Способ влагонасыщения образцов горных пород

 

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение эффективности влагонасыщения при степени влияния влагонасыщения образцов на их свойства. Образцы горной породы предварительно высушивают при 105-110°С до постоянной массы. Затем их помещают в кристаллизатор и вакуумируют при остаточном давлении 2.10<SP POS="POST">-4</SP> МПа. Насыщающую жидкость также предварительно обезгаживают вакуумированием и подают в кристаллизатор на высоту 1 см от основания образцов для создания условий капиллярной пропитки. В качестве насыщающей жидкости используют щелочную среду с PH не менее 9. Уровень жидкости повышают ступенчато до высоты, превышающей на 1 см высоту образцов. Далее образцы донасыщают в кристаллизаторе при атмосферном давлении. После стабилизации во времени величины максимальной влагоемкости образцы вынимают от кристаллизатора и высушивают при нормальных условиях до стабилизации во времени величины остаточной влагоемкости. Затем многократно повторяют циклы насыщения-высушивания. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 E 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21). 4372886/2)-03 (22) 01.02.88 (46) 30.10.89. Бюл. У 40 (71) Институт горного дела им. А.А.Скочинского (72) 1О.С.Макаров (53) 622.23.05 (088.8) (56) ГОСТ 26450.1-85. Породы горные.

Метод определения коэффициента открытой пористости жидкостенасьпцением, с. 5-9. (54) СПОСОБ ВЛЛГОНАСЫ1 .1ЕНИЯ ОБРАЗЦОВ

ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения — повьппение эффективности влагонасыщения при степени влияния влагонасьпцения образцов на их свойства. Образцы горной породы предварительно высушивают при 105110 С до постоянной массы. Затем их

Изобретение относится к горному,. делу, в частности к методам влагонасьпцения образцов горных пород, и может быть использовано при исследовании степени влияния влажности горных пород на их свойства.

Цель изобретения — повьппение эффективности влагонасьпцения при расширении диапазона исследований степени влияния влагонасыщения образцов на их свойства.

На фиг.1 показана кинетика циклического насьпцения — высушивания образцов горных пород (11; — максимальная влагоемкость (влажность) i-го поме.! ают в кристаллизатор и вакууми- руют при остаточном давлении 2

° 10 МПа. Насыщающую жидкость также предварительно обеэгаживают вакуумированием и подают в кристаллизатор на высоту см от основания образцов для создания условий капиллярной пропитки. В качес-.âå насыщающей жидкости используют щелочную среду с рН не менее 9. Уровень жидкости повышают ступенчато до высоты, превьппающей на

1 см высоту образцов. Далее обраэпь! донасьпцают ь кристаллиэаторе при атмосферном давлении. После стабилизации во времени величины максимальной влагоемкости образцы вынимают иэ Я

<ф кристаллизатора и высушивают при нормальных условиях,цо стабилизации Во времени величины остаточной влагоемкости. Затем многократно повторяют циклы насьпцения — высушивания. 2 ил. цикла насьпцения; 11!! — остаточная влагоемкость i-го цикла высушивания); на фиг.2 — зависимость величины максимальной влажности от рН насьпцающей жидкости для первого цикла насыщения.

Способ осуществляют следующим образом.

Образцы горной породы (песчаника) цилиндрической формы размером h и = 31 1 мм и весом около 60 r предварительно высушивают при 105110 C до постоянной массы, Затем образцы помещают в кристаллизатор и вакуумируют в течение 2 ч при остаточ1518515 н ом давлении газа 2 ° 10 РПа. Насыи ающую жидкость предварительно обезг аживают также путем вакуумирования 1о прекращения интенсивного выделения 5 1з нее пузырьков газа. В качестве нас!ыщающей жидкости используют щелочную среду, полученную добавлением к дистиллированной воде 0,05K-ной NaC1, змеренная величина рН полученной ше- 10 точной среды -составляет 9,8.,Выбор еличины рН обусловлен тем, что макимальная влажность образцов песчаика, насыщенного данной жидкостью фиг.2), близка к 2,37., что почти в ,5 раза выше аналогичного покаэате я при насыщении песчаника нейтраль ой средой и на 30-40Х выше величины аксимальной влагоемкости при насыении песчаника любой другой жидкос- 20 ью, рН которой (9, 1

По истечении времени вакуумироваия . образцов в крис таллиэатор подат насыщающую жидкость на высоту 1 см 25 т основания образцов для создания словий капиллярной пропитки. Затем о мере повьш ения уровня капиллярной ропитки в течение 1 ч поднимают стуенями уровень насыщающей жидкости. о окончании капиллярной пропитки ровень жидкости поднимают на высоту см над поверхностью образцов и вауумируют в течение 0,5 ч до прекраения интенсивного выделения пузырьов газа. Далее образцы донасыщают в ристаллизаторе при атмосферном давении в течение 2,5 ч. После стабилизации во времени величины максималь ной влагоемкости W (фиг.1) образцы щ вынимают иэ кристаллизатора и высуши вают их .при нормальных условиях в те чение -100 ч до стабилизации во времени величины остаточной влагоемкости ЬИ . Затем повторяют циклы влагонасыщения — высушивания уже без предварительного высушиванпя образ пов до постоянной массы при 105-110 "С, а начиная с второго цикла процесс насыщения ведут с уровня остаточной влагоемкости ЬУ; .

Благодаря росту ступени влагонасыщения в каждом последующем цикле изобретение позволяет повысить величину максимальной влагоемкости в

1,5 и более раз и расширить диапазон исследований при изучении влияния влажности горных пород на их механические характеристики.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Способ влагонасыщения образцов горных пород, включающий предварительное высушивание образцов при 1 05110 С до постоянного веса, вакуумирование образцов в кристаллиэаторе, влагонасыщения образцов путем подачи в кристаллизатор предварительно обезгаженной насыщающей жидкости на высоту 1 см от основания образцов и ступенчатого увеличения ее уровня до высоты, превышающий íà I см высоту образцов, и последующее донасыщение образцов при атмосферном давлении, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности влагонасыщения при расширении диапазона исследований степени влияния влагонасыщения образцов на их свойства, образцы дополнительно подвергают циклическому многократному высушиванию— влагонасыщению до стабилизации во времени в каждом цикле величин остаточной и максимальной влагоемкости соответственно, при этом высушивание в дополнительных циклах проводят при нормальных условиях, а в качестве насыщающей жидкости используют щелочную среду с водородным показателем не менее 9.

15! 85!5! ф %

Составитель В. Тальвойш

Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Бескид

Редактор А.Orap

Тираж 449

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Р

Заказ 6582/38

И, / о

Я РН