DZ∕T 0276.16-2015 巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗規(guī)程 第16部分：巖石體積電阻率和表面電阻率試驗（正式版）

中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標準代替DY-94巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗規(guī)程第16部分：巖石體積電阻率和表面電阻率試驗Part16:Testfordeterminingthevol中華人民共和國國土資源部發(fā)布IDZ/T0276《巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗規(guī)程》分為31個部分：——第1部分：總則及一般規(guī)定；——第2部分：巖石含水率試驗；——第3部分：巖石顆粒密度試驗；——第4部分：巖石密度試驗；——第5部分：巖石吸水性試驗；——第7部分：巖石光澤度試驗；——第8部分：巖石抗凍試驗；——第9部分：巖石耐崩解試驗；——第10部分：巖石膨脹性試驗；——第11部分：巖石溶蝕試驗；——第12部分：巖石耐酸度和耐堿度試驗；——第13部分：巖石比熱試驗；——第14部分：巖石熱導(dǎo)率試驗；——第15部分：巖石擊穿電壓和擊穿強度試驗；——第16部分：巖石體積電阻率和表面電阻率試驗；——第17部分：巖石放射性比活度試驗；——第19部分：巖石單軸壓縮變形試驗；——第20部分：巖石三軸壓縮強度試驗；——第21部分：巖石抗拉強度試驗；——第22部分：巖石抗折強度試驗；——第23部分：巖石點荷載強度試驗；——第24部分：巖石聲波速度測試；——第25部分：巖石抗剪強度試驗；——第26部分：巖體變形試驗(承壓板法);——第27部分：巖體變形試驗(鉆孔變形法);——第28部分：巖體強度試驗(直剪試驗);——第29部分：巖體強度試驗(承壓板法);——第30部分：巖體錨桿載荷試驗；——第31部分：巖體聲波速度測試。本部分為DZ/T0276的第16部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分代替DY-94《巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗規(guī)程12.體積電阻率和表面電阻率試驗》。本部分與——增加了干燥箱的溫控范圍；Ⅱ——增加了游標卡尺及其測量量程；——修改了測定檢流計動力常數(shù)時，檢流計偏轉(zhuǎn)數(shù)和分流器分流系數(shù)的表示符號；——修改了巖石體積電阻率和表面電阻率試驗記錄表。本部分由中華人民共和國國土資源部提出。本部分由全國國土資源標準化技術(shù)委員會(SAC/TC93)歸口。本部分起草單位：湖北省地質(zhì)實驗研究所。本部分所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：——DY-86;——DY-94。1巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗規(guī)程第16部分：巖石體積電阻率和表面電阻率試驗DZ/T0276的本部分規(guī)定了檢流計直接偏轉(zhuǎn)法和高阻計法測定巖石體積電阻率和表面電阻率。本部分適用于巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗中的巖石體積電阻率和表面電阻率試驗。2術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。體積電阻率volumeresistivity巖石試樣體積電流方向上的直流電場強度與該處電流密度之比，以歐姆厘米(Ω·cm)表示。表面電阻率surfaceresistivity巖石試樣表面電流方向上的直流電場強度與單位長度的表面?zhèn)鲗?dǎo)電流之比，以歐姆(Ω)表示。具有一定形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)的與被測巖石試樣相接觸的導(dǎo)體。檢流計動力常數(shù)galvanometerpowerconstant當(dāng)檢流計的反射鏡與測量標尺相距1m時標尺有1mm的偏轉(zhuǎn)所需的電流值。3檢流計直接偏轉(zhuǎn)法檢流計直接偏轉(zhuǎn)法是依據(jù)歐姆定律，采用靈敏電流計，先測得檢流計動力常數(shù)，再根據(jù)電極和試樣尺寸、檢流計讀數(shù)及分流系數(shù)，計算出巖石試樣的體積電阻率和表面電阻率。3.2儀器設(shè)備3.2.1檢流計：靈敏度不低于10-10A/min。3.2.2電極：電極材料要用黃銅、不銹鋼或其他導(dǎo)電良好的金屬材料及導(dǎo)電橡膠等；金屬電極工作面的光潔度要求達到7級以上；與試樣的接觸壓力為10kPa,其尺寸如下：a)測量電極：直徑為50mm;b)高壓電極：直徑大于150mm或面積大于150mm×150mm;c)保護電極：環(huán)狀(形)內(nèi)徑為54mm±0.1mm,外徑為58mm,高為10mm。23.2.5干燥箱：溫度可控制在105℃~110℃范圍內(nèi)。3.2.6恒溫恒濕箱：濕度可控制在65%±5%范圍內(nèi)。3.2.7游標卡尺：量程為15cm,精度為0.02mm。3.2.8秒表。3.2.9箔狀輔助電極(如圖1所示)及粘接劑。圖輔助電極3.3.1每組試驗試樣的數(shù)量不少于3塊，試樣規(guī)格為100mm×100mm×7mm。3.3.2試樣上下兩面應(yīng)平行、平整；試驗面鏡向光澤度大于30。3.3.3試驗面不應(yīng)有坑窩、砂眼和裂紋等缺陷。3.3.4用清水洗凈試樣表面。將試樣放入干燥箱中，在105-℃~110-℃溫度下烘千至恒重。取出試樣，放入相對濕度為65%的恒溫恒濕箱內(nèi)待用。3.4試驗步驟3.4.1準備工作3.4.1.1用游標卡尺測量試樣厚度!3.4.1.2輔助電極的粘貼：將高壓、測量用的兩個圓形輔助電極同心地貼在試樣的兩側(cè)，將環(huán)形保護電極同心地貼在測量電極周圍，其間距為2mm。在粘貼時，應(yīng)輕輕地用棉花擦拭，不允許輔助電極上有3.4.1.3將貼好輔助電極的試樣置于溫度為20℃±5℃,濕度為65%±5%的恒溫恒濕箱處理24h。3.4.2測量電路連接測量電路連接見圖2。3K?——轉(zhuǎn)換開關(guān)V重流申壓表(0-500V-1000V);R?——保護電阻(10?2);3.4.3儀器漏電檢查先將a、b、斷路合上K?,將電壓調(diào)至100-V,K?置于1,分流計置于0.0001,然后合上Kg,并將N逐級調(diào)至分流比為1的位置。此時，如檢流計在1min內(nèi)無偏轉(zhuǎn)，說明試驗裝置無漏電現(xiàn)象。3.4.4檢流計動力常數(shù)Ca的測定3.4.4.1按圖2將a、b短接將K?置于任意位置，將電壓調(diào)至100√。3.4.4.2將轉(zhuǎn)換開關(guān)K?置于1,分流器N放在0.0001位置上；合上K3,逐級旋動分流器N,直到檢流計偏轉(zhuǎn)，在距標尺1m處讀出數(shù)為止，記下讀數(shù)和分流器的分流系數(shù)。3.4.4.3改變K?位置，重新記下檢流計反方向的讀數(shù)和分流系數(shù)。3.4.4.4打開K?,將K?置于2;打開K?,關(guān)閉電源。3.4.5試樣測試3.4.5.1按圖3放置試樣，接好電極。4圖3電阻率測試裝置示意圖3.4.5.2將轉(zhuǎn)換開關(guān)K?置于任意方向，將電壓調(diào)至500V或1000V。3.4.5.3將轉(zhuǎn)換開關(guān)K?置于1,分流器N置于0.0001位置上，合上K?;逐級旋動分流器N,直至在1m處的標尺上能夠讀出讀數(shù)和分流器的分流系數(shù)。試驗過程記錄內(nèi)容和格式見附錄A。3.5試驗結(jié)果整理巖石的體積電阻率按式(1)計算，表面電阻率按式(2)計算，計算結(jié)果以2位有效數(shù)字乘以10的n次方表示，取絕對偏差不大于10的3次試驗結(jié)果的平均值報出。 p、——體積電阻率，單位為歐姆厘米(Ω·ps——表面電阻率，單位為歐姆(2)5A——測量電極的有效面積，單位為平方厘米(cm2);C?——檢流計動力常數(shù)；D——保護電極內(nèi)徑，單位為厘米(cm);n?——測量檢流計動力常數(shù)時，分流器的分流系數(shù)；g保護電極與測量電極間距4高阻計法高阻計法采用直流放大器，對巖石試樣的微弱電流經(jīng)過放大后，推根據(jù)電極和試樣尺寸，計算出巖石試樣的體積電阻率和表面電阻率。4.2儀器設(shè)備4.2.1高阻計：選用最高可測Rx=10!”Ω~101°Ω的超高高阻計。4.2.2其他儀器設(shè)備同檢流計直接偏轉(zhuǎn)法。試樣規(guī)格和制備同檢流計直接偏轉(zhuǎn)法。4.4試驗步驟4.4.1將試樣按圖3放置，并接好電極。4.4.2將電壓選擇開關(guān)置于500V或1000V,調(diào)整儀器，使儀表指示零位；將倍率開關(guān)放在最低一檔。4.4.3轉(zhuǎn)動倍率開關(guān)，直至儀表指針能讀出清楚的讀數(shù)，并于1min后記錄讀數(shù)及倍率。4.4.6試驗過程記錄內(nèi)容和格式見附錄A。4.5試驗結(jié)果整理巖石的體積電阻率按式(5)計算，表面電阻率按式(6)計算，計算結(jié)果以2位有效數(shù)字乘以10的n次方表示，取絕對偏差不大于10的3次試驗結(jié)果的平均值報出。 (5) (6)R(sx=K·a·n' (7)6式中：p、——體積電阻率，單位為歐姆厘米(Ω·cm);p?！砻骐娮杪剩瑔挝粸闅W姆(Ω);R——體積電阻，單位為歐姆(Ω);Rx——表面電阻，單位為歐姆(Ω);h——試樣的厚度，單位為厘米(cm);D——保護電極內(nèi)徑，單位為厘米(cm);d——測量電極直徑，單位為厘米(cm);K——與電壓及儀器靈敏度有關(guān)的常數(shù)；a——儀表指針兩次讀數(shù)的平均值，單位為毫米(mm);(規(guī)范性附錄)巖石體積電阻率和表面電阻率試驗表A