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.
Натуральный камень. Мрамор. Гранит. Кварцевый камень.
Приводим полезную информацию для расчета веса изделий из камня: мрамора, гранита, травертина и веса кварцевого камня.
В процессе работ или при расчете доставки возникает потребность в данных о весе изделий из мрамора и гранита и кварцевого камня.
►Цены на распил мрамора
►Цены на обработку профиля (торца мрамора)
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.
Удельный вес гранита: таблица средних значений в 1 кв.м.
| Толщина плиты, мм | Вес гранита в 1 кв.м. |
| толщина гранита 20 мм | 56 кг. / кв.м. |
| толщина гранита 30 мм | 87 кг. / кв.м. |
| толщина гранита 40 мм | 116 кг. / кв.м. |
| толщина гранита 50 мм | 138 кг. / кв.м. |
| толщина гранита 60 мм | 200 кг. / кв.м. |
| толщина гранита 70 мм | 193 кг. / кв.м. |
| толщина гранита 80 мм | 220 кг. / кв.м. |
| толщина гранита 90 мм | 248 кг. / кв.м. |
| толщина гранита 100 мм | 275 кг. / кв.м. |
Прочность натурального камня
Природные камни различаются не только своей декоративностью, но и по прочности, плотности, пористости, водопоглощению и показателем истираемости. От прочности зависит износостойкость материала. Природные камни высокой прочности начинают разрушаться не ранее чем через 500 лет (гранит, кварцит, сланец), а средней прочности поддаются разрушению через 50-75 лет (доломит, известняк, травертин). Такие материалы как ракушечник поддаются разрушению через 30 – 50 лет. Но за счет специальных гидрофобизирующих средств, которые способны существенно повысить стойкость материала к негативным внешним воздействиям, решается главная проблема невысокой механической прочности таких природных материалов. После специальной обработки камень может использоваться даже в местах с жесткими погодными условиями.
Добыча бутового камня в карьере
Бутовый природный камень преимущественно добывается открытым способом в карьерах. Используют буровзрывной способ и метод распиливания.
- Буровзрывной способ используют для добычи известняков, песчаника, гранита. Методом взрыва получают камни больших размеров с неровными гранями, затем их распределяют по фракциям. Добыча открытым способом подразделяется на три стадии – взрывание, погрузку и вывоз из карьера.
- Распиливание применяют для получения стройматериала из мягких горных пород. Распиливание и взрывные работы проводят в разных карьерах, так как взрывы влияют на появление трещин в камнях.
Добытый камень к месту строительства доставляется большегрузными машинами, в вагонах по железной дороге, гораздо реже водным транспортом.
Показатель истираемости
Показатель истираемости относится к природному камню, который используют для дорожек, лестниц, полов и площадок. Горные породы и материалы по степени истираемости (при интенсивности человекопотока 1 млн. чел. в год (мм)) условно можно разделить на след. группы: 1. Кварциты и породы группы гранита — менее 0,12
2. Рыхлые базальты, мрамор, песчаники, доломиты, доломитизированные известняки — 0,35 — 0,5
3. Мраморизованные известняки, травертины, известняки, туфы — 0,6 — 1,5
4. Рыхлые известняки — 1,5 — 2,5
Исходя из вышеперечисленных свойств можно составить следующую таблиц.
Сравнительная таблица свойств природного камня
| Свойства | Доломит | Известняк | Сланец | Кварцит | Травертин | Ракушечник |
| Декоративность | Поверхность камня ровная, цвет как правило однотонный (красный, зеленый, серый, белый, розовый) | Камень ровный, гладкий, с неповторимым рельефным рисунком.Цветовая гамма разнообразна: желтый, зеленый, черный, оранжево-коричневый | Камень ровный, с вкраплениями слюды, ярко переливается на солнце. Цветовая гамма: серо-зеленый с серебристыми вкраплениями, рыжий с золотистыми вкраплениями слюды | Камень гладкий и ровный, с уникальными рисунками, переливами мягких цветов: розовый, желтый, бежевый, темно-бежевый. Идеальный для обработки и интерьера | Камень гладкий и ровный, с вкраплениями ракушек, придающими удивительный узор камню. Цвета: розовый, бежевый.Идеальный для обработки и интерьера | |
| Прочность | Средняя | Высокая | Средняя | |||
| Плотность (кг/м3) | 1100-2300 | 2200-2400 | 2600-2700 | 1100-2300 | ||
| Пористость (%) | 5% > P > 20% | 5% > P >20% | P <� 5% | 20% < P <� 40% | ||
| Водопоглощение | 2,7% | 0,01-3% | 0,59% | 2,7-4,93% | ||
| Истираемость (мм), 1 млн. чел./год | 0,35-0,6 | 0,6-1,5 | 0,12-0,35 | менее 0,12 | 0,6-1,5 | 1,5-2,5 |
Как высчитать массу гранита?
m = a*b*h*ρ.
- m – масса гранита
, кг/м2; - а – ширина плиты, м;
- b – длина, м;
- h – высота плиты, м;
- ρ – плотность породы, кг/м3.
Интересные материалы:
Почему iPhone не видит Apple TV? Почему исчезли каналы? Почему искрят щетки на якоре болгарки? Почему искусственная елка? Почему из продажи пропали ртутные градусники? Почему изогнутый монитор плохо? Почему кактус в пустыне? Почему катка так называется? Почему холодный змеевик в ванной? Почему кислая ежевика?
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.
Сланец — физико-технические характеристики
Объемная масса: 1200-1400 кг/м3
Придел прочности при сжатии: — в сухом состоянии: 272 МПа (прочный) — в водонасыщенном состоянии: 177 МПа (прочный) после 50 циклов замораживания: 153 МПа (прочный) Коэффициент снижения прочности при насыщении водой: 0,65 МПа Водопоглощение: 0,1 — 0,3 % Истираемость: 0,73 г/см2 Теплопроводность: 2.3 вт/мк Марка морозостойкости: 100 (морозостойкий) Радиационный параметр (А эфф ЕРН): 261,7 Бк/кг (1 класс)
Перейти в каталог: Сланец
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.
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.
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.
