CN103994938A - 一种快速测量材料含水率和吸水率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种快速测量材料含水率和吸水率的测量方法，是通过对测试材料的精密称重及测定含气量A％，再根据公式计算出材料含水率和吸水率。材料的含水率或吸水率＝(V-V_W-A％×V-(M_测/ρ₀)/[M_测×(1/ρ_W-1/ρ₀)]。其中，V为密闭容器的体积，V_W为最后装满水时的水的体积，V_W＝(M2-M1)÷ρ_W，A％为测得的含气量，M为密闭容器的质量，M1为加入材料后的密闭容器的质量，M2为加入材料并加满水后的密闭容器的质量，M_测为测试材料的质量，M_测＝M1-M，ρ₀为材料在饱和面干状态下的密度，ρ_W为水的密度。如果计算出的数据是正值为测试材料的含水率，如果计算出的数据是负值为测试材料的吸水率。

Description

一种快速测量材料含水率和吸水率的方法

所属领域

本发明内容属于一种用容重法测量材料的含水率和吸水率的快速方法。用于快速测量吸水饱和后体积不发生变化的固体材料(以下简称材料)含水率和吸水率时使用，属于固体材料含水率和吸水率测量的技术领域。

背景技术

固体材料(以下简称材料)在一般情况下会保持一定的水含率，尤其是混凝土行业的骨料的含水量的测定十分重要。

比如在混工程混凝土拌站，经常看到堆积如山的石子、砂子等材料露天放置，风吹日晒雨淋，材料的内外含水率差异十分大，在材料含水率不能响应配合比要求的时候，生产出的混凝土强度及耐久性能就产生很大的差异。

目前在混凝土生产过程中，测量骨料的含水率有两种方法：(1)预先测定为烘干法，是利用干湿对比测定骨料含水率，首先把这种材料称重，记录下含水时的质量，然后再烘干，烘干后放置常温后，对材料再一次称重，这样我们将烘干前的质量减去烘干后的质量，就得到含水量，用含水量与含水时材料的质量做对比得出含水率。这种方法只要操作仔细、仪器精确，结果是很准确的。但是这种方法是混凝土生产前的预先测定，而且需要较长时间，因此无法达到自动补偿的要求。这种方法目前使用仍较普遍。烘干法时间长，烘干设备温度比较高，不耐高温的材料就会变形、变质、变色、密度改变，对于一些不能加热的材料，要测出这种材料含了多少水就非常不方便，这样测量出来的含水率也不会准。最重要的是这种方法是跟绝干状态的含水率。(2)在线测定是使用砂含水率测定仪在混凝土搅拌站生产过程中进行测定，即对每一罐混凝土进行控制。在储科仓上装有测定探头，测得的含水率输入控制***进行增砂减水。在线测定一般使用电容法和电阻法，由于影响电容量和电阻量的因素较多，故精度较低，其中材料密实度对其精度影响最大。

在其他材料测定含水率时，在线电测法精度也不高速度也不够快。如果我们需要短时间在线精确测量材料的含水率，上述两种方法都不能满足测试要求。因此我们发明了用天平、含气量测定仪、软件(可选)快速测量材料的含水率。

混凝土配合比中材料含水率的不确定，给工程质量带来很严重的危害，尤其是国家重点工程，造成结构坍塌时就严重危害了国家利益及安全性的丧失。

本发明不仅用于混凝土的材料含水率及吸水率的快速测量，测试范围广泛。可以用于吸水饱和后体积不发生变化的任何固体材料测量含水率和吸水率时使用。

发明内容

为了能在2-3分钟内精确测量材料的含水率或吸水率，使测量变得更容易，我们将使用天平、含气量测定仪及电脑软件(可选)解决这个问题。

本发明内容解决的问题是这样的：将具有一定含水量的测试材料(4)装入已知体积V的可密闭容器(1)中，密闭容器(1)上接有压力测试装置(2)。测量时，用天平(3)称出可密闭容器(1)的质量M，再装上材料(4)称出可密闭容器(1)装测试材料(4)后的质量M1，再将可密闭容器(1)装满水后称出质量M2，测定装满水后的密闭容器中的含气量A％，即可根据公式计算出材料含水率和吸水率。

测量后计算含水率或吸水率：

材料的含水率或吸水率＝(V-V_W-A％×V-(M_测/ρ₀)/[M_测×(1/ρ_W-1/ρ₀)]

V_W＝(M2-M1)÷ρ_W

M_测＝M1-M

其中

V：密闭容器的体积

V_W：最后装满水时的水的体积

A％：测得的含气量

M：可密闭容器的质量

M1：可密闭容器装入材料后的质量

M2：可密闭容器装入材料加满水后的质量

M_测：测试材料的质量

ρ₀：测试材料在饱和面干状态下的密度

ρ_W：水的密度

如果计算出的数据是正值为材料的含水率，如果计算出的数据是负值为材料的吸水率。

附图说明

图1是本发明方法应用的示意图

示意图中

1、可密闭容器

2、压力测试装置

3、天平

4、测试材料

具体实施方式

结合附图对本发明内容进行说明如下：

此方法是通过将含水的测试材料(4)装入已知体积V的可密闭容器(1)中，密闭容器(1)上接有压力测试装置(2)。测量时，用天平(3)称出可密闭容器(1)的质量M，再装上测试材料(4)称出可密闭容器(1)装测试材料(4)后的质量M1，再将可密闭容器(1)装满水后称出质量M2，测定装满水后的密闭容器中的含气量A％，即可根据公式计算出材料含水率和吸水率。

测试的数据采用公式计算，材料的含水率或吸水率＝(V-V_W-A％×V-(M_测/ρ₀)/[M_测×(1/ρ_W-1/ρ₀)]。其中，V为密闭容器的体积，V_W为最后装满水时的水的体积，V_W＝(M2-M1)÷ρ_W，A％为测得的含气量，M_测为测试材料的质量，M_测＝M1-M，ρ₀为测试材料在饱和面干状态下的密度，ρ_W为水的密度。如果计算出的数据是正值为测试材料的含水率，如果计算出的数据是负值为测试材料的吸水率。

测量时，可以通过手工计算，得出测试结果，也可以通过含气量测定数据及天平称量数据通过有线或无线通讯的方式与电脑相连，电脑采集到含气量测定数据及天平称量数据后可以瞬间计算出结果，更加轻松方便快地完成测量工作。

含气量测定精度及天平称量精度越高，计算出的含水率或吸水率越精确。

Claims (4)

1.一种快速测量材料含水率和吸水率的方法：所述方法是通过将含水的测试材料(4)装入已知体积V的可密闭容器(1)中，密闭容器(1)上接有压力测试装置(2)。测量时，用天平(3)称出可密闭容器(1)的质量M，再装上测试材料(4)称出可密闭容器(1)装测试材料(4)后的质量M1，再将可密闭容器(1)装满水后称出质量M2，测定装满水后的密闭容器中的含气量A％，即可根据公式计算出材料含水率和吸水率。

2.根据权利要求1所述的一种快速测量材料含水率和吸水率的方法：其特征在于测试的数据采用如下公式计算，材料的含水率或吸水率＝(V-V_W-A％×V-(M_测/ρ₀)/[M_测×(1/ρ_W-1/ρ₀)]。其中，V为密闭容器的体积，V_W为最后装满水时的水的体积，V_W＝(M2-M1)÷ρ_W，A％为测得的含气量，M_测为测试材料的质量，M_测＝M1-M，ρ₀为材料在饱和面干状态下的密度，ρ_W为水的密度。如果计算出的数据是正值为测试材料的含水率，如果计算出的数据是负值为测试材料的吸水率。

3.根据权利要求1所述的一种快速测量材料含水率和吸水率的方法：含气量测定数据及天平称量数据可以手工带入公式计算，也可以通过有线或无线通讯的方式与电脑相连，电脑采集到含气量测定数据及天平称量数据后可以瞬间计算出结果，更加轻松方便快地完成测量工作。

4.根据权利要求1所述的一种快速测量材料含水率和吸水率的方法：含气量测定及天平称量的精度越高，测试出的含水率越精确。