SU661315A1 - Method of determining the quantity of non-freezing water and ice in rocks - Google Patents

Method of determining the quantity of non-freezing water and ice in rocks

Info

Publication number
SU661315A1
SU661315A1 SU772494194A SU2494194A SU661315A1 SU 661315 A1 SU661315 A1 SU 661315A1 SU 772494194 A SU772494194 A SU 772494194A SU 2494194 A SU2494194 A SU 2494194A SU 661315 A1 SU661315 A1 SU 661315A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rock
ice
samples
water
moisture
Prior art date
Application number
SU772494194A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Дмитриевич Ершов
Юрий Павлович Акимов
Эдуард Захарович Кучуков
Original Assignee
Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им. М.В.Ломоносова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им. М.В.Ломоносова filed Critical Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им. М.В.Ломоносова
Priority to SU772494194A priority Critical patent/SU661315A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU661315A1 publication Critical patent/SU661315A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА НЕЗАМЕРЗШЕЙ ВОДЫ И ЛЬДА В ГОРНЫХ ПОРОДАХ(54) METHOD FOR DETERMINING THE AMOUNT OF NON-FROZEN WATER AND ICE IN MOUNTAIN BREEDS

Изобретение относитс  к способам определени  количества незамерзшей воды и и льда в мерзлых породах и может быть использовано при проведении мерзлотнъгх съемок, изыскательских и проектных работ в услови х вечной мерзлоты применительно к объектам гражданского и промышленного строительства.The invention relates to methods for determining the amount of unfrozen water and ice in frozen rocks and can be used during frozen surveys, exploration and design work under permafrost conditions for civil and industrial construction.

Известен способ определени  количества незамерзшей воды в исследуемом материале, основанный на изменении электрических свойств материала в зависимости от температуры и влагосодержани  и заключаюШ .ИЙСЯ в определении этих изменений.( коррел ции их с содержанием незамерзшей воды в. породе при данной температуре 1.The known method for determining the amount of unfrozen water in the material under study is based on a change in the electrical properties of the material depending on temperature and moisture content and consists in determining these changes (correlating them with the content of unfrozen water in the rock at a given temperature 1.

К недостаткам известного спосо ба относ тс  сложность определени  фазового состава влаги в дисперсных породах по калометрическим и электрическим характеристикам , а также значительные погрешности при определении количества льда калориметрическим способом в области высоких температур за счет резкого возрастани  теплоемкости льда, а в области низких температур за счет вли ни  температуры на теплотуThe disadvantages of the known method include the difficulty of determining the phase composition of moisture in dispersed rocks by calometric and electrical characteristics, as well as significant errors in determining the amount of ice in a calorimetric method in the high temperature region due to a sharp increase in the heat capacity of ice, and in the low temperature region due to the influence no temperature for warmth

фазового перехода первого рода и на теплоемкость компонентов, слагающих грунт.phase transition of the first kind and the heat capacity of the components that make up the soil.

Ближайшим техническим решением к изобретению  вл етс  способ определени  количества незамерзшей воды и льда, заключаюш ,ийс  в измерении суммарного влагосодержани  образцов мерзлых пород весовым методом. Применение этого способа ограничиваетс , например, условием влагонасыш .енности породы. Кроме -того, при высоких отрицательных температурах и значительных содержани х незамерзшей воды этот способ становитс  недостоверным, так как в этих случа х невозможно дифференцированно определить содержание влаги и льда в мерзлых породах Ш.The closest technical solution to the invention is a method for determining the amount of unfrozen water and ice, concludes in measuring the total moisture content of samples of frozen rocks by a gravimetric method. The application of this method is limited, for example, by the condition of the moisture content of the rock. In addition, at high negative temperatures and high concentrations of unfrozen water, this method becomes unreliable, since in these cases it is impossible to differentiate the moisture and ice content in frozen rocks of Sch.

Цель изобретени  - повышение точности определени  в области отрицательных температур .The purpose of the invention is to improve the accuracy of determination in the region of negative temperatures.

Claims (2)

Цель достигаетс  тем, что осуществл ют водонасыщение сухого образца прги .контакте с двум  облегающими его мерзлыми влагонасышенными образцами той же породы при поддерживаемой заданной отрицательной температуре и после установлени  термодинамического равновеси  регистрируют его влагосодержание, соответствующее количеству незамерзшёй воды и льда. Предварительные эксперименты показали , что оптимальные площадь и высота образцов составл ют 10-15 см и 0,5 см соответственно. Сущ,ность способа заключаетс  в следующем. Приведенные в контакт образцы сухой и влагонасыщенной породы (с трехкратной повторностью дл  повышени  достоверности ) влагоизолируют от окружающей среды с помощью прозрачных полиэтиленовых кассет и помещают в холодильный шкаф или термостат , температуру в котором заранее задают равной температуре исследуемых мерзлых образцов и поддерживают посто нной в течение всего эксперимента. При контакте образцов происходит водонасыщение сухой породы за счет разности химических потенциалов влаги в ней и мерзлой породе. Процесс водонасыщени  сухого образца продолжаетс  до установлени  равенства химических потенциалов незамерзшей воды и льда, что соответствует принципу динамического равновеси  между льдом, незамерзщей водой и паром. Соответствующее влагосодержание сухого образца при этом равн етс  количеству незамерзщей воды в мерзлой породе при данной температуре. Водонасыщение определ етс  стабилизацией веса влагонасыщающегос  образца. Продолжительность водонасыщени  сухого образца колеблетс  от нескольких часов до нескольких суток в зависимости от температуры и дисперсности пород. После насыщени  сулой породы определ ют ее влагосодержание. Содержание льда в породе определ ют по разности между установленными до опыта сумм рным влагосодержанием и количеством незамерзшей воды исследуемой породы. Суммарную влажность определ ют весовым методбм как отношение разности весов образцов до и после высушивани  при 105°С (до достижени  посто нного веса) к весу сухой породы. Данный способ  вл етс  пр мым, что существенно упрощает определение количества незамерзшей воды и льда, повышает температурный диапазон и точность определени  искомых величин, котора  составл ет (при взвешивании с точностью 10 г) 0,3%.. Формула изобретени  Способ определени  количества незамерзшей воды и льда в горных породах, заключающийс  в измерении суммарного влаго-, содержани  образцов мерзлых пород весовым методом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  в области отрицательных температур, осуществл ют водонасыщение сухого образца при контакте с двум  облегающими мерзлыми влагонасыщенными образцами той же породы при поддерживаемой заданной отрицательной температуре и после установлени  термодинамического равновеси  регистрируют его влагосодержание, соответствующее количеству незамерзшей воды и льда. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 197233, кл. G 01 N 25/02, 1966. The goal is achieved by carrying out water saturation of the dry sample of the contact with two tight-frozen, moisture-saturated samples of the same rock at a given negative temperature maintained, and after establishing thermodynamic equilibrium, its moisture content corresponding to the amount of unfrozen water and ice is recorded. Preliminary experiments showed that the optimum size and height of the samples was 10-15 cm and 0.5 cm, respectively. The essence of the method is as follows. Samples of dry and moisture-saturated rock (in triplicate for increased reliability) brought into contact are insulated from the environment using transparent plastic cassettes and placed in a refrigerator or thermostat, the temperature in which is set in advance equal to the temperature of the frozen samples and maintained constant throughout an experiment. At contact of the samples, dry rock is saturated with water due to the difference in chemical potentials of moisture in it and frozen rock. The process of water saturation of the dry sample continues until the chemical potentials of unfrozen water and ice are equal, which corresponds to the principle of dynamic equilibrium between ice, unfrozen water and steam. The corresponding moisture content of the dry sample is equal to the amount of unfrozen water in the frozen rock at a given temperature. The water saturation is determined by the stabilization of the weight of the moisture-saturated sample. The duration of water saturation of the dry sample varies from several hours to several days depending on the temperature and dispersion of the rocks. After saturation with rock, its moisture content is determined. The ice content in the rock is determined by the difference between the total moisture content established before the experiment and the amount of unfrozen water of the studied rock. The total moisture is determined by the weight method as the ratio of the difference between the weights of the samples before and after drying at 105 ° C (until a constant weight is reached) to the weight of the dry rock. This method is direct, which greatly simplifies the determination of the amount of unfrozen water and ice, increases the temperature range and the accuracy of determining the desired values, which is (when weighed with an accuracy of 10 g) 0.3%. Formula of Invention The method of determining the amount of unfrozen water and ice in the rocks, which consists in measuring the total moisture content of the frozen samples by the gravimetric method, characterized in that, in order to improve the accuracy of determination in the region of negative temperatures, water Saturation of a dry sample in contact with two tight-fitting frozen moisture-saturated samples of the same rock at a given negative temperature maintained and after establishing thermodynamic equilibrium, its moisture content corresponding to the amount of unfrozen water and ice is recorded. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 197233, cl. G 01 N 25/02, 1966. 2.Авторское свидетельство СССР № 532044, кл. G 01 N 25/62, 1974.2. USSR author's certificate number 532044, cl. G 01 N 25/62, 1974.
SU772494194A 1977-06-07 1977-06-07 Method of determining the quantity of non-freezing water and ice in rocks SU661315A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772494194A SU661315A1 (en) 1977-06-07 1977-06-07 Method of determining the quantity of non-freezing water and ice in rocks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772494194A SU661315A1 (en) 1977-06-07 1977-06-07 Method of determining the quantity of non-freezing water and ice in rocks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU661315A1 true SU661315A1 (en) 1979-05-05

Family

ID=20712403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772494194A SU661315A1 (en) 1977-06-07 1977-06-07 Method of determining the quantity of non-freezing water and ice in rocks

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU661315A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hill et al. Thermochemical results for “tris” as a test substance in solution calorimetry
Ratcliffe The thermal conductivities of ocean sediments
Anderson et al. Low‐temperature phases of interfacial water in clay‐water systems
RU2654832C1 (en) Method for determining the content of unfrozen water in frozen soils
SU661315A1 (en) Method of determining the quantity of non-freezing water and ice in rocks
Miyake Chemical studies of the western pacific ocean. III. freezing point, osmotic pressure, boiling point, and vapour pressure of sea water
Hancock et al. Heats of combustion of the five-carbon fatty acids and their methyl and ethyl esters
Taylor et al. Practical acid dissociation constants, temperature coefficients, and buffer capacities for some biological buffers in solutions containing dimethyl sulfoxide between 25 and− 12° C
Poisson et al. Density of standard seawater solutions at atmospheric pressure
Ewing Calcium nitrate. II. The vapor pressure-temperature relations of the binary system calcium nitrate-water
Taylor et al. Heat capacity and specific heat
Kobayashi Experimental researches on the snow crystal habit and growth using a convection-mixing chamber
Berthou et al. A new experimental method for the direct determination of the water content of protein crystals
Kanagy Specific heats of collagen and leather
SU855462A1 (en) Method of determination of non-frozen water in salted frozen soils
SU1127945A1 (en) Method for determining quantity of non-frozen water in frozen soils
SU521508A1 (en) Method for determination of chemical potential of moisture and coefficient of moisture exchange of materials
SU498540A1 (en) Method of measuring heat capacity of substances
SU775624A1 (en) Method of determining steam volume under water level
SU864096A2 (en) Method of preparing calibration mixtures
SU875031A1 (en) Device for preserving natural state of rock samples
SU1476368A1 (en) Method of determining quantity of unfreezed moisture in capillary-porous materials
Comer Analysis for Hydrozine-Liquid Ammonia Mixtures by Low-Temperature Thermogravimetry.
Shirtcliffe et al. On the use of electrical resistance and temperature as measures of the solid fraction in a mushy layer
Keneshea Jr et al. THE VAPOR PRESSURES OF LIQUID Bi—BiCl3 SOLUTIONS1