия кальцита

Таблица 2 Источники данных пористости – плотности для портлендских камней

Теперь мы исключаем данные выбросов и рассматриваем данные только из центрального кластера. Рисунок 6 показывает, что данные f — \ (\ rho _ {\ mathrm {b}} \) лежат близко к идеальной линии кальцита; есть единственный маргинальный выброс, но это камень необычайно низкой пористости. Средняя плотность твердого тела составляет 2705 кг / м 2 ³, с межквартильным интервалом 7 кг / м ³.Таким образом, средняя плотность твердого вещества лишь примерно на 0,15% ниже кристаллической плотности минерального кальцита. Эта разница устанавливает верхний предел закрытой пористости \ (f _ {\ mathrm {c}} \), которая, следовательно, кажется незначительной для портлендского камня.

Фиг.6

Слева Пористость f в зависимости от объемной плотности \ (\ rho _ {\ mathrm {b}} \) для портлендских известняков, \ (n = 38 \), плюс символ . Сплошная линия — идеальная линия кальцита. Справа Плотность твердого тела \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} \) в сравнении с объемной плотностью \ (\ rho _ {\ mathrm {b}} \) для тех же камней. Среднее значение составляет 2705 кг / м ³, межквартильный размах 7 кг / м ³. Сплошной квадрат выделяется среди других: Bowers Hard Blue

Маастрихтский известняк

Маастрихтский известняк широко использовался в качестве размерного камня в Бельгии [32] и был предметом нескольких исследований водного транспорта и долговечности.Это исключительно пористый материал с f до 0,55. Маастрихтский камень имеет высокую кальцитность: Van Hees и Nijland [33] дают содержание CaCO ₃ 95–98 мас.%, Остальное в основном представляет собой замещающий Mg. Таким образом, ожидается, что плотность композитного минерала будет в диапазоне 2710–2715 кг / м ³. Опубликованные данные о плотности / пористости не совсем согласуются. Cnudde et al. [16], используя методы EN 1936, укажите f = 0,517 ± 0,008 и \ (\ rho _ {\ mathrm {b}} = 1322 \ pm 18 \) кг / м ³, значения, которые соответствуют плотность твердого вещества \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} = 2737 \ pm 8 \) кг / м ³, что примерно на 1% выше, чем плотность композитного минерала.С другой стороны, Van Hees & Nijland [33] приводят данные, основанные на методах RILEM CPC 11.3, которые соответствуют \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} \) = 2653 ± 6 кг / м ³, примерно 2 % ниже плотности композитного минерала. Третье исследование Rescic et al. [34], используя гелиевую пикнометрию, сообщает о плотности твердых веществ для образцов из карьеров и зданий 2680 и 2770 кг / м ³. Даже с учетом некоторой вариативности тестируемых материалов оказывается, что плотность твердого тела маастрихтского камня не превышает ± 3%.

Известняки Туффо

Хотя рис. 2 показывает, что большое количество кальцитовых известняков, используемых в строительстве, имеют твердую плотность, близкую к плотности чистого кальцита, конечно, есть исключения. Туффо — это название, используемое для описания некоторых высокопористых кремнистых известняков северной Франции. Минеральный состав сложен, и камни туффо обычно содержат только около 50 мас.% Кальцита. Для образцов из карьера туффо из Мариньи-Бризе Роберт [35] обнаружил пористость Архимеда f = 0.460, а плотность твердого тела \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} = 2550 \) кг / м ³ (средние значения, n = 15). Значение \ (\ rho _ {\ mathrm {s}} \), хотя и намного ниже, чем у кальцита, согласуется с заявленным минеральным составом XRD (мас.% Кальцита 48; кварц 23; опал-CT 13; ортоклаз 2 ; глауконит / смектитовая глина 14). Принимая во внимание некоторую неопределенность в индивидуальных плотностях опала-CT (\ (\ приблизительно \) 2000 кг / м ³) и глины (\ (\ приблизительно \) 2300 кг / м ³), мы рассчитываем композит Плотность минералов в пределах 2570 ± 30 кг / м 2 ³, как найдено.Аналогичные результаты были получены Beck et al. [36] на образцах туффо аналогичного состава из Сен-Сир-ан-Бур.

Плотность-нейтронный каротаж пористости — AAPG Wiki

Исследование нефтяных и газовых ловушек

серии	Трактат по нефтяной геологии
Деталь	Прогнозирование возникновения нефтегазовых ловушек
Глава	Прогнозирование качества и производительности системы коллектора
Автор	Дэн Дж.Хартманн, Эдвард А. Бомонт
Ссылка	Веб-страница
Магазин	Магазин AAPG

Комбинация данных плотностного и нейтронного каротажа обеспечивает хороший источник данных о пористости, особенно в пластах со сложной литологией. Комбинация позволяет получить более точные оценки пористости, чем использование инструмента или звука по отдельности, поскольку можно сделать выводы о литологии и содержании флюида.

Журнал плотности

Журнал плотности измеряет электронную плотность формации.Регистрирующее устройство — это контактный инструмент, излучающий гамма-лучи от источника. Испускаемые гамма-лучи сталкиваются с электронами пласта и рассеиваются. Детектор, расположенный на фиксированном расстоянии от источника инструмента, подсчитывает количество возвращающихся гамма-лучей. Количество возвращающихся гамма-лучей является показателем объемной плотности пласта. Инструмент лито-плотности (LDT) также обеспечивает кривую поперечного сечения фотоэлектрона (P _e), независимый индикатор литологии.

Получение пористости из журнала плотности

Объемная плотность пласта является функцией плотности матрицы, пористости и флюидов, содержащихся в поровом пространстве.Объемная плотность пласта, измеренная каротажем, должна корректироваться с учетом неровностей ствола скважины. Преобразуйте объемную плотность в пористость с помощью диаграмм в журнале интерпретации каротажа или рассчитайте пористость из объемной плотности с помощью этого уравнения:

где:

Φ = пористость
ρ _ma = плотность матрицы (см. Таблицу ниже)
ρ _b = объемная плотность пласта (логарифмическое значение)
ρ _f = плотность жидкости, насыщающей породу, непосредственно окружающую скважину — обычно фильтрат бурового раствора (используйте 1.0 для пресной воды и 1,1 для соленой воды)

Используйте плотности литологической матрицы, чтобы определить пористость, и среднее значение P _e, чтобы определить литологию, указанную в таблице ниже.

Нейтронный лог

Нейтронный каротаж в основном измеряет концентрацию водорода в пласте. Каротажное устройство — это бесконтактный инструмент, который испускает нейтроны из источника. Испускаемые нейтроны сталкиваются с ядрами образования и теряют часть своей энергии. Максимальная потеря энергии происходит, когда испускаемые нейтроны сталкиваются с атомами водорода, потому что нейтрон и атом водорода имеют почти одинаковую массу.Следовательно, большая часть потерь энергии нейтронов происходит в той части формации, в которой концентрация водорода самая высокая.

Потери энергии нейтронов могут быть связаны с пористостью, потому что в пористых образованиях водород концентрируется в жидкости, заполняющей поры. Коллекторы, поры которых заполнены газом, могут иметь более низкую пористость, чем те же поры, заполненные нефтью или водой, потому что газ имеет более низкую концентрацию атомов водорода, чем нефть или вода.

Получение пористости из нейтронного журнала

Литология, пористость, тип флюида и тип инструмента влияют на отклик нейтронного каротажа.При интерпретации нейтронного каротажа используйте специальный журнал для конкретного инструмента, то есть диаграммы в журналах каротажных диаграмм, которые относятся к боковому нейтронному каротажу (SNP) или компенсированному нейтронному каротажу (CNL).

Для определения пористости считайте значение непосредственно из журнала. Если каротаж ведется в единицах известняка и пласт, который вы хотите оценить, представляет собой песчаник или доломит, исправьте значение каротажа, используя соответствующую диаграмму в журнале интерпретации каротажа.

Комбинированный плотностно-нейтронный каротаж

Каротаж плотности – нейтронный каротаж — это комбинированный каротаж, который одновременно регистрирует нейтронную и плотностную пористость.В некоторых зонах пористость, зафиксированная на бревнах, различается по трем причинам:

Плотность матрицы, используемая программой каротажа для расчета пористости, отличается от фактической плотности матрицы пласта.
В поровом пространстве пласта присутствует газ.
Сланец / глина присутствует в пласте.

Получение пористости из нейтронно-плотностного каротажа

Всегда лучше определять пористость непосредственно из каротажных диаграмм, где литологические единицы соответствуют литологии пласта.Чтобы получить правильную пористость из записей нейтронно-плотностного каротажа, когда в двух каротажных диаграммах регистрируется разная пористость для зоны, используйте один из методов, перечисленных ниже.

Состояние	Метод
Литология логарифмической матрицы известна, и две каротажные кривые разделены (пористость по плотности меньше нейтронной пористости)	Если пористость по плотности меньше нейтронной пористости, например, в песчанике с содержанием сланца / глины, каротаж плотности обеспечивает разумное приближение пористости пласта.
Литология логарифмической матрицы известна и имеется кроссовер (пористость по плотности больше нейтронной пористости)	Кроссовер (пористость по плотности больше нейтронной) возникает из-за присутствия газа в пласте. Пересчитайте пористость плотности, используя Используйте плотность газа вместо плотности воды.
Chartbook есть в наличии	Нанесите пористость на график зависимости плотности от нейтронов из журнала интерпретации данных.Используйте соответствующий график зависимости типа каротажа (например, SNP, CNL) и типа бурового раствора (свежий или соленый).
Chartbook недоступен	Рассчитайте пористость по формуле , где Φ — пористость в процентах, Φ _N — пористость в процентах от нейтронов, а Φ _D — пористость в процентах от плотности.

Пример нейтронно-плотностного логарифма

Рис. 1 Пример записи в пластах песчаника.От Альберти; ^[1] любезно предоставлено AAPG.

В примере на Рисунке 1 каротаж был записан в песчаниках. Там, где плотностный и нейтронный каротаж почти совпадают, литология пласта обычно предполагается песчаником (на рисунке ниже). Небольшое разделение может быть связано с изменениями литологии, например, с увеличением количества сланца / глины. Если плотность и нейтронный каротаж разделены, то либо литология отличается (нейтронная пористость> плотностная пористость) от зарегистрированных литологических единиц (точки 1 и 5), либо присутствует газ (точки 2, 3 и 4).График зависимости плотности от нейтронов решает проблему разделения (см. Рис. 2).

Использование кросс-диаграммы плотности и нейтронов

Чтобы определить литологию или скорректировать пористость с учетом литологических или газовых эффектов на основе кросс-плота плотности нейтронов, выполните шаги, перечисленные ниже.

1. Используйте приведенную ниже таблицу, чтобы определить, как ввести значение нейтронной пористости.

Если…	Тогда…
Нейтронная пористость в единицах известняка	Введите диаграмму по оси x с нейтронной пористостью.Проекция пористости до плотности.
Нейтронная пористость в песчаниках или доломитах	Введите диаграмму на линию песчаника или доломита. Проецируйте вверх или вниз до значения плотности.

2. Используйте приведенную ниже таблицу, чтобы определить, как ввести значение плотности пористости.

Если…	Тогда…
Плотность каротажа пористость в песчаниках, известняках или доломитах	Найдите значение логарифмической пористости в процентах на диагональной линии, которое соответствует литологическим единицам, записанным в лог (т.е. используйте линию песчаника, если каротаж был записан в единицах песчаника). Двигайтесь влево или вправо, чтобы перехватить нейтронную проекцию.
Шкала журнала плотности — насыпная плотность	Введите по оси ординат значение логарифмической объемной плотности и зафиксируйте нейтронную проекцию.

Если…

Тогда…

Плотность каротажа пористость в песчаниках, известняках или доломитах

Найдите значение логарифмической пористости в процентах на диагональной линии, которое соответствует литологическим единицам, записанным в лог (т.е. используйте линию песчаника, если каротаж был записан в единицах песчаника). Двигайтесь влево или вправо, чтобы перехватить нейтронную проекцию.

Шкала журнала плотности — насыпная плотность

Введите по оси ординат значение логарифмической объемной плотности и зафиксируйте нейтронную проекцию.

3. Используйте приведенную ниже таблицу для определения литологии и пористости пласта.

Если…	Тогда…
Точка попадает на диагональную линию	Точка определяет литологию пласта, по линии которой она попадает, а пористость — это значение, отмеченное на линии в этой точке.
Точка отклоняется от соответствующей диагональной линии	Двигайтесь вниз и вправо параллельно ближайшей пунктирной линии до пересечения диагональной линией. Считайте значение пористости в этой точке. Литология — это комбинация литологии линий по обе стороны от точки пересечения. Газ присутствует, если исходная точка находится к северо-западу от соответствующей диагональной литологической линии.

Если…

Тогда…

Точка попадает на диагональную линию

Точка определяет литологию пласта, по линии которой она попадает, а пористость — это значение, отмеченное на линии в этой точке.

Точка отклоняется от соответствующей диагональной линии

Двигайтесь вниз и вправо параллельно ближайшей пунктирной линии до пересечения диагональной линией. Считайте значение пористости в этой точке. Литология — это комбинация литологии линий по обе стороны от точки пересечения. Газ присутствует, если исходная точка находится к северо-западу от соответствующей диагональной литологической линии.

Пример зависимости плотности от нейтронов

Рис. 2 Пример зависимости плотности от нейтронов.От Альберти; ^[1] любезно предоставлено AAPG.

Рисунок 2 представляет собой пример кросс-диаграммы плотности нейтронов. Пункты 1–5 взяты из журнала (рис. 1). Точки 2, 3 и 4 взяты из зоны, показывающей кроссовер. Кроссовер происходит, когда логарифм плотности выше, чем нейтронный каротаж, в зоне той же литологии, что и литология логарифмической матрицы, то есть песчаника. Пункт 2 имеет самый большой кроссовер; Пункт 4, как минимум. После завершения скважина, из которой был взят этот каротаж, показала, что точка 2 находится в газовом резервуаре, точка 3 — в резервуаре легкой нефти, а точка 4 — в зоне с остаточной нефтью.

Пористость с поправкой на газовый эффект составляет 24%, 25% и 28%. Точки 1 и 5 находятся в сланцевых зонах, хотя на графике изображены доломиты. Они являются реперными точками сланца для этого интервала каротажа.

Важнейшие для интерпретации стратиграфические знания

График зависимости плотности от нейтронов помогает определить литологию нефтеносных или водонаполненных пластов, которые имеют чистую литологию, например, песчаник, известняк или доломит. Анализ кросс-плота плотности нейтронов может быть неоднозначным, если формация имеет смешанную минералогию, например песчаник, цементированный доломитом.

Когда есть газ, ситуация намного сложнее. Знание минералогического состава пластов, которые предстоит пробурить, имеет решающее значение при интерпретации кросс-плота плотности нейтронов и прогнозировании присутствия газа.

В качестве примера, присутствие глины в песчанике приводит к тому, что точка пересечения графика приближается к контрольной точке глинистого сланца. Добавление газа к тому же песчанику делает его похожим на чистый песчаник. Другой пример: добавьте газ в доломит, и он будет выглядеть как известняк, а не доломит с газом.В обоих случаях, если мы знаем стратиграфические детали, мы можем интерпретировать присутствие газа по кроссплоту.

См. Также

Список литературы

Внешние ссылки

найти в литературе о
Плотно-нейтронный логарифмический пористость

Обзор литологии по бревнам — AAPG Wiki

Справочное руководство по геологии разработки

серии	Методы разведки
Деталь	Кабельные методы
Глава	Обзор литологии по бревнам
Автор	Н.Дж. Хэнкок
Ссылка	Веб-страница
Магазин	Магазин AAPG

Литологическое определение по каротажным каротажам часто выполняется с помощью сложных компьютерных программ, но простая быстрая интерпретация может быть сделана путем визуального осмотра соответствующих каротажных диаграмм.

Лучшими каротажами для литологических целей являются те, на которые (1) больше всего влияют свойства породы и (2) меньше всего влияют свойства флюида.Наиболее полезными из общедоступных журналов являются

(Дополнительные сведения об этих каротажных диаграммах см. В разделе «Основные инструменты для необсаженного ствола». Кроме того, в разделе «Сложная литология» рассматривается реакция инструмента для каротажа в осадочных минералах.)

Инструменты для построения изображений скважин, такие как Formation MicroScanner, неоценимы для детальных целей, включая характер напластования и осадочные структуры, но они гораздо менее доступны.

Гамма-каротаж

Общие радиоактивные элементы — калий, торий и уран — обычно незначительны в пластовых флюидах, тогда как они являются важными компонентами системы горных пород, особенно глинистых минералов.Таким образом, гамма-каротаж — хороший индикатор минералогии.

Литологические ответы

Основные характеристики гамма-излучения следующие:

Бревна

Рис. 1 Характерные формы бревен для различных типов песчаных тел, установленных в сланце, (a) Форма воронки, укрупняющаяся вверх. Обратите внимание, что это самый мелкий интервал, поэтому сланец наименее уплотнен. (б) Форма цилиндра, блочная. Обратите внимание, что каротаж SP не имеет характерных черт, поскольку соленость скважины такая же, как соленость пласта.(c) Колоколообразная форма с выступом вверх. Обратите внимание, что помимо сланца присутствует уголь.

Форму гамма-каротажа (или SP) каротажа, проходящего через песчаный массив, часто называют профилем размера зерен. Различают три основные формы бревен: воронку (укрупнение вверх), цилиндр (блочное) и раструб (оклейка вверх) (рис. 1). Эти три формы можно подразделить на гладкие (относительно однородные) или зубчатые (с переслаивающимися тонкими сланцами).

Формы бревен обычно отражают изменение энергии осаждения от высокой (чистый, более крупный песок) до низкой (глинистый, более мелкий песок).Интерпретативный скачок обычно делается от энергии осаждения к процессу осаждения и, следовательно, среде осаждения. Часто этот прыжок совершается без серьезного рассмотрения промежуточных шагов. Это может быть опасно. Каждый из этапов очень неоднозначен и должен быть дополнен другими доказательствами, такими как единичная толщина, связанные типы пород и общие условия осадконакопления. Обычно

Форма воронки подразумевает восходящую энергию, которую можно найти в распределенных перемычках, краях дельта-лопастей, глубоководных вентиляторах и других средах.
Формы цилиндров отражают относительно постоянные уровни энергии и могут включать эоловые дюны, распределительные каналы с низкой извилистостью и пляжи.
представляют собой последовательности убывающих течений, которые могут включать в себя полосы аллювиальных точек, дельтовые каналы и каналы глубоководного конуса.

Фактически, размер зерна не влияет на гамма-каротаж. Форма бревен отражает глинистость, то есть содержание в песке глины и слюды. Поскольку большинство песков отражают гидродинамическое равновесие, содержание глины обычно (обратно) коррелирует с размером зерен.Однако в следующих примерах содержание глины и размер зерна не коррелируют, что приводит к неправильной форме бревен:

Очень мелкий чистый песок поверх более крупного песка может иметь цилиндрическую форму.
Класты глины, сосредоточенные у основания канала, могут иметь форму воронки.
Глина, добавленная позже из-за биотурбации или механической инфильтрации в верхней части гравия, может создать форму колокола.

(Для получения дополнительной информации об использовании формы бревна для интерпретации среды осадконакопления см. Литофации и анализ среды кластических систем осадконакопления.)

Проблемы и исключения

Радиоактивные минералы в песках, особенно калиевый полевой шпат, циркон и слюда, могут повышать показатели песка до уровня соседних сланцев. Гамма-каротаж может оказаться бесполезным в незрелых песках, полученных из подземных террейнов. Однако пляжные россыпи, богатые цирконом, могут быть ценными коррелятивными маркерами, если их не ошибочно принять за сланцы.
«Горячий» доломит , особенно распространенный в Пермском бассейне в Соединенных Штатах, может иметь значения гамма-излучения до 200 единиц API Американского института нефти, напоминая сланец.
Радиоактивные (KCl) буровые растворы повышают базовое нулевое значение гамма-излучения, так что кажущиеся значения для всех типов горных пород увеличиваются, иногда примерно на 20 единиц APIA American Petroleum Institute.
Невидимый высокий уровень гамма-излучения. показания в песках, присутствующие во время одной лесозаготовки, но исчезнувшие через несколько недель, особенно в условиях парового заводнения. Хотя это остается загадкой, это может быть связано с концентрацией радона в поровом пространстве.

Спектральный гамма-каротаж

В этом усовершенствовании естественного гамма-каротажа уровни энергии входящих гамма-лучей подсчитываются в серии энергетических окон, и алгоритм преобразует энергетический спектр в скорости счета для калия (%), тория (ppm) и урана ( промилле).Журналы спектрального гамма-излучения наиболее полезны для определения следующего:

Глинистые минералы . Иллитовые глины богаты калием, а смектит и каолинит содержат торий. Отношение тория к калию позволяет отличить нелитовые сланцы от смектитовых и тем самым является инструментом корреляции.
Горные породы, богатые органическими веществами . В сланцах обогащение урана обычно связано с содержанием органических веществ и может быть инструментом для выявления нефтесодержащих пластов. Сообщалось о количественных отношениях между ураном и содержанием органических веществ, но они, как правило, противоречивы.
Слюдяной песок . Богато слюдистые пески (такие как пачка Раннох песчаных отложений Брент в Северном море) выглядят сланцевыми на каротажных диаграммах, но их можно различить, поскольку все радиация исходит от калия.
Доломит «Горячий» . Этот тип доломита можно отличить от сланца, потому что гамма-лучи исходят в основном от урана. Химическая связь между ураном и доломитом неизвестна.
Естественные переломы .Растворимый уран в поровой воде часто осаждается на открытых трещинах, поэтому тонкие интервалы с высоким содержанием урана («остроконечный» каротаж) могут отмечать интервал трещин.
Зоны производства . Как и в случае с естественными трещинами, уран может выпадать в осадок на текущих перфорационных отверстиях, поэтому анализ спектрального гамма-каротажа после нескольких лет добычи может показать, какие завершенные интервалы являются продуктивными, а какие нет.
Разведка урана . Большая часть «уранового» сигнала на самом деле исходит от десятого процесса распада в урановой серии, распада висмута-214.Он отделен во времени от исходного урана периодом полураспада, превышающим 10 ⁹ лет, поэтому относительно растворимый уран мог уйти за это время, даже если журнал все еще фиксирует его присутствие.

Журналы спонтанного потенциала (SP)

Литологические ответы

Сланец

Интерпретация спонтанного потенциала зависит от первого распознавания сланца, где довольно постоянные показания SP формируют прямую «базовую линию сланца» на каротажной диаграмме (рис. 1a).Его фактическое значение SP не имеет значения.

Песчаник

Разность потенциалов вокруг контакта песка и сланца отклоняет SP от базовой линии сланца. Отклонение отрицательное для нормального контраста солености (скважина более свежая, чем пласт). Небольшие изменения происходят в интервале песка, поэтому чистый песок показывает прямую «песчаную линию» (рис. 1c). (Для получения более подробной информации о фоновых линиях SP глинистых сланцев и песков см. Определение водного сопротивления.)

Породы плотные

Каротаж SP малопригоден из-за отсутствия границ между пластами сланцев и проницаемыми пластами.В относительно плотных породах (карбонаты, эвапориты и т. Д.) СП перемещается бесцельно, без резких полезных прогибов.

Бревна

Мотивы в форме воронки, цилиндра и колокола напоминают ранее описанные для гамма-каротажей. Они вызваны качественной индикацией плоской поверхности, предоставляемой SP, и поэтому могут интерпретироваться аналогично гамма-лучам (за исключением следующих осложнений).

Контраст солености

Контрастная соленость имеет решающее значение для журналов SP.Возможны три сценария:

Свежий скважинный флюид в солевом пласте. Дает «нормальный» SP.
Соленость скважины такая же, как и в пласте. Безликая SP, очень низкая амплитуда, может быть прямой линией, без очевидного отношения к слоям (рис. 1b).
Соленая скважина в более свежем пласте. Дает обратный SP, где пески показывают положительные отклонения от базовой линии глинистого сланца.

Другие проблемы

Помимо контрастов солености, другие условия могут создавать проблемы при интерпретации журналов SP.Например,

Базовые сдвиги . Хотя значение базовой линии глинистого сланца SP не является значительным, оно будет сдвигаться, если соленость пластового флюида изменяется от одного пласта к другому, что затрудняет интерпретацию каротажа.
Ручное переключение передач . Иногда инженер-каротажник регулирует шкалу журнала SP, чтобы она оставалась в пределах трека.
Тип бурового раствора . Грязь на водной основе (подходящей солености) имеет важное значение. В заполненных маслом или пустых отверстиях нет ничего для заряда SP.
Помехи . Остаточный магнетизм в системе лебедки часто портит бревна SP. Ищите SP синусоидальной формы, длина цикла которого равна окружности кабельного барабана.
Углеводороды . SP генерируется в воде. Высокая насыщенность углеводородами снижает SP, из-за чего пески выглядят более глинистыми.

Бревна суппорта

Недвижимость измеряется

Для литологических целей критическими данными являются показания каверномера относительно размера долота.Возможны три сценария:

Твердая инертная порода	Отверстие в датчике	Штангенциркуль = размер долота
Мягкая или хрупкая порода	Промывка отверстий	Штангенциркуль> размер долота
Проницаемая порода	Грязный пирог	суппорт

Хорошо спроектированные современные системы бурового раствора могут свести к минимуму размывы, делая каротажные кривые менее различимыми для литологических целей.

Литологические ответы

Песчаник

Слитный песчаник обычно проницаем, поэтому следует ожидать, что глинистая корка приведет к показанию кавернометра примерно на 0,5 дюйма 0,0127 м
на 0,0417 фута меньше, чем размер долота. Границы пластов часто четко разграничены (рис. 1).

Песок

Рыхлый, рыхлый песок может вымываться, что приводит к большим показаниям каверномера. Ищите эту проблему в молодых неглубоких образованиях.

Сланец

Сланец часто выкрашивается в ствол скважины, особенно в направлении минимального главного напряжения.Это приводит к эллиптическим скважинам, которые можно идентифицировать с помощью штангенциркуля с несколькими плечами, как на измерителе угла наклона.

Уголь

Угли среднего и высокого ранга часто бывают хрупкими и хорошо соединенными. Такие соединительные блоки проваливаются в ствол скважины (рис. 1c), оставляя глубокие размывы толщиной с угольный пласт (часто всего 1 фут 0,305 м
12 дюймов или около того). Не все угли ведут себя так.

Карбонаты

Карбонаты часто не способны образовывать глинистую корку, несмотря на хорошую проницаемость, потому что отдельные кавернозные или плесневые поры слишком велики для улавливания твердых частиц бурового раствора.Грязевая корка накапливается на задних стенках таких пор, а не в скважине. Сукрозный доломит — единственный карбонат, который обычно показывает глинистую корку на штангенциркуле.

Породы плотные

Плотно цементированные пласты, такие как железняки, алевролиты и карбонатные конкреции в песчаниках, представляют собой твердые инертные породы, которые остаются в толщине.

Ангидрит и гипс

Ангидрит и гипс часто остаются в толщине в чистом виде, но глинистые интервалы могут быть размыты.

Галитовые и калийные соли

Солевые буровые растворы или буровые растворы на масляной основе могут поддерживать отверстие в датчике, но разбавленные буровые растворы на водной основе приводят к сильному растворению, ведущему к огромным неориентированным размывам.

Каротаж плотности пласта (отдельно)

Рис. 2 Характерные сигнатуры для карбонатной и эвапоритовой толщ. Условия лунки хорошие.

Недвижимость измеряется

Измеренная плотность представляет собой сумму плотности системы горных пород и плотности системы поровой жидкости. Следовательно, значения плотности можно использовать непосредственно для определения литологии только в том случае, если пористость незначительна. В пористых породах плотность следует интерпретировать в сочетании с данными нейтронного или другого каротажа пористости.

Литологические отклики (непористые породы)

Эвапориты

Отдельные эвапоритовые минералы (такие как ангидрит, галит, сильвит и карналлит) имеют четко определенные плотности и генерируют линейные диаграммы плотности с небольшими вариациями (рис. 2).

Уголь

Угли разные, но всегда значительно легче 2 г / см. ³. Тонкие слои дают ярко выраженный всплеск плотности, но могут не дать истинного значения плотности (рис. 1c). Обратите внимание, что глубокие промывки также дают шипы с низкой плотностью.

Железный камень

Концентрации минералов железа, таких как пирит и сидерит, дают высокую плотность, часто в тонких пластах, контрастирующих с окружающими породами.

Сланец

Плотность глинистых сланцев колеблется от 2,2 до 2,65 г / см. ³ или более, увеличиваясь с уплотнением, вызванным возрастом и глубиной захоронения (Рисунок 1). Сланцы с избыточным давлением, в которых некоторая нагрузка покрывающих пород приходится на поровый флюид, недостаточно уплотнены и имеют низкую плотность по сравнению с сланцами с нормальным давлением на аналогичных глубинах.

Измерено свойство регистрации фотоэлектрического поглощения (Pe)

Фотоэлектрическое поглощение (Pe), измеренное новыми инструментами определения плотности пласта, связано с атомным номером Z, возведенным в степень 3,6 (Z ^3,6). Следовательно, очень легкие компоненты (поровые флюиды) оказывают незначительное влияние, что делает каротаж подходящим для литологии. К сожалению, тяжелые элементы имеют колоссальный эффект. Таким образом, несколько процентов железа маскируют основные литологические различия, а барит (обычно с плотностью раствора более 10 фунтов на галлон) делает бревно непригодным для использования.

Литологические ответы

Песчаник

Кварц должен показывать от 1,7 до 1,8 барн / электрон, но большинство других минералов могут существенно поднять это значение. Поскольку они обычно присутствуют, журнал имеет ограниченную ценность.

Известняк

Чистый известняк показывает около 5,0 барн / электрон (рис. 2).

Доломит

Доломит должен показывать около 3,0 барн / электрон, обеспечивая простой способ отличить известняк от доломита (рис. 2), даже если присутствует газ.Обратите внимание, что железо в ферроандоломите увеличивает показания, чтобы напоминать известняк.

Сланец

«Средний» сланец показывает 3–3,5 барн / электрон, но могут быть получены значения до 7 или 8 барн / электрон в зависимости от содержания железа и дополнительных минералов. Этот большой диапазон делает бревна малоценными.

Нейтронные диаграммы пористости (одни)

Недвижимость измеряется

Компенсированная нейтронная пористость — это в первую очередь объединенное содержание водорода в системе породы и системе порового флюида.Таким образом, литологию можно интерпретировать непосредственно по нейтронным значениям, только когда пористость незначительна. В пористых породах нейтронный каротаж необходимо интерпретировать в сочетании с другими каротажными данными, такими как плотность пласта.

Литологические отклики (непористые породы)

Вода кристаллизации (эвапориты)

Гипс и ангидрит . Типичное значение нейтронной пористости в ангидрите (CaSO ₄) близко к нулю, но в гипсе (CaSO ₄ • 2H ₂ O) намного выше — до 60%.
Калийные эвапориты . Сильвит безводный с нейтронной пористостью, близкой к нулю, но карналлит (KMgCl ₃ • 6H ₂ O) дает нейтронные значения от 30% до 60%.

Связанная вода в сланцах

Часть воды в сланцах химически связана с глинистыми минералами, а часть находится в микропорах. Оба типа повышают показания нейтронного каротажа, но не представляют эффективной пористости (Рисунок 1). Следовательно, сланцы имеют высокую кажущуюся нейтронную пористость, но ее значения варьируются в зависимости от формации.Часто 40% является хорошим пределом отсечки для глинистых сланцев, но значения для глинистых сланцев могут составлять всего 30%. Локальное отсечение часто можно установить путем калибровки, например, по сердечникам.

Нейтронный каротаж и каротаж плотности вместе

Нейтронный каротаж и каротаж плотности реагируют как на литологию, так и на пористость, поэтому, анализируя два каротажа вместе, можно начать отличать литологию от пористости. Нейтронный каротаж и каротаж плотности, вместе с измерением каверномера, зарегистрированным прибором плотности, и каротажем естественного гамма-излучения обычно выполняются в комбинации.Это самый мощный из общедоступных наборов журналов для общего определения литологии.

Кроссплоттинг

Все картотеки каротажной компании

включают кросс-плоты нейтронной плотности, которые легко использовать для чистых (не сланцевых) пород-коллекторов. Графики вводятся с объемной плотностью и кажущейся нейтронной пористостью (следует внести поправку на окружающую среду, но поправки обычно незначительны). Тип породы (песчаник, известняк или доломит) и скорректированная пористость можно определить на кроссплоте.

Наложение презентации

Ручное построение кросс-плотов утомительно. Гораздо более быстрый способ визуализировать тип породы — это непосредственно наложение, в котором нейтронный каротаж и каротаж плотности наложены на одну и ту же дорожку каротажа. Для этого необходимо использовать совместимую шкалу, чтобы компоненты пористости обоих бревен точно перекрывались. Тогда любое смещение (или остаток) между двумя каротажными диаграммами связано с литологией или наличием газа.

Оба инструмента обычно калибруются в единицах измерения известняка, поэтому совместимая шкала определена для систем пресная вода-известняк со следующими теоретическими пределами:

	Вся пористость (h3O)	Без пористости (CaCO3)
Нейтрон (стр.ед.)	100	0
Плотность (г / см ³)	1,0	2,71

На практике пористость более 50% требуется редко, тогда как породы с плотностью более 2,71 г / см ³ являются обычным явлением. Таким образом, с небольшим округлением обычная совместимая шкала будет

Нейтрон (о.е.)	45	30	15	0	–15
Плотность (г / см ³)	1.95	2,20	2,45	2,70	2,95

В областях с высокой пористостью без доломита шкала часто смещается в следующий диапазон:

Нейтрон (о.е.)	60	45	30	15	0
Плотность (г / см ³)	1,70	1,95	2,20	2,45	2.70

В этих масштабах любое смещение нейтронного каротажа и каротажа плотности сохраняется независимо от пористости. Смещения происходят из-за разницы пород в плотности и нейтронно-поглощающих свойствах (поперечное сечение захвата). Идеальные соотношения для трех основных пористых пород, заполненных жидкостью, следующие:

Песчаник

Плотность смещена 0,05 г / см ³ влево.
Смещенный нейтрон около 3 о.е. (единицы пористости) справа.
Кроссовер — это два небольших подразделения на обычной сетке бревен.

Известняк

Точное наложение плотности и нейтронов.

Доломит

Плотность смещена на 0,175 г / см ³ вправо.
Смещенный нейтрон 4–8 о.е. Слева.
Разделение — это четыре-шесть мелких делений по обычной сетке бревен.

Другие несовместимые весы труднее интерпретировать. Один из них — шкала из песчаника: нулевое показание нейтронов совпадает с 2,65 г / см ³.Кроме того, нейтронный каротаж может или не может быть откалиброван в единицах песчаника, уменьшая переход в песчанике примерно на два или одно деление шкалы, соответственно.

Если две шкалы не имеют одинаковой амплитуды (60 нейтронных единиц пористости, соответствующих диапазону 1 г / см ³), литологическую интерпретацию не следует предпринимать с наложенного графика, поскольку каротажные разделения становятся функцией пористости. а также литология.

Литологические ответы

Песчаник (заполненный нефтью или водой)

Чистые кварцевые песчаники дают типичный двухчастный переход плотности нейтронов с плотностью слева от нейтрона (рис. 1).Добавление некоторого количества глины (образующей глинистый песчаник) увеличивает нейтронные показания, уменьшая пересечение каротажных диаграмм или даже реверсируя его, чтобы создать разделение. Проверьте естественное гамма-излучение на наличие признаков увеличения глины.

Более тяжелые компоненты, такие как слюда, увеличивают плотность, уменьшая перекрещивание бревен или даже обращая его, чтобы создать разделение. Проверьте спектральный гамма-луч, чтобы различить следующее:

Слюда: только радиация калия.
Циркон (с другими тяжелыми минералами): радиационный торий или уран.
Сидерит, пирит и др .: без повышенного излучения.

Используйте форму перехода нейтронной плотности для получения энергии осаждения так же, как SP или гамма-каротаж (рис. 1). Таким образом, форма «V» — это воронка (с укрупнением вверх), а форма «Λ» — это колокол (сужение кверху).

Песчаник (газонаполненный)

По сравнению с заполненным нефтью или водой песчаником, нейтронный каротаж для газонаполненного песчаника показывает на 10-15 единиц пористости слишком низкую, а каротаж плотности может показывать около 0.05 г / см ³ слишком мало. Вместе эти эффекты увеличивают пересечение бревна с двух до примерно пяти делений шкалы.

Песчаник (заполнение воздухом)

Неуглеводородный газ в песчанике может давать нейтронные значения, близкие к нулю, в зависимости от остаточной воды и влажности в поровом пространстве. Огромные результаты пересечения бревен.

Известняк

Чистый известняк не имеет разделения по плотности нейтронов (рис. 2). Когда нейтрон дрейфует к более высоким значениям, ожидайте присутствия глины.Проверьте естественный гамма-луч. В газонаполненном известняке ожидайте перехода, подобного описанному для песчаника, и используйте значение Ре, равное 5, для подтверждения известняка.

Доломит

Характерное разделение по шкале от четырех до шести с плотностью справа от нейтрона относительно стабильно в чистом доломите (рис. 2). Газ уменьшает или устраняет расслоение; используйте значение Ре, равное 3, для подтверждения наличия доломита. Локально высокое естественное гамма-излучение выглядит как глина, но если разделение плотности нейтронов не изменится, это может быть «горячий» доломит (особенно в Пермском бассейне).Проверьте уран, если доступно спектральное гамма-излучение.

Сланец

Сланец показывает логарифмическое разделение с нейтронами слева от плотности, иногда смещенными на большую величину (рис. 1). Иногда разделение составляет всего три или четыре деления шкалы, что может напоминать доломит. Чтобы отличить сланец, проверьте следующее:

Кажущаяся нейтронная пористость слишком высока для данной области. Показания сланцевых нейтронов часто составляют от 30 до 50 единиц пористости.
видны промывания.
Естественный гамма-луч — высокий; постоянно высокий в пластах с высоким содержанием нейтронов. Если доступно спектральное гамма-излучение, поищите все радиоактивные элементы с повышенным содержанием (контрастируйте только с высоким содержанием урана в «горячем» доломите).

Уголь

Нейтронный каротаж и каротаж плотности угля показывают одинаковую очень высокую кажущуюся пористость (рис. 1c). Угли дают заметные прогибы, которые не похожи ни на что, кроме сильных размывов. (Диатомит имеет плотность около 1,4 г / см ³ и нейтронное измерение около 60 единиц пористости, поэтому пересечение составляет не менее семи делений шкалы.)

Сложные горные смеси

Использование нейтронного каротажа и каротажа плотности для определения пористости и литологии позволяет получить только «одномерное» представление литологии. Смеси горных пород всегда создают двусмысленность для этой простой быстрой интерпретации. Знание местных условий о типах горных пород и смесях, которых следует ожидать и чего не следует ожидать, может устранить двусмысленность (например, не ищите доломиты и эвапориты в умеренной влажной дельте). Неоценимы данные образцов горных пород и каротажа. Для сложных смесей горных пород требуется больше входных данных каротажа, и для определения литологии необходимо использовать многомерные кроссплоты, обработанные компьютером.В любом случае уверенность всегда повышается за счет использования большего количества входных данных.

См. Также

Внешние ссылки

найти литературу о
Быстрая литология по бревнам