Impatti e mitigazione della cenere vulcanica – Densità e durezza


Cenere vulcanica

  • Dimensione delle particelle di cenere
  • Componenti della cenere
  • Dispersione del vento
  • Stili di eruzione
  • Spessore del deposito
  • Densità & Durezza
  • Rivestimenti superficiali in frassino

Densità

La densità (massa per unità di volume) delle singole particelle di cenere varia. Ad esempio, 700-1200 chilogrammi per metro cubo (kg / m3) per la pomice, 2350-2450 kg / m3 per le schegge di vetro, 2700-3300 kg / m3 per i cristalli e 2600-3200 kg / m3 per le particelle litiche (vedi tabella sotto). I frammenti di pomice possono formare tappetini temporanei di materiale galleggiante se depositati sull’acqua. Poiché particelle più grandi e più dense si depositano vicino alla sorgente, i depositi distali di caduta di cenere sono relativamente arricchiti in frammenti di vetro e pomice fini.

Densità delle singole particelle di cenere, kg / m3, da Shipley e Sarna-Wojcicki, 1982
Tipo di particella di cenere Densità di particella
Frammenti di pomice 700-1.200 kg / m3
Frammenti di vetro vulcanico 2.350-2450 kg / m3
Cristalli e minerali 2.700-3.300 kg / m3
Altri frammenti di roccia 2.600 -3.200 kg / m3

Granulometria, composizione (proporzioni di cristalli, litici, frammenti di vetro e frammenti di pomice), forma delle particelle, e il contenuto di umidità determinano la densità apparente (densità totale del deposito inclusi tutti i componenti) dei depositi di cenere. Le particelle meno sferiche (più angolari o di forma irregolare) si impaccheranno in modo relativamente scarso, con conseguente maggiore porosità e densità apparenti inferiori. L’aggregazione delle particelle prima della deposizione si tradurrà in un maggiore impaccamento delle particelle e quindi densità più elevate.

La densità apparente secca dei depositi appena caduti e leggermente compattati varia da 500 a 1500 kg / m3, mentre la densità apparente della cenere umida varia da 1.000 a 2.000 kg / m3. I depositi distali di cenere mostrano più comunemente lievi diminuzioni della densità apparente con la distanza dalla sorgente di sfiato vulcanico.

Durezza

Le particelle di cenere hanno comunemente bordi taglienti e rotti, il che rende la cenere vulcanica un materiale molto abrasivo . Il grado in cui la cenere vulcanica sarà abrasiva, tuttavia, è una funzione della durezza del materiale che forma le particelle, nonché della forma di quelle particelle. I valori di durezza per i diversi minerali comuni sono riportati nella tabella sottostante.

Scala di durezza di Moh (durezza minerale da Deer et. al. 2004)
Numero scala Minerale Metallo Minerali nella cenere vulcanica e loro durezza
1 Talco
2 Gesso Alluminio
Rame
mica (H 2-3)
3 Calcite Ottone
4 Fluorite Ferro
5 Apatite Acciaio vetro vulcanico, pirosseno, anfibolo (H 5-6)
6 Ortoclasio
(Feldspato)
plagioclasio, alcali-feldspato (H 6-6,5)
7 Quarzo olivina (H 6.5-7)
quarzo (H 7)
8 Topazio
9 Corindone Chromium


Vedi anche:

Edifici > Caricamento tetto > Densità & Lo spessore della cenere è necessario per il calcolo del carico

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