专利名称：一种不同含水率岩石试验样品的制备方法
技术领域：
本发明涉及岩土力学的试验技术领域，尤其涉及一种不同含水率岩石试验样品的制备方法。
背景技术：
岩石是块状的，不可能像制备不同含水率的土样一样，直接向一定量的土粉中加水来控制其含水率。要得到不同含水率的岩石试验样品(简称样品)，通常是将它首先用水饱和，然后通过烘烤，强迫使其部分失水，而达到不同的含水率。但是这种样品有很大的问题其一是不均勻性，因样品一般较大，在烘烤过程中， 不可能使其内外含水率均勻一致；再就是烘烤法也不可能将本来饱和含水率就不高的岩石，再精确地制备出含水率相差不大的几种样品。但在岩土力学与工程的研究中，不同含水率的样品是必不可少的；因此，迫切需要一种有效的制备方法来解决上述难题。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种不同含水率岩石实验样品的制备方法。本发明的目的是这样实现的本发明是利用“化学热力学”中单组份双相平衡理论。按热力学的常识，可将样品看作一种“体系”，而与其相邻的空间则看成一种“环境”。“环境”中有水蒸气，即有组分 “水”；而“体系”中的水，也是组分“水”。组分“水”在上述这种“体系”与“环境”中会因为其化学势的差异而发生迁移，组分“水”总是由化学势高的地方向化学势低的地方转移，随着组分“水”的迁移，它在两相中的化学势之差也随之缩小，直至相等，组分“水”在两相中达到平衡，不再发生组分“水”的宏观迁移，此时样品中的水分保持恒定，得到相应某含水率的样品。由上可见，本发明的关键是提供一种特定的热力学“环境”，使样品在此“环境”中含水率得到变化，而达到试验之要求。这种热力学“环境”，是通过恒湿器来实现的。具体地说，本制备方法包括下列步骤①在恒湿器中，设置一定湿度的试验环境，恒湿器放在温度稳定的地方，尽量减少温度的影响；②将欲制备的样品称重，精确至0. 01克，得原始样品，质量记作Hi1 ；③将质量为Hi1的原始样品放入烘箱中，在105 110°C下烘干后称重，精确至0.01 克，得干燥样品，质量记作m2，再将其放入恒湿器中保湿；(干燥样品在恒湿过程中重量会逐渐增加直至平衡，质量恒定。)或将质量为Hi1的原始样品用水饱和并称重，精确至0. 01克，得饱水样品，质量记作m3，再将其放入恒湿器中保湿；(饱水样品在恒湿过程中重量会逐渐减小，最后达到平衡，重量不再改变。)④定期将恒湿器中的样品称重，精确到0. 01克，直至恒重，得到恒重样品，质量记作 Hl4 ；⑤含水率的求法是样品含水率
权利要求
1.一种不同含水率岩石试验样品的制备方法，其特征在于包括下列步骤①在恒湿器中，设置一定湿度的试验环境，恒湿器放在温度稳定的地方，尽量减少温度的影响；②将欲制备的样品称重，精确至0.01克，得原始样品，质量记作HI1；③将质量为Hi1的原始样品放入烘箱中，在105 110°C下烘干后称重，精确至0.01克， 得干燥样品，质量记作m2，再将其放入恒湿器中保湿；或将质量为Hi1的原始样品用水饱和并称重，精确至0. 01克，得饱水样品，质量记作m3， 再将其放入恒湿器中保湿；④定期将恒湿器中的样品称重，精确到0.01克，直至恒重，得到恒重样品，质量记作m4 ；⑤含水率的求法是Jfl — Jfi样品含水率=^―^x 100% ； m2ffl —ffl样品起始含水率1^=^^^^·^ ；Jfl — Jfi样品饱和含水率为、=^^χ θ()%。m2
2.按权利要求1所述的一种不同含水率岩石试验样品的制备方法，其特征在于 所述的恒湿器是一种由玻璃干燥器(1)自行改装而成，即在其底部加入某化学过饱和溶液O)，使恒湿器中的湿度恒定。
全文摘要
本发明公开了一种不同含水率岩石试验样品的制备方法，涉及岩土力学的试验技术领域。本制备方法是在恒湿器中，设置一定湿度的试验环境；将欲制备的样品称重，得原始样品，质量记作m1；将质量为m1的原始样品放入烘箱中，在105～110℃下烘干后称重，得干燥样品，质量记作m2，再将其放入恒湿器中保湿；或将质量为m1的原始样品用水饱和并称重，得饱水样品，质量记作m3，再将其放入恒湿器中保湿；定期将恒湿器中的样品称重，直至恒重，得到恒重样品，质量记作m4；含水率的求法是样品含水率本发明所制样品含水量非常均匀，达热力学平衡状态；可以制备出含水率相差不大的样品。
文档编号G01N1/28GK102393320SQ20111028155
公开日2012年3月28日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者冯夏庭, 卢景景, 周辉, 张传庆, 李震, 程昌炳 申请人:中国科学院武汉岩土力学研究所