Physical properties of Devonian limestones from selected deposits in the context of frost resistance
Karol Skowera 1  
,   Zbigniew Rusin 1  
 
More details
Hide details
1
Kielce University of Technology
CORRESPONDING AUTHOR
Karol Skowera   

Kielce University of Technology, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego, 7, 25-314 Kielce, Poland
Submission date: 2018-02-10
Final revision date: 2018-05-09
Acceptance date: 2018-09-06
Publication date: 2018-09-06
 
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2018;34(3):71–84
 
KEYWORDS
TOPICS
ABSTRACT
Widespread opinion holds that calcareous rocks have limited suitability for use in the production of aggregates and stone products having adequate frost resistance. However, some of the rocks, in particular those from earlier geological periods, provide a promising alternative to silicate rocks. The paper presents results of analysis of Devonian carbonate rock originating from two selected mines in Swietokrzyskie region. Examined mines extract limestones from two different deposits of the same age. Rock samples, collected from beds lying at different depths, distinct in texture and colour in macroscopic examination. It was found out that despite of changes in bulk density, porosity and absorption, all the examined samples were frost resistant. Using the Differential Analysis of Volumetric Strain method, the content of ice formed in the pore spaces was determined. In addition, the ratio of the content of water capable of freezing to the total pore volume, and the total amount of water absorbed due to capillary action in rock samples soaked in water, were analysed. In all cases, it was revealed that the destructive action of freezing water was weakened due to a relatively low content of water capable of freezing and a substantial volume of pores that are not filled with water in capillary absorption. Generally adopted methods, including absorptivity tests, do not allow precise categorisation. In the investigations, the authors focused on the analysis of the basic factors that are decisive for rock durability, including bulk density, pore filling level and volume absorption. Authors do not correspond to compressive strength and resistance to abrasion because it will be the subject of further research.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Zróżnicowanie cech fizycznych wapieni dewońskich pochodzących z wybranego złoża w kontekście ich mrozoodporności
mrozoodporność, wapienie, skały węglanowe, Różnicowa Analiza Odkształceń
Powszechnie uważa się, że skały wapienne mają stosunkowo ograniczoną przydatność do stosowania w produkcji kruszyw i wyrobów kamiennych ze względu na ich odporność na działanie mrozu. Jednak niektóre skały, w szczególności pochodzące z wcześniejszych okresów geologicznych, stanowią obiecującą alternatywę dla skał krzemianowych. W pracy przedstawiono wyniki analizy dewońskich skał węglanowych pochodzących z dwóch wybranych kopalń z regionu Świętokrzyskiego. Skały wapienne w obu wybranych kopalniach pochodzą z tego samego okresu geologicznego. Pobrany materiał skalny pochodził z różnych pokładów kopalń i różnił się makroskopowo między sobą teksturą i kolorem. Ostatecznie stwierdzono jednak, że pomimo różnic w nasiąkliwości objętościowej, porowatości i absorpcji kapilarnej, wszystkie skały okazały się być mrozoodporne. Wykorzystując w badaniach Różnicową Analizę Odkształceń określona została zawartość lodu powstającego w przestrzeni porów. Ponadto określono stosunek zawartości wody zdolnej do zamarzania w odniesieniu do całkowitej objętości porów oraz ilość zaabsorbowanej wody przy podciąganiu kapilarnym. We wszystkich przypadkach okazało się, że destrukcyjne działanie zamarzającej wody zostało osłabione poprzez stosunkowo małą ilość wody zdolnej do zamarzania i znaczną objętość porów niewypełnionych wodą. Ogólnie przyjęte metody, takie jak chociażby badania nasiąkliwości, nie pozwalają na precyzyjną diagnostykę. Dlatego też Autorzy w swoich badaniach skupiają się na analizie podstawowych czynników decydujących o trwałości skały, takich jak nasiąkliwość objętościowa, stopień wypełnienia porów wodą, czy stopień nasączenia. Autorzy nie odwołują się do badań wytrzymałości na ściskanie i odporności na ścieranie wybranych skał, ponieważ będzie to przedmiotem dalszych badań.
eISSN:2299-2324
ISSN:0860-0953