Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative.
GB/T 9966 consists of the following 18 parts under the general title Test methods for natural stone:
——Part 1: Dry, wet and after freezing test methods for compressive strength;
——Part 2: Determination of dry, wet and after freezing flexural strength;
——Part 3: Determination of water absorption, bulk density, true density and true porosity;
——Part 4: Determination of abrasion resistance;
——Part 5: Determination of hardness;
——Part 6: Determination of acid resistance;
——Part 7: Determination of strength for individual stone anchorages;
——Part 8: Test method for structural performance of dimension stone cladding systems by uniform static pressure difference;
——Part 9: Determination of the dynamic modulus of elasticity by measuring the fundamental resonance frequency;
——Part 10: Determination of resistance to shaking for individual stone anchoragest;
——Part 11: Determination of resistance to ageing by cold and thermal shock;
——Part 12: Determination of static elastic modulus;
——Part 13: Determination of water absorption coefficient by capillarity;
——Part 14: Determination of rupture energy;
——Part 15: Determination of resistance ageing by salt mist;
——Part 16: Determination of linear thermal expansion coefficient;
——Part 17: Determination of resistance to salt crystallization;
——Part 18: Petrographic examination.
This is Part 3 of GB/T 9966.
This part is developed in accordance with the rules given in GB/T 1.1-2009.
This part replaces GB/T 9966.3-2001 Test methods for natural stone—Part 3: Determination of water absorption, bulk density, true density and true porosity. In addition to editorial changes, the following main technical changes have been made with respect to GB/T 9966.3-2001:
——the “Normative references” is added (see Clause 2);
——the terms and definitions for true density and true porosity are added (see Clause 3);
——The oven temperature range is modified (see 4.1; 2.1 of Edition 2001);
——The specification contents of special specimens are added (see 5.1.1);
——The test methods for drying temperature, time and constant weight of specimens are modified (see 6.1.1, 6.2.1; 4.1.1 and 4.2.1 of Edition 2001);
——The test accuracy is modified (see 6.1, 6.2; 4.1 and 4.2 of Edition 2001);
——The operation process of water saturation test is modified (see 6.1.2; 4.1.2 of Edition 2001);
——The operation process of underwater quality measurement is modified, and the measurement contents, illustrations and notes of electronic balance are added (see 6.1.3; 4.1.3 of Edition 2001);
——Some contents of test report are added (see Clause 8; Clause 6 of Edition 2001).
This part was proposed by China Building Materials Federation.
This part is under the jurisdiction of SAC/TC 460 the National Technical Committee on Stone of Standardization Administration of China.
The previous editions of this part are as follows:
——GB/T 9966.3-1988 and GB/T 9966.3-2001.
Test methods for natural stone—
Part 3: Determination of water absorption, bulk density, true density and true porosity
1 Scope
This part of GB/T 9966 specifies the terms and definitions, apparatuses, specimens, test procedures, test results and test reports of the natural stone water absorption, bulk density, true density and true porosity test.
This part is applicable to the determination of water absorption, bulk density, true density and true porosity of natural stone.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this standard. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition (including any amendments) applies.
GB/T 13890 Terms for natural stone
GB/T 17670 Unified catalogue for natural stone
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in GB/T 13890 and the following apply.
3.1
true density
value reflecting the true density of rock not considering the influence of open pores and closed pores contained in stone
3.2
true porosity
volume percentage of closed pores contained in stone
4 Apparatuses
4.1 Air drying oven: the temperature may be controlled at 65°C± 5°C.
4.2 Balance: with the accuracy of 10mg for the maximum weighing of 1,000g;with the accuracy of 1mg for the maximum weighing of 2,000g.
4.3 Water tank: the bottom surface is flat, with glass rods as specimen support.
4.4 Metal basket: it can meet the requirements of specimens of various specifications and has sufficient rigidity.
4.5 Pycnometer: the volume is 25mL-30mL.
4.6 Standard sieve: 63μm.
4.7 Dryer.
5 Specimens
5.1 Water absorption and bulk density
5.1.1 The specimen is a cube with a side length of 50mm or a cylinder with a diameter and height of 50mm, and the size deviation is ±0.5mm, with five pieces in each group. Other specimens with regular shapes may be selected if any special requirements. The geometric volume of the specimen shall not be less than 60cm3, and the ratio of surface area to volume shall be in the range of 0.08mm-1 - 0.20mm-1.
5.1.2 The specimens shall be taken from representative parts, without cracks and other defects.
5.1.3 The surface of the specimen shall be smooth, and the rough surface shall be polished.
5.2 True density and true porosity
Take about 1,000g of clean sample and crush it into particles less than 5mm; divide by quartering, take a powder sample that has been ground to pass the 63μm of standard sieve, and take 150g as the specimen.
Foreword i
1 Scope
2 Normative references
3 Terms and definitions
4 Apparatuses
5 Specimens
6 Test procedures
7 Test results
8 Test report
Bibliography
ICS 91.100.15
Q 21
GB
中華人民共和國國家標準
GB/T 9966.3—2020
代替GB/T 9966.3—2001
天然石材試驗方法
第3部分：吸水率、體積密度、
真密度、真氣孔率試驗
Test methods for natural stone—
Part 3：Determination of water absorption，bulk density，true
density and true porosity
2020-03-06發布 2021-02-01實施
國家市場監督管理總局
國家標準化管理委員會 發布
前言
GB/T 9966《天然石材試驗方法》共分為18個部分：
——第1部分：干燥、水飽和、凍融循環后壓縮強度試驗；
——第2部分：干燥、水飽和、凍融循環后彎曲強度試驗；
——第3部分：吸水率、體積密度、真密度、真氣孔率試驗；
——第4部分：耐磨性試驗；
——第5部分：硬度試驗；
——第6部分：耐酸性試驗；
——第7部分：石材掛件組合單元掛裝強度試驗；
——第8部分：用均勻靜態壓差檢測石材掛裝系統結構強度試驗；
——第9部分：(通過測量共振基本頻率)測定動力彈性模數；
——第10部分：掛件組合單元抗震性能的測定；
——第11部分：激冷激熱加速老化強度測定；
——第12部分：靜態彈性模數的測定；
——第13部分：毛細吸水系數的測定；
——第14部分：耐斷裂能量的測定；
——第15部分：耐鹽霧老化強度測定；
——第16部分：線性熱膨脹系數的測定；
——第17部分：鹽結晶強度的測定；
——第18部分：巖相分析。
本部分為GB/T 9966的第3部分。
本部分按照GB/T 1.1—2009給出的規則起草。
本部分代替GB/T 9966.3—2001《天然飾面石材試驗方法 第3部分：體積密度、真密度、真氣孔率、吸水率試驗方法》。本部分與GB/T 9966.3—2001相比，除編輯性修改外，主要技術變化如下：
——增加了規范性引用文件(見第2章)；
——增加了真密度、真氣孔率的術語和定義(見第3章)；
——修改了烘箱溫度范圍(見4.1，2001年版的2.1)；
——增加特殊試樣規格內容(見5.1.1)；
——修改了試樣烘干溫度、時間和恒重試驗方法(見6.1.1、6.2.1，2001年版的4.1.1、4.2.1)；
——修改了測試精度(見6.1、6.2，2001年版的4.1、4.2)；
——修改了水飽和試驗的操作過程(見6.1.2，2001年版的4.1.2)；
——修改了水中質量測量操作過程，增加了電子天平測量內容、圖示和注釋(見6.1.3，2001年版的4.1.3)：
——增加了試驗報告的部分內容(見第8章，2001年版的第6章)。
本部分由中國建筑材料聯合會提出。
本部分由全國石材標準化技術委員會(SAC/TC 460)歸口。
本部分所代替標準的歷次版本發布情況為：
——GB/T 9966.3—1988、GB/T 9966.3—2001。
天然石材試驗方法
第3部分：吸水率、體積密度、
真密度、真氣孔率試驗
1 范圍
GB/T 9966的本部分規定了天然石材吸水率、體積密度、真密度、真氣孔率試驗的術語和定義、儀器設備、試樣、試驗步驟、試驗結果和試驗報告。
本部分適用于天然石材吸水率、體積密度、真密度、真氣孔率的測定。
2 規范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T 13890 天然石材術語
GB/T 17670 天然石材統一編號
3 術語和定義
GB/T 13890界定的以及下列術語和定義適用于本文件。
3.1
真密度 true density
排除石材中包含的開放氣孔和閉合氣孔的影響，反映巖石真實的密度。
3.2
真氣孔率 true porosity
石材中包含的閉合氣孔所占的體積百分比。
4 儀器設備
4.1 鼓風干燥箱：溫度可控制在65℃±5℃范圍內。
4.2 天平：最大稱量1000g，精度10mg；最大稱量200g，精度1mg。
4.3 水箱：底面平整，且帶有玻璃棒作為試樣支撐。
4.4 金屬網籃：可滿足各種規格試樣要求，具足夠的剛性。
4.5 比重瓶：容積25mL～30mL。
4.6 標準篩：63μm。
4.7 干燥器。
5 試樣
5.1 吸水率和體積密度
5.1.1 試樣為邊長50mm的正方體或直徑、高度均為50mm的圓柱體，尺寸偏差±0.5mm，每組五塊。特殊要求時可選用其他規則形狀的試樣，外形幾何體積應不小于60cm3，其表面積與體積之比應在0.08mm-1～0.20mm-1范圍內。
5.1.2 試樣應從具有代表性部位截取，不應帶有裂紋等缺陷。
5.1.3 試樣表面應平滑，粗糙面應打磨平整。
5.2 真密度和真氣孔率
取潔凈樣品約1000g，將其破碎成小于5mm的顆粒；以四分法縮分，取一份研磨至可通過63μm標準篩的粉狀樣品，取150g作為試樣。
6 試驗步驟
6.1 吸水率和體積密度
6.1.1 將試樣置于65℃±5℃的鼓風干燥箱內干燥48h至恒重，即在干燥46h、47h、48h時分別稱量試樣的質量，質量保持恒定時表明達到恒重，否則繼續干燥，直至出現3次恒定的質量。放入干燥器中冷卻至室溫，然后稱其質量(m0)，精確至0.01g。
6.1.2 將試樣置于水箱中的玻璃棒支撐上，試樣間隔應不小于15mm。加入去離子水或蒸餾水(20℃±2℃)到試樣高度的一半，靜置1h；然后繼續加水到試樣高度的四分之三，再靜置1h；繼續加滿水，水面應超過試樣高度25mm±5mm。試樣在水中浸泡48h±2h后同時取出，包裹于濕毛巾內，用擰干的濕毛巾擦去試樣表面水分，立即稱其質量(m1)，精確至0.01g。
6.1.3 立即將水飽和的試樣置于金屬網籃中并將網籃與試樣一起浸入20℃±2℃的去離子水或蒸餾水中，小心除去附著在網籃和試樣上的氣泡，稱試樣和網籃在水中總質量，精確至0.01g。單獨稱量網籃在相同深度的水中質量，精確至0.01g。當天平允許時可直接測量出這兩次測量的差值(m2)，結果精確至0.01g。稱量裝置見圖1或圖2。
注：稱量采用電子天平時，如圖2所示，在網籃處于相同深度的水中時將天平置零，可直接測量試樣在水中質量(m2)。
說明：
1——網籃；
2——燒杯；
3——試樣；
4——支架。
圖1 天平稱量示意圖
說明：
1——天平支架；
2——水杯；
3——電子天平；
4——天平掛鉤；
5——懸掛線；
6——水平面；
7——柵欄；
8——試樣；
9——網籃底；
10——水杯支架；
11——平臺。
圖2 電子天平稱量示意圖
6.2 真密度、真氣孔率
6.2.1 將150g粉狀試樣裝入稱量瓶中，放入65℃±5℃的鼓風干燥箱內干燥48h至恒重，即在干燥46h、47h、48h時分別稱量試樣的質量，質量保持恒定時表明達到恒重，否則繼續干燥，直至出現3次恒定的質量。取出放入干燥器中冷卻至室溫。
6.2.2 稱取干燥粉狀試樣三份(m′0)，每份約10g，精確至0.001g。每份粉狀試樣分別裝入潔凈的比重瓶中。
6.2.3 向比重瓶內注入蒸餾水或去離子水，其體積不超過比重瓶容積的一半。將比重瓶放入水浴中煮沸10min～15min或將比重瓶放入真空干燥器內30min。
6.2.4 擦干比重瓶并使其冷卻至室溫后，向其中再次注入蒸餾水或去離子水至比重瓶口下2mm～3mm，在液面做標記。稱其質量(m′1)，精確至0.001g。
6.2.5 清空比重瓶并將其沖洗干凈，重新用蒸餾水或去離子水裝滿至標記處并稱其質量(m′2)，精確至0.001g。
7 試驗結果
7.1 吸水率
吸水率按式(1)計算：
(1)
式中：
wa——吸水率，以％表示；
m1——水飽和試樣在空氣中的質量，單位為克(g)；
m0——干燥試樣在空氣中的質量，單位為克(g)。
7.2 體積密度
體積密度按式(2)計算：
(2)
式中：
ρb——體積密度，單位為克每立方厘米(g/cm3)；
m2——水飽和試樣在水中的質量，單位為克(g)；
ρw——室溫下去離子水或蒸餾水的密度，單位為克每立方厘米(g/cm3)。
7.3 真密度
真密度按式(3)計算：
(3)
式中：
ρt——真密度，單位為克每立方厘米(g/cm3)；
m′0——干燥粉狀試樣在空氣中的質量，單位為克(g)；
m′2——盛有相同體積的蒸餾水或去離子水的比重瓶在空氣中的質量，單位為克(g)；
m′1——盛有粉狀試樣和蒸餾水或去離子水的比重瓶在空氣中的質量，單位為克(g)。
7.4 真氣孔率
真氣孔率按式(4)計算：
(4)
式中：
p——真氣孔率，以％表示。
7.5 結果
計算每組試樣吸水率、體積密度、真密度、真氣孔率的算術平均值作為試驗結果。體積密度、真密度取三位有效數字；真氣孔率、吸水率取兩位有效數字。
8 試驗報告
試驗報告應至少包含以下信息：
a) 按GB/T 17670規定的石材的商業名稱；
b) 試樣數量、規格尺寸，表面處理狀況(根據測試需要)；
c) 測定實驗室的名稱、地址，如果試驗進行的地點不是測試實驗室則應注明試驗進行的地點；
d) 試樣處理過程；
e) 試驗遵循的標準編號(GB/T 9966.3-2020)；
f) 每個試樣的吸水率、體積密度、真密度和真氣孔率；
g) 每組試樣吸水率、體積密度、真密度和真氣孔率的平均值；
h) 標準差，修約到兩位有效數字。
參考文獻
[1] ASTM C 97/C 97M-15 Standard test methods for absorption and bulk specific gravity of dimension stone
[2] EN 1936：2006 Natural stone test methods-Determination of real density and apparent density, and of total and open porosity
[3] EN 13755：2008 Natural stone test methods—Determination of water absorption at atmospheric pressure
