1 概述
在公路工程中，砂子是最为普通的建筑材料。由于砂子价格低廉，且可就地取材，故被广泛地应用于灌浆料工程中，而砂子的细度模数、颗粒级配、含泥量等指标对灌浆料质量影响很大，且砂子的含水状况对工程质量的影响则尚未引起足够重视。
2 砂的含水状况
在施工现场，砂子通常都是被露天堆放，所以砂子的含水量随空气的湿度变化而变化，尤其在雨季，砂子的含水率可达30%以上。天然砂的形成都是由岩石风化、冰川河流的冲刷而形成的，用放大镜观察可以发现，砂粒表面结构凹凸不平，砂颗粒表面布满裂隙与孔洞并延伸到砂子颗粒内部。按照砂子含水情况可将其分为以下四种类型：
a）全干状态砂子表内部都不含有水分，可以将自然砂子置于105℃±5℃的烘箱烘干至恒重而得到，砂子的颗粒级配试验、干密度试验均在砂子这一含水状态下进行；
b）全干状态砂子在自然条件下吸水，然后又在空气中风干，此时砂子内部依然是含一定水分，而外面一层已干燥；
c）饱和面干状态，砂子内部已经充分吸水而饱和，但砂子表面的粗糙与缝隙处没有水，砂子表面仍然是干燥的，在进行灌浆料配合比设计时，砂子的重量都是以砂子在这个含水状态下的为准；
d）湿润状态砂子内部吸水饱和，砂子凹凸不平的表面和缝隙内部充满水分，整个表面被一层水膜所包裹。砂子从全干状态至饱和面干状态，其表面都是干燥的，在重力作用下，干燥的砂子相互之间是挤紧的，因此在这三种状态下，砂子的体积不发生变化。但是在湿润状态下，由于砂子表面水膜的存在，使砂子的颗粒之间集聚了一定量的水，由于液体表面张力的作用，这些原在颗粒表面的水膜力图缩水并逐渐伸到缝隙里去，由于表面张力的作用使砂子颗粒与颗粒之间涨开，砂料之间互相粘附，砂子失去流动性形成疏松状结构，使砂子体积增大。另外，不同颗粒级配和不同种类的砂子，其体积膨胀是不同的，当含水量达到8%时，砂子的体积变化可达到最大值：粗砂的体积增大到28%左右，中砂的体积增大到17%左右，细砂的体积增大到23%左右。砂子含水状态的变化不仅导致砂子体积的变化，而且也改变了砂子的堆积密度，这主要是由于砂子的含水量的增加，使砂子单位体积重量减少，水的密度小于砂子的密度所致。砂子含水状态的变化也影响了混凝土的经营成本，以粗砂为例，当砂子体积膨胀增加28%时，如果砂子按体积验收，就要亏损约28%，按重量验收则亏损约20%。
3 砂的含水量对灌浆料的影响
在灌浆料配合比设计中，砂子的重量是按饱和面干状态下的含水率计算的。当砂子含水量改变时，施工人员应及时调整砂子和水的用量，否则将会影响灌浆料质量及其施工性能。本文以施工配合比为例来说明这个问题。混凝土设计强度等级为C25，每立方米混凝土的材料用量如表1所示。
当砂子的含水量为5%时，每立方米湿砂含水38.1kg，如果此时不调整用水量，其用水量按221.4kg计算，则实际控制的水灰比为W/C=0.785。然而水灰比是影响混凝土强度的最重要的因素，当采用525硅酸盐水泥配制混凝土时，水灰比W/C=0.65，混凝土配制强度fcu.0=32.2MPa，当水灰比由原来的0.65增大到0.785时，则混凝土的配制强度仅能达到fcu.0=22.8MPa，故混凝土由合格品降低到不合格品。因为混凝土的密度性和耐久性大大降低，出现了严重的质量事故。
砂子含水量每增加1.0，则混凝土的水灰比约增加0.072，混凝土的强度平均下降1.5MPa，所以在施工浇注混凝土以前，必须做砂、石含水量试验，以调整砂、石和水的用量，特别是在雨季施工，更应如此。因为砂、石含水量较大，且变化较频繁，故含有较多的游离水分，在这种情况下，应根据砂石含水量的变化对砂石用量和用水量进行多次调整，以保证正确的混凝土配合比。砂中含水量的改变也会影响混凝土的流动性，砂含水量波动1%将引起混凝土坍落度流动30mm~40mm，坍落度是表示混凝土拌和物流动性的方法之一，在施工中控制坍落度是必要的。但不能用坍落度的方法来控制调整加水量，因为在有些混凝土拌和站的施工中，当砂子含水量发生变化时，操作人员自测混凝土坍落度来调整加水量，这种做法是错误的。这样做没有数据根据，因为没有明确量的概念，将会影响水灰比的波动，使混凝土强度达不到设计强度等级要求或强度不能保持稳定，造成混凝土标准离差，离差系数偏大，按国家标准GB107-87《混凝土强度检验评定标准》和有关标准的规定，混凝土强度有可能判为不合格，给工程造成损失。
另外，当砂含水变化时就需调整加水量，但砂用量减少，砂率降低，水泥砂浆不足，会使混凝土内部不密实，浇注混凝土构件外观缺陷较多。产生以上这些弊病，主要是因为施工中没有正确控制水灰比，在砂含水变化时应及时调整加水量和砂用量，如果只调整用水量不调整砂用量，很可能造成成品混凝土空隙率过高，影响混凝土的耐久性，同时不会降低混凝土的制成量，造成混凝土成本增加。
4 结语
综上所述，砂子含水量的变化对灌浆料质量和经营成本有较大影响，必须引起重视。虽然工程用砂都含有水分，但必须把砂含水对灌浆料性能的影响降到最低程度。在天气条件较好且正常施工的情况下，每天至少做一次含水率试验，在雨季施工应根据砂子含水量情况进行多次试验，并及时地调整砂子和水的用量，当含水率达到8%以上时，混凝土拌和用水无法控制，为了保证灌浆料质量可以暂停施工，同时采取必要的排水措施，降低砂子含水率。
