建筑用砂含水率隨時間變化規(guī)律的研究探討

劉存其 李佳琪 姚志鋒 黃文業(yè) 邵偉民 張建軍

（佛山市南海通達混凝土有限公司）

隨著我國工業(yè)化進程的逐步加快，社會經(jīng)濟實現(xiàn)了快速發(fā)展，人民生活水平也得到很大提高。就建筑材料而言，其本身就與人們的生活之間的聯(lián)系極其緊密，人們對建筑材料質(zhì)量的關(guān)注度在持續(xù)上升。下面我們詳細分析一下建筑材料中建筑用砂的含水率在不同時間段的變化規(guī)律。

1 砂含水率的定義

砂的含水率是指砂中自由水的質(zhì)量在砂總質(zhì)量中占的百分比，以試樣的烘前質(zhì)量與烘干質(zhì)量的差數(shù)對烘干質(zhì)量的百分率表示。砂的取樣方法及含水率檢測參照《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準》JGJ 52—2006 中砂的含水率試驗（標準法）,采用下列公式來計算：

其中，式中ω 為砂含水率（%）；m1為容器質(zhì)量（g）；m2為未烘干的試樣與容器的總質(zhì)量（g）；m3為烘干后的試樣與容器的總質(zhì)量（g）。以兩次試驗結(jié)果的算術(shù)平均值作為測定值。

2 測定不同產(chǎn)地砂含水率隨時間變化規(guī)律的分析

⑴本次進行研究的砂為水洗深圳砂，其篩分數(shù)據(jù)與細度模數(shù)如表1 所示。

表1

篩分結(jié)果：細度模數(shù)為2.74，屬Ⅱ區(qū)中砂。

根據(jù)含水率測定結(jié)果，我們對一個大約庫存1200m3左右的砂倉中的同一種砂進行含水率的測量分析，測量時間為37 小時，庫存?zhèn)}頂棚有覆蓋措施，當天平均溫度為28 攝氏度。取樣方法為庫存?zhèn)}中砂的堆頂位置、中上位置、中下位置和堆底位置，每次取樣分別從四個不同高度的位置進行取樣檢測含水率。

含水隨時間變化如圖1 所示。

圖1

由圖1 我們可以看出，這批水洗深圳砂的含水率變化規(guī)律為：含水率由堆頂?shù)蕉训椎暮氏嗖畈淮螅颈３忠恢?，而不同高度的含水率隨著時間的推移逐漸降低，最終到達一個相對穩(wěn)定的含水率。含水率變化速率在存放一小時后出現(xiàn)一個拐點，該批砂在前1 小時內(nèi)含水率變化速率較快，從0 到1 小時含水率下降0.9%，在1 小時到37 個小時內(nèi)含水率變化規(guī)律有序，在逐步均勻下降，平均值從5.5%降到4.3%，平均每小時下降0.033%。

⑵本次進行研究的對象為水洗海峽砂，其篩分數(shù)據(jù)與細度模數(shù)如表2 所示。

表2

篩分結(jié)果：細度模數(shù)為2.54（無級配區(qū)）。

根據(jù)含水率測定結(jié)果，我們對一個大約庫存1600m3左右的砂倉中的同一種砂進行含水率的測量分析，測量時間為27 小時，庫存?zhèn)}頂棚有覆蓋措施，當天平均溫度為28.5 攝氏度。取樣及檢測方法同2⑴條，水洗海峽砂的含水率隨時間變化規(guī)律如2 圖所示。

由圖2 我們可以看出，這批水洗海峽砂的含水率變化規(guī)律為：含水率由堆頂?shù)蕉训自诓煌瑫r間段測量的結(jié)果都是有所不同的，堆頂至堆底含水率有規(guī)律性的依次升高。而不同高度的含水率隨著時間的推移逐漸降低，最終到達一個相對穩(wěn)定的含水率。該批海峽砂在前2 小時之內(nèi)堆底含水率變化速率出現(xiàn)第一個拐點，含水率變化相對較大，平均每小時下降0.5%，在2～15 個小時內(nèi)整堆砂含水率變化規(guī)律基本有序，在逐步下降，平均值從5.2%降到4.0%，含水率下降速率平均每小時下降0.1%。該批次砂的含水率變化速率在15 小時后出現(xiàn)第二個拐點，之后變得相對穩(wěn)定，從15 小時到27 小時之間，平均值從4.0%到3.9%左右，含水率下降速率平均每小時下降0.008%。

3 取樣點分布圖

取樣點分布圖見圖3。

圖3

4 總結(jié)

綜上所述，本文通過對以上兩種不同種類的建筑用砂的含水率測量結(jié)果看，我們可以推測出不同砂含水率的變化規(guī)律隨時間推移而逐步下降。級配良好的建砂，保水性良好，含水率變化平穩(wěn)，堆頂至堆底含水率基本一致，隨時間推移含水率逐步下降，含水率變化速率在1 小時左右出現(xiàn)一個拐點，隨后基本均勻下降。

而級配單一的建筑用砂，因砂的保水性不好，導(dǎo)致堆頂?shù)乃^快流向堆底，含水率由堆頂?shù)蕉训罪@逐漸增大。隨時間推移含水率逐步下降，含水率變化速率在2小時左右出現(xiàn)第一個拐點，隨后基本均勻下降，在15 小時左右出現(xiàn)第二個拐點，隨后基本趨于穩(wěn)定。在出現(xiàn)第一個拐點后級配良好的砂含水率下降速率明顯低于級配單一的砂且達到穩(wěn)定的時間也相對較短。

依據(jù)以上研究砂含水率的變化規(guī)律，在實際使用過程中，每批砂進倉后在最初2 小時內(nèi)應(yīng)在半小時調(diào)整一次含水率，在2 小時后可每2 小時調(diào)整一次含水率，確保生產(chǎn)配合比用水量的準確性。希望本文能夠?qū)ο嚓P(guān)行業(yè)人員起到一定的參考作用。

圖2