Способ влагонасыщения образцов горных пород Советский патент 1989 года по МПК E21C39/00 

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

Цель изобретения - повышение эффективности влагонасыщения при расширении диапазона исследований степени влияния влагонасыщения образцов на их свойства.

На фиг.1 показана кинетика циклического насыщения - высушивания об- разцов горных пород (Wf - максималь- ная влагоемкость (влажность) i-го

цикла насыщения; UW - остаточная влагоемкость 1-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 d 31 мм и весом около 60 г предварительно высушивают при 105- 110°С до постоянной массы. Затем образцы помещают в кристаллизатор и ва- куумируют в течение 2 ч при остаточед

ЕЖ&

СЮ

№

HJOM давлении газа 2-10 Шa. Насы- и|а1ощую жидкость предварительно обез- г аживают также путем вакуумирования До прекращения интенсивного вьщеления р|з нее пузырьков газа. В качестве на- с1ыщающей жидкости используют щелочную среду, полученную добавлением к дистиллированной воде 0505%-ной NaCl. 1( змеренная величина рН полученной ше- хючной среды-составляет 9,8, .Выбор 1елич1шы рН обусловлен тем, что мак- с.имальная влажность образцов песча- 1:ика, насьщенного данной жидкостью ,фиг.2), близка к 2,3%, что почти в i,5 раза выше аналогичного показателя при насьпцении песчаника нейтраль- 1 ой средой и на 30-40% выше величины максимальной влагоемкости при насы- цении песчаника любой другой жидкое-

, рН которой V9.

По истечении времени вакуумирования .образцов в кристаллизатор подают насыщающую жидкость на высоту 1 см от основания образцов для создания условий капиллярной пропитки. Затем но мере повышения уровня капиллярной пропитки в течение 1 ч поднимают ступенями уровень насыщающей жидкости. Но окончании капиллярной пропитки уровень жидкости поднимают на высоту см над поверхностью образцов и вахуумируют в течение 0,5 ч до прекра1цёния интенсивного выделения пузырь- ков газа. Далее образцы донасыщают в кристаллизаторе при атмосферном давлении в течение 2,5 ч. После стабилизации во времени величины максималь- ой влагоемкости W, (фиг.1) образцы

рынимают из кристаллизатора и высуши 1вают их.при нормальных условиях в те Че:ние , ч до стабилизации во вре мени величины остаточной влагоемкости uWi« Затем повторяют циклы влаго- насьшшиия высушивания уже без предварительного высуииваН11я образцов до постоянной массы при 105-110 С, а начиная с второго цикла процесс насыщения ведут с уровня остаточной влаго- емкости ftW;.

Благодаря росту ступени влагонасы- щения 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.

Формула изобретения

Способ влагонасыцения образцов горных пород, включающий предварительное высушивание образцов при 105- II до постоянного веса, вакууми- рование образцов в кристаллизаторе, влагонасыщения образцов путем подачи в кристаллизатор предварительно обез- гаженной насыщающей жидкости на высоту 1 см от основания образцов и ступенчатого увел41Чения ее уровня до высоты, превышающий на 1 см высоту образцов, и последующее донасыщение образцов при атмосферном давлении, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности влаго насыщения при расширении диапазона исследований степени влияния влагонасыцения образцов на их свойства, образцы дополнительно подвергают циклическому многократному высушиванию - влагонасьш1ению 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. .

10

105 115

2W т w 315 t,4 Фиг

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^-4 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.

Составитель В.Тальвойш Редактор А.ОгарТехред Л.СердюковаКорректор Л.Бескид

Заказ 6582/38

Тираж 449

ВНИИПИ Государственного комитет-а 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

Фиг.2

Подписное