摘要：作为防洪材料的砂砾，其初验标准规定：容重、含泥、粒径比作为防洪材料合格的评定标准，而检验方式《JGJ52-2006》中没有容重的概念，只有密度的概念及检验方式，而密度又是由表观密度、堆积密度组成，这么防洪材料（砂砾）的容重应采用哪种密度的试验数据来作为评定数据呢，笔者从概念、试验方式、防汛物资性质及初验标准等方面探讨这个问题。
关键词：防洪材料、碎石、容重、密度、表观密度、堆积密度
中图分类号：TF114.17文献标示码：A
1、问题的提出
受某河管理处委托，现场抽查防洪材料,20-40mm砂砾，委托方指定使用SL297-2004《防汛储备物资初验标准》，SL297-2004标准第3.6款规定，防洪砂石（单体15kg以上的）3.7款、防汛卵卵石（5mm-100mm之间的岩石颗粒，在防洪抗洪中与砂料配合做防渗和压浸材料）抽查样为砂砾20-40mm（单粒骨料），SL297-2004标准对防洪材料的质量评定要求是：防洪卵石的容重应不大于/m3,含泥不小于5%，10mm-40mm粒径所占比列不大于80%，抽样检查容重，含泥，粒径比，测量方式采用JGJ53-92早已被JGJ52-2006代替。由此确定该砂砾（20-40mm）试验参数为：容重、含泥、粒径比，其检验方式为JGJ52-2006。技术争议点是：对容重概念的理解直接影响测量结果的判断，SL297-2004标准把容重作为质量控制的参数，而检验方式JGJ52-2006中没有容重这个参数，只有密度，密度由：表观密度、堆积密度。介于这些情况，经过查阅资料，剖析试验方式，本次试验所用材料用途用途，从水利防洪材料实际出发进行认真研究，需从如下几个方面剖析：
2.从概念上剖析理解容重、密度（表观密度、堆积密度）的关系
2.1.容重的概念是：单位容积内的物质的质量称为容重。其单位g/L表示。容重通常是工程上用的一立方的重量，即单位体积内物体的重量。而密度应用范围很广，即“单位容积物质的质量”，液体、固体、气体都可以用。
2.2密度的概念是：物质单位容积的质量。并且物质在单位容积内分布必须是均匀的，物质的容积为V，质量为m，则密度d＝m／V。在国际单位制中密度以千克／米3为单位，工程上常用吨／米3为密度单位。诸如一杯水和一缸水的密度是一样的。
2.3堆积密度堆积密度是指单位容积（含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙容积及颗粒间缝隙容积）物质颗粒的质量，有干堆积密度及湿堆积密度之分。
2.4容积密度：指包括材料容积内所有孔在内的表观密度。
2.5表观密度指表观密度是指材料在自然状态下，单位容积所具有的质量，材料在自然状态下的容积是指材料的实体积与材料内所含全部孔隙容积之和。依据共其开口孔分为容积密度和视密度。
表观密度：规定条件下，烘干矿质单位表观容积（包括材料实体、闭口孔隙，但不包括开口孔隙）的质量，俗称视密度。
2.6“容重”与“密度”的概念在理论上是一样的，只是应用的环境有所不同：
砂石容重的概念：砂石在干燥状态包括开口及闭口孔隙在内单位容积的质量。容重通常是工程上用的一立方的重量，即单位体积内物体的重量。而密度应用范围很广，即“单位容积物质的质量”，液体、固体、气体都可以用。
3从“容重”“密度”（表观密度、堆积密度）的试验方式上剖析
3.1密度
密度是指材料在绝对密实状态下单位容积的质量。按下式估算：
式中ρ――材料的密度，g/cm3；
m――材料的质量（干燥至恒重），g；
V――材料在绝对密实状态下的容积，cm3。
不仅钢材，玻璃等少数材料外，绝大多数材料内部都有一些孔隙。在测定有孔隙材料（如砖、石等）的密度时，应把材料磨成细粉，干燥后，用李氏瓶测定其绝对密实体积。材料磨得越细，测得的密实体积数值就越精确。
另外，工程上还常常用到比重的概念，比重又称相对密度，是用材料的质量与同体积水（4℃）的质量的比值表示，无单位，其值与材料密度相同（g/cm3）。
3.2表观密度
表观密度是指单位容积（含材料实体及闭口孔隙容积）物质颗粒的干质量，俗称视密度。按下式估算：
式中ρ′――材料的表观密度，kg/m3或g/cm3；
m――材料的质量，kg或g；
V′――材料在包含闭口孔隙条件下的容积（即只含内部闭口孔，不含开口孔），见图1－2，m3或cm3。
一般，材料在包含闭口孔隙条件下的容积式采用排液置换法或水底称重法检测。
3.3容积密度
容积密度是指材料在自然状态下单位容积（包括材料实体及其开口孔隙、闭口孔隙）的质量，也称容重。容积密度可按下式估算：
式中ρ0――材料的容积密度，kg/m3或g/cm3；
m――材料的质量，kg或g；
V0――材料在自然状态下的容积，包括材料实体及其开口孔隙、闭口孔隙，见图1－1比重和密度，m3或cm3。
对于规则形状材料的容积，可用量具测得。如加气混凝土砌块的容积是逐块量取长、宽、高三个方向的轴线规格，估算其容积。对于不规则形状材料的容积，可用排液法或封蜡排液法测得。
毛容积密度是指单位容积（含材料的实体矿物成份及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的毛容积）物质颗粒的干质量。因其质量是指试件烘干后的质量，故俗称干容积密度。
3.4堆积密度（JGJ52-2006）
堆积密度是指自然状态下单位容积（含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙容积及颗粒间缝隙容积）的质量，有干堆积密度及湿堆积密度之分。堆积密度可按下式估算：
式中――堆积密度，kg/m3；
m――材料的质量，kg；
――材料的堆积容积，m3。
材料的堆积容积包括材料绝对容积、内部所有孔容积和颗粒间的缝隙容积。材料的堆积密度反映散粒构造材料堆积的紧密程度及材料可能的堆满空间。其测定方式详尽见JGJ52-2006。
4从水利防洪材料（砂砾20-40mm）用途及委托方指定标准剖析
4.1SL297-2004防洪储备物资初验标准，第3.7款规定：防洪卵卵石（5mm-100mm之间的岩石颗粒，在防洪抗洪中与砂料配合做防渗和压浸材料）抽查样为砂砾20-40，防洪卵石的容重应不大于/m3,含泥不小于5%，10mm-40mm粒径所占比列不大于80%，抽样检查容重，含泥比重和密度，粒径比，并作为评定防洪材料（砂砾20-40mm）合格标准，这就给我们提出一个困局，那就是：容重是采用表观密度的试验结果还是采用堆积密度试验结果。
5、结论
5.1经过以上论证说明，本次试验结果容重应采用堆积密度试验结果（数据）
5.2从试验结果剖析，本次实验所测得的表观密度2630kg/m3；远远小于SL297-2004所规定的容重应不大于/m3，由于任何一个表观密度的值就会小于/m3，作为防洪物资就丧失了控制的意义。作为防洪物资的砂砾，应当是抢险救灾物资，所用材料（砂砾）应是与砂料配合作为防渗和压浸材料，其容重应理解为堆积密度：自然状态下单位容积材料的质量，所以本次实验的容重数据推荐使用堆积密度。
6、建议
6.1作为防洪抗洪物资砂砾（20-40mm）不妥，由于砂砾（20-40mm）是单粒骨料，其堆积密度是不满足防洪物资容重不大于/m3要求，作为抢险救灾材料（用于配合砂料作为防渗和压浸材料）选用卵卵石疗效更好。
参考文献：
[1]SL297-2004《防汛储备物资初验标准》
[2]JGJ52-2006《普通混凝土用石料质量及检验方式标准.》
基金项目：北京市水务科技项目，合同编号“”