1.核心機制：水的滲透與孔隙填充

 

巖石內部存在大量微小孔隙和裂隙，飽水試驗儀的核心是創造利于水進入這些孔隙的條件，實現巖石從“干燥”到“飽和”的狀態轉變。

 

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（毛細現象），讓水自然滲透進巖石孔隙。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，通常需浸泡數小時至數天，直至巖石重量不再增加（達到飽和狀態）。

 

高壓飽水（適用于低滲透性巖石）：對于致密巖石（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、更充分地進入巖石微小孔隙，大幅縮短飽水時間，確保深層孔隙也能被水填充。

 

2.關鍵組件與協同作用

 

儀器通過多個組件配合，實現飽水過程的控制與數據采集，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，防止加壓時漏水。

 

加壓與控壓系統：僅高壓型儀器配備，由加壓泵、壓力傳感器和控制器組成。可精準設定并維持目標壓力，實時監測壓力變化，避免壓力過高損壞樣品或容器。

 

稱重與數據記錄系統：部分智能型儀器自帶電子天平或連接外部稱重設備，可定期自動稱量巖石樣品重量，記錄重量變化曲線。當重量連續一段時間（如24小時）不變時，判定巖石已達到飽和狀態，自動停止試驗并計算飽水率。

 

3.試驗終點判定：重量恒定原則

 

無論常壓還是高壓模式，飽水試驗的終點均以“巖石重量不再增加”為核心依據，這是確保試驗結果準確的關鍵。

 

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

 

部分試驗還會結合巖石的外觀（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、最準確的判定標準。

 

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