Svi minerali (a kamenje su minerali) imaju dvije važne karakteristike - masu i gustinu. Štaviše, gustina kamena je važna u čisto praktičnom smislu - za izračunavanje rezerve mineralnog ležišta.
Šta je ovo funkcija?
Za bilo koju supstancu, gustina se podrazumeva kao masa podeljena jedinicom zapremine. Budući da kamenje (tj. minerali) ima heterogen sastav i uključuje elemente različitih atomskih masa, fizičke karakteristike njihove gustoće mogu značajno varirati. Takođe, gustina kamenja zavisi ne samo od težine elemenata koji ih čine, već i od toga koliko su čvrsto elementarne čestice "upakovane" u svoju unutrašnju strukturu.
Mineralogija se bavi proučavanjem gustine minerala. Gustoća kamena se izračunava tako što se masa uzorka minerala po jedinici zapremine podijeli s masom vode iste zapremine na temperaturi od 4 ⁰S. Na primjer, težina uzorka je 200 grama. Voda u istoj zapremini od 40 grama. U ovom slučaju, gustina ovog kamena će biti jednaka 5.
Gustoća kamenja se mjeri u kilogramima po kubnom metru iligrama po kubnom centimetru.
Kako pronaći gustinu kamena?
Kako se određuje gustina kamena? Procedura je prilično jednostavna - uzorak prvo izmjerimo u zraku, a zatim u vodi. Prema Arhimedovom zakonu, rezultujuća razlika odgovara masi vode koju uzorak istiskuje. Gustina se izračunava tako što se masa uzorka u zraku podijeli sa ovom razlikom.
U zavisnosti od gustine, minerali mogu biti laki, srednji, teški i veoma teški. Na primjer, gustina granitnog kamena je 2.600 kg/m³. Za referencu: gustina pluća ne prelazi 2,5 g / cm³, srednja - kreće se od 2,5 do 4 g / cm³, teška - od 4 do 8 g / cm³. Minerali sa gustinom iznad 8 g/cm³ su veoma teško kamenje.
Gustoća dragulja
Pored gustine i još jedne karakteristike - tvrdoće, dragulj minerali ili drago kamenje imaju i tako važnu komponentu kao što je masa, mjerena u gramima ili karatima (za bisere - u zrnu).
Da biste razumjeli omjer ovih jedinica, zapamtite: 1 karat odgovara 200 miligrama, u jednom zrnu ima 50 miligrama, odnosno 1 karat je jednak četiri zrna. Preciznost mjerenja dragulja je do dvije decimale.
Idemo u laboratorij
Kako izmjeriti gustinu bagera. kamenje u laboratoriji? Hidrostatska metoda je najprikladnija za to. Njegov princip je predložio grčki naučnik Arhimed pre mnogo vekova. Suština principa poznatog iz školskog kursa fizike je sljedeća: tijelo uronjeno u tečnostistisnu iz njega sila koja je jednaka težini tečnosti koju istisne ovo telo.
Jednostavno rečeno, ako okačite kamen i spustite ga u vodu, tada će se njegova težina smanjiti u odnosu na originalni za onoliko koliko teži zapremina vode koju istisne. Jasno je da će ovaj volumen biti jednak volumenu samog kamena.
Tako, uzastopnim vaganjem kamenja u zraku, a zatim u vodi, možemo dobiti sve podatke koji su nam potrebni za proračun.
Sve - u prirodu
A sada se okrenimo prirodnim kamenim materijalima. Kao što znate, postoji nekoliko vrsta. Sa praktične tačke gledišta, bilo koja pasmina se obično klasifikuje u jednu od dve grupe - jake ili male snage.
Materijali prve grupe imaju visok indeks tvrdoće i najčešće je struktura srednje ili krupnozrna. U takozvanom stanju bez vremenskih uslova, slabo upijaju vodu. Kod drugih (niske snage) pasmina, kao što naziv govori, snaga je mnogo manja. Takođe imaju mnogo veći stepen apsorpcije vode.
Ponekad, kada se prepoznaju vrste stijena, potrebno je odrediti njegovu tvrdoću. Na terenu je to najpogodnije uraditi uz pomoć tzv. relativna Mohsova skala i dodatna improvizovana sredstva. Takva improvizirana sredstva mogu biti olovka, novčić, komad stakla, turpija, čelična igla ili nož, obični ili dijamantski rezač stakla. Prosječna gustina kamena je također važna u određivanju njegove stijene. Određivanjem ove vrijednosti moguće je identificiratirase prema posebnim tablicama.
Izračunajte gustinu prirodnog kamena
Kako izračunati prosječnu gustinu uzorka kamena? Oprema potrebna za ovo je vaga sa setom utega i veštinama merenja zapremine uzorka nepravilnog oblika.
Najlakši način da to učinite je s graduiranim gradiranim cilindrom zapremine oko pola litre. U takav cilindar ulije se 200-300 ml vode i stavi komad proučenog kamenog materijala.
Ukupna zapremina uzoraka stavljenih u vodu prepoznaje se po količini vode koju isti ističu. Zatim, dijeljenjem njihove mase sa izračunatom zapreminom, dobija se prosječna gustina materijala.
Šta je važno uzeti u obzir?
Treba napomenuti da je ova metoda prikladna samo za guste stijene sa niskim upijanjem vode (ne više od 2%). Ako je ova karakteristika viša (do 5%), suhi uzorak, prethodno izvagan, mora se prvo staviti u vodeni medij radi zasićenja. Tada se prosječna gustina određuje gornjom metodom. Zasićenje se smatra završenim ako težina prestane da raste tokom apsorpcije vode.
Porozno kamenje (najčešće krečnjaci ili tufovi) ima malu čvrstoću. Lako ih je obraditi - običnom testerom izrežite uzorak željenog oblika (na primjer, kocku) i izračunajte njegovu zapreminu mjerenjem ivica.
uradi sam
U nedostatku dovoljne zapremine mjernog cilindra na terenu, količina istisnute vode može se odrediti na sljedeći načinnačin. U bilo kojoj cilindričnoj metalnoj posudi, odmah ispod vrha, običnim ekserom probije se rupa u zidu, a zatim se u nju umetne cijev, koja se također može napraviti samostalno valjanjem bilo kojeg filma. Učvrstite ga u zid cilindra plastelinom ili bilo kojim sličnim materijalom.
Tako dobijate mjerač obima putovanja. Ako se ova jedinica stalno koristi, ima smisla lemiti čeličnu ili mesinganu cijev.
Kamenje napravljeno od ljudi
Sve gore napisano odnosilo se na prirodno kamenje. A sada je vrijeme da pričamo o umjetnim. Mogu biti zidne, cestovne i bočne. Ovo bi takođe trebalo da uključuje betonske krovne pločice i ploče za popločavanje, kao i sve vrste slepih zona, stepenica i elemenata za dimnjake.
U proizvodnji gotovo svih navedenih kamena u Rusiji i inostranstvu koriste se strogi tehnički standardi. Oni regulišu sve glavne karakteristike - kvalitet sirovina, veličinu i oblik preseka, fizičko-mehaničke pokazatelje (uključujući i gustinu betonskog kamena).
Ovi zahtjevi zavise od očekivanih radnih uvjeta i dostupnog materijala.
Šta može biti vještačko kamenje?
Beton od kojeg je napravljeno kamenje može biti težak ili lagan. Umjetno kamenje napravljeno od njega se pravi puno ili šuplje. Normativna karakteristika prosječne nasipne gustine za šuplje kamenje ne bi trebala prelaziti 1.650 kg/m³, zapunog tijela - 2.200 kg/m³.
Zidni kamen u smislu srednje gustine (i, pored toga, toplotne provodljivosti) smatra se efikasnim (gustina do 1.400 kg/m³), uslovno efikasnim (1.400-1.650 kg/m³) i teškim (iznad 1.650 kg/m³). Većina ih se sada proizvodi od lakog betona male gustine (do 1.800 kg/m³).
Teški beton (uključujući pesak) sa visokom abrazijom i malom apsorpcijom vode koristi se u proizvodnji bočnog kamena ili kamena za puteve, kao i ploča za popločavanje, jer su njihovi uslovi rada teži od onih za zidove.
Veštačko kamenje se takođe razlikuje po agregatu, koji može biti kvarcni pesak (smatra se finim agregatom) ili jake stene (krupni agregat). Na primjer, gustoća drobljenog kamena od prirodnog kamena može biti različita ovisno o frakciji - stupnju mljevenja. Sastav agregata takođe ima značajan uticaj na gustinu veštačkog kamena.
