DZ∕T 0276.16-2015 巖石物理力學性質試驗規(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礦產(chǎn)行業(yè)標準代替DY-94巖石物理力學性質試驗規(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《巖石物理力學性質試驗規(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《巖石物理力學性質試驗規(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委員會(SAC/TC93)歸口。本部分起草單位：湖北省地質實驗研究所。本部分所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：——DY-86;——DY-94。1巖石物理力學性質試驗規(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性質試驗中的巖石體積電阻率和表面電阻率試驗。2術語和定義下列術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щ娏髦龋詺W姆(Ω)表示。具有一定形狀、尺寸和結構的與被測巖石試樣相接觸的導體。檢流計動力常數(shù)galvanometerpowerconstant當檢流計的反射鏡與測量標尺相距1m時標尺有1mm的偏轉所需的電流值。3檢流計直接偏轉法檢流計直接偏轉法是依據(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、不銹鋼或其他導電良好的金屬材料及導電橡膠等；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。3.2.6恒溫恒濕箱：濕度可控制在65%±5%范圍內。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試樣上下兩面應平行、平整；試驗面鏡向光澤度大于30。3.3.3試驗面不應有坑窩、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，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?——轉換開關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逐級調至分流比為1的位置。此時，如檢流計在1min內無偏轉，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，將電壓調至100√。3.4.4.2將轉換開關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，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將轉換開關K?置于任意方向，將電壓調至500V或1000V。3.4.5.3將轉換開關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)。試驗過程記錄內容和格式見附錄A。3.5試驗結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其他儀器設備同檢流計直接偏轉法。試樣規(guī)格和制備同檢流計直接偏轉法。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將電壓選擇開關置于500V或1000V,調整儀器，使儀表指示零位；將倍率開關放在最低一檔。4.4.3轉動倍率開關，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試驗過程記錄內容和格式見附錄A。4.5試驗結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。——表面電阻率，單位為歐姆(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