3. Các phơng pháp thí nghiệm xác định chỉ tiêu cơ lý của vật liệu đá.
3.1.Khối lợng thể tích của đá.
3.1.1. Khối lợng thể tích của đá là khối lợng của một đơn vị thể tích của đá nguyên khai. Đợc xác định bằng tỷ số giữa khối lợng và thể tích của mẫu đá theo công thức chung sau:
G
γ = --- g/cm3 V0
γ: Khối lợng thể tích g/cm3. G: Khối lợng khô của mẫu, (g). V0: Thể tích tự nhiên của mẫu (cm3).
Đơn vị tính còn có thể là kg/dm3, hoặc T/m3. 3.1.2. Dụng cụ thí nghiệm.
- Cân kỹ thuật, cân thuỷ tĩnh. - Tủ sấy.
- Dụng cụ ngâm bão hoà.
- Các dụng cụ thông thơng khác. 3.1.3. Phơng pháp tiến hành.
- Tạo mẫu theo kích thớc xác định ( thờng kết hợp với mẫu thí nghiệm cờng độ). Hoặc cũng có thể dùng mẫu có hình dạng, kích thớc bất kỳ.
- Sấy khô mẫu, sau đó đem cân để xác định khối lợng mẫu G. - Xác định thể tích mẫu.
+ Nếu mẫu có hình dạng, kích thớc xác định ( mẫu hình trụ, mẫu hình lập phơng) thì đo các kích thớc rồi tính ra thể tích.
+ Nếu mẫu có hình dạng và kích thớc bất kỳ thì việc xác định thể tích đợc thực hiện bằng phơng pháp cân trong nớc (bọc sáp cân trong nớc hoặc ngâm bão hoà cân trong nớc). Cũng có khi không dùng cân, mà chỉ cần xác định định mức nớc dềnh lên khi thả mẫu vào trong nớc.
a. Với phơng pháp bọc sáp cân trong nớc cách làm nh đã nêu ở phần trớc. b. Với phơng pháp ngâm bão hoà cân trong nớc thì thực hiện nh sau:
- Ngâm mẫu trong 2 giờ ở điều kiện tự nhiên, vớt mẫu ra lau khô bề mặt. - Cân trong không khí mẫu đã ngâm nớc.
- Cân trong nớc mẫu đã ngâm nớc. Khối lợng thể tích theo công thức sau:
G γn γ = ---
G1- G2
γ: Khối lợng thể tích đặc của đá (g/cm3). G: Khối lợng khô của mẫu đá (g).
G1: Khối lợng cân trong không khí của mẫu ngâm nớc (g). G2: Khối lợng cân trong nớc của mẫu ngâm nớc (g).
γn: Khối lợng riêng của nớc ứng với nhiệt độ của nớc lúc cân. Thờng có thể lấy gần đúng ở mọi nhiệt độ là 1g/cm3
c. Phơng pháp đơn giản xác định thể tích mẫu theo thể tích nớc dềnh lên trong ống đong. Dùng một bình có khắc vạch (ống đong) đổ nớc cất vào ống đến một khắc vạch xác định. Các mẫu đá sau khi sấy khô và xác định đợc khối lợng G, đợc cho vào ngâm trong n- ớc 2 giờ. Vớt mẫu ra lau khô bề mặt cho mẫu vào trong ống đong. Đọc trị số mức nớc dềnh lên trong ống đong. Hiệu số hai số đọc mực nớc sau và trớc khi bỏ mẫu ở trong ống đong là thể tích mẫu.
G γ = ---
m1, m2: mực nớc trong ống đong trớc và sau khi cho mẫu và thử.