专利名称：混凝土骨料含水率快速测定装置及其测定方法
技术领域：
本发明涉及ー种混凝土骨料含水率測定装置，以及该混凝土骨料含水率測定装置的測定方法。
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。骨料含水率測定装置以及測定方法较多，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、測定时间长、操作繁琐；微波炉烘干法、酒精燃烧法測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、准确快捷的含水率測定装置及方法等，混凝土生产期间不測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，有必要研制开发ー种新的混凝土含水率測定装置及其測定方法，以期能够縮小与先进国家的混凝土骨料含水率測定技术之间的差距。
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，提供ー种混凝土骨料含水率快速測定装置，以及该混凝土骨料含水率快速測定装置的測定方法。其技术解决方案是ー种混凝土骨料含水率快速測定装置，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Imm,次刻度线间距为O. 2 O. 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測定装置的測定方法，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-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πν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=pwX ( PaXV0-m0)/PaX (mQ-pwXVQ)，其中，P 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，P a 一般在O. 8 I. 2%范围内；P w为自由水密度，为I. Og/cm3 ；V0为上述混凝土骨料试样的体积，V0=V2 - Vp上述混凝土骨料含水率快速測定装置的測定方法，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休积的自来水，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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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，可方便快捷地測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。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作更进ー步说明图I为本发明中混凝土骨料含水率快速測定装置一种实施方式的结构原理示意图。图2为图I方式的俯视结构原理示意图。
具体实施例方式结合图I与图2，ー种混凝土骨料含水率快速測定装置，包括量筒7、设置有下方标尺3和上方标尺2的连通井I、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IOOmm等,连通井的内直径可为6mm、7mm、7· 5mm、8mm、9mm或IOmm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Imm,次刻度线间距可为O. 2mm、0. 3mm、0. 4mm或O. Dmnin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。更进一歩地，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，可以保持ニ处的调平螺栓可调，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測定装置的測定方法，包括将图I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休积的自来水，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mQ，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mQ由两部分组成饱和面干状态的骨料质量(设为Hi1)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Vtl, V0=V2-V1 ;其由两部分组成饱和面干状态 的骨料体积(设为Va)和除了饱和面干之外的自由水体积(设为vw)。骨料饱和面干密度(设为P 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O. 8 I. 2%之间；自由水密度(记为P W)可近似取I. Og/cm3O计算过程如下IH^m2=Hi0(I)Iii1/ P a+m2/ P ff=V0(2)可计算得m2=pwX ( PaXV0I0)/ (Pa_Pw);Hi1=PaX Cm0-P ffX V0) / ( P a~P ff)；含水率=In2Ai1=P WX ( P aX V0I0) / P aX (m0-p ffXV0)；其中Pw，Pa都是比较稳定的数值，每批骨料可以测几次取平均值即可Λ和mQ是该方法所需參数，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O. 2 O. 5mm,以精确到O. 5mm,量筒内直径为IOOmm为例，受液面影响而导致读数偏差在Imm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O. 4%以内。以每方混凝土用粗细骨料1750kg计算，由上述測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。
权利要求
1.ー种混凝土骨料含水率快速測定装置，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。
2.根据权利要求I所述的ー种混凝土骨料含水率快速測定装置，其特征在于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。
3.根据权利要求I所述的ー种混凝土骨料含水率快速測定装置，其特征在于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O. 2 O. 5mm。
4.根据权利要求3所述的ー种混凝土骨料含水率快速測定装置，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。
5.根据权利要求2所述的ー种混凝土骨料含水率快速測定装置，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。
6.根据权利要求I至5任意一项权利要求所述混凝土骨料含水率快速測定装置的測定方法，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mQ，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=PwX ( PaXV0-m0)/PaX (mQ-pwXVQ)，其中，P 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，P a为O. 8 I. 2% ; P w为自由水密度，为I. Og/cm3 ；V0为上述混凝土骨料试样的体积，V0=V2 一 \。
7.根据权利要求6所述的混凝土骨料含水率快速測定装置的測定方法，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休积的自来水，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。
全文摘要
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=ρw×(ρa×V0-m0)/ρa×(m0-ρW×V0),其中ρw,ρa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。
文档编号G01N9/36GK102778416SQ20121026037
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日
发明者季辉, 邵新鹏, 郭保林 申请人:山东高速青岛公路有限公司
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