Systematic mercury porosimetry investigations on sandstones: Fid-Bau Portal

Systematic mercury porosimetry investigations on sandstones

Metz, F. / Knöfel, D.

Abstract The most important sources of error for mercury porosimetry are presented with the help of a literature survey and our own investigations. Systematic errors in the preparation of samples can cause an addition of 0.3% to the relative error. Furthermore, the results of an interlaboratory test with natural stone and mercury porosimetry are introduced. The incremental pore size curves of seven laboratories show narrow intervals of confidence and good correspondence for the positions of intrusion maxima. Within this area the strong point of the measuring method is to be found as it permits one to record six orders of magnitude of pore sizes with only one measurement. Of the four values that were investigated, namely pore area, bulk density, skeletal density and total porosity, the total pore area in particular can neither within one laboratory nor in a comparison between different laboratories be turned into a meaningful value. For bulk and skeletal density the relative values for repeatability and reproducibility are 25%. The total porosity shows bigger errors, as it has to be deduced from density values. Based on these results, recommendations for a measuring programme with the necessary parameters are introduced.

Résume On a détecté les principales sources d'erreur par utilisation du porosimètre au mercure en examinant la littérature, et à l'aide de nos propres recherches. Des erreurs systématiques dans la préparation des échantillons peuvent entraîner une augmentation de l'erreur relative de 0,3%. De plus, on présente les résultats d'un essai interlaboratoires de porosimétrie sur pierre naturelle. Les courbes d'accroissement progressif de la dimension des pores établies par sept laboratoires montrent une bonne concordance et correspondance pour la position d'intrusion maximale. C'est dans cette région qu'on reconnaîtra donc le point fort de la méthode de mesure, étant donné qu'elle permet d'enregistrer six ordres de grandeur de diamètre de pores en une seule mesure. Des quatre valeurs étudiées, surface interstitielle, densité apparente, densité solide et porosité totale, en particulier, la surface interstitielle totale ne peut être comptée comme une valeur significative de mesure ni en un laboratoire, ni dans un essai interlaboratoires. Quant aux densités apparente et solide, les valeurs relatives de répétabilité et de reproductibilité sont de 25%. On trouve dans la porosité totale des erreurs plus sérieuses, puisqu'on la déduit des valeurs de densité. On présente, sur la base de ces résultats, des recommandations pour un programme de mesures comportant les paramètres nécessaires.