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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
中华人民共和国国家标准
GB/T 9966.3—2020
代替GB/T 9966.3—2001
天然石材试验方法
第3部分：吸水率、体积密度、
真密度、真气孔率试验
Test methods for natural stone—
Part 3：Determination of water absorption，bulk density，true
density and true porosity
2020-03-06发布 2021-02-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布
前言
GB/T 9966《天然石材试验方法》共分为18个部分：
——第1部分：干燥、水饱和、冻融循环后压缩强度试验；
——第2部分：干燥、水饱和、冻融循环后弯曲强度试验；
——第3部分：吸水率、体积密度、真密度、真气孔率试验；
——第4部分：耐磨性试验；
——第5部分：硬度试验；
——第6部分：耐酸性试验；
——第7部分：石材挂件组合单元挂装强度试验；
——第8部分：用均匀静态压差检测石材挂装系统结构强度试验；
——第9部分：(通过测量共振基本频率)测定动力弹性模数；
——第10部分：挂件组合单元抗震性能的测定；
——第11部分：激冷激热加速老化强度测定；
——第12部分：静态弹性模数的测定；
——第13部分：毛细吸水系数的测定；
——第14部分：耐断裂能量的测定；
——第15部分：耐盐雾老化强度测定；
——第16部分：线性热膨胀系数的测定；
——第17部分：盐结晶强度的测定；
——第18部分：岩相分析。
本部分为GB/T 9966的第3部分。
本部分按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。
本部分代替GB/T 9966.3—2001《天然饰面石材试验方法 第3部分：体积密度、真密度、真气孔率、吸水率试验方法》。本部分与GB/T 9966.3—2001相比，除编辑性修改外，主要技术变化如下：
——增加了规范性引用文件(见第2章)；
——增加了真密度、真气孔率的术语和定义(见第3章)；
——修改了烘箱温度范围(见4.1，2001年版的2.1)；
——增加特殊试样规格内容(见5.1.1)；
——修改了试样烘干温度、时间和恒重试验方法(见6.1.1、6.2.1，2001年版的4.1.1、4.2.1)；
——修改了测试精度(见6.1、6.2，2001年版的4.1、4.2)；
——修改了水饱和试验的操作过程(见6.1.2，2001年版的4.1.2)；
——修改了水中质量测量操作过程，增加了电子天平测量内容、图示和注释(见6.1.3，2001年版的4.1.3)：
——增加了试验报告的部分内容(见第8章，2001年版的第6章)。
本部分由中国建筑材料联合会提出。
本部分由全国石材标准化技术委员会(SAC/TC 460)归口。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
——GB/T 9966.3—1988、GB/T 9966.3—2001。
天然石材试验方法
第3部分：吸水率、体积密度、
真密度、真气孔率试验
1 范围
GB/T 9966的本部分规定了天然石材吸水率、体积密度、真密度、真气孔率试验的术语和定义、仪器设备、试样、试验步骤、试验结果和试验报告。
本部分适用于天然石材吸水率、体积密度、真密度、真气孔率的测定。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 13890 天然石材术语
GB/T 17670 天然石材统一编号
3 术语和定义
GB/T 13890界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
真密度 true density
排除石材中包含的开放气孔和闭合气孔的影响，反映岩石真实的密度。
3.2
真气孔率 true porosity
石材中包含的闭合气孔所占的体积百分比。
4 仪器设备
4.1 鼓风干燥箱：温度可控制在65℃±5℃范围内。
4.2 天平：最大称量1000g，精度10mg；最大称量200g，精度1mg。
4.3 水箱：底面平整，且带有玻璃棒作为试样支撑。
4.4 金属网篮：可满足各种规格试样要求，具足够的刚性。
4.5 比重瓶：容积25mL～30mL。
4.6 标准筛：63μm。
4.7 干燥器。
5 试样
5.1 吸水率和体积密度
5.1.1 试样为边长50mm的正方体或直径、高度均为50mm的圆柱体，尺寸偏差±0.5mm，每组五块。特殊要求时可选用其他规则形状的试样，外形几何体积应不小于60cm3，其表面积与体积之比应在0.08mm-1～0.20mm-1范围内。
5.1.2 试样应从具有代表性部位截取，不应带有裂纹等缺陷。
5.1.3 试样表面应平滑，粗糙面应打磨平整。
5.2 真密度和真气孔率
取洁净样品约1000g，将其破碎成小于5mm的颗粒；以四分法缩分，取一份研磨至可通过63μm标准筛的粉状样品，取150g作为试样。
6 试验步骤
6.1 吸水率和体积密度
6.1.1 将试样置于65℃±5℃的鼓风干燥箱内干燥48h至恒重，即在干燥46h、47h、48h时分别称量试样的质量，质量保持恒定时表明达到恒重，否则继续干燥，直至出现3次恒定的质量。放入干燥器中冷却至室温，然后称其质量(m0)，精确至0.01g。
6.1.2 将试样置于水箱中的玻璃棒支撑上，试样间隔应不小于15mm。加入去离子水或蒸馏水(20℃±2℃)到试样高度的一半，静置1h；然后继续加水到试样高度的四分之三，再静置1h；继续加满水，水面应超过试样高度25mm±5mm。试样在水中浸泡48h±2h后同时取出，包裹于湿毛巾内，用拧干的湿毛巾擦去试样表面水分，立即称其质量(m1)，精确至0.01g。
6.1.3 立即将水饱和的试样置于金属网篮中并将网篮与试样一起浸入20℃±2℃的去离子水或蒸馏水中，小心除去附着在网篮和试样上的气泡，称试样和网篮在水中总质量，精确至0.01g。单独称量网篮在相同深度的水中质量，精确至0.01g。当天平允许时可直接测量出这两次测量的差值(m2)，结果精确至0.01g。称量装置见图1或图2。
注：称量采用电子天平时，如图2所示，在网篮处于相同深度的水中时将天平置零，可直接测量试样在水中质量(m2)。
说明：
1——网篮；
2——烧杯；
3——试样；
4——支架。
图1 天平称量示意图
说明：
1——天平支架；
2——水杯；
3——电子天平；
4——天平挂钩；
5——悬挂线；
6——水平面；
7——栅栏；
8——试样；
9——网篮底；
10——水杯支架；
11——平台。
图2 电子天平称量示意图
6.2 真密度、真气孔率
6.2.1 将150g粉状试样装入称量瓶中，放入65℃±5℃的鼓风干燥箱内干燥48h至恒重，即在干燥46h、47h、48h时分别称量试样的质量，质量保持恒定时表明达到恒重，否则继续干燥，直至出现3次恒定的质量。取出放入干燥器中冷却至室温。
6.2.2 称取干燥粉状试样三份(m′0)，每份约10g，精确至0.001g。每份粉状试样分别装入洁净的比重瓶中。
6.2.3 向比重瓶内注入蒸馏水或去离子水，其体积不超过比重瓶容积的一半。将比重瓶放入水浴中煮沸10min～15min或将比重瓶放入真空干燥器内30min。
6.2.4 擦干比重瓶并使其冷却至室温后，向其中再次注入蒸馏水或去离子水至比重瓶口下2mm～3mm，在液面做标记。称其质量(m′1)，精确至0.001g。
6.2.5 清空比重瓶并将其冲洗干净，重新用蒸馏水或去离子水装满至标记处并称其质量(m′2)，精确至0.001g。
7 试验结果
7.1 吸水率
吸水率按式(1)计算：
(1)
式中：
wa——吸水率，以％表示；
m1——水饱和试样在空气中的质量，单位为克(g)；
m0——干燥试样在空气中的质量，单位为克(g)。
7.2 体积密度
体积密度按式(2)计算：
(2)
式中：
ρb——体积密度，单位为克每立方厘米(g/cm3)；
m2——水饱和试样在水中的质量，单位为克(g)；
ρw——室温下去离子水或蒸馏水的密度，单位为克每立方厘米(g/cm3)。
7.3 真密度
真密度按式(3)计算：
(3)
式中：
ρt——真密度，单位为克每立方厘米(g/cm3)；
m′0——干燥粉状试样在空气中的质量，单位为克(g)；
m′2——盛有相同体积的蒸馏水或去离子水的比重瓶在空气中的质量，单位为克(g)；
m′1——盛有粉状试样和蒸馏水或去离子水的比重瓶在空气中的质量，单位为克(g)。
7.4 真气孔率
真气孔率按式(4)计算：
(4)
式中：
p——真气孔率，以％表示。
7.5 结果
计算每组试样吸水率、体积密度、真密度、真气孔率的算术平均值作为试验结果。体积密度、真密度取三位有效数字；真气孔率、吸水率取两位有效数字。
8 试验报告
试验报告应至少包含以下信息：
a) 按GB/T 17670规定的石材的商业名称；
b) 试样数量、规格尺寸，表面处理状况(根据测试需要)；
c) 测定实验室的名称、地址，如果试验进行的地点不是测试实验室则应注明试验进行的地点；
d) 试样处理过程；
e) 试验遵循的标准编号(GB/T 9966.3-2020)；
f) 每个试样的吸水率、体积密度、真密度和真气孔率；
g) 每组试样吸水率、体积密度、真密度和真气孔率的平均值；
h) 标准差，修约到两位有效数字。
参考文献
[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
