Parametry porozymetryczne górnokredowych piaskowców ciosowych jako czynnik warunkujący ich odporność na wietrzenie

Abstract

Upper Cretaceous quader sandstones are the group of rocks of relatively uniform mineral composition. They are also widely used, not only in Poland, for building purposes. Basing on the porosimetric analysis, carried out with use of mercury injection tests, the capillary pressure saturation curves were taken under consideration. The curves were fitted to van Genuchten's empirical capillary pressure-saturation function. The parameters of the function enable quantitative comparison between the sampled rocks. Basing on the parameterisation, with the van Genuchten function, of cumulative capillary pressure saturation curves, it was possible to distinguish four groups of the analysed sandstones. It could be concluded, that the weathering sustainability within the groups is not related to a single feature such as: origin of the samples, total porosity, grain-size distribution or cement content. The weathering-resistance is connected with the composition of the above-mentioned features, as well as mineral composition, and pore area characteristic. Taking into account a complicated nature of all the factors, the presented parametrisation could be a simple and useful device for the weathering-resistance classification of sandstones.

Badaniom poddano górnokredowe piaskowce ciosowe, jako grupę skał dość jednorodnych pod względem składu mineralnego. Są to ponadto skały powszechnie stosowane do celów budowlanych. W wyniku przeprowadzonych analiz porozymetrycznych, metodą porozymetrii rtęciowej, otrzymano krzywe kumulacyjne rozkładu średnic porów w próbkach piaskowców. Krzywe te zostały dopasowane do funkcji empirycznej zależności ciśnienia od nasycenia $P(S)$. Funkcja van Genuchtena w sposób empiryczny opisuje kształt krzywych kumulacyjnych, a jej parametry pozwalają na przeprowadzenie porównań ilościowych. W wyniku parametryzacji wyróżniono cztery klasy odporności na wietrzenie. Podział na poszczególne grupy nie jest bezpośrednio uzależniony od pochodzenia próbek, całkowitej porowatości skał, uziarnienia czy zawartości spoiwa. O odporności na wietrzenie, a co za tym idzie - o podziale na poszczególne klasy odporności, decyduje zespół wymienionych cech, wraz ze składem mineralnym i wykształceniem przestrzeni porowej. Ze względu na złożoność tych czynników wydaje, się że przedstawiona powyżej parametryzacja może być przydatnym narzędziem do określania podatności piaskowców na wietrzenie.