1.1濕痕法

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

①將砂料通過5mm篩，用四分法取樣1500g；

②將砂樣裝入搪瓷盤中，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，攤開砂樣，用手提吹風機緩緩吹入暖風，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1s后，移除砂樣，觀測濕痕散失時間。當濕痕消失時間大于2s或橡膠板上有明顯的水痕時，說明砂樣表面水分過多，應繼續(xù)吹干，再按上述方法進行試驗，直至移除砂樣后濕痕在1～2s內消失，說明砂樣正處于飽和面干狀態(tài)。

1.2試模法

SL352—2006《水工混凝土試驗規(guī)程》中2.5.2中規(guī)定用于測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結果

2.1原材料

人工砂是由石灰石巖破碎、加工而成的。石粉含量按照試驗要求設計為：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，見圖1。

2.3試驗結果及分析

按照SL352—2006《水工混凝土試驗規(guī)程》中的要求，分別用濕痕法和試模法測試的人工砂飽和面干吸水率，其結果見表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。從試驗結果可以看出：當人工砂的石粉含量為0時，兩種方法測定的結果基本一致，但當人工砂含有一定量的石粉時，兩種方法測定結果有明顯的差別，試模法測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)程的操作為何會出現(xiàn)明顯差異的試驗結果呢？我們在試驗過程中非常仔細地關注每一步驟，認為石粉的存在是導致兩種方法差異的主要原因。當砂樣泡水后，并用手提吹風機吹至飽和面干狀態(tài)的過程，砂粒（這里指的是大于0.16mm的砂粒）通過吹風機吹后容易散開，而且容易通過肉眼來判斷是否接近飽和面干的狀態(tài)，而石粉在這個過程變成小球團，小球團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。同時用吹風機吹的過程，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。當我們用試模法試驗時并按照《水工混凝土試驗規(guī)程》中圖2.2.3（b）的坍落情況來判斷飽和面干的狀態(tài)，結果如圖3、4所示，而此時的砂樣用濕痕法判定時，橡膠皮上的水痕較深，濕痕消失的時間遠不止2s。同樣，用濕痕法來判定飽和面干狀態(tài)的砂樣，再用試模法來檢驗，其坍落的形狀基本上如《水工混凝土試驗規(guī)程》中圖2.2.3（c）的狀況，此時的砂樣顯得比較干。那么，為何砂樣看起來是比較干，但卻能滿足水痕在1～2s之內消失的要求，這其中可能有兩種原因：一是用扁鏟輕拍后，石粉小球團散開，里面較濕的石粉暴露出來；二是用吹風機吹的過程，小球團表面與里面存在一定溫度梯度，外高內低，而經(jīng)過一段時間后，溫度趨于一致，小球團里面的水分往外遷移。

3人工砂飽和面干試驗的體會

（1）濕痕法中要求水痕在1～2s內消失，時間短，操作者可能受視角偏差導致判斷誤差，此時的水痕比較淺，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自石粉。

（2）濕痕法需要在嚴格的試驗環(huán)境條件下進行，即溫度為（20±2）℃，相對濕度為40%～70%，空氣的濕度大小會影響水分蒸發(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，這時進行濕痕法試驗，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，但由于市場上黑色橡膠板質量參差不齊，有必要探究黑色橡膠板表面質量對水分蒸發(fā)速率的影響。

4結語

（1）通過試驗發(fā)現(xiàn)，分別用濕痕法和試模法測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，使得對飽和面干狀態(tài)的判斷難于天然砂，因此，有必要對現(xiàn)有試驗方法進一步探討，保證數(shù)據(jù)的科學性。