Содержание:
В данной работе были произведены исследования полезных ископаемых: песок и глина. С этим исследованием Денис выступал на Ломоносовских чтения для коррекционых школ.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
pesok_poleznoe_iskopaemoe.zip | 2.05 МБ |
Предварительный просмотр:
1 слайд – Здравствуйте, я приехал из посёлка Кизема. Меня зовут Быков Денис, я учусь в 7 классе. Моя исследовательская работа по биологии называется «Песок и глина – полезные ископаемые»
2 слайд – Эту тему я выбрал , так как меня интересует вопрос о полезных ископаемых, а именно тех , по которым мы буквально ходим ногами: песок и глина.
3 слайд – Гипотеза: допустим, что: Песок и глина действительно полезные ископаемые . Поэтому я должен узнать:
Какие свойства имеют песок и глина?
Как эти свойства использует человек?
4 слайд – Выяснить опытным путём основные свойства песка и глины.
Узнать, как люди научились использовать песок и глину?
Найти информацию о песке и глине в учебнике, в Интернете. Доказать, что песок и глина – полезные ископаемые.
5 слайд – Через лупу и микроскоп я рассмотрел частички песка и глины.
Выяснил , что песок состоит из отдельных мелких песчинок разного цвета.
6 слайд – А глина, состоит из очень мелких частичек . Их цвет может быть разным. Через лупу, я увидел очень мелкие коричневые частички.
слайд – Ещё я узнал, что песок сыпучий , не намокает, хорошо пропускает воду, не имеет запаха
8 слайд – Глина – плохо пропускает воду, она имеет запах, в воде намокает, становится мягкой, пластичной.
9 слайд – Так же выяснил опытным путём что тяжелее песок, или глина? После опыта я убедился , что песок тяжелее глины.
10 слайд – Можно ли построить замок из песка? Из мокрого песка можно слепить, но изделие быстро распадается.
11 слайд – Из кварцевого песка делают стекло.
12 слайд – Из глины люди научились мастерить посуду, игрушки и многое другое.
13 слайд – Если смешать песок и глину?
Из смеси песка и глины делают кирпичи.
А ещё делают дома. Глиняный дом называют – САМАН. Такие дома строят в Афганистане. Кто сомневается в крепости такого дома — отбросьте сомнения: участники афганской войны вспоминают, что попадание из танка прямой наводкой в стену такого дома не разрушало его, а просто оставляло след.
14 слайд – Оказывается глина и песок не только строительный материал, они ещё имеют целебные свойства.
При различных заболеваниях помогает глина определенного цвета.
15 слайд – Что такое псаммотерапия ? Бьюсь об заклад , вы не знаете значения этого слова. И миллионы людей тоже не знают , хотя каждое лето пользуются тем, что оно означает. Псаммотерапия – по научному – это лечение горячим песком . Оно оказывает болеутоляющее действие.
16 слайд – Я хочу поделиться с вами рецептом.
Лечение песком бессонницы
Требуется: 2 стакана речного песка . Песок прокалить на сковороде.
Затем горячий песок засыпать в два полотняных мешочка.
Мешочки с песком приложить к ступням и обернуть полотенцем для сохранения тепла. Оставить на всю ночь.
17 слайд – Предположение о том, что песок и глина – полезные ископаемые в моём исследовании нашли подтверждение.
18 слайд – Здесь вы видите литературу и адреса сайтов, которыми я пользовался, выполняя эту работу
Песок и глина являются достаточно распространенными и доступными природными материалами. Каждый из них по-своему уникален.
Определение
Песок – материал, представляющий собой совокупность множества мельчайших фрагментов горных пород.
Песок
Глина – материал с мелкозернистой структурой, образованный вследствие разрушения горных пород.
Глина к содержанию ↑
Сравнение
Минеральный и химический состав, а также величина частиц наделяют песок и глину определенными свойствами. Попытаемся их сравнить.
Водопроницаемость
Отличие песка от глины наблюдается в способности каждого из материалов пропускать воду. Можно заметить, что в природе песок часто встречается в сухом виде. Это связано с его хорошей водопроницаемостью. Такое свойство песка используется для создания песчаных фильтров.
Глина же воду впитывает, при этом набухая (после высыхания она снова теряет в объеме). Насыщение глины влагой происходит до определенного предела. Пропускать сквозь себя воду данному материалу не свойственно. Это касается и высохшей глины, и напитанной до упора влагой.
Пластичность
Из сырого песка можно попытаться что-то слепить. Однако при этом хорошей связующей способности между его частицами наблюдаться не будет. Даже влажный песок является достаточно рыхлым, и о каких-то художественных изысках речи не идет.
Между тем из сырой глины, как из податливого теста, легко формируются всевозможные фигуры, ведь в таком состоянии она отличается вязкостью и пластичностью. Это свойство глины лежит в основе гончарного производства. Материал с успехом используется для изготовления предметов домашнего обихода и строительных элементов.
Сыпучесть
В чем разница между песком и глиной? Она также состоит в том, что сделанный из песка куличик после высыхания теряет свою форму, а глиняное изделие сохраняет ее. Сухой песок сыпуч, ведь между его частицами отсутствует сцепление. Причем через любое отверстие песок проходит равномерно, без изменения скорости, что демонстрируется в работе песочных часов.
Глина не обладает сыпучестью. Высохшая, она состоит из крепко сцепленных частиц, поэтому изделия из нее являются очень плотными. Чтобы отделить друг от друга частички сухой глины, необходимо применить дополнительное усилие – растолочь глиняный комок.
В таблице представлена плотность грунта в естественном залегании в размерности кг/м 3 . Плотность приведена с учетом естественной структуры грунта и природной влажности для таких грунтов, как: алевролиты, аргилиты, гравийно-галечные грунты, известняки, пески и т. д.
Грунт представляет собой разнообразные горные породы, осадки, почвы и некоторые искусственные образования и в общем случае состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной.
Фазы грунта динамически взаимодействуют. Твердые частицы грунтов состоят из породообразующих минералов. Жидкая составляющая грунта представляет собой воду, различной степени минерализации. Содержащиеся в грунте газы могут находиться как в свободном состоянии, так и растворены в воде.
Плотность грунта с учетом его естественной влажности и содержания газов представляет собой отношение массы грунта к занимаемому им объему и определяется по формуле:
где m — масса грунта;
V — объем грунта с учетом влаги и газов;
m1, V1, m2, V2, m3, V3 — соответственно масса и объем твердой, жидкой и газообразной фаз грунта.
Примечание: поскольку масса газообразной компоненты грунта пренебрежительно мала и не влияет на общую плотность, на практике ей можно пренебречь.
Следует отметить, что плотность грунта определяется индивидуальной плотностью слагающих его компонентов, зависит от состава грунта, его структуры и составляет величину от 700 до 3300 кг/м 3 .
К грунтам с высокой плотностью в естественном состоянии можно отнести такие грунты, как: кварциты, граниты, гнейсы, диориты, сиениты, габбро, андезиты, базальты, порфириты, трахтиты, мрамор, ангидриты, кремень.
К легким грунтам с низким показателем естественной плотности относятся: котельные шлаки, пемза, туф, торф, мягкие известняки, грунты растительного слоя.
Грунт | Плотность, кг/м 3 |
---|---|
Алевролиты | |
Слабые, низкой прочности | 1500 |
Крепкие, малопрочные | 2200 |
Аргилиты | |
Крепкие, плитчатые, малопрочные | 2000 |
Массивные, средней прочности | 2200 |
Вечномерзлые и мерзлые сезонно-протающие грунты | |
Растительный слой, торф, заторфованные грунты | 1150 |
Пески, супеси, суглинки и глины без примесей | 1750 |
Пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня в количестве до 20% и валунов до 10% | 1950 |
Пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня в количестве более 20% и валунов более 10%, а также гравийно-галечные и щебенисто-дресвяные грунты | 2100 |
Глина | |
Мягко- и тугопластичная с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10% | 1750 |
Мягко- и тугопластичная без примесей | 1800 |
Мягко- и тугопластичная с примесью более 10% | 1900 |
Мягкая карбонная | 1950 |
Твердая карбонная, тяжелая ломовая сланцевая | 1950…2150 |
Гравийно-галечные грунты (кроме моренных) | |
Грунт при размере частиц до 80 мм | 1750 |
Цементированная смесь гальки, гравия, мелкозернистого песка и лёссовидной супеси | 1900…2200 |
Грунт при размере частиц более 80 мм | 1950 |
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 10% | 1950 |
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 30% | 2000 |
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 70% | 2300 |
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов более 70% | 2600 |
Грунты ледникового происхождения (моренные) | |
Пески, супеси и суглинки при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10% | 1600 |
Пески, супеси и суглинки при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5, а также глины при показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10% | 1800 |
Глины при показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10% | 1850 |
Пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 35% | 1800 |
То же, до 65% | 1900 |
То же, более 65% | 1950 |
Пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 35 % | 2000 |
То же, до 65% | 2100 |
То же, более 65% | 2300 |
Валунный грунт (содержание частиц крупнее 200 мм более 50%) при любых показателей пористости и консистенции | 2500 |
Грунт растительного слоя | |
Без корней кустарника и деревьев | 1200 |
С корнями кустарника и деревьев | 1200 |
С примесью щебня, гравия или строительного мусора | 1400 |
Диабазы | |
Сильно выветрившиеся, малопрочные | 2600 |
Слабо выветрившиеся, прочные | 2700 |
Незатронутые выветриванием, крепкие, очень прочные | 2800 |
Незатронутые выветриванием, особо крепкие, очень прочные | 2900 |
Доломиты | |
Мягкие, пористые, выветрившиеся, средней прочности | 2700 |
Плотные, прочные | 2800 |
Крепкие, очень прочные | 2900 |
Змеевик (серпентин) | |
Выветрившийся малопрочный | 2400 |
Средней крепости и прочности | 2500 |
Крепкий, прочный | 2600 |
Известняки | |
Мягкие, пористые, выветрившиеся, малопрочные | 1200 |
Мергелистые слабые, средней прочности | 2300 |
Мергелистые плотные, прочные | 2700 |
Крепкие, доломитизированные, прочные | 2900 |
Плотные окварцованные, очень прочные | 3100 |
Кварциты | |
Сланцевые, сильно выветрившиеся, средней прочности | 2500 |
Сланцевые, средне выветрившиеся, прочные | 2600 |
Слабо выветрившиеся, очень прочные | 2700 |
Не выветрившиеся, очень прочные | 2800 |
Не выветрившиеся, мелкозернистые, очень прочные | 3000 |
Конгломераты и брекчии | |
Слабосцементированные, а также из осадочных пород на глинистом цементе, малопрочные | 1900…2100 |
Из осадочных пород на известковом цементе, средней прочности | 2300 |
Из осадочных пород на кремнистом цементе, прочные | 2600 |
С галькой из изверженных пород на известковом и кремнистом цементе, очень прочные | 2900 |
Коренные глубинные породы (граниты, гнейсы, диориты, сиениты, габбро и др.) | |
Крупнозернистые, выветрившиеся и дресвяные, малопрочные | 2500 |
Среднезернистые, выветрившиеся, средней прочности | 2600 |
Мелкозернистые, выветрившиеся, прочные | 2700 |
Крупнозернистые, не затронутые выветриванием, прочные | 2800 |
Среднезернистые, не затронутые выветриванием, очень прочные | 2900 |
Мелкозернистые, не затронутые выветриванием, очень прочные | 3100 |
Микрозернистые, порфировые, не затронутые выветриванием, очень прочные | 3300 |
Коренные излившиеся породы (андезиты, базальты, порфириты, трахтиты и др.) | |
Сильно выветрившиеся, средней прочности | 2600 |
Слабо выветрившиеся, прочные | 2700 |
Со следами выветривания, очень прочные | 2800 |
Без следов выветривания, очень прочные | 3100 |
Не затронутые выветриванием, микроструктурные, очень прочные | 3300 |
Лёсс | |
Мягкопластичный | 1600 |
Тугопластичный с примесью гравия или гальки | 1800 |
Твердый | 1800 |
Мел | |
Мягкий, низкой прочности | 1550 |
Плотный, малопрочный | 1800 |
Мергель | |
Мягкий, рыхлый, низкой прочности | 1900 |
Средний, малопрочный | 2300 |
Плотный средней прочности | 2500 |
Мусор строительный | |
Рыхлый и слежавшийся | 1800 |
Сцементированный | 1900 |
Песок | |
Без примесей | 1600 |
Барханный и дюнный | 1600 |
С примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10% | 1600 |
То же, с примесью более 10% | 1700 |
Песчаник | |
Выветрившийся, малопрочный | 2200 |
На глинистом цементе средней прочности | 2300 |
На известковом цементе, прочный | 2500 |
Плотный, на известковом или железистом цементе, прочный | 2600 |
Кремнистый, очень прочный | 2700 |
На кварцевом цементе, очень прочный | 2700 |
Ракушечники | |
Слабо цементированные, низкой прочности | 1200 |
Сцементированные, малопрочные | 1800 |
Сланцы | |
Выветрившиеся, низкой прочности | 2000 |
Окварцованные, прочные | 2300 |
Песчаные, прочные | 2500 |
Кремнистые, очень прочные | 2600 |
Окремнелые, очень прочные | 2600 |
Слабо выветрившиеся и глинистые | 2600 |
Средней прочности | 2800 |
Солончаки и солонцы | |
Мягкие, пластичные | 1600 |
Твердые | 1800 |
Суглинки | |
Легкие и лёссовидные, мягкопластичные без примесей | 1700 |
То же, с примесью гальки, щебня, гравия или строительного мусора до 10% и тугопластичные без примесей | 1700 |
Легкие и лёссовидные, мягкопластичные с примесью гальки, щебня, гравия, или строительного мусора более 10%, тугопластичные с примесью до 10%, а также тяжелые, полутвердые и твердые без примесей и с примесью до 10% | 1750 |
Тяжелые, полутвердые и твердые с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора более 10% | 1950 |
Супеси | |
Легкие, пластичные без примесей | 1650 |
Твердые без примесей, а также пластичные и твердые с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10% | 1650 |
То же, с примесью до 30% | 1800 |
То же, с примесью более 30% | 1850 |
Торф | |
Без древесных корней | 800…1000 |
С древесными корнями толщиной до 30 мм | 850…1050 |
То же, более 30 мм | 900…1200 |
Трепел | |
Слабый, низкой прочности | 1500 |
Плотный, малопрочный | 1770 |
Чернозёмы и каштановые грунты | |
Твердые | 1200 |
Мягкие, пластичные | 1300 |
То же, с корнями кустарника и деревьев | 1300 |
Щебень | |
При размере частиц до 40 мм | 1750 |
При размере частиц до 150 мм | 1950 |
Шлаки | |
Котельные, рыхлые | 700 |
Котельные, слежавшиеся | 700 |
Металлургические невыветрившиеся | 1500 |
Прочие грунты | |
Пемза | 1100 |
Туф | 1100 |
Дресвяной грунт | 1800 |
Опока | 1900 |
Дресва в коренном залегании (элювий) | 2000 |
Гипс | 2200 |
Бокситы плотные, средней прочности | 2600 |
Мрамор прочный | 2700 |
Ангидриты | 2900 |
Кремень очень прочный | 3300 |
Плотность грунтов на практике определяет различными методами. В зависимости от влажности, структуры и механических свойств грунта применяют следующие методы определения плотности:
- режущим кольцом;
- взвешиванием в воде парафинированных образцов;
- взвешиванием в нейтральной жидкости;
- пикнометрические методы.
- Алексеев В. М., Калугин П. И. Физико-механические свойства грунтов и лабораторные методы их определения. Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т, 2009 — 89 с.
- ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация.
- ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.
- Территориальные единичные расценки на строительные работы ТЕР-2001-01. Земляные работы. — СПб: ГУ «Центр мониторинга и экспертизы цен», 2008 — 293 с.
- Юрик Я. В. Основные характеристики физико-механических свойств грунтов. Таблицы для расчета. Киев: «Будiвельник», 1976 — 216 с.