T 0203-2005 密度试验
T 0203-2005 密度试验
l目的和适用范围
岩石的密度(颗粒密度)是选择建筑材料、研究岩石风化、评价地基基础工程岩体稳定
性及确定围岩压力等必需的计算指标。
本法用洁净水做试液时适用于不含水溶性矿物成分的岩石的密度测定，对含水溶性矿物成分的岩石应使用中性液体如煤油做试液。
2仪器设备
(1)密度瓶：短颈量瓶，容积lOOmL。
(2)天平：感量O.001g。
(3)轧石机、球磨机、瓷研钵、玛瑙研钵、磁铁块和孔径为0.315mm(0.3mm)的筛子。
(4)砂浴、恒温水槽(灵敏度±1℃)及真空抽气设备。
(5)烘箱：能使温度控制在。
(6)干燥器：内装氯化钙或硅胶等干燥剂。
(7)锥形玻璃漏斗和瓷皿、滴管、中骨匙和温度计等。
3试样制备
取代表性岩石试样在小型轧石机上初碎(或手工用钢锤捣碎)，再置于球磨机中进一
步磨碎，然后用研钵研细，使之全部粉碎成能通过0.315mm筛孔的岩粉。
4试验步骤
4.1将制备好的岩粉放在瓷皿中，置于温度为105℃～llO℃的烘箱中烘至恒量，烘干时间一般为6h～12h，然后再置于干燥器中冷却至室温(20℃±2℃)备用。
4.2用四分法取两份岩粉，每份试样从中称取15g(m1)，精确至O.001g(本试验称量精度皆同)，用漏斗灌入洗净烘干的密度瓶中，并注入试液至瓶的一半处，摇动密度瓶使岩粉分散。
4.3当使用洁净水作试液时，可采用沸煮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。采用沸煮法排除气体时，沸煮时间自悬液沸腾时算起不得少于
lh;采用真空抽气法排除气体时，真空压力表读数宜为lOOkPa，抽气时间维持lh～2h，直至无气泡逸出为止。
4.4将经过排除气体的密度瓶取出擦干，冷却至室温，再向密度瓶中注入排除气体且同温条件的试液，使接近满瓶，然后置于恒温水槽(20℃±2℃)内。待密度瓶内温度稳定，上部悬液澄清后，塞好瓶塞，使多余试液溢出。从恒温水槽内取出密度瓶，擦干瓶外水分，立即称其质量(m3)。
4.5倾出悬液，洗净密度瓶，注入经排除气体并与试验同温度的试液至密度瓶，再置于恒温水槽内。待瓶内试液的温度稳定后，塞好瓶塞，将逸出瓶外试液擦干，立即称其质量(m2)。
5结果整理
5.1按式(T0203-1)计算岩石密度值(精确至O.Olg/cm3)：
(T0203-1)
式中：——岩石的密度(∥cm3);
——岩粉的质量(g);
——密度瓶与试液的合质量(g);
——密度瓶、试液与岩粉的总质量(g);
——与试验同温度试液的密度(g/cm3)，洁净水的密度由附录查得，煤油的密度按式(T0203-2)计算：
——密度瓶的质量(g);
——瓶与煤油的合质量(g);
——密度瓶与经排除气体的洁净水的合质量(g);
——经排除气体的洁净水的密度(由附录查得)(g/cm3)。
5.2以两次试验结果的算术平均值作为测定值，如两次试验结果之差大于0.02g/cm3时，应重新取样进行试验。
5.3试验记录
密度试验记录应包括岩石名称、试验编号、试样编号、试液温度、试液密度、烘干岩粉试样质量、瓶和试液合质量以及瓶、试液和岩粉试样总质量、密度瓶质量。
条文说明
1.岩石的物理常数是岩石矿物组成结构状态的反映，它与岩石的技术性质有着密切的联系。岩石可由各种矿物形成不同排列的各种结构，但是从质量和体积的物理观点出发，岩石的内部组成结构主要是由矿物实体和孔隙(包括与外界连通的开口孔隙和不与外界连通的闭口孔隙)所组成。在成岩过程中，由于地质环境使岩石所受动力地质作用的程度不同，致使岩石含有不同的矿物成分以及不同风化程度的矿物。这些不同的矿物所组成的岩石，将影响其密度值的大小。含密度较大的矿物，岩石的密度也就相应比较大。例如，基性岩和超基性岩，比较突出的是辉绿岩，其密度要比一般岩石的密度大。而酸性岩石，例如花岗岩，其密度较小。
2.由于已废除比重一词，因此本试验方法把比重瓶一词统一改称为密度瓶。
3.试验方法的选择。岩石颗粒密度的测定，常采用水中称量法和密度瓶法。水中称量法可用不规则试件，操作简便，但由于水不可能完全充满岩石中的闭合裂隙，致使水中称量法测定的颗粒密度略偏小。本规程选用密度瓶法，与原规程相比：一是取消了50mL短颈量瓶，并且用lOOmL短颈量瓶替代李氏量瓶进行含水溶性矿物成分的岩石的密度试验;二是使用煤油作试液时，规定采用真空抽气法排除气体，严禁用煮沸法，以防因热挥发燃烧，污染环境，也达不到排气的目的。
4.试样的恒温条件应与测试条件相一致。密度瓶呈现极强的热胀冷缩性能，对温度的反应比较灵敏，密度瓶的校正逐渐被有些单位放弃使用，通常的做法是同时测试密度瓶+试样+试液的质量和以及密度瓶+试液的质量和，这就要求两次测量时温度保持一致，以减少测试环境温度的变化对测试值的影响。
5.室温：对于需要计量认证的标准实验室，温度范围应该限定，特别是T 0203、T0204中对密度的测定，宜确定实验室温度控制在20"C±2℃范围。
6.洁净水：一般指不合杂质的纯净水，有条件的实验室建议使用蒸馏水。
