樣品制備規(guī)范

 

樣品類型：優(yōu)先選用規(guī)則立方體（邊長50mm/70mm）或圓柱體（直徑50mm、高度50-100mm），確保表面平整、無明顯裂隙、缺棱掉角（不規(guī)則樣品需用蠟封法處理非透水表面，僅保留天然透水界面）；

 

樣品數(shù)量：每組試驗(yàn)至少3個(gè)平行樣品（減少隨機(jī)誤差），樣品尺寸偏差≤±2mm，同一組樣品材質(zhì)、結(jié)構(gòu)需一致（避免巖性差異導(dǎo)致數(shù)據(jù)離散）；

 

表面清潔：用毛刷清除樣品表面浮塵、碎屑，避免雜質(zhì)堵塞孔隙影響水分滲入；若樣品表面有油污，用無水乙醇擦拭干凈并自然風(fēng)干（禁止高溫烘干，防止巖石結(jié)構(gòu)破壞）。

 

儀器與設(shè)備檢查

 

稱量設(shè)備：電子天平精度需≥0.01g，使用前用標(biāo)準(zhǔn)砝碼校準(zhǔn)，確保稱量誤差≤±0.02g；

 

飽水容器：選用耐腐蝕、密封良好的容器（如玻璃缸、塑料桶），容器容積需大于樣品總體積的2倍，避免加水后樣品露出水面；

 

輔助工具：準(zhǔn)備恒溫水槽（控制飽水溫度）、游標(biāo)卡尺（測量樣品尺寸）、保鮮膜/密封蓋（防止水分蒸發(fā)），檢查工具無破損、測量精準(zhǔn)。

 

飽水方式選擇

 

常規(guī)飽水：適用于孔隙率中等、無明顯裂隙的巖石（如花崗巖、砂巖），采用“逐級加水法”（避免水壓力沖擊樣品）；

 

真空飽水：適用于孔隙率低、致密或含封閉孔隙的巖石（如玄武巖、大理巖），需使用真空干燥箱（真空度≤0.095MPa），加速水分滲入封閉孔隙；

 

禁止直接將干燥樣品投入水中（易導(dǎo)致樣品表面孔隙瞬間吸水膨脹，引發(fā)裂隙或數(shù)據(jù)失真）。

 

二、飽水過程控制注意事項(xiàng)

 

加水與浸泡規(guī)范

 

逐級加水：先在容器底部注入少量水（沒過容器底部1-2cm），將樣品平穩(wěn)放入（樣品間距≥10mm，避免相互擠壓），再緩慢加水至完全浸沒樣品（水面高于樣品頂面2-3cm），加水速度≤5cm/h（防止水流沖擊樣品表面或帶入氣泡）；

 

排氣處理：加水后若樣品表面產(chǎn)生大量氣泡（尤其是多孔巖石），可輕輕敲擊容器壁或用玻璃棒輕撥樣品，幫助排出孔隙內(nèi)空氣（氣泡殘留會(huì)阻礙水分滲入，導(dǎo)致飽水不完全）；

 

浸泡時(shí)間：

 

常規(guī)飽水：根據(jù)巖石類型調(diào)整，致密巖石（如灰?guī)r）浸泡≥48小時(shí)，多孔巖石（如砂巖、凝灰?guī)r）浸泡≥72小時(shí)，直至樣品質(zhì)量變化率≤0.1%/24小時(shí)（視為達(dá)到飽和狀態(tài)）；

 

真空飽水：先抽真空30-60分鐘（排出孔隙空氣），再注入水至浸沒樣品，保持真空狀態(tài)浸泡24小時(shí)后，恢復(fù)常壓繼續(xù)浸泡24小時(shí)，確保水分充分滲入。

 

環(huán)境條件控制

 

溫度控制：飽水過程溫度保持在20±2℃（溫度波動(dòng)會(huì)影響水的密度和巖石孔隙擴(kuò)張，導(dǎo)致吸水率誤差），避免陽光直射、靠近熱源或空調(diào)出風(fēng)口；

 

濕度控制：環(huán)境相對濕度≥80%，防止容器內(nèi)水分蒸發(fā)（蒸發(fā)會(huì)導(dǎo)致水位下降，樣品暴露在空氣中影響飽水效果）；

 

避免擾動(dòng)：飽水期間禁止移動(dòng)容器、觸碰樣品，防止樣品表面產(chǎn)生劃痕或孔隙結(jié)構(gòu)破壞。

 

三、樣品稱量與數(shù)據(jù)記錄注意事項(xiàng)

 

稱量操作規(guī)范

 

干燥質(zhì)量稱量：飽水前將樣品放入干燥器中冷卻至室溫（避免溫度差異導(dǎo)致稱量誤差），快速稱量干燥質(zhì)量（m?），記錄至小數(shù)點(diǎn)后兩位；

 

飽水質(zhì)量稱量：浸泡達(dá)到飽和后，用鑷子輕輕取出樣品，快速用濾紙吸干表面附著水分（僅吸表面游離水，禁止擠壓樣品，避免孔隙內(nèi)水分流失），立即稱量飽水質(zhì)量（m?），稱量時(shí)間≤30秒（減少水分蒸發(fā)影響）；

 

平行樣品稱量：同一組樣品稱量順序、濾紙吸干力度需一致，避免人為操作差異導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差。

 

數(shù)據(jù)記錄與異常處理

 

詳細(xì)記錄：記錄樣品編號、尺寸、干燥質(zhì)量、飽水質(zhì)量、浸泡時(shí)間、環(huán)境溫度等參數(shù)，確保數(shù)據(jù)可追溯；

 

異常樣品處理：若某一樣品飽水質(zhì)量與其他平行樣品偏差＞5%，需檢查樣品是否存在隱蔽裂隙、飽水是否完全，必要時(shí)重新制備樣品進(jìn)行試驗(yàn)；

 

計(jì)算驗(yàn)證：按公式（吸水率=（m?-m?）/m?×100%）計(jì)算結(jié)果，確保計(jì)算無誤，平行樣品結(jié)果取平均值（標(biāo)準(zhǔn)差≤0.5%）。

 

通過嚴(yán)格遵守以上注意事項(xiàng)，可確保巖石飽水試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性、重復(fù)性和可比性，為巖石工程特性評價(jià)、工程設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。