真密度测量仪能准确测定粉体、块状固体、浆状物质、泡沫等多种材料的真密度和骨架体积(含闭孔),该仪器广泛应用于高等院校、研究机构、企业的材料分析检测实验室,为食品安全、新能源、新材料、环保、矿产等行业的材料检测提供重要的科学依据。 在地质工程、材料科学及岩土力学研究中,岩石真密度的精准测定对分析其物理性质和工程特性具有重要意义。真密度指排除所有孔隙(包括开口与闭口孔隙)后单位体积的质量,其测量结果直接影响孔隙率、渗透率等关键参数的计算。选择合适的岩石试样是确保数据可靠性的前提,需从以下维度进行严格筛选:
一、试样代表性原则
1.地质特征覆盖
应选取待测岩层中具有典型矿物组成和结构特征的样本,避免采集风化层或裂隙密集区岩块。例如在花岗岩密度测试中,需包含石英、长石等主要矿物成分的均匀分布区域。
对于层状岩石(如页岩),需垂直于层理方向取样,以反映不同取向下的密度差异。
2.尺寸与形态规范
规则试样:优先采用圆柱体(直径50mm±2mm、高径比2:1)或立方体(边长50mm±2mm),每组不少于3个平行样,以满足统计学要求。
不规则试样:宜选用边长40~60mm的浑圆形岩块,表面经打磨处理至粗糙度≤0.05mm,确保密封材料(如石蜡)能有效包裹且不渗入孔隙。
二、物理状态控制
1.含水率管理
遇水不崩解、不溶解的岩石可采用自由吸水法预处理;而含水溶性矿物(如石膏)的岩样则需在干燥环境中快速完成测试,防止水分干扰。
强制饱和后的试样需经48小时烘干(105~110℃)至恒重,冷却过程须置于干燥器内以避免吸湿。
2.缺陷规避
剔除带有可见裂纹、松散颗粒或人为损伤的试样,这些缺陷会导致排水法测量时体积偏大,进而使真密度值偏低。
对于多孔火山岩等特殊类型,建议结合显微镜观察确认微裂隙发育程度,必要时采用真空抽气法替代煮沸法进行饱水处理。
三、制备工艺优化
1.破碎与筛分
磁性岩石(如磁铁矿)需手工研磨并通过0.2~0.3mm分样筛,非磁性岩石可使用机械粉碎设备,过程中用磁铁吸附铁屑杂质。
研磨至通过63μm标准筛的粉状样品适用于比重瓶法,该细度能保证在水中充分分散并排出微小孔隙内的空气。
2.密封处理技巧
蜡封法操作时,需将试样浸入熔融石蜡后迅速提出,形成厚度均匀的密封层。若使用高分子树脂涂料,则需控制固化时间以防收缩变形。
优质的岩石试样应兼具地质代表性、几何规范性和物理稳定性。在实际检测中,还需根据岩石类型灵活调整制样方案,并定期校验仪器设备(如天平精度、真空度指标),才能获得误差小于±1%的可靠数据。