1、土工作业指导书岩石物理试验实施细则 文件编号：版 本 号：编 制：批 准： 生效日期：岩石物理试验实施细则一、含水率试验1.试验方法岩石含水率试验应采用烘干法，并适用于不含结晶水矿物的岩石。2. 试件应符合下列要求： 2.1保持天然含水率的试件应在现场采取，不得采用爆破或湿钻法。试件在采取、运输、储存和制备过程中，含水率的变化不应超过1。 2.2每个试件的尺寸应大于组成岩石最大颗粒的10倍。 2.3每个试件的质量不得小于40。 2.4每组试验试件的数量不宜少于5个。3.试件描述应包括下列内容： 3.1岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等。 3.2为保持试件含水状态所采取的措施
2、。4. 主要仪器和设备应包括下列各项： 4.1烘箱和干燥器。 4.2天平。5. 试验应按下列步骤进行： 5.1称制备好的试件质量。 5.2将试件置于烘箱内，在105110的恒温下烘干试件。 5.3将试件从烘箱中取出，放入干燥器内冷却至室温，称试件质量。 5.4重复本条5.2、5.3程序，直到将试件烘干至恒量为止，即相邻24两次称量之差不超过后一次称量的0.1。 5.5称量精确至0.01。6. 试验成果整理应符合下列要求： 6.1按下列公式计算岩石含水率： 式中-岩石含水率（%）； -试样烘干前的质量（g）； -干试样的质量。6.2计算值精确至0.1。6.3含水率试验记录应包括工程名称、试件编号
3、、试件描述、试件烘干前后的质量。二、颗粒密度试验1.试验方法岩石颗粒密度试验应采用比重瓶法，并适用于各类岩石。2.试件应符合下列要求： 2.1将岩石用粉碎机粉碎成岩粉，使之全部通过0.25mm筛孔，用磁铁吸去铁屑。 2.2对含有磁性矿物的岩石，应采用瓷研钵或玛瑙研钵粉碎岩石，使全部通过0.25mm筛孔。3.试件描述应包括下列内容： 3.1粉碎前应描述岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等。3.2岩石的粉碎方法。4. 主要仪器和设备应包括下列各项：4.1粉碎机、瓷研钵或玛瑙研钵、磁铁块和孔径为0.25mm的筛。4.2天平。4.3烘箱和干燥器。4.4真空抽气设备和煮沸设备。4.5恒
4、温水槽。4.6容积100mL的短颈比重瓶。4.7温度计。5.试验应按下列步骤进行：5.1将制备好的岩粉，置于105110的恒温下烘干，烘干时间不得少于6，然后放入干燥器内冷却至室温。5.2用四分法取两份岩粉，每份岩粉质量为15。5.3将经称量的岩粉装入烘干的比重瓶内，注入试液（纯水或煤油）至比重瓶容积的一半处。对含水溶性矿物的岩石，应使用煤油作试液。5.4当使用纯水作试液时，应采用煮沸法或真空抽气法排除气体；当使用煤油作试液时，应采用真空抽气法排除气体。5.5当采用煮沸法排除气体时，煮沸时间在加热沸腾以后，不应少于1。5.6当采用真空抽气法排除气体时，真空压力表读数宜为100kPa，抽至无气泡
5、逸出，抽气时间不宜少于1。5.7将经过排除气体的试液注入比重瓶至近满，然后置于恒温水槽内，使瓶内温度保持稳定并使上部悬液澄清。 5.8塞好瓶塞，使多余试液自瓶塞毛细孔中溢出，将瓶外擦干，称瓶、试液和岩粉的总质量，并测定瓶内试液的温度。 5.9洗净比重瓶，注入经排除气体并与试验同温度的试液至比重瓶内，按本条（7)、（8）程序称瓶和试液的质量。 5.10称量精确至0.0001g。6. 试验成果整理应符合下列要求： 6.1按下列公式计算岩石颗粒密度： 式中-岩石颗粒密度（g/cm3）； -干岩粉的质量（g）； -瓶、试样总质量（g）；-瓶、试样、岩粉总质量（g）； -与试样温度同温的试液密度（g/c
6、m3）。6.2颗粒密度试验应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于0.02g/cm，取两次测值的平均值。6.3计算值精确至0.01。6.4颗粒密度试验记录应包括工程名称、试件编号、试件描述、比重瓶编号、试液温度、试液密度、干岩粉质量、瓶和试液总质量，以及瓶、试液和岩粉总质三、块体密度试验1.试验方法岩石块体密度试验可采用量积法、水中称量法或蜡封法，并应符合下列要求：1.1凡能制备成规则试件和各类岩石，宜采用量积法。1.2除遇水崩解、溶解和干缩湿胀性岩石外，均可采用水中称量法。1.3不能用量积法或水中称量法进行测定的岩石，宜采用蜡封法。2. 量积法试件应符合下列要求：2.1试件尺寸应大于岩石最
7、大颗粒的10倍。2.2试件可用圆柱体、方柱体或立方体。2.3沿试件高度，直径或边长的误差不得大于0.3mm。2.4试件两端面不平整度误差不得大于0.05mm。2.5端面应垂直于试件轴线，最大偏差不得大于0.25。2.6方柱体或立方体试件相邻两面应互相垂直，最大偏差不得大于0.25。3. 蜡封法试件宜为边长4060mm的浑圆状岩块。4. 测干密度时，每组试验试件数量不得少于3个；测湿密度时，试件数量不宜少于5个。5.试件描述应包括下列内容：5.1岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等。5.2节理裂隙的发育程度及其分布。5.3试件的形态。6.主要仪器和设备应包括下列各项：6.1钻石
8、机、切石机、磨石机、砂轮机等。6.2烘箱和干燥器。6.3天平。6.4测量平台。6.5熔蜡设备。6.6水中称量装置。7.量积法试验应按下列步骤进行：7.1量测试件两端和中间三个断面上相互垂直的两个直径或边长，按平均值计算截面积。（）量测端面周边对称四点和中心点的五个高度，计算高度平均值。7.2将试件置于烘箱中，在105110的恒温下烘24，然后放入干燥器内冷却至室温，称试件质量。7.3长度量测精确至0.01mm，称量精确至0.01g。8.蜡封法试验应按下列步骤进行：8.1测湿密度时，应取有代表性的岩石制备试件并称量；测干密度时，试件应在105110恒温 下烘24，然后放入干燥器内冷却至室温，称干
9、试件质量。8.2将试件系上细线，置于温度60左右的熔蜡中约12，使试件表面均匀涂上一层蜡膜，其厚度约1mm左右。当试件上蜡膜有气泡时，应用热针刺穿并用蜡液涂平，待冷却后称蜡封试件质量。8.3将蜡封试件置于水中称量。8.4取出试件，擦干表面水分后再次称量。当浸水后的蜡封试件质量增加时，应重做试验。8.5湿密度试件在剥除蜡膜后，按本标准第2.1.5条的步骤，测定岩石含水率。8.6称量精确至0.01g。9.试验成果整理应符合下列要求：9.1量积法按下列公式计算岩石块体干密度： 式中-岩石体干密度（g/cm3）； s-干试件质量（g）； -试样截面积（cm2）； -试样高度（cm）。9.2蜡封法按下列
10、公式计算岩石块体干密度和块体湿密度： 式中 -岩石块体湿密度（g/cm3）； -湿试样质量（g）； -蜡封试样质量（g）；-蜡封试样在水中的称量（g）；w-水的密度（g/cm3）；-石蜡的密度（g/cm3）；-岩石含水率（%）。9.3计算值精确至0.01。9.4块体密度试验记录应包括工程名称、试件编号、试件描述、试验方法、试件质量、试件水 中称量、试件尺寸、水的密度和蜡的密度。四、吸水性试验1.岩石吸水性试验应包括岩石吸水率试验和岩石饱和吸水率试验，并应符合下列要求： 1.1岩石吸水率采用自由浸水法测定。 1.2岩石饱和吸水率采用煮沸法或真空抽气法测定。 1.3在测定岩石吸水率和饱和吸水率的同
11、时，应采用水中称量法测定岩石块体密度。 1.4本试验适用于遇水不崩解的岩石。2. 试件应符合下列要求： 2.1规则试件应符合本标准第2.3.3条的要求。 2.2不规则试件宜为边长4060mm的浑圆状岩块。2.3每组试验试件的数量不得少于3个。3.试件描述应符合本标准第2.3.5条的规定。4.主要仪器和设备应包括下列各项： 4.1钻石机、切石机、磨石机、砂轮机等。 4.2烘箱和干燥器。 4.3水槽。4.4真空抽气设备和煮沸设备。4.5水中称量装置。5.试验应按下列步骤进行：5.1将试件置于烘箱内，在105110温度下烘24，取出放入干燥器内冷却至室温后称量。5.2当采用自由浸水法饱和试件时，将试
12、件放入水槽，先注水至试件高度的1/4处，以后每隔 2分别注水至试件高度的1/2和3/4处，6后全部浸没试件。试件在水中自由吸水48后，取出试件并沾去表面水分称量。5.3当采用煮沸法饱和试件时，煮沸容器内的水面应始终高于试件，煮沸时间不得少于6。经煮沸的试件，应放置在原容器中冷却至室温，取出并沾去表面水分称量。5.4当采用真空抽气法饱和试件时，饱和容器内的水面应高于试件，真空压力表读数宜为100kPa，直至无气泡逸出为止，但总抽气时间不得少于4。经真空抽气的试件，应放置在原容器中，在大气压力下静置4，取出并沾去表面水分称量。5.5将经煮沸或真空抽气饱和的试件，置于水中称量装置上，称试件在水中的质量。5.6称量精确至0.01g。6.试验成果整理应符合下列要求：6.1按下列公式计算岩石吸水率、饱和吸水率、干密度： 式中 -岩石吸水率（%）；a-岩石饱和吸水率（%）；-岩石块体干密度（g/cm3）；-试样浸水48h的质量（g）；-干试样质量（g）；-试样经煮沸或真空抽气饱和后的质量（g）；-饱和试样在水中的称量（g）；-水的密度（g/cm3）。6.2计算值精确至0.01。6.3吸水性试验记录应包括工程名称、试件编号、试件描述、试验方法、干试件质量、浸水后 质量、强制饱和后的质量、试件水中称量及水的密度。岩石物理试验记录表
