施工现场集料含水率检测方法研究-“电锅加热法”

施工现场集料含水率检测方法研究-“电锅加热法”

袁光明， 李阳 ，徐朝春

    毋庸置疑混凝土作为当代建筑的材料已经广泛应用于交通、市政、建筑、水运等工程领域，众所周知，传统混凝土的原材料为胶凝材料，粗细骨料，以及水经过一定比例的混合形成的硬化物，能够给与我们提供所需要的强度，形状的一种建筑材料。经过广大的实践证实，混凝土配合比中的水胶比尤其影响混凝土的强度大小，但试验室配合比所提供的是原材料在干燥情况下的配合比，即我们所说的试验室配合比，由于施工现场天气情况、储存条件等多方面的影响，混凝土生产的原材料内均有含水情况，特别是砂石集料的含水情况的多变，如果不能短时间内较准确的检测出材料内的含水情况，那么实际生产时所采用的配合比会与试验室配合比产生极大的偏差，即混凝土的工作性能或者强度值不能达到我们预期的目的，轻则导致工程施工时间延误（工作性能较差时），重则导致工程质量事故（强度值不够）。所以我们需要对集料的含水率采用简单，方便，可靠的检测方法。

 

二、现有的检测手段和主要控制参数

根据《公路工程集料试验规程》要求，现有的集料含水率的检测方法有两种，烘干法(T0332--2005)和酒精燃烧法(T 0343-1994)，但两种方法都具有各自的局限性，烘干法耗时较长，而酒精燃烧法对样品的数量又限制太多。

基于以上两种检测方法的限制，我们创新的采用电热锅加热法进行含水率的检测，但对于该方法的可行性，需要进行试验以求得验证，因此，我们采用对比试验的方法进行检测，主要控制指标为：含水率检测的精度，检测消耗的时间，检测的安全程度。

 

三、试验设备、样品制备

3.1试验所用设备见表3.1

表3.1 试验设备

检测方法	设备名称	型号规格	参考单价	检测方法	设备名称	型号规格	参考单价	检测方法	设备名称	型号规格	参考单价
烘 干 法	干燥箱	控温105°C	530元	酒 精 燃 烧 法	电子天平	感量不大于0.2g	380元	炒 菜 法	电磁炉	2000W	148元
电子天平	感量不大于0.2g	380元	工业酒精	浓度95%	18元/500ml	锅	-	50元
毛刷		-	量筒	20ml	20元/支	电子天平	感量不大于0.2g	380元
瓷盘		-	毛刷			毛刷		-
			瓷盘			瓷盘		-

 

3.2试验样品的制备：为了检测各自方法检测含水率的精度，我们首先将试验样品（机制砂）在105°C环境内烘干24小时，并按照含水率1.0%计算用水量质量，充分拌合对样品含水率进行精确定量设定。

 

3.3试验操作步骤:

3.3.1烘干法(T0332--2005)和酒精燃烧法(T 0343-1994)分别按照试验规程要求对试验样品进行含水率试验。

3.3.2“电锅加热法”试验步骤为：

3.3.2.1 取干净容器，称取其质量(m1)

3.3.2.2 将约100g试样置于容器中，称取试样和容器的总量(m2)

3.3.2.3将容器内的试样加入锅中，开启电磁率，功率设定1800w,使用铁勺子小心进行翻拌；

3.3.2.4 试样表面呈干燥颜色后，使用毛刷将电锅及勺子表面试样刷入容器内，并且称取干样与容器的总量（m3）

3.3.2.5 含水率按下式进行计算：

w=(m2-m3)/(m3-m1)X100

w-试样含水率

m1-容器质量

m2-试验前试样与容器总质量

m3-试验后干试样与容器总质量

3.3.2.6 以两次平行试验结果的算术平均值作为测定值。

 

        

    酒精燃烧法检测
              电锅法检测   
              烘箱法检测

 

3.4 试验结果汇总分析

3.4.1检测精度对比见表3.4.1

三种方法检测精度对比

检测方法	实测含水率（%）	设定含水率(%)		备注
烘干法	0.98	1		样品数量100g
酒精燃烧法	0.96	1		样品数量100g
电锅加热法	0.95	1		样品数量100g

 

 

检测精度结果分析：从列表中可以看出，烘干法的检测精度最高，酒精法的其次，电锅加热法的为最末。

 

3.4.2：检测耗时分析见3.4.2表

 

三种方法检测耗时时间对比

检测方法	所用时间(min)	备注
烘干法	40	样品数量100g
酒精燃烧法	15	样品数量100g
电锅加热法	5	样品数量100g

 

 

耗时结果分析：电锅加热法时间节省明显，速度最快,其次为酒精燃烧法，再次为烘干法，需要特别注意的是烘干法检测计时包含了从室温下加热至105°C和烘干样品的时间。

 

3.4.3 安全性评定

根据试验所需要的设备和溶液检测方面分析，烘干法的干燥箱检测最为安全，用电锅法为其次，酒精燃烧法最不安全，因为酒精本身就具有强烈的可燃和挥发性质，而且特别助燃，使用时必须小心对溶液的保管。

 

3.5 总结综述

根据此次对比试验验证的结果可以看出，对于试验室配合比设计时使用的方法优先选用烘干法，首先其检测精度高，对于试验室内少量集料的称取其相对误差最小，但是其收到检测时间长及其检测设备体积相对庞大的影响，不适合在施工现场快速有效的进行检测。酒精燃烧法，虽然其检测精度也高，但是同样其在施工现场进行大批量的检测时也显得不足(酒精耗用量不能有效控制），一旦样品数量过重，检测数值就很容易失真，且酒精作为易燃的危化物品，其安全保障措施要求也相对较高。所以根据以上因素分析，电锅加热法能有效的在施工现场进行推广试用，因为其设备材料要求低，检测结果值也能满足要求，检测的方法和手段也不复杂，对于220V电源的耗用也较为方便的施作。