南京海砂含泥量、砂子颗粒配

时间：2020-09-04

根据常规思路考虑，影响烘干的主要因素有：细集料的质量，含水量及堆积状态。其中由于微波炉烘干细集料时，托盘容量有限，材料无法摊薄，试验中尽可能均匀分布，因此研究过程中，不考虑堆积状态。为了使得*短时间能够达到规范要求的烘干恒重状态，研究考虑从两方面着手：（1）采用相同质量下，不同含水量需要的烘干时间；（2）相同含水量下，不同质量需要的烘干时间。

（1）同质量，不同含水率

根据济阳高速现场用砂实际情况，材料进场时一般含水率在4%-6%之间。结合试验实际取样数量考虑，研究中采用每次烘干砂子质量为800g和1600g、含水率分别为2%、4%、6%、8%和10%进行测试。试验结果如下：

从图表中可以看出，两次试验中均有烘干时间随含水率增大而增加，但试验中所耗费的时间有限，且差别不大。

（2）同含水率，不同质量

为了能够保证材料能够完全烘干，研究所采用的相同含水率为值，即临近饱水状态（该砂含水率为21.3%），烘干时，用洗耳球吸出多余的水分即可。每次烘干砂子质量可取300g，600g，900g，1200g，1500g。部分试验结果如下：

小结：从测得数据来看，烘干不同质量的砂需要的时间会随质量的增大而增大，由于该时间无法做到加精确的时间，但从数据上可以看出，不同质量砂烘干的时间相差不大。

综合上面多次试验结果可以看出：对烘干时间确定的过程中，质量及含水率对烘干时间有一定的影响，但之间的差异性不大，尤其在对刚水洗过的1500g砂子烘干时，10分钟内均可以完全烘干。因此在试验过程中，*增加测量含水量步骤，从而影响试验时间。总之，快速试验过程中，将烘干时间设定为10分钟即可。

4.2浸泡影响研究：

为了研究浸泡与否对试验结果影响的大小，进行了不浸泡直接含泥量与按规范要求对比试验数十组。主要结果统计如下。

从图4可以看出，未浸泡方法试验结果与规范方法相比偏小，且随着砂子实际含泥量的增大而有增大的趋势。

4.3快速方法：

根据现场实际用砂，用快速法与规范方法进行含泥量对比试验，采集了大量数据。根据实测数据绘制的散点图如图5所示。（实测值较多，不再一一列出）

为了进一步反映两种试验方法结果之间的联系，便于加精确利用快速结果进行砂子含泥量评判。根据实测的两种试验方法含泥量结果进行相关性分析，用直线进行拟合（如图6），得到的计算公式为：Y= 1.5882*X-1.14384，拟合度为0.97353，其中X为快速含泥量值，Y为规范方法含泥量值。

由图5可以看出，快速试验结果与规范方法相比偏小，且两者差距随着砂子实际含泥量的增大而有增大的趋势。由图6可以看出，快速值为4.0（实际值5.2）以下时，两种方法结果非常接近线性关系，而III类砂的含泥量限值为5.0，也就是意味着实际含泥量合格砂基本适用由大量数据拟合得到的上述公式，基本可以满足砂的评定需要。

快速方法：

综上，在原规范含泥量试验方法基础上进行调整，提出了快速方法。主要改进在于增加烘干设备微波炉，完全替代烘箱，试验过程免去浸泡环节，大大节约时间。

主要步骤：（1）取1000g砂，采用微波炉烘干至恒重（10分钟），分成两份备用（2）称重400g，加水用手淘洗（3）浑浊液通过套筛进行过滤（4）重复上述过程，直到洗出的水清澈为止。（5）用水冲洗筛上细粒，将所有筛余砂用微波炉烘干称重（10分钟）。（6）根据规范计算公式，得出初始含泥量Qn1。（7）计算砂子含泥量Qn= 1.5882*Qn1-1.14384。

一般情况下由快速方法得到的结果比按规范结果偏小，且大多数情况下两者非常接近线性关系，在实际对比中会有一定的波动。因此在实际应用时，用快速求得含泥量若结果大于技术指标+0.5%时，可直接判定不合格；若结果小于技术指标-0.5%时，则该河砂为合格材料。若在技术指标±0.5%范围内，应及时进行标准试验进行复核。

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