本发明涉及混凝土工程检测技术领域，特别是涉及一种混凝土风干密度的测定方法。
背景技术：
在国家现有标准规范中，完全没有对混凝土风干密度测定的标准方法。在国家AP1000核岛工程技术规范书中已明确要进行混凝土风干密度的测定，但在其“混凝土配合比设计与试拌和的检验指标、试验方法、验收准则”中仅指出混凝土风干密度的方法为“使用鼓风烘箱”，并没有更详细的描述，现有技术中，也并没有相关关于混凝土风干密度测定的具体方法。
技术实现要素：
针对上述提出的现有技术中并没有公开关于凝土风干密度测定方法的问题，本发明提供了一种混凝土风干密度的测定方法，该方法可用于测定混凝土风干密度，同时本方法操作过程简单，所获得的密度数值精度高。
混凝土风干密度的测定方法，包括顺序进行的以下步骤：
S1、将混凝土试块装入吊篮并将吊篮与混凝土试块同时置入盛水容器中浸泡；
S2、称取完成浸泡的吊篮及试块在水中的质量，记为G1；
S3、称取步骤S2中吊篮在水中的质量，记为G2、对步骤S2中试块进行烘干，称取烘干后试块的质量记为G0；
S4、按照下式计算风干后的密度ρ0：
其中ρ水为水的密度，at为修正系数，at的具体值的取值范围为：0.15-0.25。
现有技术中，针对混凝土的风干密度测定，最为直接的方法为测得混凝土的风干质量和获得混凝土的体积，利用密度、质量、体积三者之间的关系获得风干密度。然而，以上风干质量与体积两数值中，一般仅风干质量能够获得较为准确的数值：如果直接通过混凝土的外形测量混凝土块的体积，由于混凝土中一般存在百分之几的孔隙，这样，所获得的体积数值偏大，最后会导致所得密度数值偏小；而通过排水法测量混凝土块体积时，也是由于所述孔隙的存在，导致最后所获得的水的体积减小量大于混凝土的实际体积，这样，也存在最后所得风干密度结果小于实际密度的情况。
以上提供的测定方法中，由于不存在测量混凝土体积的问题，故有效消除了体积误差对风干密度造成的影响，故本方案可获得较为准确的风干密度值。同时本方案中，在对混凝土试块进行操作过程中，由于存在吊篮，故在对试块操作过程中由于吊篮对试块的支撑，可使得试块在被操作过程中局部受力小，可有效避免试块局部性质发生变化而对风干密度造成影响。由于在本测定方法实现过程中，由于试块中存在孔隙，G0值是偏大的，G1值是偏小的，G2值可以得到比较准确的值，如设置为吊篮采用表面光洁且具有孔洞的金属板材制成，以避免吊篮表面附着的气泡对所得G2值产生影响，故以上方法中引入at值范围为0.15-0.25的修正数据，以达到减小数据误差对所得结果产生的影响。
作为优选，以上采用表面光洁且具有孔洞的金属板材制成吊篮，可选择金属板材为耐腐蚀金属板材，以避免因为腐蚀产生的表面缺陷影响G2值的准确性。
更进一步的技术方案为：
为消除吊篮及试块浸泡用水在浸泡过程中因为性质改变而造成G1值不准确，在步骤S2中，对吊篮及试块进行浸泡后，将吊篮及试块由浸泡用水中取出，移放至清水中以进行称取吊篮及试块在水中的质量。
以上方案中，由于涉及到容置吊篮及试块用水的切换，为实现快速切换，以使得吊篮及试块在浸泡过程中表面所得到的液膜在移送至新的容置用水之前完好，达到减小气泡浮力对G1值的影响，对吊篮及试块进行浸泡的容器与进行称取吊篮及试块在水中的质量所用的容器不同。采用本方案，篮及试块由进行浸泡的容器中移出后，可立即置入进行称取吊篮及试块在水中的质量所用的容器中。
为使得在进行G1值获取之前减小吊篮及试块上的气泡，以使得G1值更为准确，在进行称取吊篮及试块在水中的质量之前，还包括排除气泡工序，所述排除气泡工序为：在称取吊篮及试块在水中的质量的水中晃动吊篮及试块，且保证试块始终位于水面以下。以上晃动过程可使得气泡脱离。
作为晃动的具体方式，所述晃动方式为上下晃动，且晃动的弧度介于30mm～50mm范围内，完成单次升或降的时间控制在0.8s-1.2s范围内。该方式中，单次降过程可使得气泡高效脱离，同时以上晃动参数的选择，可保证气泡在高效脱离的同时，不会对试块的完好性造成影响。
作为一种不会影响试块性质，且能理想烘干自由水的实现方案，所述烘干采用干燥箱完成，且烘干过程中的温度设置在100℃-110℃范围内。
为使得G0值更为准确，完成烘干的依据为：两次称量试块质量，在两次的质量差小于5g即可判定为完成烘干，且两次之间具有大于60min的烘干时间。
为使得G1值更为准确，步骤S1中浸泡的时间大于24h。
为使得G1值更为准确，步骤S1至S3中，所采用水的水温均介于15℃～25℃范围内。
为使得G1值更为准确，步骤S1中，整个浸泡过程水温变化小于2℃。
为使得G1值更为准确，优选的，在对试块浸泡之前，还包括杂质清除工序，所述杂质清除工序为清除试块表面多余杂质，而后再装入吊篮。
本发明具有以下有益效果：
以上提供的测定方法中，由于不存在测量混凝土体积的问题，故有效消除了体积误差对风干密度造成的影响，故本方案可获得较为准确的风干密度值。同时本方案中，在对混凝土试块进行操作过程中，由于存在吊篮，故在对试块操作过程中由于吊篮对试块的支撑，可使得试块在被操作过程中局部受力小，可有效避免试块局部性质发生变化而对风干密度造成影响。由于在本测定方法实现过程中，由于试块中存在孔隙，G0值是偏大的，G1值是偏小的，G2值可以得到比较准确的值，如设置为吊篮采用表面光洁且具有孔洞的金属板材制成，以避免吊篮表面附着的气泡对所得G2值产生影响，故以上方法中引入at值范围为0.15-0.25的修正数据，以达到减小数据误差对所得结果产生的影响。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。
实施例1：
混凝土风干密度的测定方法，包括顺序进行的以下步骤：
S1、将混凝土试块装入吊篮并将吊篮与混凝土试块同时置入盛水容器中浸泡；
S2、称取完成浸泡的吊篮及试块在水中的质量，记为G1；
S3、称取步骤S2中吊篮在水中的质量，记为G2、对步骤S2中试块进行烘干，称取烘干后试块的质量记为G0；
S4、按照下式计算风干后的密度ρ0：
其中ρ水为水的密度，at为修正系数，at的具体值的取值范围为：0.15-0.25。
现有技术中，针对混凝土的风干密度测定，最为直接的方法为测得混凝土的风干质量和获得混凝土的体积，利用密度、质量、体积三者之间的关系获得风干密度。然而，以上风干质量与体积两数值中，一般仅风干质量能够获得较为准确的数值：如果直接通过混凝土的外形测量混凝土块的体积，由于混凝土中一般存在百分之几的孔隙，这样，所获得的体积数值偏大，最后会导致所得密度数值偏小；而通过排水法测量混凝土块体积时，也是由于所述孔隙的存在，导致最后所获得的水的体积减小量大于混凝土的实际体积，这样，也存在最后所得风干密度结果小于实际密度的情况。
以上提供的测定方法中，由于不存在测量混凝土体积的问题，故有效消除了体积误差对风干密度造成的影响，故本方案可获得较为准确的风干密度值。同时本方案中，在对混凝土试块进行操作过程中，由于存在吊篮，故在对试块操作过程中由于吊篮对试块的支撑，可使得试块在被操作过程中局部受力小，可有效避免试块局部性质发生变化而对风干密度造成影响。由于在本测定方法实现过程中，由于试块中存在孔隙，G0值是偏大的，G1值是偏小的，G2值可以得到比较准确的值，如设置为吊篮采用表面光洁且具有孔洞的金属板材制成，以避免吊篮表面附着的气泡对所得G2值产生影响，故以上方法中引入at值范围为0.15-0.25的修正数据，以达到减小数据误差对所得结果产生的影响。
作为优选，以上采用表面光洁且具有孔洞的金属板材制成吊篮，可选择金属板材为耐腐蚀金属板材，以避免因为腐蚀产生的表面缺陷影响G2值的准确性。
作为本领域技术人员，以上风干密度、水的密度单位均为千克每立方米，以上G0、G1、G2单位均为千克。
本实施例中，以上修正系数的取值特别适合于干表观密度小于3000千克每立方米的一般混凝土，如碎石、卵石混凝土。优选的，当混凝土的干表观密度在2000-3000千克每立方米时，修正系数优选在0.18-0.22范围内取值，优选取0.2。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：为消除吊篮及试块浸泡用水在浸泡过程中因为性质改变而造成G1值不准确，在步骤S2中，对吊篮及试块进行浸泡后，将吊篮及试块由浸泡用水中取出，移放至清水中以进行称取吊篮及试块在水中的质量。
以上方案中，由于涉及到容置吊篮及试块用水的切换，为实现快速切换，以使得吊篮及试块在浸泡过程中表面所得到的液膜在移送至新的容置用水之前完好，达到减小气泡浮力对G1值的影响，对吊篮及试块进行浸泡的容器与进行称取吊篮及试块在水中的质量所用的容器不同。采用本方案，篮及试块由进行浸泡的容器中移出后，可立即置入进行称取吊篮及试块在水中的质量所用的容器中。
为使得在进行G1值获取之前减小吊篮及试块上的气泡，以使得G1值更为准确，在进行称取吊篮及试块在水中的质量之前，还包括排除气泡工序，所述排除气泡工序为：在称取吊篮及试块在水中的质量的水中晃动吊篮及试块，且保证试块始终位于水面以下。以上晃动过程可使得气泡脱离。
作为晃动的具体方式，所述晃动方式为上下晃动，且晃动的弧度介于30mm～50mm范围内，完成单次升或降的时间控制在0.8s-1.2s范围内。该方式中，单次降过程可使得气泡高效脱离，同时以上晃动参数的选择，可保证气泡在高效脱离的同时，不会对试块的完好性造成影响。
作为一种不会影响试块性质，且能理想烘干自由水的实现方案，所述烘干采用干燥箱完成，且烘干过程中的温度设置在100℃-110℃范围内。
为使得G0值更为准确，完成烘干的依据为：两次称量试块质量，在两次的质量差小于5g即可判定为完成烘干，且两次之间具有大于60min的烘干时间。
为使得G1值更为准确，步骤S1中浸泡的时间大于24h。
为使得G1值更为准确，步骤S1至S3中，所采用水的水温均介于15℃～25℃范围内。
为使得G1值更为准确，步骤S1中，整个浸泡过程水温变化小于2℃。
为使得G1值更为准确，优选的，在对试块浸泡之前，还包括杂质清除工序，所述杂质清除工序为清除试块表面多余杂质，而后再装入吊篮。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。