CN108333090B - 一种含孔隙砂孔隙比的测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种含孔隙砂孔隙比的测定方法，主要用于求含颗粒与颗粒之间孔隙(外孔隙)、颗粒表面不规则敞口孔隙、以及颗粒内部不规则封闭孔隙的体积，进而得出该类型试样的孔隙比。该方法简便易懂，并且易于操作。该发明填补了对于计算含孔隙砂各孔隙体积计算的空白，对后续的工程设计与施工，国防建设等领域具有深远的意义。

Description

一种含孔隙砂孔隙比的测定方法
技术领域
本发明是一种含孔隙砂孔隙比的测定方法，属于测量测试技术领域。
背景技术
含孔隙砂，主要指内孔丰富，试样中除了颗粒与颗粒之间的孔隙(即外孔隙)外，部分大颗粒表面有不规则敞口孔隙，颗粒内部还有若干不规则封闭孔隙的物质。
含孔隙砂多发育于热带海洋，是一种特殊的岩土介质。其广泛见于我国的南海群岛、西沙群岛、马尔代夫等地。国内现有的仪器和方法均无法测定此类表面含敞口孔隙及内部含密闭孔隙的砂。研究此类含孔隙砂的孔隙比，对于后续的工程设计与施工，奠定了重要基础。可广泛用于工程建设、国防建设、海洋渔业资源开发以及海底石油开发等领域。
发明内容
本发明正是针对上述现有技术状况而设计提供了一种含孔隙砂孔隙比的测定方法，其目的是无需特别的仪器和苛刻的使用条件，可分别求出含孔隙砂的各类型孔隙体积和孔隙比，在工程现场即可操作完成。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
该种含孔隙砂孔隙比的测定方法，其特征在于：取含孔隙砂的试样，假定试样的总体积为V、固体颗粒体积为Vs、其封闭内孔隙体积为Vi、表面不规则敞口孔隙体积为Vo、颗粒与颗粒之间体积为Vz；该测定方法的步骤如下：
步骤一、将试样完全粉碎至颗粒状以使其所有内孔隙都被打开，用比重瓶法测得其比重，以试验的平均值ρs作为该含孔隙砂固体颗粒密度；
步骤二、使用量筒装入试样，摇动至密实，读取量筒刻度，得到试样总体积V；
步骤三、称量步骤二的试样，得到湿质量m1，烘干后再称量，得到干质量m2，计算试样的含水率w，计算公式为：w＝(m1-m2)/m2*100％；
步骤四、计算试样的固体颗粒体积Vs，公式为：Vs＝m2/ρs；
步骤五、用蜡封法测定试样中含孔隙砂的总体积V1，步骤如下：
5.1称量得干试样+蜡质量m3，瓶+液总质量m4，瓶、液、干试样+蜡总质量m5；
5.2求得干土+蜡的比重ρs2＝m3/(m3+m4-m5)；
5.3则蜡和干土的总体积V2＝m2/ρs2；
5.4已知蜡的比重ρn＝0.92，则蜡的体积V3＝(m3-m2)/ρn；
5.5孔隙砂的总体积V1＝V2-V3；
步骤六、计算得到试样中颗粒与颗粒之间的体积Vz＝V-V1；
步骤七、7.含孔隙砂试样全部内孔隙(包括封闭内孔隙Vi和表面不规则敞口孔隙Vo)体积Vk＝V1-Vs；
步骤八、求试样封闭内孔隙Vi，步骤如下：
8.1量筒中称取一定体积的煤油(或汽油，或酒精)溶液，读取溶液体积V4。
8.2把该干砂试样放入溶液中(确保其全部浸入溶液中)，读取此时的液面刻度V5。
8.3计算得试样封闭内孔隙体积Vi＝V5-V4-Vs；
步骤九、计算得含砂孔隙表面不规则敞口孔隙体积Vo＝Vk-Vi，
最后，运用孔隙比公式e＝Vz/Vs1，得出其孔隙比e。
本发明方法可分别求出含孔隙砂的各类型孔隙体积，再根据各孔隙的孔隙体积，求出孔隙比。该方法操作简便，无繁琐的计算工作，易于理解和推广。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明技术方案作进一步地详述：
该种含孔隙砂孔隙比的测定方法，其特征在于：取含孔隙砂的试样，假定试样的总体积为V、固体颗粒体积为Vs、其封闭内孔隙体积为Vi、表面不规则敞口孔隙体积为Vo、颗粒与颗粒之间体积为Vz；该测定方法的步骤如下：
步骤一、将试样完全粉碎至颗粒状以使其所有内孔隙都被打开，用比重瓶法测得其比重，以试验的平均值ρs作为该含孔隙砂固体颗粒密度；
步骤二、使用量筒装入试样，摇动至密实，读取量筒刻度，得到试样总体积V；
步骤三、称量步骤二的试样，得到湿质量m1，烘干后再称量，得到干质量m2，计算试样的含水率w，计算公式为：w＝(m1-m2)/m2*100％；
步骤四、计算试样的固体颗粒体积Vs，公式为：Vs＝m2/ρs；
步骤五、用蜡封法测定试样中含孔隙砂的总体积V1，步骤如下：
5.1称量得干试样+蜡质量m3，瓶+液总质量m4，瓶、液、干试样+蜡总质量m5；
5.2求得干土+蜡的比重ρs2＝m3/(m3+m4-m5)；
5.3则蜡和干土的总体积V2＝m2/ρs2；
5.4已知蜡的比重ρn＝0.92，则蜡的体积V3＝(m3-m2)/ρn；
5.5孔隙砂的总体积V1＝V2-V3；
步骤六、计算得到试样中颗粒与颗粒之间的体积Vz＝V-V1；
步骤七、7.含孔隙砂试样全部内孔隙(包括封闭内孔隙Vi和表面不规则敞口孔隙Vo)体积Vk＝V1-Vs；
步骤八、求试样封闭内孔隙Vi，步骤如下：
8.1量筒中称取一定体积的煤油(或汽油，或酒精)溶液，读取溶液体积V4。
8.2把该干砂试样放入溶液中(确保其全部浸入溶液中)，读取此时的液面刻度V5。
8.3计算得试样封闭内孔隙体积Vi＝V5-V4-Vs；
步骤九、计算得含砂孔隙表面不规则敞口孔隙体积Vo＝Vk-Vi，
最后，运用孔隙比公式e＝Vz/Vs1，得出其孔隙比e。
本发明所述方法简便易懂，并且易于操作，填补了对于计算含孔隙砂各孔隙体积计算的空白，对后续的工程设计与施工，国防建设等领域具有深远的意义。

Claims (1)

1.一种含孔隙砂孔隙比的测定方法，其特征在于：取含孔隙砂的试样，假定试样的总体积为V、固体颗粒体积为Vs、其封闭内孔隙体积为Vi、表面不规则敞口孔隙体积为Vo、颗粒与颗粒之间体积为Vz；该测定方法的步骤如下：
步骤一、将试样完全粉碎至颗粒状以使其所有内孔隙都被打开，用比重瓶法测得其比重，以试验的平均值ρs作为该含孔隙砂固体颗粒密度；
步骤二、使用量筒装入试样，摇动至密实，读取量筒刻度，得到试样总体积V；
步骤三、称量步骤二的试样，得到湿质量m1，烘干后再称量，得到干质量m2，计算试样的含水率w，计算公式为：w＝(m1-m2)/m2*100％；
步骤四、计算试样的固体颗粒体积Vs，公式为：Vs＝m2/ρs；
步骤五、用蜡封法测定试样中含孔隙砂的总体积V1，步骤如下：
5.1称量得干试样+蜡质量m3，瓶+液总质量m4，瓶、液、干试样+蜡总质量m5；
5.2求得干土+蜡的比重ρs2＝m3/(m3+m4-m5)；
5.3则蜡和干土的总体积V2＝m2/ρs2；
5.4已知蜡的比重ρn＝0.92，则蜡的体积V3＝(m3-m2)/ρn；
5.5孔隙砂的总体积V1＝V2-V3；
步骤六、计算得到试样中颗粒与颗粒之间的体积Vz＝V-V1；
步骤七、含孔隙砂试样全部内孔隙体积Vk＝V1-Vs，包括封闭内孔隙Vi和表面不规则敞口孔隙Vo；
步骤八、求试样封闭内孔隙Vi，步骤如下：
8.1量筒中称取一定体积的煤油、汽油或酒精溶液，读取溶液体积V4；
8.2把该干试样放入溶液中并确保其全部浸入溶液中，读取此时的液面刻度V5；
8.3计算得试样封闭内孔隙体积Vi＝V5-V4-Vs；
步骤九、计算得含孔隙砂 表面不规则敞口孔隙体积Vo＝Vk-Vi，
最后，运用孔隙比公式e＝Vz/Vs，得出其孔隙比e。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113149537B (zh) * 2021-05-28 2022-05-17 浙江大学 超重力条件下特性可定量控制的人工城市固废制备方法
CN115479881B (zh) * 2022-10-25 2024-02-02 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 一种测量砂卵砾石地层孔隙比的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU918430A1 (ru) * 1980-06-17 1982-04-07 Институт Геотехнической Механики Ан Усср Способ определени пористости образцов горных пород
CN101893542A (zh) * 2010-08-23 2010-11-24 中山大学 一种多孔介质材料孔隙度量测的实验室测试设备
CN102323178A (zh) * 2011-08-04 2012-01-18 河海大学 土体物理性质指标测量方法及其测量装置
CN102901695A (zh) * 2011-07-26 2013-01-30 中国石油化工股份有限公司 一种岩样孔隙度测定方法
CN104655826A (zh) * 2014-11-24 2015-05-27 中国石油天然气股份有限公司 一种检测致密储层吸附态原油的吸附参数的方法及装置
US9429506B2 (en) * 2013-09-06 2016-08-30 Korea Institute Of Geoscience And Mineral Resources Apparatus and method of measuring effective porosity using radon

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU918430A1 (ru) * 1980-06-17 1982-04-07 Институт Геотехнической Механики Ан Усср Способ определени пористости образцов горных пород
CN101893542A (zh) * 2010-08-23 2010-11-24 中山大学 一种多孔介质材料孔隙度量测的实验室测试设备
CN102901695A (zh) * 2011-07-26 2013-01-30 中国石油化工股份有限公司 一种岩样孔隙度测定方法
CN102323178A (zh) * 2011-08-04 2012-01-18 河海大学 土体物理性质指标测量方法及其测量装置
US9429506B2 (en) * 2013-09-06 2016-08-30 Korea Institute Of Geoscience And Mineral Resources Apparatus and method of measuring effective porosity using radon
CN104655826A (zh) * 2014-11-24 2015-05-27 中国石油天然气股份有限公司 一种检测致密储层吸附态原油的吸附参数的方法及装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Modeling of Minimum Void Ratio for Granular Soil with;Ching S. Chang 等;《Journal of Engineering》;20170418;第60卷(第6期);第04017060-1-04017060-12页 *
粘性土的孔隙比与孔隙率计算方法探讨;明福林;《东北水利水电》;19931031(第5期);第31-32页 *
马尔代夫珊瑚砂孔隙比试验研究及无核密度仪应用初探;王笃礼 等;《岩土工程技术》;20191031;第33卷(第5期);第259-263页 *

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