一种快速制备不同含水饱和度试样的方法技术

本发明专利技术公开了一种快速制备不同含水饱和度试样的方法，属于岩样和混凝土样技术领域，其包括如下步骤：1)切割试样；2)将切割的试样放入烘箱中得到烘干试样；3)在负压恒湿环境下制得含水饱和度试样；4)按照试验方案，依次制得不同含水饱和度的试样。本发明专利技术的一种快速制备不同含水饱和度试样的方法，在负压的情况下，减少了试样孔隙中的空气，加快了水蒸气在试样中的渗透，缩短了制取时间；通过控制恒湿器的湿度精确制取不同含水饱和度的试样。本发明专利技术操作简单，效率高，可以快速制得符合研究需要的高精度，含水分布均匀的试样。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于岩样和混凝±样
，具体设及一种快速制备不同含水饱和度试 样的方法。
技术介绍
水对岩石和混凝±等工程材料的力学性质影响非常显著，所W在力学、建筑学、地 质学等领域的研究中，往往要考虑水对试样的影响，所W如何快速，精确的制备含水分布均 匀的不同含水饱和度试样成了科研人员必须要考虑的问题，但是目前为止并没有比较完备 的方法来制备不同含水饱和度的试样，普遍存在着时间长，精度低，含水分布不均匀的等等 问题。因此迫切的需要一种比较完备的方法来制备不同含水饱和度的试样。 W往制备不同含水饱和度试样的方法主要有W下=种： 1、自然浸泡法：将试样烘干后，放入水中，通过控制浸泡的时间来制备不同含水饱 和度的试样。该方法的缺点在于制取试样的时间较长，一般浸泡30天左右才能达到饱水， 浸泡时间与试样含水饱和度对应的关系不明确，不易精确控制试样的含水饱和度，水通过 自然渗透进入试样，水在试样的分布不均匀； 阳〇化]2、真空抽气法：将试样烘干，放入装有水的密封容器中，然后将容器抽至一定负 压，通过控制浸泡时间来制备不同含水饱和度的试样。该方法虽然加快了制取时间，6小时 左右试样即可达到饱水，浸泡时间与试样含水饱和度的对应关系也比较明确，但该方法缺 点在于水分在试样中的分布不均匀，影响试样的力学性质； 3、常规的化学-热力学方法：周辉等已公示的专利"一种不同含水率岩石试验样 品的制备方法"，公布号CN102393320A，研究了制备不同含水率岩石的常规的化学-热力学 方法，该方法虽然可W制备含水分布均匀的岩样，但是制备时间较长，一般3个月左右，时 间过长，会影响制备岩样精度，不能满足科研人员实验时对制备不同含水饱和度试样的需 求。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于提供，不 仅快速精确，而且制备的试样含水分布均匀。[000引技术方案：为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案： ，包括如下步骤： 1)切割试样，检查恒湿器的密封性，防止漏气，确定所需制备试样的含水饱和度梯 度，将恒湿器调至所对应的不同湿度； 2)将切割的试样放入烘箱中W65°c的溫度烘烤，每隔6小时，取出一次称重直至 试样质量稳定，保证试样烘干，记录下试样烘干后质量，得到烘干试样； 3)将烘干试样放入对应湿度的恒湿器中，在恒湿器各个部件的接合处均匀涂抹憐 月旨，用真空抽气累将恒湿器内抽至60kpa负压，在抽真空的过程中憐脂压密，将各个部件接 缝处密封，抽气结束，关闭抽气活塞，恒湿器密封，保证恒湿器内湿度和负压保持不变，然后 将恒湿器放入溫度稳定的环境中；每隔12小时将恒湿器内压力释放，取出试样进行称重， 并计算试样含水饱和度，然后将试样再放入恒湿器中，重复W上步骤，直至试样的质量稳 定，让试样达到相应的含水饱和度，制得一定含水饱和度的试样； 在步骤3)中，通过抽真空，将试样孔隙中的气体抽出，将恒湿器密封，保持恒湿器 内压力和湿度恒定，由于试样孔隙中气体被抽出，水蒸气进入试样的速度加快，显著的缩短 了试样中的水和外界水蒸气达到平衡所需时间，快速制得所需含水饱和度的试样。 4)按照试验方案，依次制得不同含水饱和度的试样。 步骤1)中的切割试样是将试样切割成直径50mm*高度50mm的圆柱形试样。 在步骤3)中，直至试样的质量稳定是指连续=次测量质量偏差范围在0.03g之 内。专利技术原理：根据饱和溶液气-液平衡原理：试样放入恒湿环境中，试样中的水和外 界环境组成的体系会逐渐达到一种气液平衡，试样达到稳定的含水饱和度，不同湿度下，试 样会达到不同的含水饱和度，通过抽负压，将试样孔隙中的气体抽出，水蒸气进入试样的速 度加快，显著的缩短了试样中的水和和外界水蒸气达到平衡所需时间，快速制得所需含水 饱和度试样，该方法制得的试样含水分布均匀，含水饱和度精确高且快速。 有益效果：与现有技术相比，本专利技术的一种快速制备不同饱和度试样的方法，在负 压的环境下，减少了试样孔隙中的空气，加快了水蒸气在试样中的渗透，缩短了制取时间； 通过控制恒湿器的湿度制取不同含水饱和度的试样，得到的试样含水饱和度比较精确；本 专利技术操作简单，效率高，可W制得符合研究需要的高精度，含水分布均匀的试样。【附图说明】 图1是恒湿器使用示意图； 图2是真空抽气累使用示意图。【具体实施方式】 W下结合附图和【具体实施方式】对本专利技术做进一步的说明。 如图1所示为本试验使用的恒湿器，抽负压前，恒湿器的上部和下部的接缝处均 匀涂抹憐脂，然后盖上上盖，左右移动上盖，保证憐脂涂抹均匀，防止憐脂涂抹不均匀引起 漏气，抽负压时，憐脂压密，密封更牢固，然后通过负压活塞抽负压，负压抽完后旋转活塞， 密封容器（负压活塞与容器的接缝处也需要涂抹憐脂，并旋转活塞保证憐脂涂抹均匀）；如 图2所示为本试验使用的真空抽气累。 本方案取红砂岩作为试验试样，来制备不同含水饱和度的试验试样，具体包括如 下步骤： 1)将试样切割成直径50mm*高度50mm的圆柱形试样，检查恒湿器的密封性，防止 漏气，W免影响恒湿器内压强恒定，确定所需制备试样的含水饱和度梯度，将恒湿器调至所 对应的不同湿度；[00对。将切割的试样放入烘箱中W 65°C的溫度烘烤，每隔6小时，取出一次称重直至 试样质量稳定，保证试样烘干，记录下试样烘干后质量，得到烘干试样； 3)将烘干试样放入对应湿度的恒湿器中，在恒湿器各个部件的接合处均匀涂抹憐 月旨，用真空抽气累将恒湿器内抽至60kpa负压，在抽真空的过程中憐脂压密，将各个部件接 缝处密封，抽气结束，关闭抽气活塞，恒湿器密封，保证恒湿器内湿度和负压保持不变，然后 将恒湿器放入溫度稳定的环境中；每隔12小时将恒湿器内压力释放，取出试样进行称重， 并计算试样含水饱和度，然后将试样再放入恒湿器中，重复W上步骤，直至试样的质量稳 定，让试样达到相应的含水饱和度，制得一定含水饱和度的试样； 4)按照试验方案，依次制得不同饱和度的试样。 步骤1)中的切割试样是将试样切割成直径50mm*高度50mm的圆柱形试样。在步 骤3)中，直至试样的质量稳定是指连续=次测量质量偏差范围在0. 03g之内。 阳〇29] 实施例1 按照上述步骤将恒湿器湿度调成42%，得到的初次岩样试验数据如表1 : 表1恒湿器湿度为42%时的试验数据阳〇3引 实施例2 将实施例1中对应的初次岩样在烘箱中烘干，将恒湿器湿度调至75%，得到二次 岩样，试验数据如下表2:表2初次岩样烘干后在恒湿器湿度为75%时的二次试验数据 实施例3 将实施例2中对应的二次岩样在烘箱中烘干，将恒湿器湿度调至98%，得到=次 岩样，试验数据如下表3: 表3二次岩样烘干后在湿器湿度为98%时的试验数据 L/IN丄^心丄丄心<30A<" ? *U/UX 由实施例1~3的试验结果可知，在42%的湿度下岩样分别在10化，132h达到 稳定质量，含水饱和度分别是12. 486%，11. 839%，仅相差0. 647% ;在75%湿度下岩样分 别在14地，15化达到质量稳定，含水饱和度分别是22. 377% ,21. 25 %，仅相差1. 127% ;在 98%湿度下岩样分别在19化，16化达到质量稳定，含水饱和度分别是33. 89% ,34. 253%， 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速制备不同含水饱和度试样的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)切割试样，检查恒湿器的密封性，防止漏气，确定所需制备试样的含水饱和度梯度，将恒湿器调至所对应的不同湿度；2)将切割的试样放入烘箱中以65℃的温度烘烤，每隔6小时，取出一次称重直至试样质量稳定，保证试样烘干，记录下试样烘干后质量，得到烘干试样；3)将烘干试样放入对应湿度的恒湿器中，在恒湿器各个部件的接合处均匀涂抹磷脂，用真空抽气泵将恒湿器内抽至60kpa负压，在抽真空的过程中磷脂压密，将各个部件接缝处密封，抽气结束，关闭抽气活塞，恒湿器密封，保证恒湿器内湿度和负压保持不变，然后将恒湿器放入温度稳定的环境中；每隔12小时将恒湿器内压力释放，取出试样进行称重，并计算试样含水饱和度，然后将试样再放入恒湿器中，重复以上步骤，直至试样的质量稳定，让试样达到相应的含水饱和度，制得一定含水饱和度的试样；4)按照试验方案，依次制得不同含水饱和度的试样。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：巢志明，王环玲，徐卫亚，冉少鹏，滕志强，林志南，贾朝军，丁坚，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32