|
BỘ
NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
---------
|
CỘNG
HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
------------------
|
|
Số:
3966/QĐ-BNN-KHCN
|
Hà
Nội, ngày 25 tháng 12 năm 2006
|
QUYẾT ĐỊNH
BAN HÀNH TIÊU CHUẨN NGÀNH VỀ ĐÁ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI
14TCN 183 : 2006 ĐẾN 14TCN 185 : 2006
BỘ TRƯỞNG BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
Căn cứ Nghị định 86/2003/NĐ-CP
ngày 18 tháng 7 năm 2003 của Chính phủ quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn
và cơ cấu tổ chức của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn;
Căn cứ Quy chế xây dựng, ban hành, phổ biến và kiểm tra áp
dụng tiêu chuẩn ngành ban hành theo Quyết định số 74/2005/QĐ-BNN ngày 14 tháng
11 năm 2005 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn;
Theo đề nghị của Vụ trưởng Vụ Khoa học công nghệ,
QUYẾT ĐỊNH
Điều 1. Nay
ban hành kèm theo quyết định này 03 tiêu chuẩn ngành:
1. 14 TCN 183 : 2006 – Đá xây dựng
công trình thủy lợi – Phương pháp lấy mẫu, vận chuyển, lựa chọn mẫu thí nghiệm.
2. 14 TCN 184 : 2006 – Đá xây dựng
công trình thủy lợi – Phương pháp phân tích thạch học bằng soi kính lát mỏng để
xác định tên đá.
3. 14 TCN 185 : 2006 – Đá xây dựng
công trình thủy lợi – Phương pháp xác định khối lượng riêng của đá.
Điều 2. Quyết
định này có hiệu lực sau 15 ngày kể từ ngày ký.
Điều 3. Chánh
Văn phòng, Vụ trưởng Vụ Khoa học công nghệ và Thủ trưởng các đơn vị liên quan
chịu trách nhiệm thi hành quyết định này./.
|
Nơi nhận:
- Như điều 3;
- Lưu: VT.
|
KT.
BỘ TRƯỞNG
THỨ TRƯỞNG
Nguyễn Ngọc Thuật
|
TIÊU CHUẨN NGÀNH 14TCN 183 : 2006
ĐẾN 14TCN 185 : 2006
ĐÁ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI
(ban hành theo Quyết định số 3966/QĐ-BNN-KHCN ngày 25 tháng 12 năm 2006
của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và PTNT)
14TCN 183 : 2006
ĐÁ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI – PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU, VẬN
CHUYỂN, LỰA CHỌN MẪU THÍ NGHIỆM
Rock – Methods of sampling, transportation and choosing of sample for
tests
1. QUY ĐỊNH
CHUNG
1.1. Tiêu chuẩn này quy định
các yêu cầu chung về công tác lấy mẫu, vận chuyển, lựa chọn và bảo quản mẫu đá
dùng cho các thí nghiệm ở trong phòng thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu cơ lý
và thạch học.
1.2. Tiêu chuẩn này áp dụng
cho công tác lấy mẫu đá để thí nghiệm trong các giai đoạn khảo sát đánh giá nền
đá, vật liệu đá xây dựng công trình thủy lợi và công trình đê điều, phòng chống
thiên tai.
2. LẤY MẪU
2.1. Mẫu đá được lấy phải
đảm bảo tính đại diện cho một lớp hay một tầng đá nghiên cứu, đồng thời đủ
lượng mẫu cần thiết cho các thí nghiệm theo yêu cầu đề ra và dự phòng để thí
nghiệm bổ sung khi cần thiết.
2.2. Lấy mẫu từ hố khoan
2.2.1. Lấy mẫu ở hố khoan là
lấy mẫu từ các lõi khoan đã được thực hiện khi khảo sát địa chất công trình
(công tác khoan lấy mẫu phải thực hiện đúng yêu cầu kỹ thuật khoan máy và công
tác lấy mẫu).
2.2.2. Sau khi kết thúc hố
khoan, các lõi khoan đã được xếp vào thùng (khay) lưu mẫu. Khi đã hoàn tất việc
mô tả hố khoan, ghi nhật ký lõi khoan, chụp ảnh mẫu, thì tiến hành lấy các lõi
khoan từ khay mẫu để đưa về phòng thí nghiệm.
Cần phải đánh số, ghi rõ độ sâu,
đánh dấu đầu trên đầu dưới của thỏi bằng sơn không thấm nước (dùng mũi tên để đánh
dấu, hướng mũi tên lên phía đầu trên của thỏi) đồng thời dán nhãn vào các thỏi
đá với nội dung: ký hiệu mẫu, khoảng cách độ sâu, số hiệu hố khoan, ngày khoan,
tên công trình, và mô tả mẫu.
2.2.3. Trong thùng mẫu lưu,
những lõi khoan đã lấy để làm thí nghiệm, được thay thế bằng những miếng đệm
bằng gỗ có dán nhãn, để lấp đầy khoảng trống trong thùng mẫu để thuận tiện cho
việc kiểm tra sau này. Nhãn ghi rõ số lượng thỏi đá đã lấy và khoảng cách độ
sâu của các thỏi.
Chú ý: Để đảm bảo sự đồng nhất
về mức độ phong hóa, trong cùng một tầng đá khoảng cách giữa các đoạn lõi khoan
của một mẫu thí nghiệm không nên cách nhau quá xa.
2.2.4. Số lượng lõi khoan
của một mẫu thí nghiệm phụ thuộc vào số lượng các chỉ tiêu cần thí nghiệm và
đường kính lõi khoan. Số lượng mẫu đá cho một chỉ tiêu thí nghiệm theo bảng
2.1. Số lượng mẫu chuẩn bị cần gấp hai lần trong bảng 2.1 để dự phòng khi cần
thí nghiệm thêm.
Ghi chú: Với tầng đá bị phong
hóa mạnh nứt nẻ nhiều, tỷ lệ lõi khoan lấy được thấp, chiều dài các đoạn lõi
khoan ngắn, một mẫu gồm nhiều đoạn lõi khoan, khi đó yêu cầu các đoạn lõi khoan
có chiều dài không nhỏ hơn hai lần đường kính với thí nghiệm lực học, còn đối
với các thí nghiệm vật lý các đoạn lõi khoan có thể ngắn hơn. Trường hợp tầng
đá nứt nẻ quá mạnh, số lượng lõi khoan lấy được quá ít, chiều dài các đoạn lõi
khoan không đảm bảo chiều cao h hớn hơn hoặc bằng hai lần đường kính D, khi đó
phải tận dụng tối đa các lõi khoan lấy được để thực hiện các thí nghiệm vật lý.
2.2.5. Đối với mẫu đá nứt
nẻ, dễ vỡ hoặc mềm yếu và mẫu đá có yêu cầu làm thí nghiệm độ ẩm thiên nhiên,
khi lấy mẫu xong cần bọc mẫu bằng paraphin rồi gói kỹ bằng giấy nhôm hoặc
nilon, sau đó cuốn chặt băng dính phía ngoài. Cần ghi rõ số hiệu mẫu, số hiệu
hố khoan, ngày khoan, tên công trình vào nhãn mẫu và dán ở ngoài giấy gói và để
trong túi nilon cùng với mẫu.
2.3. Lấy mẫu ở điểm lộ hay
mỏ đá
2.3.1. Để lấy các mẫu đá ở
các vết lộ hay mỏ đá lộ thiên, nên dùng phương pháp thủ công để tránh gây ra
lực xung kích làm mất tính chất nguyên trạng của mẫu. Dùng choòng, búa, để đào,
cậy, đẽo thành các tảng có kích thước từ 20x20x20 đến 25x25x25cm. Trường hợp
bất đắc dĩ mới dùng phương pháp nổ mìn để lấy mẫu: khi đó, dùng các tảng đá lớn
thu được sau khi nổ mìn, đẽo thành các tảng nhỏ có kích thước quy định để đưa
về phòng thí nghiệm.
2.3.2. Dùng sơn không thấm
nước để đánh dấu ký hiệu mẫu, số hiệu tảng đá, độ sâu lấy mẫu, mặt trên, mặt
dưới của mẫu, và thế nằm tự nhiên (đối với đá phân lớp). Ngoài ra, mỗi mẫu thí
nghiệm phải có nhãn mẫu ghi rõ ràng các thông tin: Ký hiệu mẫu, vị trí lấy mẫu,
độ sâu lấy mẫu, hạng mục hoặc tên công trình, ngày lấy mẫu, tên đá (xác định sơ
bộ).
2.3.3. Đối với các mẫu đá
nứt nẻ, dễ vỡ, hoặc mềm yếu, các mẫu yêu cầu thí nghiệm ở độ ẩm thiên nhiên,
được bao gói và ghi chép tương tự Điều 2.2.5. Sau đó các mẫu được xếp vào thùng
và chèn những mảnh bọt xốp để phân cách các tảng đá với nhau và giữa chúng với
thành của thùng đựng mẫu để giữ cho mẫu đá khỏi bị tác động cơ học
2.4. Nhãn mẫu hoặc phiếu mẫu
Mỗi mẫu đá được lấy từ hố khoan hay
tại điểm lộ, mỏ đá, để đưa về phòng thí nghiệm phải có nhãn mẫu ghi cụ thể, rõ
ràng các thông tin sau:
- Tên công trình, hạng mục công
trình, địa danh;
- Ký hiệu mẫu và số hiệu của tảng
(thỏi);
- Vị trí lấy mẫu, độ sâu lấy mẫu,
thế nằm của đá;
- Mô tả sơ lược điều kiện địa chất
nơi lấy mẫu, hình dạng bên ngoài của mẫu, màu sắc, khe nứt; tên đá (xác định sơ
bộ);
- Tên người lấy mẫu, đơn vị khảo
sát;
- Ngày tháng năm lấy mẫu.
2.5. Yêu cầu về khối lượng
và kích thước mẫu đá cần thiết cho một chỉ tiêu thí nghiệm
Bảng
2.1: Khối lượng mẫu đá cần thiết cho một số chỉ tiêu thí nghiệm chủ yếu
|
Chỉ
tiêu thí nghiệm
|
Yêu
cầu về khối lượng và kích thước mẫu
|
|
Đá
lõi khoan
|
Đá
tảng
|
|
1. Thí nghiệm nén
|
Mỗi trạng thái thí nghiệm tối
thiểu gồm 3 thỏi có chiều cao h ≥ 2 đường kính D (đối với đá nền); h ≥ D (đối
với đá làm vật liệu)
|
2-3 tảng có kích thước ≥
20x20x20cm; hoặc 4-5 tảng có kích thước 10x20x20cm;
|
|
2. Thí nghiệm cắt trực tiếp
|
Mỗi trạng thái thí nghiệm tối
thiểu 9 thỏi có h ≥ D
|
|
3. Thí nghiệm kéo trực tiếp
|
Mỗi trạng thái thí nghiệm tối
thiểu gồm 3 thỏi có h ≥ 2D
|
|
4. Thí nghiệm kéo (theo phương
pháp tách vỡ) mẫu hình trụ
|
Mỗi trạng thái thí nghiệm tối
thiểu gồm 3 thỏi có chiều cao h = D
|
|
|
5. Thí nghiệm xác định khối lượng
riêng
|
|
Dùng 1000-2000g đá, Lấy 100-200g
đá để nghiền thành bột
|
|
6. Thí nghiệm xác định khối lượng
thể tích
|
|
3-5 viên đá kích thước 5-6cm,
khối lượng 100-200g, thể tích @ 50cm3
|
|
7. Thí nghiệm xác định độ ẩm tự
nhiên (hoặc khô gió)
|
|
3-5 viên đá, khối lượng không nhỏ
hơn 200g, thể tích @ 50cm3
|
|
8. Thí nghiệm xác định mức hút ẩm
|
|
3-5 viên đá, khối lượng không nhỏ
hơn 200g, thể tích @ 50cm3
|
|
9. Thí nghiệm xác định độ hút
nước bão hòa
|
|
3-5 viên đá, khối lượng không nhỏ
hơn 200g, thể tích @ 50cm3
|
|
10. Thí nghiệm cường độ chịu uốn
|
|
Một tảng đá có kích thước 25x25x25cm
|
|
11. Thí nghiệm xác định cường độ
nén điểm
|
Từ 5-10 thỏi có h @ D
|
|
|
12. Thí nghiệm xác định hệ số bền
vững
|
|
Mỗi trạng thái 15-25 viên thể
tích @ 50cm3, khối lượng
khoảng 1,5kg
|
|
13. Thí nghiệm cường độ xung kích
|
3-5 thỏi có chiều cao bằng 4-5cm
|
|
|
14. Thí nghiệm xác định độ mài
mòn bằng phương pháp mài mòn tang quay
|
|
Khoảng 50 viên đá có trọng lượng @ 100g. Lọt sàng 75mm, trên Sàng 50mm cho
một mẫu thử (tổng 30kg)
|
|
15. Thí nghiệm xác định độ nén
dập trong xilanh
|
|
Theo tiêu chuẩn thí nghiệm cốt
liệu bêtông
|
|
16. Thí nghiệm xác định khả năng
phản ứng kiềm-silic
|
|
Theo TCVN tương ứng
|
|
17. Thí nghiệm xác định môđun đàn
hồi
|
3 thỏi đá có chiều cao h = 2 lần
đường kính D
|
|
|
18. Thí nghiệm xác định vận tốc
truyền sóng
|
Mỗi mẫu thí nghiệm gồm 3 thỏi đá
có chiều cao h ≥ đường kính D
|
|
3. VẬN CHUYỂN
MẪU
3.1. Mẫu đá (lõi khoan hay đá
tảng) được đựng trong thùng mẫu bằng gỗ cứng hoặc vật liệu tương tự. Thùng mẫu
cần đánh số hiệu đầy đủ, trên nắp thùng ghi rõ tên, địa chỉ của đơn vị gửi mẫu
hoặc tên công trình, số lượng mẫu trong thùng, ngày gửi mẫu. Các thông tin đó
có thể ghi bằng sơn trực tiếp lên thùng hoặc ghi chép vào phiếu gửi mẫu để vào
thùng mẫu và dán trên nắp thùng ở vị trí dễ nhìn thấy.
Đối với các mẫu đá mềm yếu, dễ vỡ
khi để vào thùng mẫu cần được chèn giữ bằng các vật liệu xốp hoặc vật liệu
tương tự để tránh va chạm cơ học; bên ngoài thùng phải đánh dấu mặt trên, mặt
dưới của thùng mẫu và ghi rõ: “mẫu dễ vỡ yêu cầu cẩn thận khi bốc dỡ và vận
chuyển”.
3.2. Bốc mẫu lên phương tiện
vận chuyển phải cẩn thận, nhẹ nhàng không được vứt từ trên cao xuống, các thùng
mẫu không được xếp chồng lên nhau, phương tiện vận chuyển phải đảm bảo tránh
được mưa, nắng trong quá trình vận chuyển.
Chú ý: Các mẫu cần được cách ly
với nhiệt độ cao trong quá trình vận chuyển và lưu giữ.
3.3. Trong quá trình vận
chuyển, phải có người theo dõi mẫu để phát hiện và xử lý kịp thời các vấn đề có
thể dẫn đến sự mất mát, thất lạc, hư hỏng mẫu.
3.4. Mẫu được chuyển đến
phòng thí nghiệm, việc bốc dỡ khỏi phương tiện vận chuyển phải cẩn thận, theo
thứ tự, từ ngoài vào trong, nâng lên đặt xuống nhẹ nhàng và được chuyển vào
phòng lưu giữ mẫu ở phòng thí nghiệm.
4. LỰA CHỌN MẪU
VÀ LƯU GIỮ MẪU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM
4.1. Khi chọn mẫu cần xác
định rõ mục đích yêu cầu của thí nghiệm.
Các tảng đá, lõi khoan được lựa
chọn phải bảo đảm tính đại diện cho loại đá cần nghiên cứu.
4.2. Một mẫu đá có thể gồm
nhiều đoạn lõi khoan hoặc nhiều tảng đá nhỏ phải đảm bảo yêu cầu sau:
- Cùng một loại đá (cùng thành phần
khoáng vật, kiến trúc, cấu tạo);
- Cùng mức độ phong hóa, nứt nẻ và
trạng thái vật lý;
- Được lấy ở cùng một địa điểm,
theo bề mặt hoặc chiều sâu;
- Với những loại đá phân lớp, cần
chú ý sự đồng nhất về tính phân lớp của đá;
- Số lượng đá cần thiết cho mỗi mẫu
thí nghiệm phụ thuộc vào số chỉ tiêu yêu cầu thí nghiệm và đặc điểm của loại
mẫu (đá tảng hoặc lõi khoan, đường kính lõi khoan) được quy định trong các tiêu
chuẩn thí nghiệm cụ thể.
4.3. Lưu giữ mẫu trong phòng
thí nghiệm: mẫu đá đưa về phòng thí nghiệm được lưu giữ trong nhà để tránh mưa,
nắng, ngập nước; có lối đi rộng rãi, thuận tiện cho việc tìm và lấy mẫu.
Chú ý: Các thùng đựng mẫu được
xếp trên giá sao cho phía dán phiếu mẫu phải quay về hướng dễ nhìn thấy.
4.4. Phòng để mẫu phải
thoáng, có độ ẩm khoảng 80%, thời gian lưu giữ mẫu không quá 60 ngày, kể từ
ngày lấy mẫu đến khi bắt đầu thí nghiệm.
4.5. Sau khi thí nghiệm
xong, mẫu đá đã thí nghiệm, cũng được lưu giữ lại cùng với các mẫu lưu, để xem
xét khi cần thiết. Thời hạn lưu giữ mẫu đá thí nghiệm, theo yêu cầu của các đơn
vị gửi mẫu và theo quy định hiện hành.
14TCN 184 : 2006
ĐÁ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI – PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THẠCH
HỌC BẰNG SOI KÍNH LÁT MỎNG ĐỂ XÁC ĐỊNH TÊN ĐÁ
Rock – Method of petrographical slice identification using microscope to
determine rock name
1. QUY ĐỊNH
CHUNG
1.1. Đối tượng và phạm vi áp
dụng của tiêu chuẩn
Tiêu chuẩn này áp dụng cho việc
phân tích mẫu dưới dạng lát mỏng, nhằm nghiên cứu về thành phần khoáng vật, cấu
tạo, kiến trúc của đá và xác định được chính xác tên đá dùng trong xây dựng
công trình thủy lợi.
1.2. Yêu cầu đối với phân tích
thạch học trong phòng thí nghiệm
1.2.1. Đối với phòng thí
nghiệm cơ lý đất đá, đã có bộ phận phân tích thạch học thì các kỹ sư thạch học
khi tiến hành phân tích thạch học theo yêu cầu kỹ thuật của tiêu chuẩn này.
1.2.2. Đối với phòng thí
nghiệm cơ lý đất đá, không có bộ phận phân tích thạch học, thì các kỹ sư chuyên
ngành địa kỹ thuật căn cứ tiêu chuẩn này để đưa ra các yêu cầu khi gửi mẫu đá
cho phòng thí nghiệm phân tích thạch học.
2. PHƯƠNG
PHÁP
2.1. Phương pháp tạo mẫu lát mỏng
để phân tích thạch học
2.1.1. Mẫu lát mỏng thạch
học (gọi tắt là mẫu lát mỏng) là mẫu đá có khả năng thấu quang, được gia công
mài mỏng đến độ dày nhất định và dán cố định trên một tấm kính nhỏ để có thể
nghiên cứu chúng dưới kính hiển vi bằng ánh sáng khúc xạ.
2.1.2. Thiết bị, dụng cụ và
vật tư
- Đe sắt;
- Búa địa chất;
- Máy cưa đá;
- Máy mài thô;
- Máy mài mịn;
- Kính hiển vi phân cực với các thị
kính: 8x; 10x; 8x có chia độ và vật kính từ
3.5-100x (lựa chọn theo yêu cầu);
- Bếp điện;
- Khay mẫu có chia ô (khoảng 20 ô
cho một khay);
- Bát nhôm hoặc men f = 18-20cm;
- Chổi lông;
- Tấm kính mài mẫu dày 3-5mm, khổ
80x60cm;
- Kính nền để dán mẫu cỡ 1,5-2 x
30-35 x 60-80mm;
- Nhựa thông hoặc keo epoxi;
- Nhựa Canada n = 1,54;
- Cồn 96-98o;
- Lưỡi dao mỏng (dao lam);
- Bột mài thô C60 – C80;
- Bột mài mịn M10 hoặc M14.
2.1.3. Các bước tiến hành
gia công mẫu lát mỏng
2.1.3.1. Cưa mẫu (cắt mẫu)
là việc cắt rời một mảnh đá khỏi mẫu đá dưới dạng miếng mỏng có độ dày nhỏ hơn
1cm (càng mỏng càng tốt) diện tích bề mặt khoảng 3x3cm (đại diện và phản ánh
được các đặc điểm về thành phần vật chất, cấu tạo, kiến trúc của mẫu đá) theo
trình tự sau:
1. Chuẩn bị mẫu
- Để tránh nhầm lẫn trong quá trình
mài mẫu, cần xếp mỗi mẫu vào một ô riêng trong khay mẫu. Nên xếp mẫu theo thứ
tự ghi trên phiếu gửi mẫu và theo hàng trong khay mẫu để dễ theo dõi.
- Nếu mẫu có nhãn hoặc có số hiệu
ghi trên giấy gói đều phải lưu chúng vào cùng với ô đựng mẫu trong khay.
- Nếu số hiệu ghi bằng sơn trên mặt
mẫu mà không có nhãn riêng thì phải làm nhãn mẫu, để lưu vào ô trong khay đựng
mẫu.
2. Chọn vị trí cưa mẫu
- Yêu cầu chung: Trước khi cưa mẫu
cần xem kỹ yêu cầu của đơn vị gửi, đặc điểm của mẫu để chọn vị trí cưa phù hợp
yêu cầu của từng loại đá. Phần mẫu chọn cưa để mài lát mỏng phải đặc trưng và
phản ánh được các đặc điểm về thành phần vật chất, cấu tạo, kiến trúc của toàn
bộ mẫu đá và đảm bảo phần lát mỏng sau khi mài xong có diện tích bề mặt từ
1,5x1,5cm đến 2,0x2,0cm.
Chú ý: Nên tránh cưa bỏ mất phần
mẫu có đánh dấu số hiệu do đơn vị gửi đã ghi, để tiện theo dõi và đỡ nhầm lẫn.
- Đối với các mẫu mà đơn vị gửi mẫu
có yêu cầu cưa theo vị trí đã đánh dấu sẵn thì phải cưa mẫu theo đúng vị trí
đánh dấu hoặc theo mặt cắt song song với mặt cắt đã được đánh dấu;
- Đối với các mẫu không có đánh dấu
vị trí cưa thì tùy từng loại đá mà chọn vị trí cắt cho phù hợp:
+ Với loại đá có cấu tạo khối đồng
nhất, có thể cắt theo những mặt cắt bất kỳ, sao cho dễ cắt và đảm bảo được tính
đại diện của đá, cũng như diện tích của lát mỏng.
+ Với loại đá có cấu tạo phân lớp,
phân phiến, phân dài thì phải cắt theo mặt cắt vuông góc với phương phân lớp,
phân dải của đá.
3. Cưa mẫu
- Kiểm tra thiết bị cưa mẫu: Trước
khi gá mẫu vào máy cưa cần kiểm tra kỹ máy cưa theo quy định về vận hành máy
cưa để đảm bảo an toàn cơ học, an toàn về điện, kiểm tra các van nước xem có
đảm bảo không.
- Lắp gá mẫu vào máy cưa: Khi lắp
gá mẫu vào máy phải giữ đúng hướng mặt cắt đã chọn, sao cho mặt phẳng lưỡi cưa
nằm đúng hoặc song song với mặt phẳng của mặt cần cắt, sau đó dùng các vật liệu
chèn vào các bản ép của máy để cố định thật chặt mẫu vào bàn đế của máy cưa.
- Mở van nước và điều chỉnh sao cho
nước rỏ lên mẫu đúng vào vị trí lưỡi cưa sẽ cắt xuống.
- Mở máy (đóng điện cho máy chạy)
và từ từ hạ dần máy cưa xuống mẫu, ấn nhẹ tay để lưỡi cưa cắt dần vào mẫu cho
đến khi mẫu bị đứt hết thì nâng dần lưỡi cưa lên và tắt máy.
- Sau khi cưa xong một mặt cắt,
xoay tay chuyển bàn cưa dịch vào trong để cắt mẫu thành tấm mỏng. Tùy theo đặc
điểm của đá và theo yêu cầu cần cắt mẫu thành tấm dày hay mỏng mà di chuyển bàn
cưa vào nhiều hay ít.
- Kiểm tra độ chắc chắn của mẫu
trên bàn cưa, nếu thấy tốt thì mở máy cho máy chạy như mô tả ở trên; Nếu thấy
mẫu bị lỏng lẻo, phải ép lại thật chặt mới cho máy chạy. Sau khi cưa xong sẽ
được những tấm mẫu cần mài (đối với đá có độ gắn kết quả yếu, khó mài ở các
khâu tiếp theo, cần phải cắt mẫu nhiền tấm hơn để dự phòng khi mài mẫu bị hỏng
thì có tấm khác thay thế).
- Sau khi cưa xong phải rửa sạch
bụi bẩn rồi xếp các tấm mẫu vừa cưa được và phần mẫu còn lại vào đúng ô cũ của
mẫu trong khay mẫu.
2.1.3.2. Tôi, gắn mẫu
Tôi mẫu là phương pháp dùng một
loại keo thích hợp (thường là nhựa thông) để lấp đầy vào khe nứt, lỗ hổng của
mẫu nhằm làm tăng độ rắn chắc và đảm bảo cho việc mài mỏng sau này, theo cách
sau:
1. Tôi bằng nhựa thông
- Đặt tấm mẫu đã được cưa sẵn lên
bếp điện để sấy, chờ cho mẫu thật khô.
- Cho nhựa thông vào nồi nhôm nhỏ
hơ nóng cho nhựa chảy ra lỏng như nước (nhiệt độ khoảng 800C).
- Đặt mẫu đá được sấy khô vào nồi
có nhựa thông lỏng, sao cho mẫu ngập hoàn toàn trong nhựa thông. Ngâm mẫu (tôi
mẫu) một thời gian sao cho nhựa ngấm hết vào các khe nứt, lỗ hổng trong mẫu rồi
mới lấy mẫu ra. Trong thời gian tôi mẫu luôn giữ nhiệt độ của nhựa thông khoảng
70-800C
Ghi chú:
- Mẫu có cấu tạo rắn chắc đôi
khi không cần tôi mà có thể mài thô ngay hoặc chỉ cần tôi khoảng 3-4 phút.
- Mẫu có độ gắn kết yếu (đá
phiến, đá dăm… ) nhất thiết phải tôi xong mới mài thô, thời gian tôi khoảng
30-40 phút.
- Mẫu có độ gắn kết quá kém (các
mẫu bị phong hóa mạnh, các đá trầm tích gắn kết yếu) thường phải tôi mẫu trước
khi cưa, phải tôi kỹ khoảng 2-3 giờ mới được cưa thành tấm, và sau khi cưa
thành tấm lại phải tôi lại một lần nữa với thời gian từ 60-90 phút.
- Để tiết kiệm thời gian, đôi
khi tiến hành tôi đồng thời nhiều mẫu cùng một lúc, khi đó cần chú ý thứ tự đặt
mẫu tôi để tránh nhầm lẫn.
2. Tôi, gắn mẫu bằng keo epoxi
Tôi gắn mẫu bằng keo epoxi áp dụng
cho mẫu có độ gắn kết quá yếu, hoặc mẫu gồm các hạt nhỏ rời rạc như mẫu cát,
sỏi, vụn đá… thì không thể dùng nhựa thông để gắn kết chúng lại được, buộc phải
dùng epoxi để tôi thì mới gắn kết chúng lại thành một khối, ròi mới tiến hành
cưa, mài như mẫu đá bình thường, theo cách sau:
- Đối với mẫu có các hạt còn hơi
dính vào nhau, thì dùng dao gọt thành các tấm càng mỏng càng tốt, đem phơi thật
khô rồi ngâm ngập vào keo, hơ nóng nhẹ cho keo ngấm sâu vào trong các khe hốc
của mẫu, để nguội rồi đem mài như mẫu bình thường.
- Đối với mẫu là các hạt rời rạc,
thì trộn mẫu lẫn với keo thành một thể vữa đặc càng nhiều hạt càng tốt, rồi đổ
vào một khuôn chuẩn bị sẵn. Nếu lượng mẫu quá ít, thì hòa keo đổ vào khuôn
trước, rắc mẫu lên mặt lớp keo rồi ấn nhẹ cho các hạt mẫu chìm ngập bằng mặt
lớp keo, chờ đến khi keo đông cứng lại, lấy mẫu ra đem cưa cắt và mài như mẫu
đá bình thường.
- Khuôn đổ mẫu có thể làm bằng
nhựa, nhôm, bìa cứng, khuôn được làm theo dạng hình tròn đường kính từ 2-3cm,
độ dày khuôn tùy thuộc vào kích thước hạt, thường từ 1-2mm đến 1-2cm.
Chú ý: Đối với loại mẫu gắn kiểu
này, khi mài phải thật chú ý, để tránh văng mất mẫu. Khi dán mẫu lên kính nền
và phủ lamen cũng phải chú ý chỉ hơ ấm nhẹ kính đế, để không cháy hoặc phồng keo
epoxi.
2.1.3.3. Mài thô
- Kiểm tra thiết bị mài mẫu: kiểm
tra máy mài về an toàn của máy (cơ học, điện); Kiểm tra độ phẳng của đĩa mài,
nếu đĩa mài bị mòn không đều, bị lõm thành rãnh thì phải thay đĩa khác để tránh
mẫu mài bị vát hai đầu.
- Cho bột mài C60 - C80
vào bát sắt hoặc nhôm trộn nước cho ướt đều và hơi ngập hết bột mài.
- Mở máy cho máy chạy đều, dùng
chổi lông chấm bột mài rồi bôi lên mặt đĩa mài, dùng 2-3 đầu ngón tay giữa để
giữ và ấn nhẹ mẫu lên mặt đĩa mài, trong khi đó tay trái cầm chổi lông thỉnh
thoảng lại chấm bột mài bôi lên mặt đĩa mài (trong khi mài phải thường xuyên
kiểm tra độ an toàn của mẫu, nếu mẫu có dấu hiệu bị vỡ, cần cho mẫu vào tôi lại
rồi mới mài tiếp). Lần mài này mới chỉ mài kỹ một mặt mẫu còn mặt kia chỉ cần
mài sơ qua, khi mẫu đạt độ mỏng từ 0,7-1,0mm thì dừng lại để chuyển sang bước
mài mịn.
2.1.3.4. Mài mịn
1. Mài mịn trên máy mài mịn
- Kiểm tra thiết bị và vật tư: Máy
mài phải được kiểm tra về các mặt an toàn, bộ phận cấp nước, độ phẳng của đĩa
mài… Nếu mài bằng đĩa kim cương hạt mịn thì không cần dùng bột mài nhưng phải
rửa sạch mặt đĩa mài. Nếu không có đĩa mài kim cương hạt mịn thì dùng bột mài M14
hoặc M10 để mài, bột mài phải thật đều hạt không được lẫn các hạt
sạn dù là nhỏ.
- Mở khóa nước cho nước rò đều lên
mặt đĩa mài, mở máy cho máy chạy đều, rồi dùng các ngón tay giữ, ấn nhẹ và thật
đều mặt mẫu đã mài thô lên mặt đĩa mài mịn. Nếu mài bằng bột mài, thì cách thức
mài cũng giống như mài thô, nếu mài bằng đĩa mài mịn, thì không cần cho bột mài
lên đĩa mài.
- Kiểm tra mặt mẫu đã mài, khi thấy
mặt mài không còn vết xước thì thôi để chuyển sang mài mịn trên kính.
2. Mài mịn trên kính.
- Dùng tấm kính nhám dày 3-5mm cỡ 60x80cm,
có bề mặt thật phẳng và sạch rồi rắc lên trên đó ít bột mài M10, rỏ
vào đám bột một ít nước cho bột hơi bị loãng ra.
- Dùng các ngón tay vừa giữ vừa ấn
nhẹ và xoa mặt mẫu đã được mài mịn lên mặt tấm kính đã được rắc bột mài M10,
xoa mẫu thật kỹ đến khi thấy mặt mẫu đã thật nhẵn, phẳng, không còn tý vết nào
nữa thì thôi, và để mẫu vào khay cho khô.
2.1.3.5. Dán mẫu lên kính
nền
1. Chuẩn bị kính nền và nhựa Canada
- Nhựa Canada dùng để dán mẫu vào
kính nền và để phủ lamen lên mẫu phải có độ dẻo phù hợp để khỏi bị tái kết tinh
sau này. Do vậy, nếu thấy nhựa còn non (quá dẻo) phải đun nóng cho rắn thêm lại
nhưng không được già quá (sờ nhựa thấy hơi cứng nhưng không tự chảy dẻo là
được).
- Kính nền là tấm kính có độ dày
khoảng 1,5-2mm, kích thước 30-35 x 60-80mm và được mài nhám một mặt trên máy
mài mịn rồi rửa sạch và để khô.
- Lamen là một tấm kính trong suốt,
có độ dày 0,1mm, diện tích từ 18x18mm đến 22x22mm
2. Tiến hành dán mẫu
- Đặt mẫu và tấm kính nền đã rửa sạch
trên một tấm sắt dày cỡ 1 - 2mm, đặt tấm sắt đó lên bếp điện, chờ cho mẫu và kính
nền nóng già tay (khoảng 70-800C).
- Dùng que tre lấy một ít nhựa Canada
bôi vào giữa tấm kính nền (vị trí định dán mẫu vào), khi nhựa chảy đều ra xung
quanh cỡ 2 cm2 dùng que tre gắp tấm kính nền ra và đặt trên tấm gỗ
phẳng, rồi lại gắp mẫu đặt nhẹ (mặt mẫu đã mài mịn) lên chỗ có nhựa, dùng đầu
que tre di mẫu trên nhựa Canada sao cho mẫu bám chặt vào kính nền và đẩy hết nhựa
thừa cùng với bọt khí ra xung quanh.
Chú ý: Không được để mẫu và kính
nền quá nóng vì nhựa Canada dễ tạo bọt, cũng như không để quá nguội nhựa sẽ
không đủ độ lỏng để chảy hết ra xung quanh mẫu. Đặc biệt với mẫu được gắn kết bằng
keo epoxi thì chỉ cần hơ ấm kính nền là được (không cần hơ mẫu).
2.1.3.6. Mài mỏng
Mẫu sau khi đã dán trên kính nền
phải để thật nguội rồi mài tiếp mặt còn lại trên máy mài theo các bước mài thô
- mài mịn trên máy - mài mịn trên kính đến độ mỏng 0,03mm mới thôi.
- Mài trên máy mài thô: Các bước tiến
hành như Điều 2.1.3.3, mài cho đến khi mẫu có độ dày cỡ 0,05-0,06mm.
- Mài trên máy mài mịn: Các bước tiến
hành như Điều 2.1.3.4, mài cho tới khi mẫu có độ dày 0,04-0,05mm.
- Mài mịn trên kính: Các bước tiến
hành như Điều 2.1.3.4, mài cho tới khi mẫu có độ dày 0,03mm.
Chú ý: Trong quá trình mài mịn
trên máy và trên kính cần thường xuyên kiểm tra độ dày của mẫu để đảm bảo đúng
độ dày quy định và tránh mài quá bay mất mẫu. Dùng kính hiển vi phân cực kiểm
tra độ dày của mẫu (thường lấy màu xám dưới 2 nicon của thạch anh làm tiêu chuẩn).
2.1.3.7. Phủ lamen
-Tùy theo tiết diện lát mỏng đã mài
mà dùng các tấm lamen có kích thước khác nhau, thông thường dùng lamen có kích
thước từ 18x18mm đến 22x22mm là vừa. Lamen phải trong suốt, không màu, không mốc.
- Rửa sạch mẫu bằng nước sạch sao
cho không còn bụi bẩn bám trên mẫu, rồi để cho thật khô nước.
- Bôi nhựa canada lên trên mặt mẫu sao cho lượng nhựa vừa đủ phủ hết một lượt thật mỏng trên mặt mẫu.
- Đặt mẫu và lamen trên tấm sắt, đặt
tấm sắt đó lên trên bếp điện, để hơ nóng mẫu và lamen đến nhiệt độ 70-800C
cho nhựa canada hơi chảy ra.
- Gắp lamen đặt nhẹ lên mặt mẫu rồi
dùng que tre có đầu hơi tù, phẳng để trên mặt lamen vừa di nhẹ vừa đẩy hết nhựa
thừa và bọt khí ra khỏi mặt mẫu. Khi di lamen phải thật cẩn thận, tránh vỡ mẫu
và không để sót bọt khí trên mặt mẫu, để làm được điều đó cần phải chú ý hơ nóng
mẫu, lamen và nhựa đúng nhiệt độ cần thiết, không được quá nóng hoặc chưa đủ
nhiệt độ.
Chú ý: Với mẫu gắn bằng keo epoxi
chỉ cần hơ ấm nhẹ, bôi nhựa Canada nóng lên mặt mẫu, rồi phủ lamen đã hơ nóng lên
mặt mẫu, di nhẹ lamen để đẩy hết bọt khí ra khỏi mặt mẫu.
2.1.3.8. Hoàn chỉnh lát mỏng
- Sau khi phủ lamen phải để cho mẫu
nguội, dùng dao lam cạo sạch phần nhựa thừa xung quanh mẫu và bám dính trên tấm
kính nền, dùng cồn 960 rửa lại toàn bộ mẫu cho sạch hết nhựa Canada, nhựa thông còn bám dính trên lamen và trên kính nền.
- Dùng bút chì ghi số hiệu mẫu lên
một trong hai đầu phần kính nền còn lại, số hiệu mẫu ghi phải chính xác, rõ
ràng, đầy đủ.
- Dùng giấy gói mẫu gói lát mỏng
riêng, và dùng một tờ giấy to hơn để gói lát mỏng (đã được gói giấy) cùng với
một phần mẫu lưu chưa mài và nhãn mẫu, gói lại để trả về kho mẫu. Khi gói mẫu xong,
phải ghi số hiệu mẫu ra ngoài bao mẫu để dễ kiểm tra.
2.1.3.9. Kiểm tra
Việc kiểm tra lát mỏng chủ yếu là
kiểm tra chất lượng lát mỏng sau khi đã mài xong sao cho đáp ứng được các yêu
cầu sau:
- Diện tích lát mỏng không nhỏ hơn
2cm2.
- Lát mỏng không bị nứt vỡ hoặc tối
đa chỉ vỡ thành 2-3 mảnh, không làm thay đổi cấu tạo, kiến trúc ban đầu của đá.
- Lát mỏng phải có độ dày không quá
0,03mm, không có hoặc chỉ có rất ít bọt khí trên mặt mẫu.
- Nhựa dán Canada không còn quá dày trên cả hai mặt mẫu.
- Ngoài ra còn phải kiểm tra việc
thực hiện các quy định trong quá trình mài mẫu, để tránh nhầm lẫn mẫu.
Ghi chú: Sau khi kiểm tra lát
mỏng thấy có điểm không đạt yêu cầu thì nhất thiết phải trả về bộ phận gia công
mẫu để tiến hành mài lại.
2.2. Phương pháp phân tích thạch
học bằng soi kính lát mỏng
2.2.1. Phân tích mẫu thạch
học thông qua việc phân tích mẫu lát mỏng, được tiến hành dưới kính hiển vi
phân cực dùng ánh sáng thấu quang, nhằm thu thập các thông tin cần thiết về các
khoáng vật tạo đá, khoáng vật phụ cũng như các dạng kiến trúc, cấu tạo của đá,
để nghiên cứu về các quá trình hình thành và biến đổi của đá, cũng như khả năng
khoáng hóa của chúng. Có hai loại mức độ phân tích mẫu thạch học khác nhau: mẫu
thạch học phân tích sơ bộ và mẫu thạch học phân tích chi tiết.
- Mẫu thạch học phân tích sơ bộ: Chỉ
yêu cầu xác định hết tên và mô tả sơ bộ các khoáng vật tạo đá, khoáng vật phụ,
các kiểu kiến trúc và cấu tạo của đá và gọi được chính xác tên đá. Việc đánh giá
hàm lượng phần trăm của các khoáng vật chỉ cần ước lượng bằng mắt thường hoặc
so sánh với một bảng chuẩn cho trước.
- Mẫu thạch học phân tích chi tiết:
Cũng yêu cầu xác định hết tên và mô tả chi tiết tất cả các khoáng vật tạo đá,
khoáng vật phụ, các kiểu kiến trúc và cấu tạo của đá, nhưng việc đánh giá hàm
lượng phần trăm của các khoáng vật phải đo bằng bàn ICA hoặc bằng mạng lưới ô
vuông hoặc bằng các phương tiện hiện đại khác. Tên đá được xác định chính xác
trên cơ sở của các việc phân tích trên.
2.2.2. Trang thiết bị và vật
tư chủ yếu
- Kính hiển vi phân cực dùng ánh
sáng thấu quang;
- Bàn ICA;
- Bàn Phêđôrốp;
- Axit Clohydric;
- Axit Nitơric;
- Axit Sunfuric.
2.2.3. Quy định các bước
tiến hành trong phân tích mẫu
2.2.3.1. Chuẩn bị phân tích
mẫu
- Trước khi phân tích mẫu cần chuẩn
bị đầy đủ các trang thiết bị, kiểm tra, vệ sinh sạch sẽ các phương tiện làm
việc như bàn ghế, kính hiển vi, các loại hóa chất…
- Xem kỹ các yêu cầu phân tích ghi
trong phiếu gửi mẫu, ghi chép đầy đủ các thông tin ban đầu về mẫu vào phiếu
phân tích mẫu như: số hiệu mẫu, tên đơn vị gửi mẫu hoặc công trình, các yêu cầu
phân tích…
2.2.3.2. Tiến hành phân tích
1. Yêu cầu chung
- Đặt lát mỏng lên bàn kính, đưa
phần lát mỏng vào tâm bàn kính, dùng bàn kẹp hoặc thanh ghim giữ chặt mẫu trên
mặt bàn kính.
- Dùng tay hay dụng cụ kẹp bàn kính
di chuyển lát mỏng theo từng hàng hoặc theo thứ tự sao cho lát mỏng được lần
lượt đi vào trong thị trường của kính hiển vi, để có thể quan sát, phát hiện và
nghiên cứu được toàn bộ bề mặt của lát mỏng, không được để sót phần nào của lát
mỏng.
- Trong khi vừa di chuyển lát mỏng
vừa quan sát, nghiên cứu các điểm của mẫu để xác định được hết các khoáng vật
có trong mẫu đồng thời xác định hết các kiểu kiến trúc, cấu tạo đá.
- Việc quan sát, nghiên cứu phải
tiến hành nhiều lần. Lần đầu quan sát sơ bộ, cần phát hiện những đặc điểm chung
nhất của mẫu, các khoáng vật tạo đá chính để có được những nhận biết chung về
mẫu, lần sau tiến hành quan sát phân tích tỷ mỷ lại toàn bộ mẫu, sao cho không
bỏ sót một khoáng vật nào có trong mẫu và nghiên cứu được hết các đặc điểm của
từng khoáng vật, các đặc điểm về kiến trúc, cấu tạo cũng như các hiện tượng
biến đổi của đá…
2. Xác định hàm lượng phần trăm các
khoáng vật của đá.
Hàm lượng phần trăm các khoáng vật
trong mẫu lát mỏng, được đánh giá trên cơ sở so sánh tổng diện tích bề mặt của
cùng một khoáng vật với toàn bộ diện tích bề mặt mẫu. Căn cứ vào mức độ yêu cầu
phân tích để chọn phương pháp đánh giá hàm lượng phần trăm các khoáng vật trong
mẫu theo phương pháp sau:
- Đối với các mẫu yêu cầu phân tích
sơ bộ, thì quan sát ước lượng bằng mắt thường diện tích bề mặt của khoáng vật
trên toàn bộ diện tích mẫu rồi đánh giá hàm lượng phần trăm hoặc so sánh với một
bảng chuẩn cho việc tính hàm lượng phần trăm có sẵn.
- Đối với các mẫu có yêu cầu phân
tích chi tiết hoặc yêu cầu xác định hàm lượng chính xác hơn, thì dùng một trong
hai phương pháp sau đây:
+ Đo tổng chiều dài của cùng một
loại khoáng vật theo một đường thẳng cắt qua mặt mẫu so với chiều dài đường
thẳng đó, đo một số đường đại diện cho mẫu rồi tính giá trị trung bình. Thường
dùng bàn ICA cho cách tính này.
+ Dùng lưới ô vuông áp lên trên mặt
mẫu rồi tính tổng diện tích các ô vuông bị bị cùng một khoáng vật chiếm chỗ so
với tổng số ô vuông trên thị trường của kính, tính cho một số ô vuông đại diện
rồi lấy trị số trung bình. Cách tính này chính xác hơn.
3. Mô tả mẫu
Từ yêu cầu phân tích và mục tiêu
nghiên cứu của lát mỏng, chọn một trong hai loại mức độ mô tả mẫu lát mỏng sau:
mô tả chi tiết, mô tả sơ bộ.
a) Yêu cầu mô tả chi tiết
- Khi mô tả chi tiết một mẫu lát
mỏng, phải nêu rõ những nét chung nhất về thành phần, kích thước của các khoáng
vật tạo đá; các nét chung về mức độ biến đổi thứ sinh, về cấu tạo, kiến trúc
của đá, sau đó mới mô tả các phần riêng của mẫu.
Đối với các mẫu có cấu tạo không
đồng đều, như đá phun trào, đá có kiến trúc ban trạng, cát kết, thì phải mô tả
từng phần riêng như phần ban tinh, phần nền, phần hạt vụn, phần chất gắn kết…
Khi mô tả các phần này cũng phải nêu rõ mỗi phần chiếm bao nhiêu phần trăm,
thành phần khoáng vật của chúng, đặc điểm cấu tạo, kiến trúc và mức độ biến đổi
của chúng.
- Mô tả khoáng vật
+ Đặc điểm hình thái và kích thước
Hình dạng của tiết diện: Đẳng thước,
kéo dài, hình que, hình kim, hình tam giác, chữ nhật hay nhiều cạnh, dạng hạt
méo mó hay dạng lấp đầy khe nứt, lấp đầy lỗ hổng... Tiết diện tự hình, nửa tự
hình, tha hình…
Các đặc điểm cấu tạo trên ranh giới
tiếp xúc giữa cùng một loại khoáng vật và giữa các khoáng vật khác nhau: Tiếp
xúc đồng sinh, gặm mòn, lấp đầy hay tiếp xúc thay thế…
Các đặc điểm cấu trúc trên bề mặt
tiết diện: Vết nứt, vết cát khai, vết hố lõm v.v…
Các kiểu tập hợp: Tập hợp keo, tập
hợp vi tinh, hạt tinh thể, dạng bó, dạng trứng cá, tỏa tia, dạng tóc,… Các kiểu
ghép song tinh; Các kiểu phá hủy dung dịch cứng…
Các kiểu bao thể cùng hình dạng,
kích thước, màu sắc, mật độ, dạng tập hợp và kiểu phân bố của chúng, thành phần
và tên khoáng vật của các bao thể (nếu có thể), …
Kích thước của các hạt theo các
chiều dài, rộng, hệ số c/a. Nếu cần thiết phải đo kích thước hạt lớn nhất,
trung bình, nhỏ nhất, kích thước các hạt thường gặp nhất.
+ Đặc điểm màu sắc khoáng vật và
thấu quang
Dưới kính hiển vi phân cực, màu sắc
của khoáng vật thường không giống với màu tự nhiên của chúng khi nhìn bằng mắt
thường, nhưng cũng là một trong những dấu hiệu nhận biết rất quan trọng của
khoáng vật. Do vậy, khi mô tả màu sắc khoáng vật dưới kính hiển vi cần mô tả
chính xác và tỷ mỷ, như màu khoáng vật dưới 1 nicon: màu tự sắc, đa sắc, công
thức đa sắc; Màu dưới 2 nicon; Độ đồng đều của màu sắc trên toàn hạt khoáng
vật: Đồng nhất hay phân đới, phân dải
Các hằng số quang học chính của
khoáng vật: Đẳng hay dị hướng quang học, dấu kéo dài, góc tắt, chiết suất tương
đối, lưỡng chiết suất tương đối, độ nổi, quang tính, góc quang trục tương đối…
Ghi chú: Với các khoáng vật khó
xác định, dễ nhầm lẫn với các khoáng vật khác, nên kết hợp với các phương pháp
phân tích khác như phương pháp vi hóa, phương pháp nhúng, phương pháp nhuộm màu
hoặc các phương pháp hiện đại khác để tăng độ chính xác của kết quả phân tích.
- Mô tả kiến trúc, cấu tạo của đá
+ Mô tả kiến trúc của đá
Phải xác định được kiểu kiến trúc
của đá; đá có một kiểu kiến trúc hay nhiều kiểu kiến trúc, kiểu kiến trúc nào
là chính, kiểu nào là phụ; các kiểu kiến trúc nguyên sinh, thứ sinh…
Mức độ bảo tồn, biến đổi và hình
thức biến đổi kiến trúc ban đầu của đá (mức độ tái kết tinh, mức độ cà nát, …
đá còn giữ được hình dạng kiến trúc ban đầu hay đang ở trạng thái chuyển tiếp),
hoặc đã mất hết dấu hiệu kiến trúc ban đầu…
+ Mô tả cấu tạo của đá
Mô tả cấu tạo của đá cũng có nội
dung giống như mô tả kiến trúc của đá, phải xác định và mô tả kỹ các kiểu cấu
tạo, mức độ bảo tồn, biến đổi cấu tạo ban đầu…
- Kết luận: Việc mô tả chi tiết một
mẫu lát mỏng thạch học phải nêu rõ những nhận xét chung về các đặc điểm chính
của mẫu như thành phần khoáng vật, cấu tạo, kiến trúc của đá, đặc biệt là nhận
xét về các hiện tượng biến đổi hóa lý liên quan với các quá trình biến đổi sau
tạo đá.
b) Yêu cầu mô tả sơ bộ
Nội dung của một mẫu yêu cầu mô tả
sơ bộ cũng giống như mô tả chi tiết, nhưng mức độ mô tả sơ lược hơn, nội dung
cơ bản của mô tả sơ bộ chỉ cần nêu được những nét chung nhất các đặc điểm chính
của mẫu về thành phần, đặc điểm của khoáng vật tạo đá và xác định được các kiểu
kiến trúc, cấu tạo của đá
2.3. Xác định tên đá qua phân
tích mẫu lát mỏng
2.3.1. Tên gọi của đá phải
phản ánh đúng nguồn gốc và phù hợp tài liệu “Thạch học” dùng trong chuyên ngành
thạch học; dùng hệ thống phân loại đá của Tiểu Ban phân loại đá, Hội cơ học đá
quốc tế (ISRM);
2.3.2. Phương pháp phân loại
và cách gọi tên đá
2.3.2.1. Đá macma
1. Phân loại đá macma, dựa vào
những dấu hiệu cơ bản sau:
- Thành phần khoáng vật tạo đá
chính, các khoáng vật phụ. Trong đó cần xác định được các khoáng vật nguyên
sinh, thứ sinh, biến sinh và tha sinh (nếu có).
- Các vành phản ứng xung quanh các
khoáng vật tạo đá cũng như các khoáng vật phụ như pyroxen, amfibon xung quanh
olivin; olioclaz, anbit xung quanh anđezin, labrador… hoặc các riềm biến đổi
xung quanh các khoáng vật phụ như ziricon, xiatolit.
- Đặc điểm về kiến trúc và cấu tạo:
Trình độ kết tinh của các hợp phần (toàn tinh, nửa thủy tinh, thủy tinh); hình
dạng các khoáng vật (tự hình, nửa tự hình, tha hình); Kích thước tuyệt đối hoặc
tương đối của các hạt (hạt thô, hạt vừa, hạt nhỏ hoặc hạt đều, hạt không đều,
nổi ban); Các kiểu mọc xen khoáng vật (pecmatit, miamekit, pactit, khảm…); Cách
sắp xếp của các khoáng vật tạo đá (đồng nhất, phân dải, định hướng, dòng chảy,
vị uốn nếp…)
2. Cách gọi tên đá macma
Căn cứ vào kết quả phân tích mẫu
lát mỏng để xác định sự có mặt của các khoáng vật tạo đá chính, các khoáng vật
phụ và hàm lượng phần trăm của chúng, và các căn cứ nêu trên, để gọi tên đá
chính xác.
Bảng
1: Bảng phân loại sơ bộ đá macma
|
Nhóm
đá
|
Xâm
nhập
|
Phun
trào
|
Khoáng
vật chủ yếu
|
Khoáng
vật phụ, thứ yếu
|
|
Siêu bazơ
|
Periđotit, đunit
|
Picrit
|
Olivin, piroxen, hocblen
|
Plagiocla bazơ, cromit, Mica,
manhe-sắt, picotit
|
|
Bazơ
|
Gabro
|
Bazan
|
Plagiocla, piroxen, Hocblen, olivin
|
Biotit, thạch anh và octocla,
apatit, manhetit, pirotin, pleonat, cromit, picotit
|
|
Trung tính
|
Điorit
|
Anđezit
|
Plagiocla trung tính, Hocblen,
piroxen, Biotit, không có TA, Hoặc chứa ít TA
|
Apatit, manhetit, xfen, Ziacon,
clorit, xerixit, lơcoxen, caolinit, octit, granat, uralit
|
|
Axit
|
Granit, granodiorit
|
Granitriolit, Granođiorit-đaxit
|
Thạch anh, fenpat K, Plagiocla
axit và k/v màu không quá 15%
|
Hocblen, biotit, octit, apatit,
mutcovit
|
|
Kiềm
|
Sienit, Sienit fenpatit Gabroit
kiềm
|
Trachit, fololit
|
Fenpat kali, plagiocla, Fenpatit,
nefelin, octocla ít khoáng vật màu
|
Titanit, apatit, manhetit,
Inmenit, ziacon, xfen
|
|
Đá macma phisilicat
|
Apatit, ferolit, Cabonat, sunfua
|
|
Apatit, manhetit, ferolit,
Canxit, đolomit, xiđerit
|
Piroxen, nefelin, amfibon,
Olivine, plagiocla, monaxit
|
2.3.2.2. Đá trầm tích
1. Phân loại đá trầm tích
Nguyên tắc phân loại đá trầm tích
phải phản ánh được nguồn gốc, điều kiện sinh thành, các đặc điểm về thành phần
cấu trúc, mối quan hệ qua lại giữa các loại đá, đồng thời việc phân loại phải
đơn giản, tiện lợi, dễ áp dụng trong thực tế:
- Căn cứ vào các khoáng vật tạo đá
chính, khoáng vật phụ; khoáng vật tha sinh đến khoáng vật tự sinh.
- Căn cứ vào đặc điểm kiến trúc,
cấu tạo của đá (cấu tạo khối, cấu tạo vỏ nhàu, dòng chảy, cấu tạo phân lớp, cấu
tạo kết hạch, cấu tạo trứng cá, hạt đậu, xferolit, đường khâu…)
2. Cách gọi tên đá trầm tích
Căn cứ vào thành phần khoáng vật có
trong đá làm cơ sở chính để gọi tên đá. Đối với các loại đá mà tỷ lệ một số
khoáng vật chiếm ưu thế thì đã có tên riêng; trường hợp trong các loại đá hỗn hợp
có hai hay ba thành phần thì tên dá được gọi theo thành phần khoáng vật chiếm ưu
thế và ghép thêm chữ “chứa” đối với khoáng vật phụ; ví dụ: trong một loại đá có
chứa sét 50%, vôi 30%, cát 20% thì tên đá được gọi là “sét – vôi chứa cát”. Tuy
nhiên, trong một số trường hợp tên đá nhiều khi còn thay đổi tùy theo mục đích,
nhiệm vụ nghiên cứu. Ví dụ, trong một loại đá cát kết có chứa trên 50% canxit,
mà canxit là sản phẩm của quá trình thay thế thì tên đá không thể gọi là “đá vôi
chứa cát”, mà được gọi là “cát kết bị canxit hóa”.
2.3.2.3. Đá biến chất
1. Phân loại đá biến chất dựa trên
những dấu hiệu cơ bản sau đây:
- Dựa vào dấu hiệu về nguồn gốc để
phân chia thành các lớp đá chính. Dấu hiệu về nguồn gốc ở đây có nghĩa là các
đá trong một lớp đá là sản phẩm của dạng biến chất nào. Lớp đá là đơn vị phân
loại bậc hai của ngành đá biến chất.
- Trong từng lớp đá, dựa vào trình
độ biến chất, tức là dựa vào các tướng biến chất để có thể phân chia thành
những nhóm đá.
- Dựa vào thành phần (hóa học,
khoáng vật) để phân các đá thành những họ đá tiêu biểu cho từng nguồn gốc có
thành phần nguyên thủy khác nhau.
2. Cách gọi tên đá biến chất
Thông thường những tên gọi của đá
biến chất trước hết thể hiện đặc điểm cấu tạo, sau đó nêu rõ thành phần khoáng
vật tạo đá chính. Có thể gọi tên một số đá phổ biến như sau:
a) Đá sừng: là tên để chỉ những đá
có cấu tạo khối, hạt mịn, sẫm màu, sản phẩm của biến chất nhiệt. Có nhiều loại
đá sừng khác nhau về thành phần khoáng vật, khi gọi tên chúng thì nêu các
khoáng vật chủ yếu và sắp xếp theo thứ tự số lượng giảm dần. Ví dụ: đá sừng
fenpat – biotit – cocđierit.
b) Dăm kết, kataclazit, milonit là
những đá khác nhau về cấu tạo:
- Dăm kết có cấu tạo dăm kết, hạt
thô.
- Kataclazit có cấu tạo dạng dăm
kết nhưng hạt mịn.
- Milonit đá bị ép có cấu tạo phiến
mỏng, hạt mịn.
c) Đá phiến là tên gọi chung cho
những đá biến chất có cấu tạo phiến, để phân biệt các loại đá phiến khác nhau
thì gọi tên các khoáng vật tạo đá chính sau “chữ phiến” theo thứ tự giảm dần về
số lượng. Ví dụ: Đá phiến thạch anh – mica – điten, đá phiến thạch anh –
xerixit,…
d) Gơnai là tên gọi chung cho những
đá biến chất có cấu tạo gơnai, có nhiều loại gơnai khác nhau ví dụ như gơnai
mica – granat, gơnai mica – điten, …
e) Micmatit là tên gọi chung cho
các đá siêu biến chất.
g) Quaczit đá chỉ gồm phần lớn là
thạch anh chiếm trên 80%
h) Amfibolit đá gồm chủ yếu
amfibon(hocblen) và fenpat.
Chú ý: Ngoài ra, để làm sáng tỏ
nguồn gốc của đá biến chất có thể thêm các tiếp đầu ngữ:
- Để phân biệt đá có nguồn gốc
trầm tích thì thêm chữ “para”; đá có nguồn gốc macma thì thêm chữ “octo”; ví dụ
octogơnai, para amfibolit v.v…
- Tiếp đầu ngữ “meta” hay “apo”
thêm vào tên của đá nguyên thủy bị biến chất, chứng tỏ quá trình biến chất chưa
hoàn toàn. Ví dụ: Đá metagabro, apođunit v.v…
14TCN 185 : 2006
ĐÁ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI – PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHỐI
LƯỢNG RIÊNG CỦA ĐÁ
Rock – Methods of determination of the specific weight
1. QUY ĐỊNH
CHUNG
1.1. Tiêu chuẩn này quy định
các phương pháp xác định khối lượng riêng của đá trong phòng thí nghiệm.
1.2. Khối lượng riêng của đá
là khối lượng một đơn vị thể tích các hạt khoáng vật tạo đá (không kể lỗ rỗng),
đồng nghĩa với khối lượng một đơn vị thể tích pha cứng. Ký hiệu là rs; đơn vị tính g/cm3.
2. PHƯƠNG
PHÁP XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA ĐÁ
2.1. Phương pháp đun sôi
2.1.1. Phạm vi áp dụng: cho
các loại đá không bị hòa tan và biến đổi khi tác dụng với nước.
2.1.2. Thiết bị, dụng cụ,
vật tư
- Bình tỷ trọng có dung tích 100cm3,
loại cổ ngắn có nút đậy khít (nút có lỗ nhỏ đường kính 0,3mm ở chính tâm và
thông suốt chiều dọc nút gọi là ống mao quản), loại cổ dài có vạch khắc sẵn;
- Các cân kỹ thuật có độ chính xác
đến 0,01g;
- Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh và
duy trì nhiệt độ sấy ở các mức khác nhau từ 50-2000C;
- Nhiệt kế có số đo đến 50 0C,
số đọc chính xác đến 0,50C;
- Bình hút ẩm có chất hút ẩm
Silicagel khan;
- Thiết bị nghiền đá: Cối và chày mã
não, hoặc cối và chày sứ, máy nghiền đá, búa địa chất 1kg;
- Rây cỡ 0,25mm;
- Cốc sứ hoặc cốc thủy tinh có dung
tích 50cc;
- Bếp cách cát;
- Nước cất;
- Các dụng cụ khác: khay men đựng
bình tỷ trọng, phễu, ống nhỏ giọt, chổi lông bé, thìa để xúc bột đá. v.v…
2.1.3. Chuẩn bị mẫu thí
nghiệm
- Lấy 1000 – 2000g trong mẫu đá,
dùng búa đập thành hòn nhỏ 1-2cm rồi bằng phương pháp chia tư, lấy 100-200g cho
vào máy nghiền, nghiền thành bột, hoặc dùng cối sứ hoặc cối mã não giã thành
bột.
- Đối với mẫu đá không có từ tính,
sau khi nghiền thành bột cần phải dùng nam châm để khử các vụn sắt do nghiền
bằng máy. Với mẫu đá có từ tính thì phải dùng cối sứ hoặc cối mã não để giã.
- Đem bột đá đã giã, sàng qua rây
0,25mm, những hạt còn trên rây tiếp tục giã cho đến khi tất cả đều lọt qua rây.
2.1.4. Các bước tiến hành
1. Lấy bột đá đã được chuẩn bị ở
Điều 2.1.3 đựng trong cốc sứ cho vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 105 0C ±
5 0C đến khối lượng không đổi, thời gian sấy từ 10-12 giờ, sấy xong
cho vào bình hút ẩm để nguội bằng nhiệt độ trong phòng.
2. Lấy bột đá ở trong bình hút ẩm
ra, trộn cân hai mẫu thử, mỗi mẫu xấp xỉ 15g ký hiệu (m1) có độ
chính xác đến 0,01g; Dùng phễu để cho mẫu đá đã cân vào bình tỷ trọng đã biết
trước khối lượng, súc sạch và sấy khô, dùng chổi lông quét sạch các hạt bột đá
bám trên mặt phễu cho hết vào bình không làm rơi vãi ra ngoài.
3. Chế khoảng 50cm3 nước
cất cho vào bình tỷ trọng đã có bột đá (đến khoảng một phần hai bình), giữ bình
và lắc đều rồi đặt lên bếp cát đun sôi để khử khí trong dung dịch đá. Thời gian
đun kể từ khi bắt đầu sôi 1-2 giờ, sau đó nhắc bình ra để nguội đến nhiệt độ
trong phòng.
Chú ý: Trong thời gian đun sôi
dung dịch đá trong bình tỷ trọng, cần thường xuyên theo dõi không cho sôi mạnh
để tránh bị trào hoặc bắn bột đá ra ngoài bình, nếu khi sôi tạo ra nhiều bọt
trong bình thì phải giảm bớt nhiệt độ bếp cát (nên dùng bếp cát có bộ phận điều
chỉnh nhiệt độ).
4. Khi dung dịch trong bình tỷ
trọng đã nguội đến nhiệt độ trong phòng, cho thêm nước cất đã đun sôi để nguội vào
bình: Nếu là bình tỷ trọng cổ dài thì đổ nước đến vạch khắc sẵn; Nếu là bình cổ
ngắn thì đổ nước đến gần ngang miệng bình; Để yên cho bột đá lắng xuống.
5. Chờ cho đến khi bột đá lắng
xuống phần nước ở trên trong, nếu là bình tỷ trọng cổ cao thì dùng ống nhỏ giọt
điều chỉnh cho mực nước đến đúng vạch khắc sẵn; Nếu là bình tỷ trọng cổ ngắn
thì cẩn thận đậy nút lại cho nước thừa theo ống mao quản tràn ra ngoài.
Chú ý: Cần kiểm tra để không còn
bọt khí trong ống mao quản và trong bình (đối với bình cổ ngắn): Bằng cách
nghiêng bình một góc nhỏ, nếu thấy có bọt khí thì tháo nút ra, thêm nước
cất vào bình và cẩn thận đậy nút lại cho nước thừa theo ống mao quản tràn ra
ngoài.
6. Dùng khăn khô và sạch, lau khô
mặt ngoài bình tỷ trọng, rồi cân khối lượng của bình với đá và nước cất (m3)
chính xác đến 0,01g.
7. Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ của
nước trong bình tỷ trọng, chính xác đến 0,50C.
8. Đổ nước và bột đá ra, súc, rửa
sạch bình tỷ trọng, sau đó đổ nước cất đã đun sôi để nguội vào bình (nhiệt độ
của nước cất đổ vào bình bằng nhiệt độ của nước đã đo trong bước 7; dùng ống
nhỏ giọt để điều chỉnh mực nước trong bình (đối với bình tỷ trọng cổ cao), hoặc
đậy nút lại cho nước theo ống mao quản tràn ra ngoài, không có bọt khí trong
bình và ống mao quản (đối với bình cổ ngắn).
9. Dùng khăn khô và sạch, lau khô
ngoài bình tỷ trọng, sau đó cân khối lượng của bình với nước cất (m2),
chính xác đến 0,01g.
2.1.5. Tính kết quả
Khối lượng riêng của đá tính theo
công thức:
(g/cm3)
(2.1)
Trong đó:
rx
– khối lượng riêng của đá tính bằng g/cm3;
m1 – khối lượng bột đá
sấy khô (g)
m2 – khối lượng bình với
nước cất (g)
m3 – khối lượng bình với
đá và nước cất (g)
rn
– khối lượng riêng của nước cất ở nhiệt độ thí nghiệm, lấy chính xác tới 0,01
(g/cm3);
Mỗi mẫu đá làm thí nghiệm 2 mẫu thử
song song, khối lượng riêng của đá lấy bằng giá trị trung bình số học kết quả
hai mẫu thử, chính xác đến 0,01g/cm3. Độ chênh lệch cho phép giữa
kết quả 2 mẫu thử song song không quá 0,02 g/cm3. Nếu độ chênh lệch
giữa hai kết quả đó vượt quá giá trị trên thì phải thí nghiệm lại.
Ghi chú: Khi tiến hành thí
nghiệm xác định khối lượng riêng của hàng loạt mẫu, thì nên hiệu chỉnh bình tỷ
trọng trước, để thuận tiện và bớt được các công đoạn ở bước 8 và 9, khi đó chỉ
cần đổ bột đá ra súc rửa sạch bình là xong. Các bước hiệu chỉnh bình tỷ trọng
nêu ở phụ lục B.
2.2. Phương pháp chân không
2.2.1. Phạm vi áp dụng: cho
các loại đá dễ hòa tan trong nước hoặc chứa hữu cơ, khi đó thay nước cất bằng
dầu hỏa đã lọc sạch và khử nước và thay việc đun sôi bằng việc tạo chân không.
2.2.2. Thiết bị, dụng cụ,
vật tư
- Bình tỷ trọng có dung tích 100cm3,
loại cổ ngắn có nút đậy khít (nút có lỗ nhỏ đường kính 0,3mm ở chính tâm và
thông suốt chiều dọc nút gọi là ống mao quản), loại cổ dài có vạch khắc sẵn;
- Các cân kỹ thuật có độ chính xác
đến 0,01g;
- Tủ sấy có bộ phận điều chỉnh và
duy trì nhiệt độ sấy ở các mức khác nhau từ 50-2000C;
- Bình hút ẩm có chất hút ẩm
Silicagel khan;
- Thiết bị nghiền đá: Cối và chày
mã não, máy nghiền đá, búa địa chất 1kg;
- Rây cỡ 0,25mm;
- Cốc sứ hoặc cốc thủy tinh có dung
tích 50cc;
- Thiết bị bơm hút chân không, và
buồng hút chân không;
- Dầu hỏa đã được lọc sạch và khử
nước;
Ghi chú: Có thể khử nước trong
dầu hỏa đã lọc sạch bằng cách ngâm silicagel đã được nung trước (nung trong lò
nung cách lửa ở nhiệt độ 5000C trong thời gian 4 giờ) vào dầu
hỏa với tỷ lệ khoảng 250g cho một lít dầu hỏa rồi khuấy đều.
- Các dụng cụ khác: khay men đựng
bình tỷ trọng, phễu, ống nhỏ giọt, chổi lông bé, thìa để xúc bột đá. v.v…
2.2.3. Chuẩn bị mẫu thí
nghiệm
- Lấy 1000-2000g trong mẫu đá dùng
búa đập thành hòn nhỏ 1-2cm rồi bằng phương pháp chia tư, lấy 100-200g cho vào
máy nghiền, nghiền thành bột, hoặc dùng cối sứ hoặc cối mã não giã thành bột.
- Đối với mẫu đá không có từ tính,
sau khi nghiền thành bột cần phải dùng nam châm để khử các vụn sắt do nghiền
bằng máy. Với mẫu đá có từ tính thì phải dùng cối sứ hoặc cối mã não để giã.
- Đem bột đá đã giã, sàng qua rây
0,25mm, những hạt còn trên rây tiếp tục giã cho đến khi tất cả đều lọt qua rây.
2.2.4. Các bước tiến hành
1. Lấy bột đá đã được chuẩn bị ở
Điều 2.2.3, đựng trong cốc sứ cho vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 1050C ±
5 0C đến khối lượng không đổi, thời gian sấy từ 10-12 giờ, sấy xong
cho vào bình hút ẩm để nguội bằng nhiệt độ trong phòng.
2. Lấy bột đá ở trong bình hút ẩm
ra, trộn đều cân hai mẫu thử, mỗi mẫu xấp xỉ 15g (m1), có độ chính
xác đến 0,01g; Dùng phễu để cho mẫu đá đã cân vào bình tỷ trọng đã biết trước
khối lượng, súc sạch và sấy khô, dùng chổi lông quét sạch các hạt bột đá bám
trên mặt phễu cho hết vào bình không làm rơi vãi ra ngoài.
3. Chế khoảng 50cm3 dầu
hỏa đã lọc sạch và khử nước, cho vào bình tỷ trọng đã có bột đá (đến khoảng một
phần hai bình), giữ bình và lắc đều rồi đặt vào buồng hút chân không.
4. Mở máy hút chân không (bật công
tắc điện từ từ mở van hút, kim chạy ngược chiều kim đồng hồ), để tạo áp suất
chân không trong buồng đạt đến (-1kg/cm2), để khí của dung dịch đá
trong bình tỷ trọng thoát ra (sự thoát khí khi hút chân không được kể từ lúc
trong bình bắt đầu xuất hiện bọt khí); tiếp tục cho máy chạy giữ áp suất đó cho
đến khi trong bình tỷ trọng ngừng nổi bọt, thời gian duy trì áp suất chân
không, không ít hơn 1 giờ.
5. Khi trong bình tỷ trọng đã hết
bọt khí, đóng chặt van hút và tắt máy, giữ thêm thời gian 30 phút, sau đó mở
van xả cho không khí từ từ vào buồng hút chân không đến khi áp suất về không
(kim đồng hồ chỉ số 0) thì đóng chặt van xả; Lấy bình tỷ trọng ra, cho thêm dầu
hỏa đã lọc sạch, khử nước và khử khí vào bình. Nếu là bình tỷ trọng cổ dài thì
đổ dầu hỏa đến vạch khắc sẵn; Nếu là bình cổ ngắn thì đổ dầu hỏa đến gần ngang
miệng bình; Để yên cho bột đá lắng xuống.
Chú ý: Để đảm bảo việc đuổi hết
khí ra khỏi dung dịch bột đá thường tiến hành hai lần hút chân không. Ở bước 5,
hút xong lần 1, khi áp suất trong bình bằng không, đóng chặt van xả, lấy bình
tỷ trọng ra lắc đều, rồi xếp lại vào buồng hút chân không (nên xếp bình theo
hàng so le nhau) và tiến hành theo bước 4 và 5.
6. Chờ cho đến khi bột đá lắng
xuống, nếu là bình tỷ trọng cổ cao thì dùng ống nhỏ giọt điều chỉnh cho mực dầu
hỏa đến đúng vạch khắc sẵn; Nếu là bình tỷ trọng cổ ngắn thì cẩn thận đậy nút
lại cho dầu hỏa thừa theo ống mao quản tràn ra ngoài.
Chú ý: Cần kiểm tra để không còn
bọt khí trong ống mao quản và trong bình (đối với bình cổ ngắn): Bằng cách
nghiêng bình một góc nhỏ, nếu thấy có bọt khí thì tháo nút ra, thêm dầu hỏa vào
bình và cẩn thận đậy nút lại cho dầu hỏa thừa theo ống mao quản tràn ra ngoài.
7. Dùng khăn khô và sạch, lau khô
mặt ngoài bình tỷ trọng, rồi cân khối lượng của bình với đá và dầu hỏa (m3),
chính xác đến 0,01g;
8. Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ của
nước trong bình tỷ trọng, chính xác đến 0,50C.
9. Đem súc, rửa sạch bột đá trong
bình tỷ trọng, đổ dầu hỏa đã lọc sạch và khử nước, khử khí vào bình (nhiệt độ
của dầu hỏa vào bình bằng nhiệt độ của dầu hỏa đã đo trong bước 8; dùng ống nhỏ
giọt để điều chỉnh mực dầu hỏa trong bình (đối với bình tỷ trọng cổ cao), hoặc đậy
nút lại cho dầu hỏa theo ống mao quản tràn ra ngoài, chú ý: không còn bọt khí
trong bình và ống mao quản (đối với bình cổ ngắn).
Ghi chú: Đối với mẫu dùng dầu
hỏa để xác định khối lượng riêng, thì phải dùng dầu hỏa hoặc nước xà phòng để
súc, rửa bình. Nếu dùng nước xà phòng và rửa sạch bình bằng nước thì phải sấy
khô và để nguội bình đến nhiệt độ trong phòng, rồi mới cho dầu hỏa vào để cân.
10. Dùng khăn khô và sạch, lau khô
ngoài bình tỷ trọng, rồi cân khối lượng của bình với dầu hỏa (m2),
chính xác đến 0,01g.
Chú ý: Khi lau khô bình tỷ
trọng, không nên dùng tay cầm chặt bầu bình, vì như thế sẽ làm tăng nhiệt độ
huyền phù và dầu hỏa sẽ trào ra.
2.2.5. Tính kết quả
Nếu mẫu đá dùng nước cất để thí
nghiệm thì khối lượng riêng của đá tính theo công thức (2.1), còn nếu dùng dầu
hỏa để thí nghiệm thì được tính theo công thức (2.2)
(g/cm3) (2.2)
Trong đó:
rs
– khối lượng riêng của đá tính bằng g/cm3;
m1 – khối lượng bột đá
sấy khô (g)
m2 – khối lượng bình +
dầu hỏa (g)
m3 – khối lượng bình +
đá + dầu hỏa (g)
rd
– khối lượng riêng của dầu hỏa ở nhiệt độ thí nghiệm, lấy chính xác tới 0,01
(g/cm3);
Mỗi mẫu đá làm thí nghiệm 2 mẫu thử
song song, khối lượng riêng của đá lấy bằng giá trị trung bình số học kết quả
hai mẫu thử, chính xác đến 0,01g/cm3. Độ chênh lệch cho phép giữa
kết quả 2 mẫu thử song song không quá 0,02 g/cm3. Nếu độ chênh lệch
giữa hai kết quả đó vượt quá giá trị trên thì phải thí nghiệm lại.
2.3. Báo cáo thí nghiệm
Kết quả thí nghiệm cần nêu rõ các
thông tin chủ yếu sau:
- Tên công trình, hạng mục công
trình, vị trí lấy mẫu, độ sâu lấy mẫu;
- Số hiệu mẫu đá;
- Số hiệu mẫu trong phòng thí
nghiệm;
- Mô tả sơ bộ đặc điểm của đá, màu
sắc, đặc điểm nứt nẻ, phân lớp, phân phiến;
- Phương pháp thí nghiệm áp dụng;
- Khối lượng riêng của đá.
PHỤ LỤC A
Bảng A.1. Bảng ghi chép thí nghiệm xác định khối
lượng riêng của đá
|
Tên
công trình
|
Số
hiệu mẫu
|
Vị
trí lấy mẫu
|
Tên
đá
|
Số
hiệu bình tỷ trọng
|
Nhiệt
độ trong phòng (0C)
|
Nhiệt
độ nước (0C)
|
Khối
lượng riêng của nước ở t0C (g/cm3)
|
Khối
lượng
|
Khối
lượng riêng của đá
|
Ghi
chú
|
|
Mẫu
đá khô (g)
|
Bình
+ nước (g)
|
Bình
+ đá + nước (g)
|
Từng
lần thí nghiệm (g/cm3)
|
Trung
bình (g/cm3)
|
|
(1)
|
(2)
|
(3)
|
(4)
|
(5)
|
(6)
|
(7)
|
(8)
|
(9)
|
(10)
|
(11)
|
(12)
|
(13)
|
(14)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PHỤ LỤC B
HIỆU CHỈNH BÌNH TỶ TRỌNG
Nên hiệu chỉnh bình tỷ trọng để
thuận tiện trong thí nghiệm. Việc hiệu chỉnh bình tỷ trọng được tiến hành theo
các bước sau: Đánh số hiệu bình (nếu bình chưa đánh số); súc sạch bình; sấy khô
bình và để nguội, rồi cân khối lượng của bình, đổ nước cất vào bình, điều chỉnh
nhiệt độ thay đổi, rồi cân khối lượng của bình chứa đầy nước ở các nhiệt độ
khác nhau chính xác đến 0,01g, nếu bình tỷ trọng cổ cao thì dùng ống nhỏ giọt
để điều chỉnh nước đến vạch khắc sẵn, với bình cổ ngắn thì đậy nút lại để nước
thừa tràn ra theo ống mao quản ra ngoài, ghi kết quả vào bảng B.1 để tra cứu,
sẽ bớt được công đoạn ở bước 7; 8 (chỉ cần súc, rửa sạch bình là được) của thí
nghiệm xác định khối lượng riêng.
Bảng
B.1. Ghi chép hiệu chỉnh bình tỷ trọng
|
Số
hiệu bình tỷ trọng
|
Khối
lượng (g)
|
Nhiệt
độ của nước 0C
|
Hiệu
chỉnh
|
Ghi
chú
|
|
Bình
|
Bình
+ nước
|
Người
hiệu chỉnh
|
Ngày
hiệu chỉnh
|
|
(1)
|
(2)
|
(3)
|
(4)
|
(5)
|
(6)
|
(7)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PHỤ LỤC C
BẢNG TRA CỨU KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA NƯỚC CẤT Ở CÁC NHIỆT
ĐỘ KHÁC NHAU
|
Nhiệt
độ của nước 0C
|
Khối
lượng riêng của nước (g/cm3)
|
|
5
|
0,99999
|
|
6
|
0,99997
|
|
7
|
0,99993
|
|
8
|
0,99988
|
|
9
|
0,99981
|
|
10
|
0,99973
|
|
11
|
0,99963
|
|
12
|
0,99952
|
|
13
|
0,99940
|
|
14
|
0,99927
|
|
15
|
0,99913
|
|
16
|
0,99897
|
|
17
|
0,99880
|
|
18
|
0,99862
|
|
19
|
0,99843
|
|
20
|
0,99823
|
|
21
|
0,99802
|
|
22
|
0,99780
|
|
23
|
0,99757
|
|
24
|
0,99733
|
|
25
|
0,99707
|
|
26
|
0,99681
|
|
27
|
0,99654
|
|
28
|
0,99626
|
|
29
|
0,99587
|
|
30
|
0,99566
|
|
31
|
0,99537
|
|
32
|
0,99505
|
|
33
|
0,99473
|
|
34
|
0,99440
|
|
35
|
0,99406
|
MỤC LỤC
14TCN 183 : 2006 – Đá xây dựng công
trình thủy lợi – Phương pháp lấy mẫu, vận chuyển, lựa chọn mẫu thí nghiệm.
14TCN 184 : 2006 – Đá xây dựng công
trình thủy lợi – Phương pháp phân tích thạch học bằng soi kính lát mỏng để xác
định tên đá.
14TCN 185 : 2006 – Đá xây dựng công
trình thủy lợi – Phương pháp xác định khối lượng riêng của đá.