1.1濕痕法

SL352—2006《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》中2.4.4規(guī)定濕痕法的試驗(yàn)步驟為：

①將砂料通過(guò)5mm篩，用四分法取樣1500g；

②將砂樣裝入搪瓷盤(pán)中，注入清水，使水面高出砂樣20mm左右，用玻璃棒輕輕攪拌，排出氣泡，靜止24h后將水倒出，攤開(kāi)砂樣，用手提吹風(fēng)機(jī)緩緩吹入暖風(fēng)，并不斷翻拌砂樣，使砂樣表面的水分均勻蒸發(fā)；

③將100g左右的砂樣倒在橡膠板上，用扁鏟輕拍10下，厚度約10mm左右，經(jīng)過(guò)1s后，移除砂樣，觀測(cè)濕痕散失時(shí)間。當(dāng)濕痕消失時(shí)間大于2s或橡膠板上有明顯的水痕時(shí)，說(shuō)明砂樣表面水分過(guò)多，應(yīng)繼續(xù)吹干，再按上述方法進(jìn)行試驗(yàn)，直至移除砂樣后濕痕在1～2s內(nèi)消失，說(shuō)明砂樣正處于飽和面干狀態(tài)。

1.2試模法

SL352—2006《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》中2.5.2中規(guī)定用于測(cè)試飽和面干的試模尺寸為：上口直徑38mm，下口直徑89mm，高113mm。規(guī)程中2.5.3條規(guī)定試驗(yàn)步驟為：

①砂樣的制備、泡水飽和，初步吹干等步驟同2.2節(jié)中的2.2.3；

②對(duì)石粉含量10%～15%的砂樣，分兩層裝入試模，每層用搗棒插搗4次；對(duì)石粉含量大于15%的砂樣，采用一層裝模插搗5次，其他操作同規(guī)程2.2節(jié)；

③砂樣飽和面干判斷及處理方法同規(guī)程2.2節(jié)中的2.2.3。

2人工砂飽和面干吸水率試驗(yàn)結(jié)果

2.1原材料

人工砂是由石灰石巖破碎、加工而成的。石粉含量按照試驗(yàn)要求設(shè)計(jì)為：0、11%、15%、18%、22%。

2.2試模法用的試模

按照規(guī)程要求的尺寸加工的試模，見(jiàn)圖1。

2.3試驗(yàn)結(jié)果及分析

按照SL352—2006《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》中的要求，分別用濕痕法和試模法測(cè)試的人工砂飽和面干吸水率，其結(jié)果見(jiàn)表1和圖2～4分別是15%和18%人工砂砂樣飽和面干狀態(tài)坍塌的情況。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出：當(dāng)人工砂的石粉含量為0時(shí)，兩種方法測(cè)定的結(jié)果基本一致，但當(dāng)人工砂含有一定量的石粉時(shí)，兩種方法測(cè)定結(jié)果有明顯的差別，試模法測(cè)出的飽和面干吸水率高于濕痕法，石粉含量越高，兩者的差別越大。

那么按照規(guī)程的操作為何會(huì)出現(xiàn)明顯差異的試驗(yàn)結(jié)果呢？我們?cè)谠囼?yàn)過(guò)程中非常仔細(xì)地關(guān)注每一步驟，認(rèn)為石粉的存在是導(dǎo)致兩種方法差異的主要原因。當(dāng)砂樣泡水后，并用手提吹風(fēng)機(jī)吹至飽和面干狀態(tài)的過(guò)程，砂粒（這里指的是大于0.16mm的砂粒）通過(guò)吹風(fēng)機(jī)吹后容易散開(kāi)，而且容易通過(guò)肉眼來(lái)判斷是否接近飽和面干的狀態(tài)，而石粉在這個(gè)過(guò)程變成小球團(tuán)，小球團(tuán)表面與里面的含水狀態(tài)不同，表面看似較干，但里面卻含有較高的水分。同時(shí)用吹風(fēng)機(jī)吹的過(guò)程，砂粒與石粉的表面水分蒸發(fā)速率不同，砂粒明顯快于石粉。當(dāng)我們用試模法試驗(yàn)時(shí)并按照《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》中圖2.2.3（b）的坍落情況來(lái)判斷飽和面干的狀態(tài)，結(jié)果如圖3、4所示，而此時(shí)的砂樣用濕痕法判定時(shí)，橡膠皮上的水痕較深，濕痕消失的時(shí)間遠(yuǎn)不止2s。同樣，用濕痕法來(lái)判定飽和面干狀態(tài)的砂樣，再用試模法來(lái)檢驗(yàn)，其坍落的形狀基本上如《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》中圖2.2.3（c）的狀況，此時(shí)的砂樣顯得比較干。那么，為何砂樣看起來(lái)是比較干，但卻能滿(mǎn)足水痕在1～2s之內(nèi)消失的要求，這其中可能有兩種原因：一是用扁鏟輕拍后，石粉小球團(tuán)散開(kāi)，里面較濕的石粉暴露出來(lái)；二是用吹風(fēng)機(jī)吹的過(guò)程，小球團(tuán)表面與里面存在一定溫度梯度，外高內(nèi)低，而經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，溫度趨于一致，小球團(tuán)里面的水分往外遷移。

3人工砂飽和面干試驗(yàn)的體會(huì)

（1）濕痕法中要求水痕在1～2s內(nèi)消失，時(shí)間短，操作者可能受視角偏差導(dǎo)致判斷誤差，此時(shí)的水痕比較淺，如果是含有一定石粉含量的人工砂，這種狀態(tài)的砂樣是比較干，產(chǎn)生水痕的水分主要是來(lái)自石粉。

（2）濕痕法需要在嚴(yán)格的試驗(yàn)環(huán)境條件下進(jìn)行，即溫度為（20±2）℃，相對(duì)濕度為40%～70%，空氣的濕度大小會(huì)影響水分蒸發(fā)的速率。因此在南方地區(qū)尤其廣東地區(qū)，春天的空氣濕度很大，這時(shí)進(jìn)行濕痕法試驗(yàn)，注意環(huán)境條件尤為重要。

（3）盡管規(guī)程中規(guī)定了黑色橡膠板的要求，但由于市場(chǎng)上黑色橡膠板質(zhì)量參差不齊，有必要探究黑色橡膠板表面質(zhì)量對(duì)水分蒸發(fā)速率的影響。

4結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，分別用濕痕法和試模法測(cè)試的人工砂飽和面干吸水率由于石粉的存在而有明顯的差異，石粉含量越高，差異越明顯。

（2）由于人工砂有石粉的存在，使得對(duì)飽和面干狀態(tài)的判斷難于天然砂，因此，有必要對(duì)現(xiàn)有試驗(yàn)方法進(jìn)一步探討，保證數(shù)據(jù)的科學(xué)性。