在裂缝修复研究的背景下，高精度烘箱作为一个关键的标准化工具，用于将砂岩圆柱试样在 80°C 下连续烘干 24 小时。这种严格的热处理用于彻底排出岩石多孔内部的残留水分。通过这样做，它消除了初始水分含量的可变性，这是实验误差的一个重要来源，否则可能会影响修复材料性能的相关数据。
此干燥阶段的核心目的是建立一个均匀、无水分的实验基线，确保后续对硅酸钠浆液渗透和固化的观察仅受材料性能影响，而不受预先存在的水饱和度影响。
去除水分的关键作用
要理解烘箱的作用，就必须理解砂岩的可变性。
消除自然变量
砂岩天然多孔，根据其储存和历史，会保留不同量的水分。
在没有干预的情况下，两个外观相同的圆柱体可能含有截然不同的水量。高精度烘箱对样品进行标准化，使每个试样都达到完全相同的“干燥”状态。
保护实验基线
科学的严谨性要求一个一致的起点。
通过在 80°C 下烘干样品，研究人员消除了初始水分含量变化的“噪音”。这确保了在实验后期观察到的任何差异都归因于修复变量，而不是岩石的初始条件。
对修复材料监测的影响
此准备工作的具体目标是促进使用硅酸钠浆液进行裂缝修复的准确研究。
阐明浆液渗透
裂缝中的残留水会阻塞或稀释修复浆液。
通过彻底干燥试样，烘箱确保硅酸钠浆液遇到可预测的环境。这使得能够精确监测浆液渗透岩石裂缝的程度。
确保准确的固化数据
水分含量直接影响化学浆液的固化和硬化方式。
如果岩石含有未知量的水，硅酸钠的固化时间和强度将不可预测地变化。24 小时的烘干周期消除了这种干扰，使研究人员能够准确评估浆液的固化特性。
理解操作权衡
虽然烘箱至关重要，但必须严格遵守操作参数，以避免损害样品。
温度选择的权衡
该规程特别要求 80°C。此温度足以有效蒸发水分，但必须精确控制。
如果温度过低，水分会残留在圆柱体的深处。如果由于低精度设备导致温度显著波动，则不同样品之间的干燥会不均匀。
持续时间的重要性
24 小时的持续时间并非随意设定；它代表了效率和彻底性之间的权衡。
缩短此周期有风险，即使表面看起来干燥，仍可能在圆柱体中心留下水分（芯部水分）。高精度烘箱必须在全天保持稳定，以确保有效数据所需的“深度干燥”。
确保实验成功
为了最大程度地提高裂缝修复研究的可靠性，请考虑此步骤的以下应用：
- 如果您的主要重点是实验可重复性：严格遵守24 小时持续时间，因为匆忙完成此步骤会引入隐藏变量，使您的结果无法复制。
- 如果您的主要重点是材料表征：验证烘箱在 80°C 下的温度稳定性，确保您观察到的硅酸钠行为是对岩石结构的反应，而不是对残留水分的反应。
最终，高精度烘箱不仅仅是在干燥岩石；它是在将您的整个实验校准到零点。
摘要表：
| 参数 | 规格 | 在研究中的目的 |
|---|---|---|
| 温度 | 80°C | 蒸发水分而不损坏岩石结构 |
| 持续时间 | 24 小时 | 确保完全排出岩心/内部水分 |
| 功能 | 标准化 | 消除初始水分含量作为变量 |
| 研究目标 | 裂缝修复 | 验证硅酸钠渗透和固化 |
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参考文献
- Ruoxu Zhao, Nianbing Zhong. In situ continuous decoding of temperature humidity and micro strain during sandstone fracture hole restoration. DOI: 10.1038/s40494-025-01722-x
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
