Обеспечение квазиравновесного состояния образца

Рубрика: Разобрать

Обеспечение квазиравновесного состояния образца. Замороженные образцы, если это необходимо, дополнительно подготовляют в холодильной камере для измерений: выравнивают, шлифуют грани и т. п.

Затем их герметизируют, подсоединяют (обычно примораживают) к ним датчики, электроды и другие и помещают в холодильный шкаф. Образцы выдерживают при наиболее низкой для данной серии измерений температуре.

Измерения акустических и электрических характеристик предпочтительно выполнять в режиме последовательного отеп-ления^ббразцов, так как при" этом процессы перераспределения влаги протекают менее интенсивно. Поэтому первые измерения производят при самой низкой температуре диапазона исследований. Затем температуру повышают ступенями, определяемыми характером исследований и составом образцов. При Каждой фиксированной температуре измерений необходимо I обеспечить квазиравновесное состояние образца криогенной | породы. В этом состоянии скорости протекания процессов крио-I генных преобразований фазового состава и текстуры образца | настолько малы, что за время проведения измерений (порядка I нескольких часов) можно считать состояние породы неизмен-! ным. Время выдерживания образца для приближения к такому | состоянию зависит как от значения фиксированной отрицательной температуры, так и от литологических характеристик породы. Так, для грубодисперсных пород (песок, супеси) при ^<—10° С минимальное время выдерживания образцов составляет примерно 6—7 ч.

При более высокой температуре это время следует увеличивать на 30—50%, а для глинистых пород минимальное время вдвое больше. При температурах около 0°С время выдерживания образцов глинистых ггород составляет 1,5—2 сут. Следует указать, что выполнявшиеся при некоторых исследованиях [37, 77] измерения физических свойств образцов криогенных пород в процессе непрерывного повышения их температуры, например от —15 до 0°С, нельзя считать удовлетворительными, так как неизвестно, какому состоянию породы соответствуют полученные данные.

Температурный диапазон измерений определяется в первую очередь типом исследуемой криогенной породы, поскольку эксперименты ставятся главным образом с целью оценки влияния физико-химических процессов, протекающих в криогенных породах при изменении их температуры, на их физические свойства. Считают, что в мерзлых песках фазовые переходы протекают при  высокой температуре не ниже —20оС. Поэтому электрические и акустические свойства образцов мерзлых песков исследуют чаще всего в диапазоне от 0 до —30° С. В глинистых породах фазовые переходы воды в лед не прекращаются до температуры около ^80ч-100° С, сл*едовательно, при детальных исследованиях на образцах глинистых пород нужно пытаться выполнять измерения до весьма низких температур. К сожалению, измерения при температуре до — (100ч-120)°С можно провести лишь в азотно-холодильных и подобных им камерах с поддержанием низких температур в течение относительно короткого времени1 (до нескольких десятков минут). Это не позволяет достаточно выдерживать образец при фиксированной температуре, вследствие чего температура измерений соответствует практически` нескольким состояниям криогенной породы. При изучении пресного и соленого льда измерения обычно проводят в интервале температур от 0 до —(20—30) ° С, а при изучении морского льда в соответствии с его фазовой диаграммой этот интервал необходимо расширять до —(60^-70) °С.

Комментарии

Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь чтобы оставить комментарий.