特別策劃：關(guān)于混凝土中砂石含水率相關(guān)問(wèn)題的探討

1.針對(duì)目前混凝土企業(yè)應(yīng)用的砂石現(xiàn)狀，從含水率變化上來(lái)談是一個(gè)什么情況？需要注意哪些問(wèn)題？

馮漢峰（深圳市東大洋集團(tuán)公司，技術(shù)總工）：

目前混凝土企業(yè)使用的砂石來(lái)源復(fù)雜，含水率變化較大且頻次較高，給控制造成很大的難度，含水率的頻繁波動(dòng)必然引起強(qiáng)度、坍落度、和易性、工作性的變化，對(duì)混凝土的受控流程是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。針對(duì)含水率的變化情況我們必須注意以下幾個(gè)主要問(wèn)題：

（1）砂石來(lái)源的穩(wěn)定性。

（2）砂石的顆粒級(jí)配問(wèn)題，不同的級(jí)配、粒形含水率不同。

（3）主要通過(guò)加強(qiáng)對(duì)混凝土坍落度、和易性的檢測(cè)來(lái)反向的檢測(cè)對(duì)所扣含水率的準(zhǔn)確度。

（4）對(duì)于一個(gè)已知的配合比，如果出機(jī)效果與試配情況基本符合，那么砂石含水率也被視為準(zhǔn)確，當(dāng)然前提是其余材料的穩(wěn)定性問(wèn)題，否則就會(huì)涉及到多扣含水或扣不足，都是對(duì)配合比的失控。

（5）目前有些砂是經(jīng)過(guò)加工復(fù)摻的，摻入大量石粉，我們要避免使用這種砂，由于涉及摻配的均勻性、級(jí)配等問(wèn)題，這種情況下含水率是無(wú)法控制的。

（6）控制人員的專(zhuān)業(yè)程度、設(shè)備及料倉(cāng)的堆放情況。

鐘佳墻（陜西盛泰混凝土工程有限責(zé)任公司，總工）：

目前混凝土公司在實(shí)際生產(chǎn)中一般都采用調(diào)整用水量的方法來(lái)控制坍落度，但是采用這種方法一般要求原材料質(zhì)量穩(wěn)定，如果公司的采購(gòu)能力較弱就要加大對(duì)進(jìn)廠原材料質(zhì)量的檢測(cè)，然后要結(jié)合原材料質(zhì)量波動(dòng)的情況來(lái)決定是對(duì)外加劑還

是用水量進(jìn)行調(diào)整，現(xiàn)在，有的企業(yè)也采用將骨料場(chǎng)封閉的方法來(lái)穩(wěn)定骨料的含水率，這個(gè)辦法還是比較可取的。

需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土坍落度有異常的時(shí)候要加大坍落度的測(cè)試工作量，而且還應(yīng)將所取混凝土樣品靜置數(shù)分鐘，觀察混凝土的變化，根據(jù)混凝土坍落度的變化來(lái)判斷調(diào)整的方法是否正確。

戴鎮(zhèn)潮（武警水電第二總隊(duì)退休高級(jí)工程師）：

砂石含水直接影響混凝土的水灰（含摻合料，下同）比，水灰比是影響混凝土質(zhì)量的主導(dǎo)因素，所以對(duì)砂石含水問(wèn)題應(yīng)高度重視。其中主要的是：混凝土配合①設(shè)計(jì)的砂石應(yīng)該是面干飽和狀態(tài)；混凝土生產(chǎn)前和生產(chǎn)過(guò)程中必須測(cè)定其含水比率②，校正混凝土配合；采取有效措施，盡量減小砂石含水對(duì)混凝土的影響。

（1）混凝土配合設(shè)計(jì)的砂石應(yīng)該是面干飽和狀態(tài)

混凝土配合設(shè)計(jì)的砂石應(yīng)該是面干飽和狀態(tài)，即表面干燥、內(nèi)部飽和。這時(shí)，水泥漿不會(huì)吸收砂石中的水分，水泥漿的水分也不會(huì)被砂石吸收，因而保持設(shè)計(jì)預(yù)定水灰比不變。若砂石是干燥狀態(tài)的，則水泥漿的部分水分被砂石吸收，水灰比減小，強(qiáng)度增高。砂石吸水率越大，水泥漿被砂石吸收的水分越多，水灰比減小越多，強(qiáng)度增高越多。結(jié)果使設(shè)計(jì)者無(wú)法準(zhǔn)確掌握要達(dá)到的水灰比和強(qiáng)度。

第一次計(jì)算得到的混凝土設(shè)計(jì)配合不可能滿足要求，需經(jīng)試拌、調(diào)整才能得到符合要求的設(shè)計(jì)配合。試拌、調(diào)整也不宜使用干燥狀態(tài)的砂石。雖然可按其吸水率增加用水量，以保持水灰比不變，但因干燥砂石不會(huì)很快吸足水分，使剛拌好的混凝土的水泥漿中的水分偏多，流動(dòng)性偏大，測(cè)得的混凝土坍落度偏大，不能準(zhǔn)確地調(diào)整混凝土設(shè)計(jì)配合。試拌、調(diào)整混凝土設(shè)計(jì)配合使用的砂石，當(dāng)然最好是面干飽和狀態(tài)的，但難以做到；可采用比面干飽和狀態(tài)含水稍多的砂石，測(cè)定含水比率，校正混凝土配合；也不宜使用含水過(guò)多的砂石，因含水變化大，影響試拌、調(diào)整。

（2）混凝土生產(chǎn)前和生產(chǎn)過(guò)程中必須測(cè)定砂石含水比率②，校正混凝土配合

混凝土設(shè)計(jì)配合的砂石重量按面干飽和狀態(tài)計(jì)，而現(xiàn)場(chǎng)的砂石都是潮濕的，含有一定的水分，需測(cè)定其含水比率，計(jì)算得所需砂石的濕重，同時(shí)在加水量中扣除潮濕砂石帶入的水量，以保持現(xiàn)場(chǎng)拌制的混凝土成分和設(shè)計(jì)配合相同。這就是生產(chǎn)前和生產(chǎn)過(guò)程中混凝土配合的校正和校正的目的。但是，由于砂石含水不均勻、且隨時(shí)間變化，測(cè)定含水率的砂石樣品代表性差，含水率測(cè)定存在誤差等，特別是遇日曬雨淋，砂石含水變化大，現(xiàn)場(chǎng)的混凝土成分的變化也隨之增大，很難做到現(xiàn)場(chǎng)拌制得的混凝土成分和設(shè)計(jì)配合相同，實(shí)際只能是相近，越相近，說(shuō)明質(zhì)量控制越好。現(xiàn)場(chǎng)拌制的混凝土成分和設(shè)計(jì)配合是否相近，主要依據(jù)坍落度測(cè)定結(jié)果來(lái)檢驗(yàn)。坍落度符合預(yù)定要求，說(shuō)明砂石含水測(cè)定、混凝土配合校正是正確的，控制有效，質(zhì)量有保證；否則應(yīng)查明原因，消除之。

（3）采取有效措施，盡量減小砂石含水對(duì)混凝土的影響

1） 保持砂石含水量均勻穩(wěn)定

這是最重要的。砂石含水量均勻穩(wěn)定，測(cè)定其含水比率時(shí)，取樣會(huì)有較好的代表性，測(cè)定結(jié)果較準(zhǔn)確；混凝土的生產(chǎn)配合變化較小，質(zhì)量容易控制。

要使砂石含水量均勻穩(wěn)定，主要應(yīng)使含水量盡量小。含水量越小，變化也就越小。所以不要使用剛清洗過(guò)的、剛被雨淋的砂石，待其充分脫水后再用。搭棚防日曬雨淋，是保持砂石含水量均勻穩(wěn)定的簡(jiǎn)易而有效的措施。另外，在炎熱的夏季，棚下不被日曬的砂石溫度不致太高，混凝土溫度也不致太高，不會(huì)過(guò)早凝結(jié)，利于施工。

2）勤測(cè)砂石含水比率、校正混凝土配合

通常每班（8小時(shí)）測(cè)定、校正一次?？稍诮唤影鄷r(shí)進(jìn)行。若砂石含水不穩(wěn)定則應(yīng)縮短為每4小時(shí)測(cè)定、校正一次；或隨時(shí)進(jìn)行。

3）準(zhǔn)確、快速測(cè)定砂石含水比率

在現(xiàn)場(chǎng)最簡(jiǎn)易、快速的測(cè)定方法是用電爐烘炒?？珊娉粗镣耆稍?，計(jì)算得以干燥狀態(tài)計(jì)的含水比率，扣減去吸水率，就得以面干飽和狀態(tài)計(jì)的含水比率（十分相近的近似值）。

按試驗(yàn)操作規(guī)程用烘箱烘干，耗時(shí)長(zhǎng)，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)砂石含水變化快的要求。

砂子含水比率也有采用在三角燒瓶或量筒中測(cè)得濕砂比重計(jì)算的。因?yàn)樗谋戎匦∮谏白?，含水越多，濕砂比重越小。此法不需將砂子烘干，測(cè)定速度也較快，但用于計(jì)算的面干飽和狀態(tài)砂子的比重必須準(zhǔn)確，否則所得含水比率是不準(zhǔn)確的。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，砂子含水比率采用電子儀表快速測(cè)得，并通過(guò)電腦自動(dòng)校正混凝土配合。但石子的含水比率尚未聞?dòng)袦y(cè)定的電子儀表。

注①混凝土的配合目前普遍地被俗稱(chēng)為“配合比”，這是不準(zhǔn)確的，也不規(guī)范，多了一個(gè)“比”字。很早以前，混凝土組成材料以松體積計(jì)，以水泥體積為1按比例進(jìn)行配料時(shí)稱(chēng)“配合比”。但因“松體積”的疏松密實(shí)程度難以控制，配料誤差大；而且難以準(zhǔn)確換算得實(shí)體積，后來(lái)都改按單位體積重量計(jì)進(jìn)行配料。按單位體積重量計(jì)進(jìn)行配料，就不能稱(chēng)為“配合比”，應(yīng)改稱(chēng)為“配合量”，或“配合成分”、“成分配合”也可簡(jiǎn)稱(chēng)為“配合”。英語(yǔ)稱(chēng)為“mix”，也就是“配合”，沒(méi)有“比”的意思。

2.砂石含水率對(duì)混凝土配合比的具體影響是什么？

范孟嶺（廈門(mén)智欣建材有限公司，高工）：

砂含水率的非預(yù)期變化，將改變混凝土的用水量和用砂量，原有配合比所要實(shí)現(xiàn)的性能發(fā)生諸多變化，包括和易性、強(qiáng)度及體積穩(wěn)定性等。具體表現(xiàn)為：

一、砂含水率被低估時(shí)，砂實(shí)際含水大于計(jì)算值，那么每方混凝土的用水量相應(yīng)增加，實(shí)際用砂量相應(yīng)減少。

1）用水量增加會(huì)提高混凝土流動(dòng)性，并可能導(dǎo)致離析、泌水；

2）用水量增加使得減水劑摻量和水膠比的關(guān)系遭到破壞，可能引起混凝土離析；

3）用水量增加使得水膠比增大，混凝土強(qiáng)度隨之降低；

4）用水量增加使得混凝土硬化后氣孔增多，密實(shí)性降低，抗?jié)B性能下降；

5）用砂量減少，使得混凝土表觀密度降低，對(duì)強(qiáng)度也有一定影響；

6）用砂量減少，使得混凝土砂率降低，引起砂石空隙率變化，進(jìn)一步影響到混凝土密實(shí)度，還可能會(huì)引起混凝土離析、泌水；

7）用水量增加，用砂量減少，會(huì)加大混凝土的收縮，影響體積穩(wěn)定性。

二、砂含水率被高估，砂實(shí)際含水小于計(jì)算值，每方混凝土的用水量減少，實(shí)際用砂量增加。

1）用水量減少將降低混凝土流動(dòng)性，后期調(diào)整又難以保證混凝土的均勻性，而且容易招致施工人員胡亂加水，導(dǎo)致混凝土離析、強(qiáng)度下降；

2）用砂量增加使得混凝土流動(dòng)性進(jìn)一步降低；

3）用砂量增加將改變混凝土原有砂率，砂石空隙率改變，將影響混凝土的流動(dòng)性、密實(shí)度及強(qiáng)度；

4）用砂量增加將改變混凝土表觀密度，甚至?xí)绊懡回洈?shù)量；

朋改非（北京交通大學(xué)土建學(xué)院，教授）：

關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，我看包含了2個(gè)問(wèn)題，一是混凝土配合比設(shè)計(jì)中砂、石的含水狀態(tài)問(wèn)題；二是如何測(cè)定砂石含水率的試驗(yàn)方法問(wèn)題。

后者試驗(yàn)方法問(wèn)題，是比較容易解決的?，F(xiàn)行的方法基本是科學(xué)的，但試驗(yàn)速度稍嫌慢了些，還可以改進(jìn)。我提出改進(jìn)的、更好的方法可以是：如果砂或石子的來(lái)源在一定時(shí)期內(nèi)是基本固定的，我們可以假定其巖石種類(lèi)、巖石組成、結(jié)構(gòu)特征是基本不變的，那么，就可以通過(guò)干表觀密度、含水時(shí)的表觀密度、含水率等參數(shù)的相互關(guān)系，可以快速測(cè)定、計(jì)

5）砂率增加將占用更多的膠凝材料進(jìn)行包裹，引起強(qiáng)度下降、拌合物干澀。

三、碎石通常為干燥狀態(tài)，生產(chǎn)時(shí)含水率可設(shè)為零。在下雨天氣或進(jìn)料時(shí)帶水，應(yīng)檢測(cè)碎石含水率。碎石含水率被錯(cuò)估對(duì)配合比的影響，和砂相類(lèi)似，也會(huì)影響到混凝土的流動(dòng)性、砂率、保水性、抗離析性、強(qiáng)度、密實(shí)性（抗?jié)B性能）。算得到含水率的。

前者的配合比設(shè)計(jì)中的砂石含水狀態(tài)問(wèn)題，才是更為重要的、更為基礎(chǔ)的問(wèn)題。我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)及傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)都是干基的，這決定了目前在我國(guó)必須測(cè)定砂石含水率的現(xiàn)狀。如果更改為飽和面干或者飽水為配合比設(shè)計(jì)的砂石含水狀態(tài)，相信可以帶來(lái)混凝土技術(shù)的一個(gè)進(jìn)步，但前提是要先行進(jìn)行這兩種不同含水狀態(tài)帶來(lái)的配合比設(shè)計(jì)、原材料用量、混凝土強(qiáng)度、耐久性、和易性等方面的系統(tǒng)誤差的專(zhuān)門(mén)研究，在研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，方可進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)方法的更改。這些工作，是有一定難度的，沒(méi)有4年、6年是完不成的。

3.影響砂石含水率測(cè)量的波動(dòng)因素比較大，目前是否存在除實(shí)驗(yàn)室測(cè)量方法之外更加方便準(zhǔn)確的測(cè)量方法？

王愛(ài)勤（中原工學(xué)院土木建筑系，教授）：

確定混凝土配合比時(shí)，按混凝土的不同用途及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，采用不同的砂石含水率基準(zhǔn)。如建工用混凝土采用干基含水率，即用烘箱烘（或鐵鍋炒）將原料庫(kù)內(nèi)砂石處理至絕干狀態(tài)，其前后的質(zhì)量差（即含水量）與干砂石的質(zhì)量做比值，即為干基含水率，而水工混凝土因其長(zhǎng)期在飽水狀態(tài)下工作，故配制混凝土?xí)r砂石采用飽和面干基含水率，即將砂石在水中浸泡，吸水達(dá)到飽和時(shí)（即繼續(xù)浸泡表觀密度不變時(shí)）取出，用濕布將表面水吸干，稱(chēng)重，再將其烘干（或炒干）后稱(chēng)重，將其前后的質(zhì)量差（即含水量）與干砂石的質(zhì)量做比值，即為飽和面干基含水率。

依標(biāo)準(zhǔn)建工用混凝土應(yīng)采用干基，本人認(rèn)為不是砂石含水率的測(cè)量存在偏差，而是在砂石投入混凝土攪拌機(jī)時(shí)砂石含水率會(huì)不斷變化，以至于偏離了實(shí)驗(yàn)室給出的混凝土配合比，影響混凝土質(zhì)量。我認(rèn)為通常有幾種解決辦法。

（1）一般混凝土實(shí)驗(yàn)室，24小時(shí)有實(shí)驗(yàn)員值班，隨時(shí)測(cè)定欲拌混凝土砂石的含水率，給出依實(shí)際砂石含水率調(diào)整的配合比。一般情況因砂的比表面積比較大，因此砂的含水率變化也很大，而石子的含水率變化不太大。以砂為例，假如每1m3C30混凝土，需膠凝材料用量350kg，用水量180kg，砂用量550kg（干基），石子用量1250kg(干基)。我們?cè)谏皫?kù)內(nèi)取砂樣，測(cè)得其干基含水率為10%，則給攪拌樓的實(shí)際混凝土配合比：應(yīng)在加水時(shí)扣除砂、石帶入的水，同時(shí)砂子實(shí)際加入量也應(yīng)考慮所含水分而相應(yīng)增加，增加到保證干砂為550kg。如此調(diào)整后的配合比應(yīng)為：膠凝材料用量350kg，實(shí)際砂為550÷0.9=611kg,而實(shí)際加水量則為（180-611×0.1）=119kg，石子按此法也做相應(yīng)調(diào)整。

（2）砂、石庫(kù)總是保持其含水飽和狀態(tài)，這樣只要計(jì)算出砂石的含水飽和基含水率，給出在這種狀態(tài)下的實(shí)際混凝土配合比即可。當(dāng)然應(yīng)考慮若進(jìn)來(lái)的砂樣不同，其飽和含水率會(huì)有所變化。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)隨時(shí)跟蹤測(cè)試。

（3）試驗(yàn)室測(cè)試砂石實(shí)際含水率時(shí)，注意取樣要布點(diǎn)均勻，考慮不同部位，保證其實(shí)際含水的真實(shí)性。只從邊上取樣，或只從一處取樣都是不正確的。

（4）集料堆放的環(huán)境對(duì)集料含水率的分布有較顯著的影響。特別是在十分炎熱的夏天，如果集料露天堆放，集料的含水率將隨時(shí)間而發(fā)生較大的變化。因此，準(zhǔn)備使用的集料應(yīng)提前一天放入庫(kù)房，避免使用時(shí)太陽(yáng)暴曬引起集料含水率的變化。

（5）即便沒(méi)有太陽(yáng)暴曬，料堆各部位的含水率通常也是不同的。一般地說(shuō)，料堆頂部的集料含水率較低，而底部集料的含水率較大。使用時(shí)應(yīng)避免使用底部集料。對(duì)于底部的集料，應(yīng)在下班前將其碼堆，第二天使用。

4.砂石含水率的測(cè)量都存在一個(gè)偏差的問(wèn)題，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，目前一般都是采取怎樣的措施來(lái)解決的？

馮慶革（廣西大學(xué)環(huán)境學(xué)院，教授）：

（1）砂石含水狀態(tài)

一般情況下，砂石的含水狀態(tài)如圖1所示，有4種；。砂石中所含的水分，不僅會(huì)增加混凝土中水的重量,改變水灰比，同時(shí)減少了砂石的重量，使混凝土的配合比發(fā)生變化。在施工中，砂石含水率增加或減少一個(gè)百分點(diǎn)，都會(huì)增加或減少很大重量的水，因此，砂石含水率的測(cè)定準(zhǔn)確與否，將直接影響到混凝土的質(zhì)量。在配合比計(jì)算中單位水量以面干飽和為標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)配合比中的攪拌用水量和砂石量根據(jù)表面含水率進(jìn)行補(bǔ)正而得出實(shí)際配合比。

（2）砂石含水率的測(cè)定方法

1）直接測(cè)量法是通過(guò)比較前后被測(cè)樣品的質(zhì)量差來(lái)確定含水率。直接測(cè)量法采用離線測(cè)量，耗時(shí)長(zhǎng)，只用于取樣測(cè)量，通常它是作為檢驗(yàn)其它測(cè)量方法的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。定義測(cè)量法所采用的方法主要有：直接干燥法、紅外干燥法、燃燒酒精蒸發(fā)水分法；

2）間接測(cè)量法是通過(guò)測(cè)定相應(yīng)參數(shù)來(lái)間接反映砂石含水率的方法，該方法主要用于在線測(cè)量砂石含水率，它克服直接測(cè)量法測(cè)量時(shí)間滯后的缺點(diǎn)，能及時(shí)的反映生產(chǎn)的瞬間狀態(tài)值，使得生產(chǎn)操作工要精確調(diào)節(jié)給水量，保障混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量和效率。間接測(cè)量法的主要手段有：電阻（電導(dǎo)）法、電容法、中子法、紅外法和微波法；

（3）砂石含水率測(cè)量問(wèn)題點(diǎn)和注意事項(xiàng)

1）直接測(cè)量法的滯后性，它采用離線測(cè)量，耗時(shí)長(zhǎng)。這種方法造成檢測(cè)出來(lái)的含水率與混凝土實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)存在一種時(shí)間滯后現(xiàn)象（一般為6小時(shí)），故這種檢測(cè)手段不能及時(shí)反映生產(chǎn)的瞬間狀態(tài)值，使得生產(chǎn)操作工要通過(guò)人工估計(jì)調(diào)節(jié)給水量，不能保障混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量和效率。這種方法對(duì)穩(wěn)定的砂石來(lái)源和均勻性較好的情況下比較合適，但是，為了減少偏差，可以增加檢測(cè)的頻次和加強(qiáng)取樣的代表性；

2）考慮到砂石的含水率隨粒度、堆放的深度、氣候的不同等因素的變化而有很大的波動(dòng)，導(dǎo)致事先測(cè)定的含水率與實(shí)際的含水率相差較大，因此，對(duì)砂石的含水率進(jìn)行檢測(cè)，即要進(jìn)行連續(xù)在線測(cè)定，以確保混凝土實(shí)際配合比準(zhǔn)確。這種技術(shù)在大型水泥混凝土拌合站已采用；采用這種方式時(shí)候要注意對(duì)儀器正確維護(hù)，需要用含水量烘干測(cè)定法經(jīng)常進(jìn)行檢查校正，以確保其能達(dá)到精度要求；

3）對(duì)于中、小型水泥混凝土攪拌站，如果有自動(dòng)控制系統(tǒng)的,可安裝砂石含水率檢測(cè)儀，并將測(cè)定儀與微機(jī)控制程序接通，自動(dòng)完成對(duì)檢測(cè)的砂石含水率進(jìn)行配合比的調(diào)整；對(duì)沒(méi)有自動(dòng)控制系統(tǒng)的，只安裝砂石含水率檢測(cè)儀,在攪拌混凝土的過(guò)程中，觀察砂石含水率，人工進(jìn)行配合比的校正。

5.如何看待目前市場(chǎng)上新出現(xiàn)的新型砂石測(cè)水儀？在應(yīng)用當(dāng)中有何利弊？是否存在很大潛在的風(fēng)險(xiǎn)？

王憲新，張萍（混凝土生產(chǎn)中砂石含水在線檢測(cè)）：

當(dāng)前預(yù)攪拌和預(yù)制件行業(yè)都已認(rèn)識(shí)到商品混凝土在配料時(shí)進(jìn)行砂石含水量測(cè)量的重要性和必要性。這是因?yàn)椴牧暇哂凶匀慌潘再|(zhì)，當(dāng)砂子和骨料拌成混凝土?xí)r，其每次的含水量都不相同?；炷临|(zhì)量是影響混凝土工程和預(yù)制混凝土構(gòu)件質(zhì)量的一個(gè)重要因素，強(qiáng)度和耐久性是衡量混凝土質(zhì)量的主要指標(biāo)。通過(guò)實(shí)踐證明配制混凝土?xí)r的實(shí)際用水量直接影響到混凝土的強(qiáng)度和耐久性。

含水量的變化將產(chǎn)生以下結(jié)果：骨料的重量不準(zhǔn)確。混合料產(chǎn)量不穩(wěn)定，引起骨料與水泥比例的變化，“混凝土工作性能和顏色”。混凝土強(qiáng)度與所含的水分和水泥量的對(duì)比有直接聯(lián)系（即水灰比），對(duì)于任何給定的配合比，水量的變化將直接反映到混凝土強(qiáng)度及耐久性。砂子的含水量變化一般4%～8%，它會(huì)導(dǎo)致：干砂減少3%的重量。如果希望保持固定的骨料與水泥比例就沒(méi)有必要使用更多的水泥。當(dāng)預(yù)拌要求拌合定量的混凝土，就需要多拌 3% 的水泥，這顯然在成本上是不利的，從混凝土最終強(qiáng)度上減少大約 20%（混合料的配合比）。影響建筑物及公路的長(zhǎng)期耐久性，增大了維護(hù)費(fèi)用。

混凝土中的單方用水量決定了混凝土中孔隙的多少，混凝土中的孔隙對(duì)混凝土力學(xué)性能和耐久性的影響至為重要?；炷恋奈锢砹W(xué)性能受其結(jié)構(gòu)的密實(shí)性與均勻性所支配。若水分較少混凝土和易性不好，無(wú)法振搗密實(shí)，混凝土強(qiáng)度也無(wú)法提高。同樣，若水分較多，拌合物的流動(dòng)性就大，混凝土不但容易離析、泌水，而且使混凝土孔隙率增大，強(qiáng)度降低。根據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)定，單方用水量在 185～175kg/m3之間的混凝土，屬于耐久性混凝土；單方混凝土用水量≤175kg/m3的混凝土屬于高耐久性的混凝土，由此可見(jiàn)控制混凝土單方用水量不論是對(duì)混凝土的強(qiáng)度還是耐久性能都是至關(guān)重要的。而在所用原材料中砂含水量最難控制，這是由于砂子產(chǎn)地、種類(lèi)不一，以及露天存放時(shí)受風(fēng)吹日曬及雨雪等氣候環(huán)境的影響。

因此，在高質(zhì)量混凝土生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)補(bǔ)償不斷變化含水量精確稱(chēng)量材料的重量和調(diào)整攪拌機(jī)中的水量，從而保證混合料始終一致的工作性能。使用濕度傳感器對(duì)砂子的含水率進(jìn)行在線檢測(cè)，是非常有效的方法。而且濕度傳感器的使用壽命很長(zhǎng)，整個(gè)構(gòu)造堅(jiān)固且容易安裝，放置在料倉(cāng)的底部和微處理裝置（電子數(shù)據(jù)分析儀）一起工作。由傳感器測(cè)出的瞬時(shí)和連續(xù)的平均含水量能同時(shí)被顯示出來(lái)。這些信息傳給配料調(diào)節(jié)器或計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)提供了骨料在線的重量校正信息，由此保證了骨料水泥比和產(chǎn)量準(zhǔn)確，并校正加水量以保持穩(wěn)定的塌落度。

2000年8月三建混凝土分公司購(gòu)置了兩套由德國(guó)進(jìn)口的阿諾爾在線砂含水率檢測(cè)裝置，分別安裝在現(xiàn)代站、三星站兩個(gè)攪拌站上，這套系統(tǒng)準(zhǔn)確耐用、使用簡(jiǎn)便。它主要由電容式測(cè)試傳感器，分析儀和電子顯示裝置組成，技術(shù)人員可通過(guò)顯示裝置直接觀察到砂倉(cāng)出口的砂子含水率的變化，可以及時(shí)對(duì)混凝土配合比進(jìn)行調(diào)整，使混凝土質(zhì)量有了進(jìn)一步的保證和提高。

檢測(cè)裝置安裝和調(diào)試也非常簡(jiǎn)單。首先進(jìn)行靜態(tài)調(diào)整，取低濕的砂樣和高濕的砂樣各一份。將探頭放入砂樣中，調(diào)整零點(diǎn)旋鈕和百分點(diǎn)旋鈕，得到一條濕度與電壓的關(guān)系曲線。然后進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，將探頭安裝在砂倉(cāng)內(nèi)，在生產(chǎn)過(guò)程中從砂倉(cāng)出料口分別取三到五次砂樣。求出它們的平均值，通過(guò)調(diào)整零點(diǎn)旋鈕，使其修正為實(shí)際值。至此調(diào)試完畢。

檢驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果，試驗(yàn)室檢驗(yàn)人員定期取砂樣檢測(cè)含水率，與檢測(cè)裝置顯示器的數(shù)據(jù)作出對(duì)比。技術(shù)人員可以通過(guò)這套系統(tǒng)隨時(shí)掌握砂含水的動(dòng)態(tài)信息，從而控制整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的用水量，及時(shí)改進(jìn)與提高混凝土質(zhì)量。此外，在冬季施工中，為保證混凝土的質(zhì)量需要對(duì)原材料進(jìn)行加熱，而間歇性的生產(chǎn)造成了蒸汽聚集，技術(shù)人員很難控制實(shí)際用水量的多少。用砂含水測(cè)定儀就可以直觀、及時(shí)的掌握用水量。在夏季施工中，由于季節(jié)性降雨量較大，通過(guò)濕度檢測(cè)系統(tǒng)就可以隨時(shí)掌握砂含水的變化。這套系統(tǒng)不僅使混凝土拌合物拌合均勻，還防止了有離析和泌水現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)節(jié)約了大量的人力物力，還進(jìn)一步提高了混凝土的質(zhì)量，并為企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)利益。在完善了質(zhì)量控制過(guò)程的同時(shí)，使混凝土質(zhì)量也穩(wěn)定的提高；同時(shí)還配備了相應(yīng)的技術(shù)人員，由此更建立和健全了必要的技術(shù)管理與質(zhì)量控制。

總之，在保證混凝土質(zhì)量一致的生產(chǎn)過(guò)程中，利用電容式濕度傳感器技術(shù)，進(jìn)行在線含水量測(cè)量，保證混凝土具有最佳的耐久性，不僅在經(jīng)濟(jì)成本上對(duì)生產(chǎn)者有利，最終對(duì)使用者更有利。劣質(zhì)混凝土?xí)a(chǎn)生資金的大量浪費(fèi)，隨著中國(guó)大規(guī)模的建設(shè)規(guī)劃的制定，對(duì)生產(chǎn)穩(wěn)定的高質(zhì)量混凝土提出了更高的要求，安裝濕度傳感器對(duì)混凝土行業(yè)連續(xù)生產(chǎn)配料中的砂石骨料含水率和攪拌中的混凝土濕度測(cè)定，都是必要的手段。

S.Nagataki（日本預(yù)拌混凝土的質(zhì)量控制）：

測(cè)量和校正集料的表面濕度

在生產(chǎn)預(yù)拌混凝土?xí)r，集料表面的水分會(huì)帶入混凝土中。例如，表面濕度為1% 的細(xì)集料將會(huì)把6～7kg水帶入每立方米混凝土中。因此，在生產(chǎn)混凝土的過(guò)程中，測(cè)量和校正集料的表面濕度是非常重要的，它對(duì)混凝土的質(zhì)量有很大的影響。

為了能在批量稱(chēng)重設(shè)備中精確迅速地測(cè)量集料的表面濕度，一些微波濕度傳感器在日本得到了應(yīng)用。

濕度傳感器安裝在存放集料的容器和稱(chēng)重設(shè)備之間，如圖2。

稱(chēng)量集料的時(shí)候，表面的濕度就會(huì)很快地得到測(cè)定。集料表面濕度的測(cè)量結(jié)果會(huì)傳到設(shè)備控制面板的計(jì)算機(jī)中，配制混凝土的用水量也同時(shí)得到校正。

一些其他的控制集料濕度的方法也得到了發(fā)展，一種方法是使用大型氣旋分離器作為砂子穩(wěn)定器來(lái)控制砂的表面濕度。另一種方法是在批量稱(chēng)重車(chē)間中使用特殊稱(chēng)量器，在這里細(xì)集料被浸入水中稱(chēng)之。

李亞鈴（砂含水率快速適時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)）：

（1）當(dāng)今砂石含水率檢測(cè)存在的問(wèn)題

砂石含水率是直接影響混凝土坍落度與強(qiáng)度的主要因素，多年來(lái)各地試驗(yàn)室大多是靠炒砂子來(lái)檢定砂子的水分，其結(jié)果是：

砂子的含水率測(cè)不準(zhǔn)，由于是小樣本抽取，炒砂子稱(chēng)重時(shí)間長(zhǎng)而且滯后，而實(shí)際配制混凝土?xí)r砂子的含水率會(huì)有所不同，如果砂子的含水率檢定值大于實(shí)際值，實(shí)際加入的水少了，混凝土的坍落度就會(huì)減少，反之，實(shí)際加的水多了，可能混凝土?xí)谒碗x析，混凝土的孔隙度加大，抗?jié)B性削弱，強(qiáng)度下降。

據(jù)北京一個(gè)混凝土站2002年實(shí)際生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)顯示：混凝土原強(qiáng)度波動(dòng)值（均方差）一直在8～10MPa，極差在0～15 MPa，而初機(jī)坍落度忽大忽小，生產(chǎn)調(diào)度十分波動(dòng)。

（2）砂含水率快速適時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)

適用于所有混凝土站，本項(xiàng)目采用了德國(guó)阿諾爾特公司的濕度測(cè)量探頭，含水率動(dòng)態(tài)檢測(cè)精度可達(dá)到0.5%，本系統(tǒng)輸出信號(hào)范圍：標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓：0～10V（最大13V，最小-0.7V）。

（3）實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)

依據(jù)混凝土站實(shí)際情況可以做兩種選擇：

混凝土攪拌為手動(dòng)控制：砂含水率快速適時(shí)測(cè)定值超過(guò)限定區(qū)間時(shí)，就會(huì)發(fā)出警告指示，在崗人員手動(dòng)調(diào)整積水量。

混凝土站位計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制：砂石含水率值通過(guò)相應(yīng)的程序自動(dòng)計(jì)算控制給水量，確保實(shí)際給水量盡可能符合設(shè)計(jì)的目標(biāo)值。

（4）經(jīng)濟(jì)效益

由于給水量盡量做到準(zhǔn)確，保持了混凝土預(yù)期的坍落度和強(qiáng)度，縮小了混凝土的強(qiáng)度極差和波動(dòng)值，從而確切把握逐步并減少了水泥用量。據(jù)安裝了砂石含水率快速適時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的混凝土站2002年的生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)顯示：1m3混凝土減少水泥用量平均達(dá)到10kg，按全年生產(chǎn)混凝土35萬(wàn)m3計(jì)，總計(jì)減少水泥用量約3500t，效益良好。