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(dá)混凝土有限公司）

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的逐步加快，社會經(jīng)濟(jì)實(shí)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(xì)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(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 52—2006 中砂的含水率試驗(yàn)（標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)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(jìn)行研究的砂為水洗深圳砂，其篩分?jǐn)?shù)據(jù)與細(xì)度模數(shù)如表1 所示。

表1

篩分結(jié)果：細(xì)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(jìn)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(dāng)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(jìn)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忠恢拢煌叨鹊暮孰S著時間的推移逐漸降低，最終到達(dá)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(diǎn)，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(jìn)行研究的對象為水洗海峽砂，其篩分?jǐn)?shù)據(jù)與細(xì)度模數(shù)如表2 所示。

表2

篩分結(jié)果：細(xì)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(jìn)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(dāng)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(dá)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(diǎn)，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(diǎn)，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(diǎn)分布圖

取樣點(diǎn)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(diǎn)，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(diǎn)，隨后基本均勻下降，在15 小時左右出現(xiàn)第二個拐點(diǎn)，隨后基本趨于穩(wěn)定。在出現(xiàn)第一個拐點(diǎn)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(dá)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(shí)際使用過程中，每批砂進(jìn)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(zhǔn)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