利用声波速度原位无损检测岩石自由吸水率的方法和装置

本发明涉及石质物检测分析，具体涉及一种利用声波速度原位无损检测岩石自由吸水率的方法和装置。

背景技术：

1、岩石吸水性是岩石物理力学性质之一，是指在一定的试验条件下岩石吸入水分的能力，目前已有有效证明在自然风化过程中，岩石的吸水性是石质文物表面被破坏的主要影响因素。岩石的吸水性决定了水可进入岩石孔隙和微裂缝的含量和容易程度，这将决定了岩石内部孔隙与水的接触面积及时间，从而使水岩在不同程度上相互作用，破坏岩石的内部结构，一般情况下高孔隙度和高吸水性被认为具有高破坏潜力。因此量化不同风化程度岩石的吸水性能为理解岩石风化过程提供有用的信息，以及对石质文物的保护具有重要意义。

2、岩石的自由吸水率是岩石在大气压作用下吸入水分的最大重量与其烘干重量之比，现有技术中，首先需要对待测岩石进行采样得到岩样，然后在实验室中通过将岩样浸入水中获得。然而对于一些有历史文化意义的石质文物，该过程会严重损坏文物，因此急需一种在不破坏石质物的前提下获取其自由吸水率的方法，从而为石质物风化过程提供有用的信息，以及为石质物保护提供依据。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用声波速度原位无损检测岩石自由吸水率的方法和装置，以克服目前检测石质物吸水性的过程中会造成对石质物损坏的问题。

2、为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本申请实施例提供一种利用声波速度原位无损检测岩石自由吸水率的方法，包括：

4、确定待测岩石的波速，和至少两个样本岩石的波速和自由吸水率；其中，所述样本岩石为与所述待测岩石处于同一地理区域的岩石；

5、基于至少两个所述样本岩石的波速和自由吸水率，建立该地理区域的岩石的波速和自由吸水率之间的函数关系；

6、基于所述待测岩石的波速，和所述函数关系，确定所述待测岩石的自由吸水率。

7、进一步地，所述同一地理区域包括同一山体。

8、进一步地，所述样本岩石与所述待测岩石的岩性相同，所述岩性包括岩石种类。

9、进一步地，所述样本岩石包括多个不同风化程度和不同深度的岩石。

10、进一步地，所述基于至少两个所述样本岩石的波速和自由吸水率，建立该地理区域的岩石的波速和自由吸水率之间的函数关系，包括：

11、分别检测多个所述样本岩石的自由吸水率和波速；

12、基于多个所述样本岩石的自由吸水率和波速，建立以所述自由吸水率为因变量，以所述波速为自变量的一次线性函数。

13、进一步地，所述分别检测多个所述样本岩石的自由吸水率，包括：

14、获取多个所述样本岩石在烘干状态下的第一质量；

15、获取多个所述样本岩石在被水浸没预设时长后的第二质量；

16、将同一个所述样本岩石的所述第二质量与所述第一质量的比值，作为该样本岩石的自由吸水率。

17、第二方面，本申请实施例还提供一种利用声波速度原位无损检测岩石自由吸水率的装置，包括：

18、检测模块，用于确定待测岩石的波速，和至少两个样本岩石的波速和自由吸水率；其中，所述样本岩石为与所述待测岩石处于同一地理区域的岩石；

19、函数建立模块，用于基于至少两个所述样本岩石的波速和自由吸水率，建立该地理区域的岩石的波速和自由吸水率之间的函数关系；

20、确定模块，用于基于所述待测岩石的波速，和所述函数关系，确定所述待测岩石的自由吸水率。

21、本申请涉及石质物检测分析技术领域，具体涉及一种利用声波速度原位无损检测岩石自由吸水率的方法和装置，该方法具体包括：确定待测岩石的波速，和至少两个样本岩石的波速和自由吸水率；其中，样本岩石为与待测岩石处于同一地理区域的岩石；基于至少两个样本岩石的波速和自由吸水率，建立该地理区域的岩石的波速和自由吸水率之间的函数关系；基于待测岩石的波速，和函数关系，确定待测岩石的自由吸水率。如此，通过本申请提供的利用声波速度原位无损检测岩石自由吸水率的方法，可以在不破坏石质物的前提下，检测其自然吸水率，对其风化过程的研究和保护提供宝贵信息。

技术特征：

1.一种利用声波速度原位无损检测岩石自由吸水率的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的利用声波速度原位无损检测岩石自由吸水率的方法，其特征在于，所述同一地理区域包括同一山体。

3.根据权利要求1所述的利用声波速度原位无损检测岩石自由吸水率的方法，其特征在于，所述样本岩石与所述待测岩石的岩性相同，所述岩性包括岩石种类。

4.根据权利要求1所述的利用声波速度原位无损检测岩石自由吸水率的方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的利用声波速度原位无损检测岩石自由吸水率的方法，其特征在于，所述基于至少两个所述样本岩石的波速和自由吸水率，建立该地理区域的岩石的波速和自由吸水率之间的函数关系，包括：

6.根据权利要求5所述的利用声波速度原位无损检测岩石自由吸水率的方法，其特征在于，所述分别检测多个所述样本岩石的自由吸水率，包括：

7.一种利用声波速度原位无损检测岩石自由吸水率的装置，其特征在于，包括：

技术总结
本申请涉及石质物检测分析技术领域，具体涉及一种利用声波速度原位无损检测岩石自由吸水率的方法和装置，该方法具体包括：确定待测岩石的波速，和至少两个样本岩石的波速和自由吸水率；其中，样本岩石为与待测岩石处于同一地理区域的岩石；基于至少两个样本岩石的波速和自由吸水率，建立该地理区域的岩石的波速和自由吸水率之间的函数关系；基于待测岩石的波速，和函数关系，确定待测岩石的自由吸水率。如此，通过本申请提供的利用声波速度原位无损检测岩石自由吸水率的方法，可以在不破坏石质物的前提下，检测其自然吸水率，对其风化过程的研究和保护提供宝贵信息。

技术研发人员：牛然,蒋小伟,闫永帅,欧阳恺皋
受保护的技术使用者：中国地质大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31