1.核心機(jī)制：水的滲透與孔隙填充

 

巖石內(nèi)部存在大量微小孔隙和裂隙，飽水試驗(yàn)儀的核心是創(chuàng)造利于水進(jìn)入這些孔隙的條件，實(shí)現(xiàn)巖石從“干燥”到“飽和”的狀態(tài)轉(zhuǎn)變。

 

常壓飽水（適用于滲透性較好的巖石）：將干燥巖石樣品完全浸泡在水中，利用水的重力和capillary作用（毛細(xì)現(xiàn)象），讓水自然滲透進(jìn)巖石孔隙。過程中需排除樣品表面氣泡，避免氣泡堵塞孔隙影響滲透效率，通常需浸泡數(shù)小時(shí)至數(shù)天，直至巖石重量不再增加（達(dá)到飽和狀態(tài)）。

 

高壓飽水（適用于低滲透性巖石）：對(duì)于致密巖石（如花崗巖、大理巖），常壓下水分難以快速滲透。此時(shí)儀器通過高壓裝置（如高壓容器、加壓泵）向水施加壓力（通常0.1-1MPa），利用壓力差迫使水更快、更充分地進(jìn)入巖石微小孔隙，大幅縮短飽水時(shí)間，確保深層孔隙也能被水填充。

 

2.關(guān)鍵組件與協(xié)同作用

 

儀器通過多個(gè)組件配合，實(shí)現(xiàn)飽水過程的控制與數(shù)據(jù)采集，主要包括三部分：

 

飽水容器：分為常壓浸泡槽和高壓密封罐，用于放置巖石樣品和水，是水分滲透的核心空間。高壓罐需具備良好密封性和耐壓性，防止加壓時(shí)漏水。

 

加壓與控壓系統(tǒng)：僅高壓型儀器配備，由加壓泵、壓力傳感器和控制器組成。可精準(zhǔn)設(shè)定并維持目標(biāo)壓力，實(shí)時(shí)監(jiān)測壓力變化，避免壓力過高損壞樣品或容器。

 

稱重與數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)：部分智能型儀器自帶電子天平或連接外部稱重設(shè)備，可定期自動(dòng)稱量巖石樣品重量，記錄重量變化曲線。當(dāng)重量連續(xù)一段時(shí)間（如24小時(shí)）不變時(shí)，判定巖石已達(dá)到飽和狀態(tài)，自動(dòng)停止試驗(yàn)并計(jì)算飽水率。

 

3.試驗(yàn)終點(diǎn)判定：重量恒定原則

 

無論常壓還是高壓模式，飽水試驗(yàn)的終點(diǎn)均以“巖石重量不再增加”為核心依據(jù)，這是確保試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確的關(guān)鍵。

 

干燥巖石吸水時(shí)，重量會(huì)隨水分填充孔隙而逐漸增加；當(dāng)所有可填充的孔隙都被水充滿后，重量達(dá)到最大值且不再變化，此時(shí)巖石處于“完全飽和”狀態(tài)。

 

部分試驗(yàn)還會(huì)結(jié)合巖石的外觀（如表面是否有濕潤光澤）或體積變化輔助判斷，但重量恒定是最直接、最準(zhǔn)確的判定標(biāo)準(zhǔn)。

 

為了幫你更清晰地開展試驗(yàn)，要不要我?guī)湍阏硪环輲r石飽水試驗(yàn)操作步驟簡表？表格會(huì)涵蓋樣品準(zhǔn)備、儀器設(shè)置、飽水過程和數(shù)據(jù)計(jì)算等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，方便你快速對(duì)照?qǐng)?zhí)行。