[发明专利]一种快速检测非黏性土含水率的方法

说明书

本发明公开了一种快速检测非黏性土含水率的方法，包括以下步骤：步骤1：确定工程中使用的细料的虚拟比重；步骤2：根据虚拟比重法测定细料的含水率；步骤3：根据饱和面干含水率替代法测定粗料的饱和面干含水率；步骤4：根据细料的含水率、粗料的饱和面干含水率、干燥的粗料占全料的质量百分比计算全料的含水率。本发明加权法检测非黏性土(全料)的含水率在满足精度要求的前提下，多次平行测定的时间约为20min，检测时间较短，具有快速检测的优点。且测量操作简单，易于在工程施工现场应用。

技术领域

本发明涉及非黏性土含水率检测领域，特别是一种快速检测非黏性土含水率的方法。

背景技术

非黏性土在水利、公路、市政等基础设施建设领域有广泛应用，而含水率是非黏性土的一个重要参数指标，在土石坝填筑、混凝土拌合、基坑回填等过程中，必须准确而较快地检测非黏性土的含水率。含水率离线检测法主要有烘干法、炒干法、比重法、酒精燃烧法，在线检测法主要有中子法、电阻法、电容法、近红外法、微波法、TDR法等。烘干法检测精度高，是其他方法检测精度的判断标准，但是检测至少需要6h，速度慢，时间长。工程实际中较多情况下需要快速检测土料的含水率，而这种方法难以满足快速检测的要求。在线检测法的检测速度快，现场可直接测定土料的含水率，但是检测精度较差，不同检测方法之间的差异较大，有些方法难以满足精度要求，如基于电阻法、电容法等方法的原理而设计的含水率检测仪器检测精度通常较差，难以用于工程实际中，近红外法受被测土料的表面状态影响严重，精度时高时低。所以为了实现非黏性土含水率的快速检测，需要提出合适的含水率检测方法，以满足实际工程需要。

非黏性土在水利、交通、市政等基础设施建设领域有十分广泛的应用。在土石坝填筑和路基填筑过程中，虽然非黏性土的压实度受含水率的影响没有黏性土敏感，但在碾压前适当加水可以显著增加颗粒间滑动，一定程度上可以减少填料分离，可以显著改善非黏性土的压实效果。对于粒径小于20mm的非黏性土，含水率是压实度检测中的重要参数。根据相关规范中介绍的土石坝和路基填筑中压实度的检测方法，目前压实度检测普遍采用的方法是挖坑检测法，在计算压实度时，需要对挖坑料的含水率进行准确快速检测。在混凝土拌合过程中，粗、细骨料的含水率对拌合过程中需人工添加的水量有重要影响，如果没有准确检测粗、细骨料的含水率，将导致拌和的混凝土不满足和易性要求，甚至影响强度和耐久性等指标。

所以需要对非黏性土的含水率进行准确检测，检测精度必须满足规定的要求。但是目前普遍认为最准确的检测方法是烘干法，该方法检测精度高，通常将其他方法的检测结果和烘干法的结果进行对比，以验证其他方法是否准确。众所周知，烘干法的检测速度慢，无法实现快速检测的要求，在实际应用中具有滞后性，对施工进度造成一定影响。目前也有较多的在线检测方法，虽然检测速度快，但是精度通常无法满足规定的要求，而且不同的检测方法之间差异较大。

现有检测非黏性土含水率的方法主要有烘干法、炒干法、酒精燃烧法、中子法、电阻法、电容法、近红外法、微波法、TDR法，具体如下：

烘干法是所有检测方法中被认为最准确的方法，检测的技术流程为：称量装待测土样容器的质量，取适量的待测湿土样置于容器中，称量容器和湿土样的总质量，并做记录。将湿土样置于电烘箱中，设置温度为105℃±5℃。非黏性土烘6h以上，黏性土烘8h以上，直至土样恒重为止，确保水分全部蒸干。取出烘干后的土样，称量干土样和容器的总质量，并做记录，计算待测湿土样的含水率。

炒干法和烘干法的原理类似，唯一的区别是用炒的过程代替了烘的过程。

酒精燃烧法和烘干法的原理也类似，只是在土样中加入适量酒精，经多次燃烧使土样中水分蒸干。

电阻法的原理为：湿土具有导电性，其导电性或电阻和含水率有直接关系，含水率越小，导电率越小，含水率越大，导电率越大，将含水率的大小转化为一个电学量，从而显示出来，得到土料的含水率。实际操作中，只需将电阻式水分传感器的感应部分插入到被测土样中，直接读取结果即可。