保證巖石飽水試驗準(zhǔn)確性的核心是嚴(yán)格控制“樣品制備、飽水過程、數(shù)據(jù)測量”全流程的規(guī)范性,避免水分滲透不充分、樣品損耗或測量誤差,具體要點如下:
1.樣品制備:基礎(chǔ)環(huán)節(jié),確保代表性
取樣規(guī)范:從同一巖樣上制取3塊以上平行樣品,尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)(如圓柱體Φ50mm×100mm,或立方體50mm×50mm×50mm),避免取裂隙、風(fēng)化、夾雜明顯的部位。
表面處理:用砂紙打磨樣品上下端面及側(cè)面,去除毛刺、松動顆粒,保證表面平整無孔隙;若樣品有微小裂隙,需用石蠟密封裂隙(僅封裂隙,不堵巖石孔隙),防止水分從裂隙快速滲透導(dǎo)致假飽水。
初始狀態(tài)測量:用電子天平(精度0.01g)測量樣品自然干燥狀態(tài)下的質(zhì)量(m?),用游標(biāo)卡尺測量尺寸并計算體積(V),多次測量取平均值,記錄清晰。
2.飽水過程:核心環(huán)節(jié),確保充分且均勻
選擇合適飽水方法:
常規(guī)法(適用于多數(shù)巖石):將樣品完全浸入清水中,水面高出樣品20mm以上,浸泡時間根據(jù)巖石類型調(diào)整(致密巖石≥48h,多孔/裂隙巖石≥72h),期間每24h翻動一次樣品,保證各面均勻接觸水。
真空飽水法(適用于致密或低孔隙巖石):將樣品放入真空箱,加水沒過樣品,抽真空至-0.095MPa,保持2h后恢復(fù)常壓,再浸泡24h,確保水分充分進入微小孔隙。
避免干擾因素:飽水用水需為蒸餾水或去離子水,避免水中雜質(zhì)堵塞巖石孔隙;水溫控制在20℃±2℃,溫度波動過大會影響水分滲透速度和飽和度。
3.數(shù)據(jù)測量:關(guān)鍵環(huán)節(jié),減少誤差
飽水后質(zhì)量測量:樣品浸泡至規(guī)定時間后,取出時用濕抹布快速擦干表面附著水(避免擦去孔隙內(nèi)的水),立即放入電子天平測量飽水后質(zhì)量(m?),測量時間不超過30s,防止水分蒸發(fā)。
平行樣控制:3塊以上平行樣品的飽水質(zhì)量差值需≤0.5%,若偏差過大,需重新檢查樣品制備或飽水過程,排除異常樣品。
儀器校準(zhǔn):試驗前校準(zhǔn)電子天平、游標(biāo)卡尺、真空箱等設(shè)備,確保測量精度達標(biāo)(如天平需定期校準(zhǔn),游標(biāo)卡尺精度≥0.02mm)。
4.后續(xù)處理:避免數(shù)據(jù)偏差
飽水度計算:按公式(飽水度=(m?-m?)/(m?-m?)×100%,其中m?為樣品水中質(zhì)量)計算,確保公式應(yīng)用正確,數(shù)值計算無誤差。
記錄完整:詳細記錄樣品編號、巖性、飽水方法、浸泡時間、水溫、各次測量數(shù)據(jù)等,便于后續(xù)追溯和誤差分析。