深度解析(2026)GBT 9966.13-2021天然石材试验方法 第13部分：毛细吸水系数的测定(2026年)深度解析

GB/T9966.13-2021天然石材试验方法第13部分：

毛细吸水系数的测定(2026年)深度解析目录一

、

为何毛细吸水系数是天然石材质量的“

隐形标尺”

？

专家视角解析标准制定的核心逻辑与行业价值二

、

标准修订背后有何深意？

从2021版与旧版差异看天然石材试验技术的迭代升级与趋势三

、

毛细吸水系数测定的“精准密码”是什么？

标准规定的试验原理与核心技术参数深度剖析

试验样品如何制备才能保证数据可靠？

标准要求的样品规格

、

处理流程与质量控制要点四

、

试验仪器设备有哪些“硬指标”？

标准限定的仪器性能

、

校准要求与选型指南五

、

试验操作如何做到“零误差”

？从样品处理到数据记录的全流程标准操作规范详解六

、

数据处理与结果评定有何“金标准”

？标准公式应用

、

误差分析与结果表述要点解读七

、

不同天然石材品种测定有何差异？

基于标准的石材分类试验适配性与注意事项八

、

实验室如何通过能力验证？

标准对试验环境

、人员资质与质量体系的要求解析九

、

标准在工程应用中如何落地？

从选材到验收的毛细吸水系数指标实操指导十

、

未来5年毛细吸水试验技术将如何发展？

基于标准的创新方向与行业应用前瞻一

、

为何毛细吸水系数是天然石材质量的“

隐形标尺”？

专家视角解析标准制定的核心逻辑与行业价值（一）

毛细吸水系数：

天然石材耐久性评价的核心指标揭秘天然石材的耐久性直接决定其工程使用寿命，

而毛细吸水系数是反映石材抗水渗透能力的关键指标

。

水分通过毛细作用侵入石材内部，

会引发冻融破坏

、

盐析泛碱等病害，

导致表面剥落

、

强度下降

。

本标准将其作为独立试验项目，

正是源于该指标对石材服役性能的决定性影响，

是连接石材微观结构与宏观质量的核心纽带

，

能精准预判石材在潮湿环境中的长期表现。（二

）标准制定的行业背景

：解决石材应用中的耐久性痛点随着天然石材在建筑外墙

、地面等领域的广泛应用，因吸水导致的工程质量问题频发

。

旧版试验方法存在精度不足

、操作不统一等缺陷，

导致不同实验室数据差异大，

无法为工程选材提供可靠依据

。

2021版标准的制定，

正是为解决行业痛点，

统一试验技术要求，

规范数据评价体系，

填补了此前毛细吸水试验缺乏精准标准的空白，

推动石材质量评价走向标准化。（三

）

专家视角

：标准的核心逻辑与技术架构设计思路从专家视角看，

标准以“科学性

、

实用性

、

统一性”

为核心逻辑，

构建了“原理-样品-仪器-操作-数据-应用”

的完整技术架构

。

先明确毛细吸水的物理原理，

再围绕试验全流程制定规范，

确保每个环节可追溯

、

可复现

。

同时结合不同石材品种特性，

兼顾通用性与特殊性，

既满足实验室精准测试需求，

又为工程现场应用提供指导

，

实现技术标准与行业实践的深度融合。（四）

标准的行业价值

：赋能石材产业高质量发展本标准的实施，

为石材生产企业提供了质量控制的统一依据，

助力企业提升产品竞争力；

为工程设计单位提供了选材的科学指标，

降低工程风险；

为质量检测机构提供了精准的试验方法，

保障检测结果权威性

。

同时，

推动行业从“经验判断”

向“数据驱动”转型，

加速石材产业与绿色建筑

、

智能建造等趋势的对接，

赋能产业高质量发展。二

、标准修订背后有何深意？

从2021版与旧版差异看天然石材试验技术的迭代升级与趋势（一）

新旧标准核心内容对比

：指标

、

方法与评价体系的变化2021版标准相较于旧版，

核心变化体现在三方面：

一是细化了毛细吸水系数的计算精度要求，

将结果保留位数从1位小数调整为2位，

提升数据准确性；

二是

增加了不同石材密度对应的样品尺寸要求，

解决了旧版对低密度石材适用性差的问题；

三是完善了试验环境控制指标，明确温度波动范围±2℃

、

湿度50%-70%，减少环境因素对结果的影响，

评价体系更具科学性。（二

）修订的核心驱动力

：行业技术进步与市场需求升级修订的核心驱动力源于两方面：

技术层面，

新型检测仪器的普及使高精度测试成为可能，旧版方法已无法发挥先进设备的性能优势；

市场层面，

绿色建筑对石材耐久性要求提升，

传统试验方法得出的粗放数据难以满足高端工程需求

。

此外，

国际贸易中对石材质量检测的互认需求，

也推动标准向国际先进水平靠拢，

实现试验数据的跨境认可。（三

）技术迭代亮点：

试验精准度与效率的双重提升策略技术迭代的核心亮点是“精准化+高效化”双重提升

。

精准化方面，

引入恒温水浴装置控制试验温度，

采用电子天平精确称重（精度0.01g）

，

减少系统误差；

高效化方面，

优化样品预处理流程，

将干燥时间从旧版的“恒重”简化为“规定温度下干燥至恒重的简化判断方法”

，

缩短试验周期

。

同时，明确数据记录的自动化要求，支持与实验室信息管理系统对接，

提升数据处理效率。（四）

从修订趋势看行业未来

：标准化与智能化的融合方向本次修订凸显了石材试验行业“标准化引领智能化”

的未来趋势

。标准中对仪器自动化

、

数据数字化的要求，

为智能检测设备的研发提供了技术依据

。

未来，

随着人工智能

、

物联网技术的融入，

毛细吸水试验将实现“样品自动处理-试验过程实时监控-数据智能分析-结果自动评定”

的全流程智能化，

而本标准的修订正是这一趋势的重要铺垫，

推动行业向高效

、精准

、

智能的方向发展。三

、

毛细吸水系数测定的“精准密码”是什么？

标准规定的试验原理与核心技术参数深度剖析（一）

毛细吸水的物理原理：

天然石材内部水分迁移的科学机制毛细吸水基于capillary

现象，

天然石材内部存在大量微米级孔隙，

形成复杂的毛细管网

。

当石材与水接触时，

水分子在表面张力和附着力作用下，

沿孔隙向上迁移，

形成毛细上升高度

。

毛细吸水系数即单位面积石材在单位时间内吸收水分的质量，

反映了石材孔隙结构的连通性

、

孔径分布等特性，

其大小与石材的孔隙率

、

孔隙半径呈正相关，

是石材微观结构的宏观体现。（二

）标准界定的核心概念：

毛细吸水系数的定义与计算逻辑标准明确毛细吸水系数（

C）定义为：

在规定条件下，

天然石材样品单位表面积在单位时间平方根内吸收水分的质量，

单位为kg/(m²

·s1/²)

。计算逻辑基于线性回归分析，

通过测定不同时间点样品的吸水量，以吸水量对时间平方根作图，

取线性阶段的斜率作为毛细吸水系数

。

该定义既符合毛细吸水的物理规律，

又确保了数据的可重复性和可比性。（三

）核心技术参数解读

：温度

、湿度对试验结果的影响机制标准规定的核心环境参数为温度（

20±2℃)

和湿度（50%-70%）

。

温度影响水分子运动速度和表面张力，

温度升高时，

水分子动能增加，

毛细吸水速度加快，系数偏大；

湿度过低会导致样品表面水分蒸发，

使称重结果偏小，

过高则会减缓吸水速率

。标准通过严格控制环境参数，

消除了温湿度波动对试验结果的干扰，确保不同实验室

、

不同时间的测试数据具有一致性。（四）

专家解析

：如何通过参数控制确保试验结果的准确性专家指出，

参数控制的关键在于“全流程把控”

。

除环境参数外，

还需控制样品的初始含水率

(

≤0.5%）

，

避免初始水分影响吸水速率；

控制水位高度（5±1mm）

，确保样品与水的接触面积恒定；

控制称重时间间隔（初始10min

内每2min

一次，

后续逐步延长）

，

捕捉毛细吸水的线性阶段

。

只有将各参数严格控制在标准范围内，

才能保证试验结果真实反映石材的毛细吸水性能。四

、

试验样品如何制备才能保证数据可靠？

标准要求的样品规格

、处理流程与质量控制要点（一）

样品选取原则

：如何从批量石材中选取代表性样品标准规定样品选取需遵循“

随机性+代表性”原则

。批量石材中，

按每50m³选取

1组样品，

每组3个，

从不同板材的不同部位截取，

避免选取有裂纹

、

缺角

、

色斑等缺陷的部位

。

对于异性石材，

需选取能代表主要使用区域的部位制备样品

。

选取过程需做好标识，

记录样品的产地

、

品种

、批次等信息，

确保样品可追溯，

为试验结果的代表性提供基础。（二

）标准样品规格

：不同石材品种的样品尺寸要求详解标准根据石材密度分为两类规格：

高密度石材（密度＞2.6g/cm³)

采用100mm×100mm×20mm

的长方体样品；

低密度石材（密度≤2.6g/cm³)采用100mm×100mm×15mm

的样品，

确保样品体积与质量比例合理

。样品的平行度误差≤0.1mm，

垂直度误差≤0.2mm，

表面粗糙度Ra≤1.6

μm，

通过精准尺寸控制保证样品与水的接触面积一致，

减少形状误差对结果的影响。（三

）样品预处理流程：

干燥

、

密封等关键步骤的操作规范预处理核心流程为“

干燥-密封-再次干燥”

。

先将样品放入105±5℃烘箱中干燥至恒重（两次称重差值≤0.01g）

，

冷却至室温；

再用石蜡密封样品的四个侧面和一个底面，

仅保留上表面和底面的一个小区域与水接触（确保接触面积恒定）

；

最后将密封后的样品再次干燥至恒重，

去除密封过程中可能吸附的水分，

确保样品初始状态一致。（四）

样品质量控制要点

：避免制备过程中引入误差的关键措施质量控制要点包括：

切割时采用金刚石锯片，

避免产生高温导致石材内部结构破坏；

密封时确保石蜡均匀覆盖，

无气泡

、

无漏封，

防止水分从非规定面渗入；

冷却过程需在干燥器中进行，

避免样品吸收空气中的水分；

每个样品制备完成后需检查尺寸和密封质量，

不合格样品需重新制备

。

同时，

做好制备过程记录，

为试验结果的溯源提供依据。五

、

试验仪器设备有哪些“硬指标”？标准限定的仪器性能

、校准要求与选型指南（一）

核心仪器清单：

毛细吸水试验所需仪器的种类与功能核心仪器包括：

电子天平（量程0-500g，

精度0.01g）

，

用于精确称量样品吸水量；

恒温水浴箱（控温范围0-100℃,精度±0.5℃),控制试验温度；

烘箱（控温范围50-200℃,精度±5℃),用于样品干燥；

密封设备（石蜡融化炉

、

刷子等）

，

用于样品密封；

卡尺（精度0.01mm）

，

用于样品尺寸测量；

试验水槽（深度≥20mm，

材质耐腐蚀）

，

提供恒定水位环境。（二

）仪器性能“硬指标”

：标准对仪器精度与稳定性的强制要求标准对仪器性能的强制要求集中在精度和稳定性

。

电子天平除精度0.01g

外，

需具备去皮功能，

重复性误差≤0.02g；

恒温水浴箱的温度波动≤±0.5℃,

确保试验过程中水温恒定；

烘箱的温度均匀性≤±5℃,避免样品干燥不均；

卡尺的示值误差≤0.02mm，

保证尺寸测量精准

。

这些“硬指标”是确保试验数据可靠的基础，

仪器性能不达标会直接导致试验结果失真。（三

）仪器校准要求

：定期校准的周期

、

方法与合格判定标准标准规定仪器需定期校准：

电子天平每年校准一次，

采用标准砝码进行校准，

在不同量程点的误差需≤±0.01g；

恒温水浴箱每半年校准一次，

用标准温度计测量不同位置水温，

误差≤±0.5℃；

烘箱每半年校准一次，

用标准温度传感器检测箱内不同区域温度，

均匀性≤±5℃；

卡尺每年校准一次，

通过标准量块校准，

示值误差≤0.02mm

。校准需由具备资质的机构进行，

校准合格后方可使用。（四）

仪器选型指南：

结合行业实际的高性价比仪器选购建议选型需兼顾“性能达标+性价比”

。

电子天平推荐选择具有防风罩的型号，

避免环境气流影响称重精度；

恒温水浴箱优先选带循环搅拌功能的，

提升水温均匀性；烘箱选择带强制对流功能的，

缩短干燥时间；

密封设备可根据产量选择手动或半自动石蜡融化炉，

小型实验室手动即可满足需求

。

同时，

优先选择通过ISO

认证的品牌，

确保仪器质量和售后服务，

降低后期维护成本。六

、

试验操作如何做到“零误差”？

从样品处理到数据记录的全流程标准操作规范详解（一）

试验前准备

：仪器检查

、环境调试与样品核查的操作要点试验前需完成三项准备：

仪器检查，

确认电子天平

、

恒温水浴箱等仪器正常运行，

校准证书在有效期内；

环境调试，

将实验室温度调至20±2℃,湿度50%-70%，并稳定30min

以上；

样品核查，

检查样品尺寸

、

密封质量，

称量初始质量并记录，

确保样品无破损

、

无水分吸附

。

准备过程需填写《试验前核查记录表》，明

确核查人员和时间，

排除前期隐患。（二

）核心试验步骤

：样品放置

、水位控制与定时称重的规范操作核心步骤为：

将水槽放入恒温水浴箱，

注入去离子水至水位5±1mm，

稳定10min；

将样品密封面朝下放入水槽，

确保样品底面与水槽底部无接触，

仅底面小区域与水接触；

按规定时间间隔称重，

初始10min

内每2min

一次，

10-60min

每10min

一次，

60min

后每30min

一次，

直至连续两次称重差值≤0.02g；

称重时用滤纸快速吸干样品表面水分，

避免水分蒸发影响结果。（三

）

试验过程中的异常处理：

漏水

、样品破损等问题的应对方案异常处理需遵循“及时止损+记录溯源”原则

。

若发现样品密封处漏水，

立即停止试验，

更换样品重新进行；

若样品在试验过程中破损，

废弃该样品，

从同组样品中选取备用样品补做；

若仪器出现故障（如天平失准

、水温波动）

，

暂停试验，

待仪器修复并校准合格后，

重新开始试验

。所有异常情况需详细记录在试验报告中

，

说明原因和处理措施。（四）

数据记录规范

：原始数据的记录要求与可追溯性保障措施数据记录需“

实时

、

准确

、

完整”

。使用统一的《毛细吸水试验原始记录表》，

记录样品信息

、

环境参数

、

仪器编号

、称重时间和质量等数据，

字迹清晰，

不得涂改

，

涂改需签字确认

。

原始数据需由试验人员和审核人员双人签字确认，

与试验报告

、

校准证书等资料一并存档，

保存期不少于3年

。

同时，

鼓励采用电子记录系统，

实现数据的自动采集和备份，

提升可追溯性。七

、

数据处理与结果评定有何“金标准”？

标准公式应用

、

误差分析与结果表述要点解读（一）

数据处理核心公式：

毛细吸水系数的计算方法与步骤详解核心公式为C

=Δm/(A×√t)

，

其中C为毛细吸水系数，Δm为吸水量（

g），A为样品吸水面积（

m²),t为时间（

s）

。

计算步骤：

先计算每个时间点的吸水量

(

Δm=试验后质量-初始质量）

；

再以Δm为纵坐标

、

√t为横坐标作图，

去除初始非线性阶段数据，

对线性阶段数据进行线性回归，

得到回归方程Δm

=

k×√t+

b；最后取斜率k，

除以吸水面积A，

得到毛细吸水系数C，

结果保留两位小数。（二

）线性回归分析

：如何判断数据的线性阶段与有效范围线性阶段判断是数据处理的关键

。标准要求线性相关系数r≥0.99，

确保数据点呈显著线性关系

。

判断方法：

先绘制Δm-√t

曲线，

初始阶段因样品表面吸水快，曲线呈非线性；

随着时间推移，

吸水速率稳定，曲线进入线性阶段；当曲线斜率开始明显下降时，

结束线性阶段

。

选取线性阶段内的至少5个连续数据点进行回归分析，

剔除偏离较大的异常值，

确保回归结果可靠。（三

）误差分析方法：

系统误差与随机误差的来源及控制措施误差主要包括系统误差和随机误差

。

系统误差源于仪器精度不足

、

样品制备不均等，

控制措施为定期校准仪器

、严格遵循样品制备规范；

随机误差源于环境微小波动

、称重操作差异等，

控制措施为增加平行试验次数（每组3个样品）

，

取平均值作为最终结果

。标准要求平行样品的相对偏差≤10%，

若超出范围，

需重新进行试验，

分析误差来源并采取纠正措施。（四）

结果表述要点

：标准要求的结果格式

、精度与判定依据结果表述需“规范

、精准”

。

每个样品的毛细吸水系数单独计算，

再计算组内平均值作为最终结果，

保留两位小数，

单位标注为kg/(m²

·s¹/²)

。

同时，

需在试验报告中注明：

线性回归方程

、

相关系数r

、

平行样品的单个值和平均值

、

相对偏差等信息

。

判定依据为：

若平行样品相对偏差≤10%，

结果有效；

若超出，

需说明原因并重新试验，

确保结果的准确性和可靠性。八

、不同天然石材品种测定有何差异？

基于标准的石材分类试验适配性与注意事项（一）

石材分类依据

：基于密度与孔隙率的试验方法差异化分析标准按密度将天然石材分为高密度（＞2.6g/cm³

,如花岗岩）

和低密度

(

≤2.6g/cm³

,如大理石

、

石灰石）

两类

。

高密度石材孔隙率低

、

孔径小，

毛细吸水速率慢

，

试验周期较长（通常需24h

以上）

；低密度石材孔隙率高

、

孔径大，

吸水速率快，

线性阶段持续时间短（通常6-12h）。

分类适配性设计确保了标准对不同品种石材的适用性，

避免了“一刀切”方法导致的误差。（二

）

常见石材品种试验要点：

花岗岩

、

大理石

、石灰石的差异处理不同品种试验要点不同：

花岗岩（高密度）

需确保样品干燥至恒重，

避免内部微孔残留水分影响结果，

称重间隔可适当延长；

大理石（中低密度）

易受水分侵蚀产生变色，

需在试验后及时记录外观变化，

密封时避免石蜡污染表面；

石灰石（低密度）

孔隙连通性好，

吸水速度快，

初始阶段称重间隔需严格控制为2min，防止错过线性阶段

。

同时，

需根据石材硬度调整切割参数，

避免样品破损。（三

）特殊石材品种：

多孔石材

、

异形石材的试验适配性调整策略特殊石材需“个性化调整”

。

多孔石材（如火山岩）

孔隙率极高，

样品尺寸可调整为50mm×50mm×10mm，

减少吸水总量，

缩短试验时间；

异形石材无法制备标准尺寸样品时，

需精确测量实际吸水面积，

在试验报告中注明尺寸偏差；

表面有纹理的石材，

需确保每个样品的纹理方向一致，

避免纹理差异导致的吸水速率不同

。

调整需以不改变试验核心原理为前提，

确保结果可比。（四）

专家建议

：如何根据石材特性优化试验方案提升数据可靠性专家建议从三方面优化：

一是预处理优化，

对易风化石材（如砂岩）

采用低温干燥（80℃),避免高温破坏结构；

二是试验参数优化，

对吸水极慢的石材（如

致密花岗岩）

可延长试验时间至

48h，

确保捕捉完整线性阶段；

三是平行样数量优化，

对不均匀石材（如杂色大理石）

增加平行样数量至5个，

提升结果代表性

。优化方案需在试验报告中说明，

确保数据的透明性和可靠性。九

、标准在工程应用中如何落地？

从选材到验收的毛细吸水系数指标实操指导（一）

工程选材指南

：不同应用场景的毛细吸水系数阈值要求不同场景对毛细吸水系数有明确阈值：

建筑外墙石材需≤0.015kg/(m²

·s¹/²)，

避免雨水渗透导致冻融破坏；

地面石材（尤其是潮湿环境）

需≤0.020kg/(m²

·s¹/²)，

防止表面返潮；

室内装饰石材要求相对宽松，

≤0.030kg/(m²

·s¹/²)即可

。

选材时需结合地域气候，

北方寒冷地区外墙石材阈值需更低

(

≤0.010）

，

南方多雨地区需

关注长期吸水性能，

确保石材适配使用环境。（二

）施工过程质量控制

：基于标准的现场抽样检测实操规范施工过程控制核心是“现场抽样复检”

。

石材进场时，

按每批次随机抽取3组样品，

送具备资质的实验室检测；

若为大型工程，

可在现场设立临时试验室，

采用便携式仪器进行快速检测

。

检测结果若不合格，

需加倍抽样复检，

仍不合格则拒收该批次石材

。

施工过程中，

对铺贴后的石材随机抽检，

检查表面含水率，

间接验证毛细吸水性能，

确保施工质量。（三

）

工程验收标准：

毛细吸水系数作为验收指标的判定流程验收判定流程：

施工单位提交毛细吸水试验报告（含样品信息

、

检测数据

、合格证明）

；

监理单位核查报告的真实性和完整性，

对可疑数据要求复检；

建设单位组织第三方检测机构进行抽样验证，

抽检比例不低于总批次的10%；

若所有检测结果均符合场景阈值要求，

判定验收合格；

若存在不合格批次，

需整改后重新验收，

直至合格

。

验收资料需纳入工程竣工档案存档。（四）

典型工程案例

：标准在实际项目中的应用效果与经验总结某北方高层外墙工程选用花岗岩，

进场检测发现毛细吸水系数为0.018kg/(m²

·s¹/²)，

超出北方外墙阈值要求

。依据标准要求拒收该批次，

更换为系数0.009的产

品

。

工程竣工后