|
На смекалку. Как определить плотность камня сложной формы?PavelR 9 лет назад
Как с помощью весов и сосуда с водой определить плотность камня, если объем камня невозможно измерить непосредственно? Wale какие весы, рычажные или с гирьками?
Condorita 9 лет назад Методом Архимеда — по вытесненной жидкости найти объем, а на весах массу тела. Это физика примерно 7 класса школы: объем вытесненной жидкости равен объему погруженного в жидкость твердого тела. Если знаешь массу и объем, то плотность определяется элементарно. PS: я не помню, чтобы у нас в школе были такие лабораторные, но закон Архимеда не знать… это слишком автор вопроса выбрал этот ответ лучшим комментировать
в избранное
ссылка
отблагодарить
Определить вес и объем этого камня. Вес просто — взвесить, если в вопросе предлагаются весы. Чтобы определить объем — в сосуд налить воды, поставить метку на её уровне, опустить в воду камень, поставить вторую метку. Измерить расстояние между метками и диаметр сосуда, вычислить объем кусочка сосуда, на который вода поднялась — это по сути объем камня. По формуле вычислить плотность камня. Это не столько на логику, сколько на школьный курс — лабораторная работа по физике в средних классах).
в избранное
ссылка
отблагодарить PavelR Можно налить воды в сосуд до краев и взвесить вылившуюся воду, когда вы положите камень в этот сосуд
SSSSS А зачем нам вес воды вылитой? Нам нужен её объем. И для сбора вылитой воды нужна ещё одна емкость, её в условиях не предлагают.
PavelR Согласен с вами
Тело, впёрнутое в воду, Выпирает на свободу. С весом выпертой воды Телом, впёрнутым туды. Закон Архимеда в начальных классах изучали) Сколько воды вытеснит камень, такой и объём, а далее — массу разделить на объём…..вот Вам и плотность) комментировать
в избранное
ссылка
отблагодарить Знаете ответ? |
Плотностью камня называется отношение массы камня к массе воды такого же объёма. Плотность камня бывает со значением от 1 до 20. Камни имеющие значение меньше 2 являются лёгкими. Камни имеющие значение от 2 до 4 являются нормальной тяжести, а имеющие значение более 4 являются тяжёлыми. Камни обладающие высокой плотностью такие как алмазы, рубины, сапфиры намного тяжелее породообразующих камней таких как квар и полевой шпат и за счёт этого в быстрых реках камни с высокой плотностью отлагаются раньше и образуют россыпные месторождения. Плотность минералов используется для идентификации камней. Средняя плотность камня определяется двумя методами это методом гидростатического взвешивания камня и методом погружения камня в тяжёлые жидкости.
Метод гидростатического взвешивания
Этот метод занимает много времени и сравнительно дешевле.
Сначала к гидростатическим весам подвешивают камень на тоненькой проволочке и замеряют его вес на воздухе. Затем погружают камень в воду и снова замеряют его вес. После взвешивания определяют водяной объём камня вычитанием из веса камня в воздухе вес камня в воде. После определения водяного объёма камня вычисляется плотность камня по следующей формуле P=M:V
- P — это плотность камня.
- M — это масса камня.
- V — это водяной объём камня который определяется вычитанием. V= взвешенная масса на воздухе -взвешенная масса в воде.
Метод погружения в тяжёлые жидкости
Этот метод очень сложен и намного дороже первого но зато не занимает много времени. Данный метод используют для идентификации настоящих камней от искусственных камней и от подделок. Этот метод основан на свойстве тяжёлой воды в которой твердые предметы не опускаются на дно и не всплывают, а находятся как бы в подвешенном состоянии при условии что их плотность одинаковая.
Камень сначала помещают в очень тяжёлую воду при этом камень будет водой выдавливаться на поверхность. Затем тяжёлую воду начинают разбавлять дистиллированной водой при этом плотность воды будет постепенно уменьшаться и когда плотность воды сравняется с плотностью камня то камень перейдёт в подвешенное состояние. После этого нужно измерить плотность воды и можно будет идентифицировать камень по таблице. Плотность разбавленной тяжёлой воды определяется в лабораторных условиях с помощью специальных весов Вестфаля.
Таблица плотности камня.
| Камень | Плотность | Камень | Плотность | Камень | Плотность |
|---|---|---|---|---|---|
| Танталит | 5,18—8,20 | Алмаз | 3,47—3,55 | Аквамарин | 2,67—2,71 |
| Касситерит | 6,8—7,1 | Титанит | 3,52—3,54 | Тигровый глаз | 2,64—2,71 |
| Вульфенит | 6,7—7,0 | Г емиморфит | 3,52—3,54 | Аугелит | 2,7 |
| Г аллиант | 7,05 | Г иперстен | 3,4—3,5 | Мраморный оникс | 2,7 |
| Церуссит | 6,46—6,57 | Сингалит | 3,47—3,49 | Лабрадорит | 2,69—2,7 |
| Куприт | 5,85—6,15 | Везувиан | 3,32—3,42 | Кораллы | 2,6—2,7 |
| Фосгенит | 6,13 | Дюмортьерит | 3,26—3,41 | Вивианит | 2,6—2,7 |
| Крокоит | 5,9—6,1 | Эпидот | 3,4 | Кордиерит | 2,58—2,66 |
| Шеелит | 5,1—6,1 | Родицит | 3,4 | Авантюрин | 2,65 |
| Джевалит | 5,60—5,71 | Пурпурит | 3,2—3,4 | Г орный хрусталь | 2,65 |
| Цинкит | 5,66 | Перидот (хризолит) | 3.27—3.37 | Цитрин | 2,65 |
| Прустит | 5,57—5,64 | Жадеит | 3,30—3,36 | Празиолит | 2,65 |
| Пирит | 5,0—5,2 | Танзанит | 3,35 | Дымчатый кварц (раухтопаз) | 2,65 |
| Г ематит | 4,95—5,16 | Диоптаз | 3,28—3,35 | Розовый кварц | 2,65 |
| Фабулит | 5,13 | Корнерупин | 3,28—3,35 | Аметист | 2.63—2,65 |
| Хромит | 4,1—4,9 | Диопсид | 3,27—3,31 | Авантюриновый полевой шпат | 2,62—2,65 |
| Ильменит | 4,72 | Аксинит | 3,27—3,29 | Агат | 2,60—2,65 |
| Циркон | 3,90—4,71 | Эканит | 3,28 | Моховой агат | 2,58—2,62 |
| ИАГ-гранат | 4,6 | Энстатит | 3,26—3,28 | Элеолит | 2,55—2,65 |
| Барит | 4,5 | Турмалин | 3,02—3,26 | Халцедон | 2,58—2,64 |
| Смитсонит | 4,3—4,5 | Силлиманит | 3,25 | Хризопраз | 2,58—2,64 |
| Псиломелан | 4,35 | Смарагдит | 3,25 | Перистерит | 2,61—2,63 |
| Витерит | 4,27—4,35 | Апатит | 3,17—3,23 | Лунный камень | 2,56—2,62 |
| Рутил | 4,20—4,30 | Г идденит | 3,16—3,20 | Ортоклаз | 2,56—2,60 |
| Халькопирит | 4,1—4,3 | Кунцит | 3,16—3,20 | Псевдофит | 2,5—2,6 |
| Спессартин | 4,12—4,20 | Лазулит | 3,1—3,2 | Варисцит | 2,4—2,6 |
| Альмандин | 3,95—4,20 | Флюорит | 3,18 | Обсидиан | 2,3—2,6 |
| Страз | 3,15—4,20 | Андалузит | 3,12—3,18 | Г овлит | 2,53—2,59 |
| Виллемит | 3,89—4.18 | Магнезит | 3.00—3.12 | Санидин | 2,57—2,58 |
| Пейнит | 4,1 | Эвклаз | 3,10 | Амазонит | 2,56—2,58 |
| Сфалерит | 4,08—4,10 | Тремолит | 2,9—3,1 | Тугтупит | 2,36—2,57 |
| Рубин | 3,97—4,05 | Актинолит | 3,03—3,07 | Лейцит | 2,45—2,50 |
| Сапфир | 3,99—4,00 | Амблигонит | 3,01—3,03 | Канкринит | 2.4—2,5 |
| Целестин | 3,97—4,05 | Нефрит | 2,90—3,02 | Апофиллит | 2,30—2,50 |
| Ганит | 3,99—4,00 | Данбурит | 3,0 | Колеманит | 2,42 |
| Анатаз | 3,58—3,98 | Датолит | 2,90—3,00 | Гаюин | 2,4 |
| Малахит | 3,82—3,95 | Бразилианит | 2,98—2,99 | Петалит | 2,40 |
| Азурит | 3,75—3,95 | Ангидрит | 2,90—2,99 | Томсонит | 2.3—2,4 |
| Периклаз | 3,7—3,9 | Фенакит | 2,95—2,97 | Хризоколла | 2,00—2,40 |
| Плеонаст | 3,7—3,9 | Доломит | 2,85—2,95 | Молдавит | 2,32—2,38 |
| Сидерит | 3,85 | Арагонит | 2,94 | Г амбергит | 2,35 |
| Демантоид | 3,82—3,85 | Пренит | 2,87—2,93 | Алебастр (гипс) | 2,30—2,33 |
| Ставролит | 3,7—3,8 | Яшма | 2,58—2,91 | Содалит | 2,13—2,29 |
| Пироп | 3,65—3,80 | Лазурит | 2,4—2,9 | Натролит | 2,20—2,25 |
| Уваровит | 3,77 | Бериллонит | 2,80—2,85 | Стихтит | около 2,2 |
| Александрит | 3,70—3,73 | Вард ит | 2,81 | Опал | 1,98—2,20 |
| Хризоберилл | 3,70—3,72 | Стеатит (жировик) | 2,7—2,8 | Сера | 2,05—2,08 |
| Родонит | 3,40—3,70 | Бирюза | 2.60—2,80 | Морская пенка (сепиолит) | 2,0 |
| Родохрозит | 3,30—3,70 | Серпентин | 2,4—2,8 | Улексит | 1,9—2,0 |
| Кианит | 3,65—3,69 | Г арниерит | 2,3—2,8 | Слоновая кость | 1,7—2,0 |
| Бенитоит | 3,65—3,68 | Изумруд | 2,67—2,78 | Г ейлюссит | 1,99 |
| Г россуляр | 3,60—3,68 | Жемчуг | 2,60—2,78 | Курнаковит | 1,86 |
| Баритокальцит | 3,66 | Берилл | 2,65—2,78 | Гагат | 1,30—1,35 |
| Шпинель | 3,58—3,61 | Битовнит | 2,71—2,74 | Янтарь | 1,05—1,30 |
| Таафеит | 3,6 | Скаполит | 2,57—2,74 | ||
| Топаз | 3,53—3,56 | Кальцит | 2,71 |
Для этого способа подходит только тяжёлая вода которую можно разбавлять дистиллированной водой. Очень часто используют в качестве тяжёлой воды растворы Туле, Клеричи и Сушина.
- Раствор Туле имеет плотность 3,2 и может идентифицировать очень большое количество камней. Этот раствор состоит из двойного иодида калия и ртути.
- Раствор Клеричи токсичен и имеет плотность 4,2, поэтому его применяют для идентификации более тяжёлых камней. В состав этого раствора входит формиат и малонат таллия, поэтому этот раствор получается очень дорогостоящим.
- Раствор Сушина имеет плотность 3,5. Этот раствор состоит из раствора иодида бария и ртути.
Все тяжёлые растворы после разбавления можно восстановить до исходной плотности путём обычного выпаривания на водяной бане. Если камень будет чистым и не разбавлен другими минералами то вы определите этим методом очень точную плотность этого камня.
Камни бывают самых разных форм, размеров и составов. Осадочные, магматические и метаморфические породы связаны друг с другом как разные стадии горного цикла. Отличие одного типа камня от другого иногда зависит от незначительных различий в характеристиках. Плотность в сочетании с наблюдениями и дополнительными тестами помогает идентифицировать и отличать одну породу от другой. Поскольку плотность измеряет отношение массы к объему, расчет плотности требует точного измерения массы и объема.
Чтобы определить плотность породы, необходимо измерить ее массу в граммах и объем в кубических сантиметрах. Эти значения укладываются в уравнение:
D = frac {m} {V}
где D означает плотность, m представляет собой массу, а V представляет собой объем. Вставьте значения и решите плотность. Как правило, при измерениях объема используется вытеснение воды с учетом того, что один миллилитр воды занимает один кубический сантиметр пространства.
Отбор проб
Камни варьируются от набора кристаллов одного минерала до смесей различных минералов. Все минералы могут быть микроскопическими, полностью макроскопическими или представлять собой смесь микроскопических и макроскопических кристаллов. Минералы могут быть распределены равномерно по всей породе или располагаться слоями или группами. Для точности исследуемый образец должен включать все минералы породы. Также образец не должен иметь выветрившихся поверхностей. Процесс выветривания изменяет исходную минералогию, что также меняет плотность. Таким образом, для точного измерения общей плотности выбранный образец породы должен представлять все минералы в том же соотношении, что и большая горная масса. Обычно геологи выбирают образец руки, образец камня размером с кулак или бейсбольный мяч. Очень маленький образец породы может не отражать минералогию всей горной массы, в то время как очень большой образец затрудняет возможность точного измерения массы или объема или того и другого.
Измерение массы
Понятия массы и веса многих сбивают с толку. Масса измеряет количество вещества в объекте, а вес измеряет силу тяжести на массе. Путаница возникает из-за того, что на Земле гравитационное притяжение равно 1, поэтому масса и вес различаются лишь незначительно, в зависимости от высоты и лежащих под ними массивных пород.
Для точного измерения массы необходимы весы. Электронные весы, трехлучевые весы или другие весы для весов измеряют массу. Базовые весы, такие как весы для ванной, обычно не обеспечивают точности, необходимой для определения массы. Каждая шкала масс имеет определенные направления, но общая методика устанавливает балансировку на ноль, кладет камень на чашу, уравновешивает шкалу, а затем непосредственно считывает массу образца. При измерении массы записывайте единицы измерения в граммах.
Объем измерения
Проще говоря, объем измеряет пространство, которое занимает объект. Для определения объема правильных геометрических фигур, таких как сферы, кубы и коробки, используется установленная формула. К сожалению, камни редко бывают геометрической формы. Поэтому для поиска объема требуется особая техника. Архимед открыл вытеснение воды, и чтобы найти объем с помощью вытеснения воды, нужно немного подумать и немного сообразить. Также помните, что один кубический сантиметр воды равен одному миллилитру воды.
Вытеснение воды означает, что объект, помещенный в воду, вытесняет объем воды, равный объему объекта. Например, предмет объемом 5 кубических сантиметров, погруженный в емкость с водой, вытеснит 5 миллилитров воды. Если емкость имеет размеры, первоначальное показание 10 миллилитров воды изменится на 15 миллилитров после того, как объект объемом 5 кубических сантиметров будет погружен в воду.
Для определения объема путем вытеснения воды необходимо поместить образец породы в контейнер с отметками измеренного объема, например мерную чашку. Перед добавлением камня налейте в чашу достаточно воды, чтобы камень полностью погрузился в воду. Измерьте объем воды. Добавьте камень, убедившись, что к нему не прилипли пузыри. Отмерьте полученный объем воды. Вычтите начальный объем только воды из конечного объема воды и породы, чтобы найти объем породы. Итак, если начальный объем воды составляет 30 миллилитров, а конечный объем воды и породы составляет 45 миллилитров, объем одной только породы составляет 45-30 = 15 миллилитров или 15 кубических сантиметров. Конечно, числа в природе, как и камень, скорее всего, не будут четными числами.
Если камень не подходит для мерной чашки, используйте емкость, достаточно большую, чтобы погрузить камень в воду. Поставьте емкость в лоток. Наполните емкость полностью водой. Осторожно, без волн и брызг, опустите камень в воду. Вся вода, пролитая из контейнера, должна собираться в нижележащий лоток. Очень осторожно снимите емкость с лотка, не проливая на лоток больше воды. Измерьте намеренно пролитую воду в лотке, чтобы определить объем камня. Количество воды, вытесненной из контейнера камнем и захваченной в лотке, равно объему камня.
Предупреждения
-
Некоторые осадочные породы, такие как песчаник, разрушаются при погружении в воду. В общепринятом методе предотвращения разложения образца используются тонкие слои воска для защиты образца. Несколько раз окуните образец в расплавленный воск, давая воску немного остыть между слоями. Дайте воску полностью остыть, затем найдите массу камня с восковым покрытием. Вычтите массу в восковой оболочке из каменной массы, чтобы найти массу воска. Используйте метод вытеснения воды, чтобы найти общий объем. Используйте формулу плотности (плотность парафинового воска колеблется от 0,88 до 0,92), чтобы найти объем воска. Вычтите объем парафина из измеренного общего объема, чтобы найти объем образца породы.
Расчет плотности
Для вычисления плотности по массе и объему требуется простая формула: плотность равна массе, деленной на объем. Итак, если измеренная горная масса равна 984,2 грамма, а измеренный объем равен 382,9 миллилитра, использование формулы дает уравнение:
D = frac {984.2} {382.9} = 2,57
показывает, что плотность образца составляет 2,57 грамма на кубический сантиметр.
Не редко слышишь, что камень очень тяжелый и в нем есть золото. Надо бы его растолочь и добыть желтый металл кислотой. Для начала проверьте плотность камня. Тем более сделать это несложно. Для этого требуются обычные кухонные весы, емкость для воды, сама вода и нитка. Данным методом можно проверить чистоту золота. Если известна плотность проще определить минерал. Возьмем несколько камней и определим их плотность.
На фотографии мрамор, галенит в породе и галенит в кварце. Определим плотность каждого из образцов.
В ролике начал с интересного образца кремня. Это кусок какой то окаменелости. Так и не смог разобраться, что же это такое. Плотность кремня принимается за 2,6 г/куб.см потому что это тот же кварц только с примесями. Эти примеси могут увеличивать плотность. Если кремень имеет красный цвет или даже коричневый, то в нем есть железо.
Так как же узнать плотность камня? Все очень просто. Берутся обычные кухонные весы. На них ставим емкость с водой. Обнуляем. Камень привязываем на нитку и опускаем в воду не касаясь стенок и дна емкости. Весы показывают 30 грамм. Этот вес обозначает объем. Вода имеет плотность 1 г/куб.см, т.е. объем данного камня 30 куб.см. Данным способом мы определили объем камня. Теперь что бы узнать его вес просто кладем его на дно и фиксируем вес 84 грамма. Вес камня нам известен. Объем то же. Плотность определяется обычным делением веса на объем. Получаем 2,8 г/куб.см. Кремень с примесями тяжелых элементов. Что это может быть? Только химический анализ даст точный ответ. Более вероятно, что это железо.
В ролике попробовал определить плотность золота в кольце жены, но оно легкое для таких весов. Для мелких изделий и минералов конечно следует применять весы несколько иного уровня взвешивания.
Взял еще два образца для определения плотности камня. Первый это кварцевая жилка с галенитом.
Плотность кварца 2,6 г/куб.см. Плотность галенита 7,5 г/куб.см. Но в какой пропорции они там намешаны нам не видно. Определяем объем -33 куб.см и вес 113 грамм. Делим и определяем плотность образца 3,4 г/куб.см Что нам это может рассказать? Нам известна плотность кварца и плотность галенита. Мы определили плотность образца. Теперь мы можем определить сколько грамм галенита в образце. Ну это вроде как мы хотим определить сколько золота в кварцевой золоторудной жиле. Нажимаем на кнопочки калькулятора и получаем, что в данном образце 18,5 грамма галенита. Определив таким способом количество золота в кварцевой жиле мы сможем принять решение об экономической целесообразности извлекать золото из образца. То же самое проделываем еще с одним образцом галенита в породе. Плотность второго камня больше первого и равна 3,93 г/куб.см Да и вес камешка поболее 252 грамма. Галенита в нем 41 грамм.
С мрамором проще всего. Мрамор однородный минерал. Беленький. Чистенький. Плотность образца мрамора 2,66 г/куб.см, что вполне соответствует справочным данным. Со шлихом несколько сложнее. Во первых его необходимо домыть до максимально тяжелой фракции в которой может оказать золото и металлы платиновой группы. Если Вам удастся намыть шлих плотность которого будет превышать 6-7 грамм на кубический сантиметр сдайте его на анализ на предмет наличия в нем благородных металлов.
Способ определения плотности камня Вам известна, а дальше уже больше удача. Да пусть она сопутствует ищущим.
Все минералы (а камни относятся именно к минералам) обладают двумя важными характеристиками — массой и плотностью. Причём плотность камня важна в чисто практическом смысле — чтобы подсчитать запас минерального месторождения.
Что это за характеристика?
Для любого вещества под плотностью понимается масса, поделенная на единицу объема. Так как камни (то есть минералы) имеют неоднородный состав и включают в себя элементы различной атомарной массы, физическая характеристика их плотности может значительно различаться. Также плотность камней зависит не только от тяжести элементов, их составляющих, но и от того, насколько плотно «упакованы» в их внутренней структуре элементарные частицы.
Вопросами изучения плотности минералов занимается минералогия. Плотность камня рассчитывается путем деления массы минерала-образца в единице объема на массу воды того же объема при температуре 4 ⁰С. К примеру, вес образца 200 грамм. Воды в том же объеме 40 грамм. В этом случае плотность данного камня будет равна 5.
Измеряется плотность камней в килограммах на метр кубический или граммах на сантиметр кубический.
Как найти плотность камня?
Каким же образом определяется плотность камня? Процедура достаточно проста — взвешиваем образец вначале в воздушной среде, затем в водной. Согласно закону Архимеда, полученная разница соответствует массе воды, которую вытесняет образец. Плотность вычисляем делением массы образца в воздухе на данную разницу.
В зависимости от плотности минералы могут быть легкими, средними, тяжелыми и очень тяжелыми. Например, плотность гранитного камня — 2 600 кг/м³. Для справки: плотность легких не превышает 2,5 г/см³, средних — колеблется в пределах от 2,5 до 4 г/см³, тяжелых — от 4 до 8 г/см³. Минералы плотностью выше 8 г/см³ относятся к очень тяжелым камням.
Плотность драгоценных камней
Помимо плотности и другой характеристики — твердости, минералы-самоцветы или драгоценные камни имеют и такую важную составляющую, как массу, измеряемую в граммах или каратах (у жемчуга — в гранах).
Чтобы уяснить соотношение данных единиц, запомните: 1 карат соответствует 200 миллиграммам, в одном гране 50 миллиграмм, то есть 1 карат равен четырем гранам. Точность измерения самоцветов — до двух десятичных знаков.
Пройдемте в лабораторию
Как измерить плотность драг. камней в лабораторных условиях? Лучше всего подходит для этого гидростатический метод. Его принцип был предложен греческим ученым Архимедом много столетий назад. Суть принципа, известного из школьного курса физики, такова: погруженное в жидкость тело выталкивается из неё силой, которая равна весу вытесненной данным телом жидкости.
Говоря проще, если подвесить камень и опустить в воду, то вес его уменьшится по сравнению с первоначальным на столько, сколько весит объем воды, вытесненной им. Понятно, что этот объем будет равен собственному объему камня.
Таким образом путем последовательного взвешивания камней в воздухе, а затем в воде мы сможем получить все нужные нам для расчёта данные.
Все — на природу!
Обратимся теперь к природным каменным материалам. Их, как известно, существует несколько видов. С практической точки зрения любую породу принято относить к одной из двух групп — прочным либо малопрочным.
Материалы первой группы имеют высокий показатель твердости и, чаще всего, строение средне- либо крупнозернистое. В так называемом невыветренном состоянии они обладают небольшим водопоглощением. У других (малопрочных) пород, как ясно из названия, прочность значительно ниже. Они же обладают гораздо более высокой степенью водопоглощения.
Иногда при распознавании видов породы камня требуется определить его твердость. В полевых условиях удобнее всего делать это с помощью т. н. относительной шкалы Мооса и дополнительных подручных средств. В качестве таких подручных средств могут выступать грифель, монета, кусок стекла, напильник, стальная игла или нож, обыкновенный либо алмазный стеклорез. Средняя плотность камня также важна при определении его породы. Определив данную величину, можно идентифицировать породу, обратившись к специальным таблицам.
Рассчитываем плотность природных камней
Как же вычислить среднюю плотность камня-образца? Оборудование, необходимое для этого, — весы с набором разновесов и навыки измерения объема образца, имеющего неправильную форму.
Легче всего это сделать, располагая мерным градуированным цилиндром объемом около полулитра. В такой цилиндр наливают 200-300 мл воды и помещают кусочек исследуемого каменного материала.
Суммарный объем помещенных в воду образцов узнают по количеству воды, вытесненной ими. Затем делением их массы на вычисленный объем получают среднюю плотность материала.
Что важно учесть?
Следует заметить, что данный метод годится лишь для плотных каменных пород с незначительным водопоглощением (не более 2 %). Если эта характеристика выше (до 5 %), сухой образец, предварительно взвесив, вначале необходимо поместить в водную среду для насыщения. Затем определяется средняя плотность вышеуказанным методом. Насыщение считается полным, если при водопоглощении вес прекращает прирастать.
Пористые камни (чаще всего это известняки или туфы) обладают малой прочностью. Их легко обработать — обычной ножовкой по металлу выпилить образец нужной формы (например, кубик) и путем измерения граней подсчитать его объем.
Сделай сам
При отсутствии в полевых условиях мерного цилиндра достаточного объема определить количество вытесненной воды можно следующим образом. В любом металлическом сосуде цилиндрической формы чуть ниже верха пробивается отверстие в стенке обычным гвоздем, затем туда вставляется трубочка, которую также можно изготовить самостоятельно, свернув любую пленку. Закрепляют ее в стенке цилиндра пластилином или любым подобным материалом.
Таким образом, получают походный объемомер. Если данный агрегат используется постоянно, трубочку имеет смысл припаять стальную или латунную.
Камни, сделанные руками человека
Всё написанное выше относилось к природным камням. А теперь пора поговорить и об искусственных. Они могут быть стеновыми, дорожными и бортовыми. Сюда же следует отнести бетонную кровельную черепицу и тротуарную плитку, а также всевозможные отмостки, лестничные ступени и элементы дымоходов.
При производстве практически всех перечисленных камней и в России, и за рубежом используется строгие технические стандарты. Они регламентируют все основные характеристики — качество исходных материалов, размеры и форму сечения, физико-механические показатели (в том числе плотность бетонных камней).
Зависят эти требования от предполагаемых условий эксплуатации и имеющегося в наличии материала.
Какими могут быть искусственные камни?
Бетон, из которого изготовляют камни, может являться тяжелым либо легким. Выполняемые из него искусственные камни, изготовляются полнотелыми либо пустотелыми. Нормативная характеристика средней объемной плотности для пустотелых камней не должна превышать 1 650 кг/м³, для полнотелых — 2 200 кг/м³.
Стеновые камни по уровню средней плотности (и, кроме того, теплопроводности) считаются эффективными (плотностью до 1 400 кг/м³), условно-эффективными (1 400-1 650 кг/м³) и тяжелыми (выше 1 650 кг/м³). Большинство из них сейчас производят из легкого бетона небольшой плотности (до 1 800 кг/м³).
Тяжелый бетон (в том числе песчаный) с высокой истираемостью и низким водопоглощением применяется при производстве бортовых или дорожных камней, а также тротуарной плитки, так как условия их эксплуатации более суровые, чем у стеновых.
Различаются искусственные камни и по заполнителю, которым может выступать кварцевый песок (считается мелким заполнителем) или прочные породы (крупный заполнитель). Например, плотность щебня из природного камня может быть различной в зависимости от фракции — степени измельчения. Состав заполнителя также немалым образом влияет на плотность искусственного камня.