1、.微波烘干法測定土料含水率試驗修正值研究摘要：對壩體填筑質(zhì)量控制需要測定土料含水率和壓實干密度，其中，含水率是一個重要指標(biāo)，常規(guī)測定用標(biāo)準(zhǔn)烘干法，但標(biāo)準(zhǔn)法用時較長，影響施工進度，實際施工中通常采用快速烘干法。本工程經(jīng)比較后選用微波爐烘干法測定土料含水率。微波烘干法的準(zhǔn)確性與土料性質(zhì)、烘干溫度、烘干時間等因素有關(guān)，在施工前，必須對微波烘干測定含水率與標(biāo)準(zhǔn)烘箱測定含水率進行對比試驗，確定烘干時間和溫度，并用統(tǒng)計方法確定與標(biāo)準(zhǔn)法之間的誤差。本文就是通過兩種烘干測定含水率方法的對比試驗，用數(shù)理統(tǒng)計方法求得其相關(guān)系數(shù)，為土方填筑質(zhì)量控制提供了一個快速、合理的含水率測定方法。 關(guān)鍵詞：含水率試驗微波修正

2、1引言 西段村水庫是三門峽市槐扒引黃提水灌溉工程的調(diào)蓄水庫，由大壩、輸水洞、泄洪洞、溢洪道等建筑物組成。其中，大壩為均質(zhì)土壩，壩長650m，最大壩高46.6m，筑壩土料為重粉質(zhì)壤土，共計填筑土方157.6萬m3。對壩體填筑質(zhì)量控制需要測定土料含水率和壓實干密度，其中，含水率是一個重要指標(biāo)，常規(guī)測定用標(biāo)準(zhǔn)烘干法，但標(biāo)準(zhǔn)法用時較長，影響施工進度，實際施工中通常采用快速烘干法。本工程經(jīng)比較后選用微波爐烘干法測定土料含水率。微波烘干法的準(zhǔn)確性與土料性質(zhì)、烘干溫度、烘干時間等因素有關(guān)，在施工前，必須對微波烘干測定含水率與標(biāo)準(zhǔn)烘箱測定含水率進行對比試驗，確定烘干時間和溫度，并用統(tǒng)計方法確定與標(biāo)準(zhǔn)法之間的誤

3、差。本文就是通過兩種烘干測定含水率方法的對比試驗，用數(shù)理統(tǒng)計方法求得其相關(guān)系數(shù)，為土方填筑質(zhì)量控制提供了一個快速、合理的含水率測定方法。2對比試驗2.1試驗依據(jù)本試驗依據(jù)土工試驗規(guī)程（SL237-1999）。2.2實驗儀器、設(shè)備2.2.1電熱恒溫電烘箱（北京中興偉業(yè)儀器公司101型）。2.2.2格蘭仕微波爐，WP750L23-6型。2.2.3電子天平，稱量500g，感量0.01g。2.2.4瓷質(zhì)小碗若干、皿盒、量筒、玻璃棒、毛刷等。2.3試樣選取本試驗所選土料為工程所用丁村土區(qū)Q3粉質(zhì)壤土，有機質(zhì)含量5%。2.4試驗步驟勘察設(shè)計單位提供的丁村土區(qū)工程地質(zhì)勘查報告顯示土區(qū)土料最優(yōu)含水率為18.9

4、%，故本次試驗選用14%、18%、19%、20%、22%五種含水率的土樣進行試驗。2.4.1不同含水率土樣制備2.4.2標(biāo)準(zhǔn)含水率測定采用電熱恒溫電烘箱，烘干時間采用8h，烘干溫度設(shè)定為110 0C恒溫對5種土樣同時進行標(biāo)準(zhǔn)含水率測定。結(jié)果見表一。表一 標(biāo)準(zhǔn)含水率試驗結(jié)果試樣編號12345標(biāo)準(zhǔn)含水率（%）14.4818.0519.2820.8022.96參數(shù)設(shè)定t=8h，T=1100C恒溫2.4.3微波烘干法含水率試驗測定采用WP-750L23-6型微波爐，結(jié)合土質(zhì)情況，烘干溫度擬定為中高火（低火烘干時間過長，高火易引起土料化學(xué)變化），烘干時間分別設(shè)定為7、9、11、13、15、17、19、2

5、1min。試驗結(jié)果見表二。 時間設(shè)定（min）試樣編號79111315171921113.414.0312.6813.8413.93216.9817.3216.2417.4717.6117.6517.7117.96319.1518.1417.2318.1118.7919.3218.9818.78420.4419.6719.7120.5620.3720.5821.7320.99522.5421.9622.2921.5321.4022.1021.8122.73溫度設(shè)定中高火表二微波烘干法含水率試驗結(jié)果 3試驗結(jié)果分析3.1微波烘干時間的確定3.1.1微波烘干法測定含水率與標(biāo)準(zhǔn)含水率差值見表三，五種

6、含水率差值與烘干時間關(guān)系見圖一。編號微波烘干時間（min）79111315171921與標(biāo)準(zhǔn)含水率差值（%）1-1.08-0.45-1.8-0.64-0.552-1.07-0.73-1.81-0.58-0.44-0.4-0.34-0.093-0.13-1.14-2.05-1.17-0.490.04-0.3-0.54-0.36-1.13-1.09-0.24-0.43-0.220.930.195-0.42-1-0.67-1.43-1.56-0.86-1.15-0.23表三 微波烘干法測定含水率與標(biāo)準(zhǔn)含水率差值3.1.2數(shù)據(jù)分析結(jié)合表三，從W=14.48%曲線來看，微波烘干法在中高火檔位，烘干時間從

7、715min，含水率均未達到14.48%，第三點為明顯偏離趨勢點，相差最小的點為9 min時0.45%。從W=18.05%曲線來看，烘干時間從721 min，含水率均未達到18.05%，第三點為明顯偏離趨勢點，其余點較有規(guī)律，差值隨著時間第延趨近于零，相差最小的點為21 min時0.09%。從W=19.28%曲線來看，第三點為明顯偏離趨勢點，其余點較有規(guī)律，差值隨著時間第延趨近于零并于17 min時基本達到標(biāo)準(zhǔn)值，相差最小的點為21 min時0.09%。從W=20.80%曲線來看，最佳烘干時間在1719 min時，相差較小的點為17 min時0.22%和21分鐘的0.19%。從W=22.96%

8、曲線來看，最佳烘干時間在9 min或者1719 min時。綜上，可靠的最佳烘干時間屆于1719 min，含水率在1422%之間，規(guī)律基本吻合，所以，選定18min為最終烘干時間。另外，從關(guān)系圖上可以看出第1、2、3點多呈現(xiàn)下降態(tài)勢，亦即在7、9、11 min時，含水率反而在下降，推測和當(dāng)?shù)赝寥烙袡C質(zhì)、礦物質(zhì)含量有關(guān)。3.2選定微波烘干時間參數(shù)后對比試驗基于以上分析，針對土區(qū)土料試樣，修正微波烘干法試驗參數(shù)：選定烘干時間為18 min，烘干溫度設(shè)定為中高火檔位，進行17%、18%、19%、20%含水率測定對比試驗。3.2.1采用電熱恒溫烘箱測定標(biāo)準(zhǔn)含水率結(jié)果見表四試樣編號組號1234567891

9、0平均標(biāo)準(zhǔn)含水率（%）116.4016.5016.5716.5416.7016.5316.5716.5616.6216.6016.56217.8717.9117.7217.8518.2417.8717.6717.6917.7318.2717.9918.2418.1218.1318.6218.0517.90318.2318.3818.3118.4318.3318.3318.2018.2218.2718.2618.30419.4619.3319.4019.4419.4119.4319.4219.3619.3619.4819.41參數(shù)設(shè)定t=8h，T=110 0C恒溫表四 標(biāo)準(zhǔn)含水率3.2.2采用微

10、波爐烘干測定含水率結(jié)果見表五表五 微波測定含水率試樣編號組號12345678910平均微波含水率（%）116.6216.7516.8816.7016.7816.7216.6016.7616.7016.5116.70218.2318.1918.1318.2818.1518.1818.2118.0117.9818.1818.1918.3218.1118.1118.3218.4118.28318.5518.5218.2418.4418.1818.7917.9618.1718.4818.5118.38419.5919.5319.3919.5819.2619.4819.6619.8619.5919.7019.56參數(shù)設(shè)定t=18min，T=中高火 3.3相關(guān)分析將以上W標(biāo)、W微數(shù)據(jù)相對應(yīng)點繪到坐標(biāo)紙上（見圖二），可以看出，標(biāo)準(zhǔn)烘干法測定的含水率W標(biāo)與對應(yīng)的微波烘干法測定的含水率W微呈一元線性回