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1、微波烘干法测定土料含水率实验修正值研究摘要：对坝体填筑质量控制需要测定土料含水率和压实干密度，其中，含水率是一种重要指标，常规测定用原则烘干法，但原则法用时较长，影响施工进度，实际施工中一般采用迅速烘干法。本工程经比较后选用微波炉烘干法测定土料含水率。微波烘干法的精确性与土料性质、烘干温度、烘干时间等因素有关，在施工前，必须对微波烘干测定含水率与原则烘箱测定含水率进行对比实验，拟定烘干时间和温度，并用记录措施拟定与原则法之间的误差。本文就是通过两种烘干测定含水率措施的对比实验，用数理记录措施求得其有关系数，为土方填筑质量控制提供了一种迅速、合理的含水率测定措施。 核心词：含水率实验微波修正 1
2、引言 西段村水库是三门峡市槐扒引黄提水灌溉工程的调蓄水库，由大坝、输水洞、泄洪洞、溢洪道等建筑物构成。其中，大坝为均质土坝，坝长650m，最大坝高46.6m，筑坝土料为重粉质壤土，合计填筑土方157.6万m3。对坝体填筑质量控制需要测定土料含水率和压实干密度，其中，含水率是一种重要指标，常规测定用原则烘干法，但原则法用时较长，影响施工进度，实际施工中一般采用迅速烘干法。本工程经比较后选用微波炉烘干法测定土料含水率。微波烘干法的精确性与土料性质、烘干温度、烘干时间等因素有关，在施工前，必须对微波烘干测定含水率与原则烘箱测定含水率进行对比实验，拟定烘干时间和温度，并用记录措施拟定与原则法之间的误差
3、。本文就是通过两种烘干测定含水率措施的对比实验，用数理记录措施求得其有关系数，为土方填筑质量控制提供了一种迅速、合理的含水率测定措施。2对比实验2.1实验根据本实验根据土工实验规程（SL237-1999）。2.2实验仪器、设备2.2.1电热恒温电烘箱（北京中兴伟业仪器公司101型）。2.2.2格兰仕微波炉，WP750L23-6型。2.2.3电子天平，称量500g，感量0.01g。2.2.4瓷质小碗若干、皿盒、量筒、玻璃棒、毛刷等。2.3试样选用本实验所选土料为工程所用丁村土区Q3粉质壤土，有机质含量5%。2.4实验环节勘察设计单位提供的丁村土区工程地质勘查报告显示土区土料最优含水率为18.9%
4、，故本次实验选用14%、18%、19%、20%、22%五种含水率的土样进行实验。2.4.1不同含水率土样制备2.4.2原则含水率测定采用电热恒温电烘箱，烘干时间采用8h，烘干温度设定为110 0C恒温对5种土样同步进行原则含水率测定。成果见表一。表一 原则含水率实验成果试样编号12345原则含水率（%）14.4818.0519.2820.8022.96参数设定t=8h，T=1100C恒温2.4.3微波烘干法含水率实验测定采用WP-750L23-6型微波炉，结合土质状况，烘干温度拟定为中高火（低火烘干时间过长，高火易引起土料化学变化），烘干时间分别设定为7、9、11、13、15、17、19、21
5、min。实验成果见表二。 时间设定（min）试样编号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温度设定中高火表二微波烘干法含水率实验成果 3实验成果分析3.1微波烘干时间的拟定3.1.1微波烘干法测定含水率与原则含水率差值见表三，五种含
6、水率差值与烘干时间关系见图一。编号微波烘干时间（min）79111315171921与原则含水率差值（%）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 微波烘干法测定含水率与原则含水率差值3.1.2数据分析结合表三，从W=14.48%曲线来看，微波烘干法在中高火档位，烘干时间从7
7、15min，含水率均未达到14.48%，第三点为明显偏离趋势点，相差最小的点为9 min时0.45%。从W=18.05%曲线来看，烘干时间从721 min，含水率均未达到18.05%，第三点为明显偏离趋势点，其他点较有规律，差值随着时间第延趋近于零，相差最小的点为21 min时0.09%。从W=19.28%曲线来看，第三点为明显偏离趋势点，其他点较有规律，差值随着时间第延趋近于零并于17 min时基本达到原则值，相差最小的点为21 min时0.09%。从W=20.80%曲线来看，最佳烘干时间在1719 min时，相差较小的点为17 min时0.22%和21分钟的0.19%。从W=22.96%曲
8、线来看，最佳烘干时间在9 min或者1719 min时。综上，可靠的最佳烘干时间届于1719 min，含水率在1422%之间，规律基本吻合，因此，选定18min为最后烘干时间。此外，从关系图上可以看出第1、2、3点多呈现下降态势，亦即在7、9、11 min时，含水率反而在下降，推测和本地土壤有机质、矿物质含量有关。3.2选定微波烘干时间参数后对比实验基于以上分析，针对土区土料试样，修正微波烘干法实验参数：选定烘干时间为18 min，烘干温度设定为中高火档位，进行17%、18%、19%、20%含水率测定对比实验。3.2.1采用电热恒温烘箱测定原则含水率成果见表四试样编号组号12345678910
9、平均原则含水率（%）116.4016.5016.5716.5416.7016.5316.5716.5616.6216.6016.56217.8717.9117.7217.8518.2417.8717.6717.6917.7318.2717.9918.2418.1218.1318.6218.0517.90318.2318.3818.3118.4318.3318.3318.2018.2218.2718.2618.30419.4619.3319.4019.4419.4119.4319.4219.3619.3619.4819.41参数设定t=8h，T=110 0C恒温表四 原则含水率3.2.2采用微波
10、炉烘干测定含水率成果见表五表五 微波测定含水率试样编号组号12345678910平均微波含水率（%）116.6216.7516.8816.7016.7816.7216.6016.7616.7016.5116.70218.2318.1918.1318.2818.1518.1818.2118.0117.9818.1818.1918.3218.1118.1118.3218.4118.28318.5518.5218.2418.4418.1818.7917.9618.1718.4818.5118.38419.5919.5319.3919.5819.2619.4819.6619.8619.5919.7019.56参数设定t=18min，T=中高火 3.3有关分析将以上W标、W微数据相相应点绘到坐标纸上（见图二），可以看出，原则烘干法测定的含水率W标与相应的微波烘干法测定的含水率W微呈一元线性回归关系。经有关分析计算得有关系数r=0.978，有关关系较密切，此外两个系数A=0.15，B=0.986，属正有关。线性方程为： W标= B*W微+A则：W标= 0.986 W微+0.15 4结论综上，得到修正公式为：W标= 0.986 W微+0.15。在实际施工中，可以参照该公式对微波烘干法测定的土料含水率进行修正。
微波烘干法测定土料含水率试验修正值研究
