CN102778416B - 混凝土骨料含水率快速测定装置及其测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土骨料含水率快速测定装置及其测定方法，测定方法包括如下步骤：a向量筒内注入自来水，使进入连通井内水的液位与下方标尺的中线平齐时停止注水，读取此时水的体积V₁；然后将混凝土骨料试样投入量筒内，直至使连通井内水的液位与上方标尺的中线平齐时停止，投入的试样的质量为m₀，读取此时固液混合物的体积V₂；b利用以下公式计算得到上述混凝土骨料试样的含水率；含水率=ρ_w×（ρ_a×V₀-m₀）/ρ_a×（m₀-ρ_W×V₀）,其中ρ_w,ρ_a分别是水和饱和面干状态骨料的容重。本发明原理明确、操作简单、精确度高，可方便快捷地测定出骨料以饱和面干为基准状态的含水率，为提高测试频率提供可能，利于将混凝土用水量控制在合理的范围内。

Description

混凝土骨料含水率快速测定装置及其测定方法

技术领域

本发明涉及一种混凝土骨料含水率测定装置，以及该混凝土骨料含水率测定装置的测定方法。

背景技术

用水量是影响混凝土质量的最关键因素之一，骨料含水率波动范围大是导致用水量波动的主要原因。骨料含水率测定装置以及测定方法较多，包括试烘箱烘干法、微波炉烘干法、酒精燃烧法、微波能量衰减法等。其中，烘箱烘干法设备笨重、测定时间长、操作繁琐；微波炉烘干法、酒精燃烧法测定时间虽短但测定准确度低；微波能量衰减法的取样代表性差且设备昂贵。由于缺乏原理明确、操作简单、准确快捷的含水率测定装置及方法等，混凝土生产期间不测骨料含水率或者仅在开盘前测试一次的现象比比皆是，这也是目前混凝土技术越来越先进而混凝土质量驻足不前或者越来越差的主要原因之一。更重要的是上述方法测得的是以绝干状态为基准的含水率，而欧、美、日等技术先进国家和地区均以骨料饱和面干状态作为混凝土配合比设计的基准。

因此，有必要研制开发一种新的混凝土含水率测定装置及其测定方法，以期能够缩小与先进国家的混凝土骨料含水率测定技术之间的差距。

发明内容

本发明的任务在于解决现有技术中混凝土骨料含水率测定技术存在的缺陷，提供一种混凝土骨料含水率快速测定装置，以及该混凝土骨料含水率快速测定装置的测定方法。

其技术解决方案是：

一种混凝土骨料含水率快速测定装置，包括量筒、设置有下方标尺和上方标尺的连通井、量筒基座，量筒固定在量筒基座上，在量筒基座上设置有水平泡，连通井开设在量筒的侧壁内，连通井与量筒内腔相连通。

上述量筒基座设置有能够调整量筒基座水平状态的调平螺栓。

上述量筒的内腔直径为80～100mm，连通井的内直径为6～10mm，上方标尺的中线与下方标尺的中线之间的距离为150～200mm，上方标尺与下方标尺的长度均为10～50mm，主刻度线间距为1mm，次刻度线间距为0.2～0.5mm。

上方标尺的中线与量筒顶部之间的距离大于等于100mm，下方标尺的中线与连通井底部之间的距离大于等于20mm。

上述调平螺栓有三处，分别设置在量筒基座三个不同的支撑点上；其中，至少有两处调平螺栓能够调整各自的支撑高度。

上述混凝土骨料含水率快速测定装置的测定方法，包括如下步骤：

a向量筒内注入自来水，使进入连通井内水的液位与下方标尺的中线平齐时停止注水，读取此时注入水的体积V₁；然后将不少于2000g的混凝土骨料试样投入量筒内，直至使连通井内水的液位与上方标尺的中线平齐时停止投入试样，投入的混凝土骨料试样的质量为m₀，读取此时固液混合物的体积V₂；

b利用以下公式计算得到上述混凝土骨料试样的含水率；

含水率=ρ_w×（ρ_a×V₀-m₀）/ρ_a×（m₀-ρ_W×V₀），其中，ρ_a为混凝土骨料饱和面干密度，由混凝土骨料密度加上饱和面干含水计算而得，ρ_a一般在0.8～1.2%范围内；ρ_W为自由水密度，为1.0g/cm³；V₀为上述混凝土骨料试样的体积，V₀=V₂－V₁。

上述混凝土骨料含水率快速测定装置的测定方法，在进行步骤a之前还包括各标尺刻度标定步骤：

向量筒内腔注入已经确定体积的自来水，标定出上、下方标尺各刻度对应的液体体积，并在上方标尺与下方标尺附近的位置粘贴或印刻各标尺刻度与容积数对应的表格。

本发明具有以下有益技术效果：

本发明原理明确、操作简单、精确度高，可方便快捷地测定出混凝土骨料试样以饱和面干状态为基准的含水率，为提高测试频率提供可能，利于将混凝土用水量控制在合理的范围内。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作更进一步说明：

图1为本发明中混凝土骨料含水率快速测定装置一种实施方式的结构原理示意图。

图2为图1方式的俯视结构原理示意图。

具体实施方式

结合图1与图2，一种混凝土骨料含水率快速测定装置，包括量筒7、设置有下方标尺3和上方标尺2的连通井1、量筒基座5，连通井开设在量筒的侧壁内，连通井与量筒的内腔8相连通，量筒固定在量筒基座上，在量筒基座上设置有水平泡6。

上述方式中，量筒的内腔直径可为80mm、85mm、90mm、95mm或100mm等，连通井的内直径可为6mm、7mm、7.5mm、8mm、9mm或10mm等，上方标尺的中线与下方标尺的中线之间的距离可为150mm、160mm、170mm、175mm、180mm或200mm等，下方标尺的长度可为10mm、11mm、12mm、13mm、13.5mm或50mm等，上方标尺的长度也可为10mm、11mm、12mm、13mm、13.5mm或50mm等，上述各标尺的主刻度线间距为1mm，次刻度线间距可为0.2mm、0.3mm、0.4mm或0.5mm。

优选地，上方标尺的中线与量筒顶部之间的距离大于等于100mm，下方标尺的中线与连通井底部之间的距离大于等于20mm。

优选地，上述量筒基座设置有能够调整量筒基座水平状态的调平螺栓4。更进一步地，上述调平螺栓有三处，分别设置在量筒基座三个不同的支撑点上；其中，至少有两处调平螺栓能够调平螺栓在操作平台等上的支撑高度。诸如：上述三处调平螺栓中，可以保持二处的调平螺栓可调，一处调平螺栓固定；也可以保持三处调平螺栓均可调。

上述混凝土骨料含水率快速测定装置的测定方法，包括：

将图1所示的装置放置在一操作平台上，通过调平螺栓使得水平泡居中，向量筒内腔注入已经确定体积的自来水，如使用量具向量筒注水，标定出上、下方标尺各刻度对应的容器体积，并可在上方标尺与下方标尺附近的位置粘贴或印刻各标尺刻度与容积数对应的表格。以便通过连通井的液位直观读取体积。

上述标定完成后，向量筒内腔注入自来水，直至使连通井内水的液位与下方标尺的中线平齐时停止注水，并读取此时注入水的体积，将该体积设为V₁。将不少于试验规程要求的、有代表性的混凝土骨料试样投入量筒中，投入的混凝土骨料试样的质量为m₀，m₀不少于2000g，直至使连通井内水的液位与上方标尺的中线平齐时停止投入上述混凝土骨料试样，读取此时固液混合物的体积，将该体积设为V₂。

上述混凝土骨料试样的质量m₀由两部分组成：饱和面干状态的骨料质量（设为m₁）和除饱和面干之外的自由水质量（设为m₂）。

上述混凝土骨料试样的体积设定为V₀，V₀=V₂-V₁；其由两部分组成：饱和面干状态的骨料体积（设为V_a）和除了饱和面干之外的自由水体积（设为V_w）。

骨料饱和面干密度（设为ρ_a）可由骨料密度加上饱和面干含水计算而得，该数值比较稳定，且常处于0.8～1.2%之间；自由水密度（记为ρ_W）可近似取1.0g/cm³。

计算过程如下：

m₁+m₂=m₀                         （1）

m₁/ρ_a+m₂/ρ_W=V₀                 （2）

可计算得：

m₂=ρ_w×（ρ_a×V₀-m₀）/（ρ_a-ρ_W）；

m₁=ρ_a×（m₀-ρ_W×V₀）/（ρ_a-ρ_W）；

含水率=m₂/m₁=ρ_w×（ρ_a×V₀-m₀）/ρ_a×（m₀-ρ_W×V₀）；

其中ρ_w，ρ_a都是比较稳定的数值，每批骨料可以测几次取平均值即可；V₀和m₀是该方法所需参数，均可快速测得。

利用上述公式计算即可得到混凝土骨料试样的含水率。

此外，关于误差分析：

上方标尺和下方标尺的主刻度为1mm，次刻度为0.2～0.5mm，以精确到0.5mm，量筒内直径为100mm为例，受液面影响而导致读数偏差在1mm以内，而对应的体积偏差为7.85g，而混凝土骨料试样（以饱和面干状态为准）的最小取样量不少于2000g，故测试偏差在0.4%以内。以每方混凝土用粗细骨料1750kg计算，由上述测定偏差而导致的用水量在7kg以内波动，这足以满足混凝土的生产要求。

需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员还可以作出这样或那样的容易变化方式，诸如等同方式或明显变形方式。上述的变化方式均应在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种混凝土骨料含水率快速测定装置，其特征在于包括量筒、设置有下方标尺和上方标尺的连通井、量筒基座，量筒固定在量筒基座上，在量筒基座上设置有水平泡，连通井开设在量筒的侧壁内，连通井与量筒内腔相连通；

所述量筒基座设置有能够调整量筒基座水平状态的调平螺栓；

所述量筒的内腔直径为80～100mm，连通井的内直径为6～10mm，上方标尺的中线与下方标尺的中线之间的距离为150～200mm，上方标尺与下方标尺的长度均为10～50mm，主刻度线间距为1mm，次刻度线间距为0.2～0.5mm。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土骨料含水率快速测定装置，其特征在于：所述上方标尺的中线与量筒顶部之间的距离大于等于100mm，下方标尺的中线与连通井底部之间的距离大于等于20mm。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土骨料含水率快速测定装置，其特征在于：所述调平螺栓有三处，分别设置在量筒基座三个不同的支撑点上；其中，至少有两处调平螺栓能够调整各自的支撑高度。

4.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述混凝土骨料含水率快速测定装置的测定方法，其特征在于包括如下步骤：

a向量筒内注入自来水，使进入连通井内水的液位与下方标尺的中线平齐时停止注水，读取此时注入水的体积V₁；然后将不少于2000g的混凝土骨料试样投入量筒内，直至使连通井内水的液位与上方标尺的中线平齐时停止投入试样，投入的混凝土骨料试样的质量为m₀，读取此时固液混合物的体积V₂；

b利用以下公式计算得到上述混凝土骨料试样的含水率；

含水率=ρ_w×（ρ_a×V₀-m₀）/ρ_a×（m₀-ρ_W×V₀），其中，ρ_a为混凝土骨料饱和面干密度，由混凝土骨料密度加上饱和面干含水计算而得，ρ_a为0.8～1.2%；ρ_W为自由水密度，为1.0g/cm³；V₀为上述混凝土骨料试样的体积，V₀=V₂－V₁。

5.根据权利要求4所述的混凝土骨料含水率快速测定装置的测定方法，其特征在于：在进行步骤a之前还包括各标尺刻度标定步骤：

向量筒内腔注入已经确定体积的自来水，标定出上、下方标尺各刻度对应的液体体积，并在上方标尺与下方标尺附近的位置粘贴或印刻各标尺刻度与容积数对应的表格。

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