论砂含水的快速检测方法

论砂含水的快速检测方法

路郑郑 王新鑫

中国水利水电第三工程局有限公司 陕西西安 710032

摘要： 砂的含水率测定，目前应用的主要检测方法有标准法（烘干法）、快速法(炒干法)、酒精燃烧法、微波干燥法。把砂含水试验检测与不同工作环境相结合，做到室内和现场检测相结合，以“标准法”为基础，以“快速法”、 “酒精燃烧法”、 “微波干燥法”为辅助，既保证数据可靠有效，又节省检测时间，提高检测效率。

关键词：砂 含水 快速 检测

1.前言

砂又称细骨料，是一种粒径相对较小的骨料，粒径通常在4.75mm以下，砂的应用非常广泛，主要应用于各类基建施工中，如水利工程、建筑工程、公路与桥梁工程等。是混凝土中不可缺少的重要组成部分，其主要作用是起到骨架填充，从而增加混凝土和易性、粘度等。砂含水的测定是确定混凝土和易性重要指标之一。及时、准确检测砂含水，是控制施工质量优劣的重要参数，是确保施工质量过程控制的重要保障。

2、砂含水快速检测原理

测定砂的含水率试验，是将自然潮湿状态下的砂试样，通过规定方式取样、制样、分样、检样的流程，将自然潮湿试样，烘干、炒干或烧干至恒重的试样，然后通过公式计算得出砂的含水率。把砂含水试验检测与不同工作环境相结合，做到室内和现场检测相结合，以“标准法”为基础，以“快速法”、 “酒精燃烧法”、 “微波干燥法”为辅助，既保证数据可靠有效，又节省检测时间，提高检测效率。

3、砂含水快速检测流程

试样制备（分料器法\人工四分法）→试验条件判别→试验准备→试验(烘干法\炒干法\酒精燃烧法\微波干燥法)→试验数据处理

4、砂含水快速检测操作要点

4.1试样制备

在料堆或运输车辆上取样时，取样部位应均匀分布。取样前，先将取样部位表层铲除，然后从不同部位随机抽取大致等量的砂8份，组成一组样品密封；从皮带运输机上取样时，用与皮带等宽的接料器在皮带运输机机头出料处全断面定时随机抽取大致等量的砂4份，组成一组样品密封。

4.2试验条件判别

本方法共表述了烘干法、炒干法、酒精燃烧法、微波干燥法四种砂含水率检测方法。在开展砂含水率试验前，可根据不同的检测环境、条件，选择不同的检测方法，从而达到可操作性强，快速、准确简单、安全等。

在检测样品的选取、制备，称量仪器的量程和精度、试验结果的处理，计算方法上，以上四种检测方法相同。

在试验室开展检测时，可采用的检测方法有烘干法、炒干法、微波干燥法；同时确认设备参数，如烘箱的功率、电炉功率、微波炉功率等。在室外现场检测时，可选择酒精燃烧法进行，同时确认酒精的浓度。

4.3试验

4.3.1 砂的含水率试验（标准法）（烘干法）

1）将制备好的密封样品采用分料器法或人工四分法缩分后，将试样在托盘中称取500g，精确至0.01g。在试验记录上填写湿试样与托盘质量。

2）称量好的样品放入电热鼓风干燥箱中，打开设备电源，将电热鼓风干燥箱温度设置到（105±5）℃，烘干至恒量。

3）將恒重的砂试样放入干燥皿中待其冷却。

4）样品冷却至室温后，再称取其质量并在进行记录，精确至0.01g。

4.3.2 砂的含水率试验（快速法）（炒干法）

1)將密封的样品采用分料器法或人工四分法缩分后并称取试样500g，精确至0.01g，放入炒盘。在试验记录上填写湿试样与托盘质量。

2)將盛试验的炒盘，置于电炉（或火炉）上，打开电源，用小铲不断的翻拌试样至试样表面全部干燥后，切断电源（或移出火炉外）再翻拌1min。

3)將炒干后的试样放入干燥皿中待其冷却。

4)样品冷却至室温后，称取其质量并记录，精确至0.01g。

4.3.3 砂的含水率试验（快速法）（酒精燃烧法）

1)將密封的样品采用分料器法或人工四分法缩分后并称取试样500g，精确至0.01g。在试验记录上填写湿试样与托盘质量。

2)將称好的砂试样均匀摊铺在托盘中。

3)在盛试样的托盘中注入酒精，直至托盘中出现自由液面为止，为使酒精和试样充分混合均匀，可将托盘轻轻晃动。

4)使用电子点火器顺托盘内一角点燃酒精，使酒精完全燃烧，直至火焰自动熄灭。为确保火焰完全熄灭，可用毛巾盖住托盘1min，待确认无燃烧火焰后再次倒入酒精重复上述过程1次。试样经两次燃烧后，表面应呈干燥颜色，否则需再加酒精燃烧一次。

5)待试样末次燃烧火焰熄灭后，將燃烧后的试样放入干燥皿中待其冷却。

6)试样冷却至室温后，称取其质量并记录，精确至0.01g。

4.3.4砂的含水率试验（快速法）（微波干燥法）

1)在料堆或运输车辆上取样时，取样部位应均匀分布。取样前先将取样部位表层铲除，然后从不同部位随机抽取大致等量的砂8份，组成一组样品密封。从皮带运输机上取样时，用与皮带等宽的接料器在皮带运输机机头出料处全断面定时随机抽取大致等量的砂4份，组成一组样品密封。

2)將密封的样品采用分料器法或人工四分法缩分后并称取试样500g，精确至0.01g，放入托盘。在试验记录上填写湿试样与托盘质量，將试样与托盘同时放置微波炉内，打开电源，直至试样表面全部干燥后，切断电源。將试样放入干燥皿中待其冷却至室温后，再称取其质量并记录，精确至0.01g。

3)试样结束，应注意关掉电源，清洁仪器、器具，打扫环境卫生。

4.4 试验数据处理

砂的含水率检测按下式计算，精确至0.1%；

式中ω—砂的含水率（%）

m₁—容器质量（g）

m₂—未烘干试样与容器总质量（g）

m₃—烘干后试样与容器总质量（g）

以2次试样实测值的算术平均值作为该样品的含水率测定值，精确至0.1g。

5 质量控制

（1）砂的含水率检测频次，分为检验批批次检测和混凝土生产过程随机检测两种。检验批是固定的，每600t（或400m²）为一批进行，不足吨位的一批进场后也应进行检验，超出应重新作为检验批进行抽样检测；混凝土生产开仓前的砂含水率检测，为每日每工作班不低于2次。

（2） 砂的含水率检测采用分料器法或人工四分法缩分，确保样品具备代表性。

（3） 砂的含水率检测，采用标准法，需使用（105±5）℃的干燥箱烘干至恒量；采用快速法，需用小铲不断的翻拌试样至试样表面全部干燥；采用酒精燃烧法，需注意燃烧完后细颗粒表面呈干燥颜色，否则需再加酒精燃烧一次，直至全部干燥。

（4）试样应确保现场取样的原样状态，采用密封装样，确保水分未流失。

（5）砂的含水率检测应执行《建设用砂》GBT 14684-2011；《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006；《水工混凝土试验规程》DLT5150-2017；《水工混凝土施工规范》DLT 5144-2015；《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005等。

（6）砂的含水率检测，用电热鼓风干燥箱，工作电压220V，功率2.4kW，温度设置范围为10～250℃，波动度±1℃；电子天平，量程0-1000g，精度0.01g；电磁炉额定功率2100W，额定电压220V，额定频率50Hz；普通工业酒精又称无水乙醇，纯度一般为95%和99%。沸点在78.32℃，需注意存放。

6 结语

本方法在砂含水率检测环节科学的采用了“标准法”、“快速法”、“酒精燃烧法”、 “微波干燥法”。把砂含水试验检测与不同工作环境相结合，做到室内和现场检测相结合，以“标准法”为基础，以“快速法”、 “酒精燃烧法”、 “微波干燥法”为辅助，既保证数据可靠有效，又节省检测时间，提高检测效率。该方法在ABH、KS等大中型工程中均已成功应用，突显了检测过程中检测结果的快速、精准等特点，为所承建工程的质量、进度提供了技术保障，从而赢得了一定的社会效益，具有广泛的推广应用价值。

参考文献：

【1】GB/T 14684-2011《建设用砂》，中华人民共和国国家标准；

【2】JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》；中华人民共和国建筑工程行业建设标准；

【3】DL/T5150-2017《水工混凝土试验规程》；中华人民共和国电力行业标准；

【4】DL/T 5144-2015《水工混凝土施工规范》；中华人民共和国电力行业标准；

【5】JTG E42-2005《公路工程集料试验规程》，中华人民共和国建筑工程行业建设标准。

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