时间：2023-10-21 01:03:29
关键词：沥青混合料；适用性研究
Abstract: the asphalt mixture theory the maximum relative density is calculated compaction mixture air void the main parameters, calculation and compaction mixture of aggregate clearance rate, asphalt degree of saturation volume index of the important parameters, therefore, to the parameter determination of accurate or not, will directly influence the results and the design of mixing ratio of the asphalt pavement performance. According to China's current highway asphalt pavement construction technology standard (JTG F40-2004) regulation, common asphalt mixture theory the maximum relative density require the use of vacuum measurement method, modified asphalt and such as the dispersed of SMA to mixture can use synthetic mineral aggregate effective relative density of the calculation of the mixture theory the maximum relative density. At present, however, of vacuum test results of the instrument by vacuum degree, the vibration amplitude and frequency influence is bigger, easy to cause the measured results distortion or test result is not stable, so, how to deal with vacuum method and calculation method, so as to achieve the relationship between relative real theory is the greatest relative density of asphalt mixing ratio of the design must be considered.
Keywords: asphalt mixture; Applicability research
中图分类号：TQ522.65文献标识码：A 文章编号：
一国内外理论最大相对密度应用状况
美国l985年的调查表明，沥青混合料理论最大相对密度的计算，全美有30个州采用真空法(Rice法ASTMD2041)，1个州采用溶剂法，6个州采用计算法，而提出Superpave方法后则全部采用真空法(AASHTO T209)。就目前使用情况来看，真空法相对已得到更多认可，被认为是一种较好的方法。但是在抽真空过程中沥青膜可能会破坏而使水渗入集料孔隙中，此外对于聚合物改性沥青，由于沥青结合料粘度较大，使得混合料分散困难，尤其对于细集料要求分散到6.4mm 以下更是难以保证，从而使实测值失真。而采用溶剂法测定时，溶剂把沥青全部溶解之后，溶剂亦可部分地渗入到集料孔隙中，使实测值偏大。
美国SHRP对沥青的主要研究成果之一—— Superpave(高性能沥青路面)中首次提出了集料有效比重的概念，即单位体积的不可渗透材料(排除可由沥青渗透的孔隙)在规定温度的空气中质量，与相同体积、同一密度的无气蒸馏水在规定温度的空气中质量的比值，并给出了经验公式：
Gse=Gsb +C(Gsa 一Gsb)
式中：Gse、 Gsb、Gsa 分别为合成矿料的有效相对密度、毛体积相对密度和表观相对密度；C为沥青吸收系数，可为常数，通常采用0．8，对吸水性集料可要求该值接近0．6或0．5。
我国对于改性沥青及SMA等难以分散的混合料也做了相同的规定，仅代表符号和表达式有所不同。我国的C值不是一个常数，可以根据合成矿料的吸水率wx（%）求得。
据以上公式计算合成矿料的有效相对密度，并进而计算沥青混合料的理论最大相对密度。
我国公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南 (SHC F40—0l-2002)也规定只有当实测困难时，允许用计算法代替， 同时要求在计算SMA混合料的理论最大相对密度时，粗集料采用毛体积相对密度，细集料可用表观相对密度代替，矿粉用表观相对密度，它们的最大区别在于应用计算法时，是采用矿料的合成表观有效相对密度还是采用矿料的合成毛体积相对密度进行计算。
二 实测与计算结果比较
1、原材料技术性能
(1) 沥青
采用台湾中华牌70#基质沥青，其技术指标略。
(2)集料
采用花岗岩，按S9(10mm ～20mm)、S12(5mm ～10mm)、 Sl4(3mm～5mm)及石屑S16(0mm～3mm)四种规格集料进行设计。
(3) 矿粉
矿料由石灰岩密细制成，技术指标略。
2．级配选择
该工程第一、第二标段中面层均采用AC一20型沥青混合料，设计矿料级配组成见表l。
表1 AC-20矿料级配组成
三 试验方法及结果分析
根据实践经验，选择两种试验方法和一种计算方法。
方法一：采用JTG E20-2011规程关于沥青混合料理论最大相对密度试验（真空法），试验步骤略。
关键词：高芥酸油菜;密度;氮肥;产量;品质;相关性
中图分类号：S-3;S565.4 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）23-5673-04
DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2014.23.014
油菜是重要的油料作物，是植物油脂的三大来源之一[1]。油菜的产量和品质不仅取决于种质的遗传特性，还受生态环境和栽培技术的影响。施氮量和种植密度是调控和影响油菜群体发育和产量的两个重要因素，合理施氮可以有效地促进油菜生长发育和产量的形成，氮肥用量过少或过多均会对植株生长发育和子粒产量产生不利影响[2-4]。我国油菜主要分为食用油菜和工业油菜，其脂肪酸主要成分为棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸及芥酸等[5]。高芥酸油菜为工业油菜，营养价值方面，芥酸对人体和动物不利，而工业用途方面，芥酸是重要的工业原料。芥酸及其衍生物广泛应用于化工行业，除用作溶剂和剂外，还是香料、化妆品、油漆等化学用品的原料[6-8]。目前，关于种植密度和施氮量对油菜产量和品质影响的研究，前人集中在双低油菜品种上，迄今为止，对高芥酸油菜品种的研究甚少。因此本研究试图以中国第一个特高芥酸油菜品种绵油309为试验材料，研究不同种植密度和施氮量对其子粒产量和品质的影响并进行相关性分析，以期明确绵油309各品质性状间的关系，为高芥酸的高产保质栽培提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 供试材料
特高芥酸油菜309（芥酸含量55.15%，含油率42.86%）。试验材料由绵阳市农业科学研究院选育并提供。
1.2 田间试验设计
试验于2012-2013年在绵阳市梓潼进行。试验地前茬作物为水稻，土质为沙壤土。播种前测定耕层土壤养分为pH 7.1、有机质13.86 g/kg、全氮0.83 g/kg、磷6.22 mg/kg、钾62.33 mg/kg、硼0.31 mg/kg。本试验于2012年10月17日进行油菜直播，采用两因素四水平随机区组设计，A因素为种植密度，设有4个水平如下：15 000苗/hm2（M1）、25 000苗/hm2（M2）、35 000苗/hm2（M3）、45 000苗/hm2（M4）。B因素为施氮量，设3个水平如下：90 kg/hm2（B1）、180 kg/hm2（B2）、270 kg/hm2（B3），各试验处理如表1所示。试验小区面积均为20 m2，设3次重复。每个小区根据不同的种植密度，确定行距和株距，采用点播定苗的方式，小区四周设保护行。各小区除处理因素不同外，均采用常规栽培措施进行田间管理。油菜苗三叶龄时，根据行距和窝距定苗，氮肥分两次施用。
1.3 测定项目
1.3.1 产量及其构成因素 4月中旬每小区选取30株进行室内考种，4月下旬每小区进行单打单收，测定产量。
1.3.2 品质性状 3月中旬开花期在各试验小区相同位置选取5株油菜用尼龙袋笼罩，油菜成熟期整株收获，悬挂风干后用气相色谱仪Agilent7890-GC参照国标测定油菜子芥酸含量[9]。
1.4 数据分析统计
采用Microsoft Office Excel 2003、IPSS和DPS软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对绵油309油菜产量的影响
不同种植密度和施氮量处理的小区平均产量在1 235.45～2 664.65 kg/hm2之间（表2 ）。在低种植密度条件下，即15 000、25 000苗/hm2时，产量随着施氮量的增加而提高;在高种植密度条件下，即35 000、45 000苗/hm2，产量变化规律不明显。3个施肥水平下，密度的变化对产量影响不明显。在种植密度不变的情况下，施氮量对油菜的平均产量随着施氮量的增加而提高（M3、M4除外）;在施氮量不变的情况下，种植密度对油菜的平均产量随着密度的增加先增后减（B3除外）。对产量进行方差分析（表3），区组间的FF0.05和F0.01，差异显著;施氮量间F>F0.05和F0.01，差异显著。结果表明，种植密度和施氮量对油菜产量的影响较大。本试验条件下，M3B2即种植密度为 35 000苗/hm2，施氮量为180 kg/hm2产量最高。进一步对油菜产量进行多重比较分析（表4），结果表明，种植密度和施氮量之间差异均达到极显著水平。
2.2 不同处理对油菜品质的影响
不同处理对油菜品质性状的影响如表5和表6所示。由表5和表6可知，随种植密度的增加，花生烯酸含量不断较少;棕榈酸、亚油酸含量先减后增;硬脂酸、油酸和芥酸含量先增后减。随着施氮量增加，绵油309的棕榈酸、硬脂酸、花生烯酸不断增加，芥酸含量不断减少;油酸含量先增后减;亚油酸、亚麻酸含量先减后增。
2.3 不同密度和氮肥与油菜品质的相关性分析
各个不同处理对油菜品质和芥酸产量的影响如表7所示。由表7可知，处理M3B1的芥酸含量比率最高，M3B2的芥酸产量最高。不同品质的变异系数大小顺序为芥酸产量>花生烯酸>亚麻酸>油酸>棕榈酸>硬脂酸>亚油酸>芥酸比率，说明了芥酸比率在各处理之间的变化最小。为了进一步明确种植密度和施氮量分别对油菜品质性状的关系，对其进行了相关性分析，结果如表8和表9所示。种植密度和施氮量与亚麻酸相关性是一致的，均为正相关，但与其他性状的相关性是相反的。种植密度与棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、花生烯酸均呈负相关，而施氮量与以上性状呈正相关。种植密度与芥酸含量呈正相关，施氮量与芥酸含量呈负相关。不同种植密度条件下，芥酸含量与亚麻酸含量与种植密度呈正相关，与其他性状呈负相关。在不同的施氮量条件下，芥酸含量与其他性状均呈负相关。在两种情况下，棕榈酸和油酸、亚麻酸，硬脂酸和亚麻酸、油酸和亚油酸、亚麻酸，亚油酸和亚麻酸，亚麻酸和花生烯酸、芥酸比率的相关性相反。种植密度和施氮量与其他性状的相关性均一致。
3 小结与讨论
3.1 种植密度和施氮量对油菜品质性状的影响及其品质性状间的相关性
油菜种子里脂肪酸合成系统合成链长18C以下的饱和脂肪酸，如棕榈酸和硬脂酸;超长链脂肪酸合成系统合成链长18C以上的脂肪酸，如花生烯酸和芥酸;脂肪酸去饱和系统在去饱和的作用下产生不饱和脂肪酸，如油酸、亚油酸和亚麻酸[10]。本研究表明，不同的种植密度和施氮量对高芥酸油菜的品质有影响。适当增加种植密度可以提高芥酸、硬脂酸和油酸的含量，但是种植密度过高，其含量反而减少;适当降低种植密度可以减少棕榈酸、亚油酸、亚麻酸的含量。施氮量增加，芥酸含量降低，而棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、花生烯酸的含量增加。施氮量与芥酸含量的关系与艾复清等[11]的研究结果是一致的，施氮量与亚油酸含量的关系与黄秀芳等[12]的结果是一致的。在不同种植密度和施氮量的条件下，品质间的相关性也发生了变化，说明控制种植密度和施氮量，可以对油菜脂肪酸起到一定的调控作用。在本试验条件下，每增加氮肥15 kg/hm2，棕榈酸增加0.67%，硬脂酸增加0.33%，花生烯酸增加3.2%，芥酸降低5.3%;种植密度每增加 15 000苗/hm2，花生烯酸降低10%。
3.2 不同种植密度和施氮量与高芥酸油菜保优栽培的关系
尽管前人对油菜的最佳种植密度和施氮量有较多的研究，但由于油菜品种的不同，得到的结果也有差异。在本试验设置条件下，绵油309在种植密度为35 000苗/hm2、施氮量为90 kg/hm2时，油菜子芥酸含量比率最高;在种植密度为35 000苗/ hm2、施氮量为180 kg/hm2时，油菜产量和芥酸产量最高。对于高芥酸油菜而言，油菜的产量和芥酸产量是主要的指标，本试验在油菜产量和芥酸产量达到最大的条件下，其他品质性状的含量也较为理想。由此可见，在保证油菜产量和芥酸产量的栽培条件下，完全可以保证其他品种性状优良。
综上所述，种植密度和施氮量对高芥酸油菜绵油309产量和品种的影响及其品质之间的关系较为明确。为了更好的为高芥酸油菜的高产保优栽培提供理论依据，还需要进行各种配比肥料对高芥酸油菜品质性状的影响与相关性的研究。
参考文献：
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自然概况和研究方法
1研究区自然概况
研究地点位于内蒙古阿拉善盟阿拉善左旗南部典型温性荒漠区，地理位置E104°10′～105°30′，N37°24′～38°25′，地处腾格里沙漠东缘。地形起伏不平，丘陵、沙丘与平滩相间。气候为典型的高原大陆性气候，昼夜温差大，极端最低气温－36℃，最高气温42℃，年平均气温8．3℃，无霜期156d。降水极不均匀，主要集中在7月～8月，年降水量45mm～215mm，年蒸发量3000mm～4700mm。土壤为棕漠土，淋溶作用微弱，土质松散、瘠薄，表土有机质含量1％～1．5％，含有较多的可溶性盐。过度放牧为该地区较为普遍的干扰方式，草地常年自由连续放牧利用。取样区总面积为320hm2，按当地测算指标，草场适宜载畜量平均为0．29羊单位／hm2［14］，2005～2007年该区放牧山羊550只～820只，合1．72羊单位／hm2～2．56羊单位／hm2，已经远远超过合理载畜量。此区植被以白刺（Nitrariatangutorum）、霸王（Zygophyllumpterocarpum）建群，伴生有红砂（Reaumuressoongorica）、刺叶柄棘豆（Oxytropisaciphylla）、沙木蓼（Atraphaxisfrutescen）、藏锦鸡儿（Caraganaspinifera）、隐子草（Cleistogenessquarosa）等多年生植物和画眉草（Eragrostispilosa）、地锦（Euphorbiahumifusa）、条叶车前（Plantagolessingii）等一年生植物，植被的年均盖度为4．54％～15．14％。土壤表面严重沙化。
2研究方法
2005年～2007年每年4月、7月、10月上旬（分别代表春、夏、秋3个季节），在上述过牧干扰样地内，采用铗日法捕获鼠类，每次随机选定4个样方，每个样方10hm2，布放500铗，铗距5m，行距50m，布铗5行，以花生米作诱饵。每次计算鼠的捕获率作为相对密度指标。在上述捕获啮齿动物选定的4个样方内，每个样方随机选取10m×10m的植物样方（3个重复）对灌木植物的种类、高度、盖度、密度及生物量（干重）进行测定，再随机选取1m×1m小样方（3个重复）对草本植物的种类、高度、盖度、密度及生物量（干重）进行测定。将2005年～2007年每年4月、7月、10月上旬所记录的动物和植物数据进行整理，啮齿动物优势种以该种在群落中的捕获量比例大小确定，捕获量比例最大者为优势种，捕获量比例计算公式如下式（Ⅰ）。优势种种群密度以该种捕获率作为分析指标，捕获率计算公式如下式（Ⅱ）。先用Kolmogorov－Smirnov检验优势种捕获率数据符合正态分布，因此，对每年的啮齿动物优势种捕获率与对应月份植物高度、盖度、密度及生物量指标之间的关系，采用多元回归的逐步回归法分析处理。实验数据用EXCEL（2003）进行常规计算后，统计分析应用SAS9．0的STEPWISE方法。凡是均值的数据，均以平均值±标准误（Mean±SE）表示。
结果与分析
1过牧干扰下啮齿动物的优势
种2005年～2007年，在研究区捕获啮齿动物8种，共667只。由表1可知，2005年过牧干扰区共捕获啮齿动物6种，其中小毛足鼠（Phodopusroborovskii）的捕获量比例最高，平均为（46．85±4．67）％，三趾跳鼠（Dipussagitta）的捕获量比例次之，平均为（42．29±5．35）％，因此，啮齿动物群落的优势种为小毛足鼠，次优势种为三趾跳鼠。啮齿动物群落为小毛足鼠和三趾跳鼠群落；2006年过牧干扰区共捕获啮齿动物也是6种，其中三趾跳鼠的捕获量比例最高，平均为（44．85±10．82）％，三趾心颅跳鼠（Salpingotuskozlovi）的捕获量比例次之，平均为（27．43±11．29）％，而小毛足鼠的捕获量比例较上年有所下降，平均为（19．85±6．65）％，三趾跳鼠为优势鼠种。啮齿动物群落为三趾跳鼠、三趾心颅跳鼠和小毛足鼠群落；2007年过牧干扰区共捕获啮齿动物8种，其中三趾跳鼠的数量有所下降，其捕获量比例平均为（28．19±4．56）％，而小毛足鼠的捕获量比例又上升到最高，平均为（49．77±7．57）％，小毛足鼠为优势鼠种。啮齿动物群落与2005年相同为小毛足鼠和三趾跳鼠群落。因此，在连续3年调查中小毛足鼠和三趾跳鼠均为啮齿动物群落的优势组成成分，平均捕获量比例分别为（38．82±4．34）％和（38．44±4．27）％。
2过牧干扰下优势鼠种的捕获率
2005年～2007年优势种小毛足鼠和三趾跳鼠的捕获率列于表2。3年中小毛足鼠最高捕获率是2007年4月（春季），为（4．95±0．57）％，最低是2006年4月（春季），为（0．15±0．15）％，变化范围在0．15～4．95之间；三趾跳鼠最高捕获率是2006年10月（秋季），为（2．55±0．84）％，而2006年4月（春季）未捕获，变化范围在0～2．55之间。经Kolmogorov－Smirnov检验表明，小毛足鼠捕获率数据符合正态分布（Z＝1．21，P＞0．05，n＝36）；同时三趾跳鼠捕获率数据符合正态分布（Z＝0．71，P＞0．05，n＝36）。因此，可以进行多元回归的逐步回归法
3优势鼠种密度与植物因子的关系
植物变量选取3年中所测得的28个因子，分别为灌木和草本的高度、密度、盖度及地上生物量。由于植物因子（自变量）存在不同的权重，即对动物的作用不同，故利用逐步回归分析分别建立植物因子与动物优势种密度的全年和不同季节回归关系模型，经逐步分析精选，将分析结果列于表3和表4。
季节间，春季（4月）小毛足鼠密度与沙木蓼密度显著正相关，即沙木蓼密度越高，小毛足鼠密度越高，反之沙木蓼密度越低，其密度越低；三趾跳鼠与白刺高度呈正相关，说明白刺高度越高，三趾跳鼠密度越高，而白刺高度越低，其密度越低。夏季（7月）霸王密度是影响小毛足鼠密度的主要植物因子，呈显著正相关，说明霸王密度越高，小毛足鼠密度越高，而霸王密度降低，其密度降低；藏锦鸡儿高度是影响三趾跳鼠密度主要植物因子，呈显著负相关，即藏锦鸡儿高度越高，三趾跳鼠密度越低，反之，其密度越高。秋季（10月）小毛足鼠密度与红砂密度显著正相关，说明红砂密度越高，小毛足鼠密度越高，反之，其密度越低；而藏锦鸡儿密度是影响三趾跳鼠密度的主要植物因子，呈显著正相关，即藏锦鸡儿密度越高，三趾跳鼠密度越高，反之藏锦鸡儿密度越低，其密度越低。
全年分析显示，2005～2007年沙木蓼密度是影响小毛足鼠密度的主要植物因子，呈显著正相关，说明沙木蓼密度越低，其密度越低，反之沙木蓼密度越高，其密度越高；而三趾跳鼠密度与白刺密度显著负相关，说明白刺密度越高，三趾跳鼠密度越低，反之白刺密度越低，其密度越高。
讨论
过度放牧对改变荒漠草原生态系统植物群落组成、结构、功能以及土壤理化性质等均发挥着重要的作用，而对栖息于荒漠草原生态系统中的啮齿动物而言，放牧引起的植被和土壤性质的变化将直接或间接地影响其群落的物种组成。有研究表明，放牧动物的啃食和践踏，致使植被高度、盖度降低，地表裸地率加大，表层土壤松散，导致土壤的风蚀沙化。由于受过牧干扰强度相对较大，荒漠啮齿动物群落组成主要是沙地栖息种类及以喜沙地栖息种类为主；同时放牧动物的采食活动直接干扰白昼活动的小型哺乳动物采食和各种活动，对白昼活动的小型哺乳动物影响最大。
本文研究结果显示，全年小毛足鼠和三趾跳鼠均为优势种，一是说明过度放牧强化了的沙质土壤为其提供了挖洞筑巢条件，同时过度放牧形成的低矮的灌丛为其提供天然隐蔽所获得丰富食物；二是小毛足鼠和三趾跳鼠同为夜行性种类，放牧动物的采食活动可能对其采食和其他活动影响相对较小。对于荒漠啮齿动物而言，由于过度放牧显著有别于轮牧、禁牧和开垦等草地利用方式，能明显降低其栖息生境中植被的盖度，会使其更容易暴露在捕食者的视线之内，增加它们活动时遭遇的频度而遭捕食。因此，在长期进化过程中，小型哺乳动物形成了与其栖息地环境特点相适应的行为特征。
从本文研究来看，阿拉善荒漠过牧条件下植被主要是以白刺、霸王建群，伴生有红砂、刺叶柄棘豆、沙木蓼、藏锦鸡儿多年生灌木，草本植被比较稀疏，优势种密度与灌木显著相关，而与草本相关不显著。小毛足鼠密度与沙木蓼密度、霸王密度和红砂密度均显著正相关，至少可以说明在内蒙古阿拉善荒漠过度放牧环境中，小毛足鼠的活动多集中在沙木蓼、霸王和红砂灌丛中；同时表明在不同运动类型的种类中，像小毛足鼠这样个体较小的四足型种类，运动能力相对较弱，活动范围相对较小，且主要取食植物的种子，加之发展了较完善的贮食行为，更倾向于在灌丛下活动、并以洞穴为依托觅食，而其洞口多分布在阳坡的植被根丛下。三趾跳鼠密度与白刺高度和藏锦鸡儿密度均显著正相关，而与白刺密度和藏锦鸡儿高度显著负相关，一是三趾跳鼠主要利用白刺和藏锦鸡儿灌木丛，同时三趾跳鼠与小毛足鼠同为夜行性种类，存在明显的空间生态位分离。
在阿拉善荒漠三趾跳鼠属于个体较大的啮齿动物，稀疏低矮的草本植物不能为其提供必需的隐蔽所；二是过牧条件下荒漠生境开阔，两足跳跃的二足型种类在某些灌木相对郁闭的小生境中更具避敌能力，起伏的沙丘和一定数量和高度灌丛可能有利于回避捕食风险。本文研究结果显示，过度放牧下优势种在不同物候期对微栖息地中植物利用都存在不同程度的变化，表现出随不同季节转换对微栖息地植物利用的特点，这可能与食物的获取有关。同时表现为主要因子和次要因子的相互转化，甚至原来并不重要的因子变得很重要；植物因子对荒漠啮齿动物的作用具有阶段性。如在春、夏和秋不同季节，小毛足鼠密度分别与沙木蓼密度、霸王密度和红砂密度均显著正相关；而三趾跳鼠密度则在春季与白刺高度正相关，在夏季与藏锦鸡儿高度显著负相关，在秋季与藏锦鸡儿密度显著正相关。可能是过度放牧下不同季节间植物群落特征的差异引起的。总的来看，不同季节荒漠啮齿动物优势种与植物因子相关性的差异，反映出过牧干扰条件下荒漠啮齿动物与植物相互适应的特性。各种啮齿动物都有其特定的栖息地，即每一种啮齿动物都与一定的植物因子相联系。同域分布的物种虽在生境利用上有部分重叠，但在长期的进化过程中，它们对微生境的利用方面会发生显著的分离，从而达到相互适应、长期共存的结果。
Dueser等研究了美国田纳西州东部3种同域分布鼠类，白族鼠（Peromyscusleucopus）、东美花鼠（Tamiasstriatus）和赭鼠（Ochrotomysnuttalli）对微生境中植物的利用，亦表明植物因子对动物的影响和动物对微生境的选择以及相互适应的结果。本文研究中小毛足鼠一般栖息于沙木蓼、霸王和红砂灌丛中，而三趾跳鼠的活动多集中在白刺和藏锦鸡儿灌木丛，说明在阿拉善荒漠过牧干扰下长期共存的啮齿类动物在微栖息地利用中，不同鼠种对植物的利用方式存在差异，2个优势种对微生境中植物的利用发生了显著的分离，这可能是影响它们形成相互适应、长期共存格局的主要生物因子。
关键词：密集配混凝土；配合比；设计；质量控制
中图分类号：TU528.42文献标识码： A 文章编号：
1 矿料设计级配
1.1矿料设计级配的质量控制指标
矿料设计级配曲线形状与矿料间隙率 VMA 是否接近或满足规定要求是矿料设计级配的质量控制指标。
在进行矿料级配设计时，首先要在 JTG F40—2004 或设计文件要求的工程设计级配范围内计算3种粗细不同的配合比,使绘制的设计级配曲线分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方，且不得有太多的锯齿形交错，在 0.3～0.6 mm 筛孔范围内不得出现“驼峰”；其次，要根据当地的实践经验或已有的使用效果良好的类似工程资料选用适宜的沥青用量，分别制作几组不同级配的马歇尔试件，测定矿料间隙率 VMA，其结果接近或满足 JTG F40—2004表 5.3.3- 1 要求的一组矿料级配可作为设计级配。
1.2 S 型密实嵌挤型级配的控制性质量指标
矿料设计级配曲线、沥青用量—稳定度、沥青用量—密度、沥青用量—流值关系曲线的形状特征可作为 S型密实嵌挤型级配的控制性质量指标。
密级配沥青混凝土配合比设计采用 S型密实嵌挤型矿料级配时，矿料嵌挤形成的摩阻力在沥青混凝土的强度组成中发挥主导作用, 这样的密级配沥青混凝土路面具有适宜的空隙率、较大的构造深度、较高的高温稳定性、较小的渗水性，具有良好的路用性能，是目前高速、一级公路中大力推广使用的路面级配类型。S 型级配的沥青混凝土往往具有以下特征：
a)矿料的设计级配曲线形状相对于最大密度曲线呈现 S形。
b)设计采用的沥青用量—稳定度、沥青用量—密度关系曲线中会有一个或两个指标未出现峰值。
c)设计采用的沥青用量—流值关系曲线会呈现无规律性。
2 毛体积相对密度
2.1.1 试验结果
通过对配合比设计中每组马歇尔试件毛体积相对密度的试验结果进行统计分析，剔除偏差大的数据进行结果质量控制。
按照JTG F40—2004附录B的相关规定，对于一组马歇尔试件，取4个以上试件的毛体积相对密度的平均值作为该组试件的试验结果。但如果该组中各个试件的毛体积相对密度偏差较大,会影响空隙率的计算结果，从而影响沥青用量的确定，所以需对毛体积相对密度的试验结果进行统计分析，剔除偏差大的数据。具体应用时，可按下述方法进行控制：当该组中某个测定值与平均值之差大于标准差的 K（当试件数目 n 为 3、4、5、6 个时，K 值分别为1.15、1.46、1.67、1.82）倍时，该测定值应予舍弃，并以其余测定值的平均值作为试验结果（用于计算的合格试件数量不得少于 4 个）。
2.1.2 理论计算与试验验证
通过理论计算与试验验证对由试件表面凹陷所产生的毛体积相对密度偏差进行分析和评价，必要时进行修正。
表面凹陷是在马歇尔试件成型的过程中，试件表面与试模接触得不到正常击实而产生的。由于马歇尔试验是在密实悬浮型沥青混凝土的条件下发展过来的，随着目前采用的矿料级配越来越粗，尤其当采用 S型级配时，表面凹陷对毛体积相对密度试验结果准确性的影响越来越明显。密级配沥青混凝土配合比设计马歇尔试件的吸水率一般小于 2%（吸水率测定的准确性与表面凹陷也具有较大的相关性），按 JTG F40—2004 规定，应采用表干法测定毛体积相对密度。当密级配沥青混凝土混合料的公称料径较大，矿料级配为粗型密级配或S 型粗级配时，表面凹陷较大、较多，水分不能完全滞留于所有表面凹陷内的空隙里，混合料试件的饱和面干状态难以充分形成。在试验过程中，当试件从水中取出时，表面凹陷形成的开口孔隙中的水会跟着流出。这样，计算室内试验制取的马歇尔试件的毛体积相对密度时，所采用的测得的试件毛体积并未包括试验时未被水充满的试件表面凹陷的体积，而路面成型后钻取的芯样表面基本上无凹陷，这就使采用表干法实测的毛体积相对密度相对于压实后路面的毛体积相对密度偏大，使计算的空隙率变小，配合比设计选用的沥青用量偏小。
马歇尔试件表面凹陷对毛体积相对密度试验结果的影响可采用理论计算与试验验证的方法来进行分析和评价。一般来说，当我们测定了相应沥青用量对应的毛体积相对密度后，如果采用φ101.6 mm×63.5 mm的马歇尔试模，则可以计算出试件尺寸为φ101.6 mm×63.5 mm时所需的沥青混凝土混合料的质量，称取计算所得的质量按相同的试验条件进行试验，最后得到一组马歇尔试件。按照理论计算并排除试验条件偏差的影响，该组试件的测定高度应为63.5 mm。但实际结果可能与此有一定的偏差，一般会大于63.5 mm。大于63.5 mm的高度所形成的体积就是由试件表面较大凹陷造成的实际试验所得试件体积与预设试件体积之间的偏差。笔者认为，当该偏差造成计算的空隙率偏差大于某一规定数值，使确定的沥青用量偏差大于 0.2%(参照 JTG F40—2004的 5.3.5 条)时，就应对该沥青用量条件下的毛体积相对密度进行修正。
3 最大理论相对密度（真空法）
3.1 通过检验其结果是否满足重复性试验精度要求进行结果质量评价
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ 052—2000（T0711—1993）规定的真空法实测最大理论相对密度时，必须将密级配沥青混凝土混合料充分分散到 6 mm以下，并达到规定的真空度、抽气时间和存放时间。将沥青混凝土混合料充分分散到 6 mm以下是一项分散标准难以掌握、人为误差影响大的工作，其往往导致试验结果变异性增大。JTJ 052—2000规定，试验时必须对同一试样至少进行两次平行试验，将密级配沥青混凝土混合料仔细、充分分散到 6 mm 以下，当试验结果偏差不大于0.011(JTG F40—2004中 B.5.3 条文说明)时，方可取平均值作为试验结果。
3.2利用矿料有效合成相对密度对最大理论相对密度进行结果质量评价
在密级配沥青混凝土混合料中，由于沥青被集料吸收的体积必定小于水被集料吸收的体积，所以矿料有效合成相对密度必定介于矿料合成毛体积相对密度与合成表观相对密度之间。按照《公路工程集料试验规程》JTG E42—2005 规定的方法,测定各种矿料相应的毛体积相对密度、表观相对密度，根据各种矿料的设计比例按 JTG F40—2004 附录 B 公式（B.5.3）、(B.5.4)计算矿料合成毛体积相对密度 γsa、合成表观相对密度γsb，并将真空法实测的最大理论相对密度代入公式（B.5.6- 1），从而求得矿料合成有效相对密度 γse。若 γse介于 γsa与 γsb之间，说明实测的最大理论相对密度是准确可靠的，否则说明试验结果有误。
3.3利用计算法所得的最大理论相对密度对真空法实测的最大理论相对密度进行结果质量评价
关键词：骨密度；生长突增；儿童
中图分类号：G80449 文献标识码：A 文章编号：1007-3612（2012）10-0046-05
Analysis on the Bone Mass and Bone Mineral Density in 717yold Children and Adolescents
LI Hongjuan， ZHANG Yimin， KONG Zhenxing
（Beijing Sport University， Beijing 100084， China）
Abstract：Objectives：To explore the bone mass and bone mineral density change in children and adolescents. Methods： 478 healthy children and adolescents aged 7～17 were recruited from 5 schools located in Beijing. Their whole body and different body parts composition were measured with DEXA. Bone mass and bone mineral density were analyzed in this paper. Results： Both boys and girls follow the same course of growth for bone mass and bone mineral density， which were increased from 7 to 17 by 1.80 for boys and 1.83 times for girls and 40% for both of them. The maximum increment of bone density was in 14～15 and 11～12 for boys and girls respectively. The bone density distance curve of whole body and most of body parts between boys and girls demonstrates “twice intersections” during pubertal growth spurt period except for head and spine. Two crossovers were in 11～12 and 14～15 respectively. Whole body bone density was correlated with body fat percentage， waist circumference negatively， and correlated with muscular mass positively （P=0.000）. Among body parts， the trunk bone density was correlated with whole body bone mineral density in boys and girls （r=0.911 for boys and 0.909 for girls， respectively. P=0.000）， and then follows the thighs and pelvic. Conclusion：Skeletal growth spurt in girls was earlier than boys. Except for head and spine， the growth curves of the bone density of girls and boys have two crossovers. Excessive body fat might have a negative impact on the growth of bone mineral density. Trunk bone density might be a good predictor of whole body bone density.
Key words：bone mineral density， growth spurt， children and adolescents
儿童青少年时期是躯体生长发育的关键期，各种身体成分都在增长。以往根据身体成分测量的二成分模型，对生长发育期体脂肪和瘦体重的规律性变化进行了较充分的研究。随着身体成分测量理论的发展与测量手段的不断更新，近年来，双能X线吸收法（DEXA）的应用，使得骨矿物质可以与肌肉等瘦软组织区分开来，进行定量测量成为可能。目前，DEXA被作为骨密度测量的“金标准”得到广泛应用[1， 2] 。研究表明，青春期是骨矿物质沉积的关键时期，青春期生长突增所能达到的骨量峰值是决定成年期骨骼强度的主要因素。骨密度低下与儿童青少年期骨折风险及远期骨折疏松性骨折风险相关[3]。本研究旨在探讨儿童青少年生长发育阶段骨矿物质沉积的规律及骨密度变化的性别差异，为青春期身体成分变化规律的研究增加新的证据，为预防儿童青少年骨骼发育相关疾病与损伤、以及成年期骨质疏松风险提供参考依据。
1 研究对象、内容与方法
1.1 对象 研究对象为478名7～17岁健康儿童青少年，分别来自北京市城区5所中小学，其中男生253名，女生225名，入选标准为生长发育正常，无各种急慢性疾病，且均取得本人和家长的知情同意。研究对象年龄构成及各性别年龄组BMI分布情况见表1。
1.2 内容与方法
1.2.1 一般形态指标 参照2005年国民体质监测工作手册，对研究对象一般形态指标进行测试，测试指标包括身高、体重、腰围、臀围等。
1.2.2 身体成分测试 身体成分测试采用双能X光吸收法（DEXA），所用仪器为GE公司生产的Lunar Prodigy双能X线吸收仪，对研究对象进行全身及各部位身体成分测试。扫描部位包括头、上肢、大腿、肋骨、躯干、脊柱、骨盆等。每日测量前用标准体模对仪器进行校正。要求受试者空腹，在进行全身骨密度和身体成分扫描时除去厚重和不必要的衣物，不能佩带任何金属物品及其他高密度物体，如纽扣、钥匙、硬币、拉锁、胸衣等。着单衣呈仰卧位平躺在检查床特地区域内，足尖朝上，并与垂直线呈15°，双臂靠近躯干，从头开始进行全身扫描。获取受试者全身及各部位的骨密度、体脂含量、体脂率、瘦软组织含量以及骨矿物质含量等。本文重点对全身及各部位骨密度和骨矿物质含量进行分析。
1.3 数据处理 全部数据采用EPIDATA3.0建立数据库，SPSS16.0进行统计分析。所用统计学方法包括描述性统计、单因素方差分析、相关分析等。
2 结 果
2.1 7～17岁儿童青少年全身骨矿物质含量及骨密度随年龄变化 图1为7～17岁男女儿童青少年全身骨矿物质含量随年龄变化曲线。可见男女生全身骨矿物质含量均随年龄增长而持续增加。男女生分别由7岁的967 g、865 g增长到17岁的2 717 g、2 444 g，分别增长了1.80和1.83倍；男生增长幅度最大的年龄是14～15岁，年增长值为543 g，女生增长幅度最大的年龄是11～12岁，年增长值为452 g；12～14岁男女生全身骨矿含量比较接近，其余年龄组均为男性高于女性，其中7岁、8岁、11岁、15岁、16岁组男女差异有统计学意义（P
注：男女比较：* P
图1 7～17岁男女儿童青少年全身骨矿物质含量随年龄变化
图2为7～17岁男女儿童青少年全身骨密度随年龄变化曲线，可见男女生全身骨密度均随年龄增长而增长。全身骨密度男女生分别由7岁的0.87 g/cm2、0.84 g/cm2增长到17岁的1.17 g/cm2、1.14 g/cm2，分别增长了40%和41%；男生增长幅度最大的年龄是14～15岁，年增长值为0.13 g/cm2，女生增长幅度最大的年龄是11～12岁，年增长值为0.10 g/cm2；男女骨密度随年龄变化曲线出现“两次交叉”现象，交叉年龄出现在11～12岁和14～15岁。7～11岁男生高于女生，12岁女生骨密度超过男生，15岁以后男生再度超过女生，其中8岁、10岁、11岁、13岁、15岁、16岁组男女差异有统计学意义（P
注：男女比较：* P
图2 7～17岁男女儿童青少年全身骨密度随年龄变化
2.2 7～17岁儿童青少年各部位骨密度随年龄变化 表2、表3为7～17岁儿童青少年各部位骨密度变化。可见男女全身各部位骨密度均随年龄增长而增加，骨密度最高的是头部，其次是大腿、骨盆，骨密度较低的部位是上肢和肋骨；多数部位骨密度变化规律与全身骨密度的变化相似，在男女青春期生长突增阶段，出现两次交叉现象。但值得注意的是，头部骨密度和脊柱骨密度11岁之前男生高于女生，12岁女生超过男生，并持续至17岁，没有出现第二次交叉，其中，8岁、14岁脊柱骨密度男女差异有统计学意义（图3，P
2.3 全身骨密度与其它形态指标及各部位骨密度间的相关分析 控制年龄后，男女生全身骨矿含量与体重、身高、BMI、体脂率等呈正相关，其中与体重的相关程度最高（表4，相关系数男女生分别为0.80， 0.89，P=0.000）。控制年龄、体重后，全身骨密度与体脂率、腰围等肥胖相关指标呈负相关，与肌肉组织含量呈正相关，相关系数具有统计学意义（表5）。
控制年龄后，各部位骨密度与全身骨密度均有较高程度的相关，相关系数均在0.7以上，其中与男女生全身骨密度相关程度最高的是躯干骨密度（相关系数分别为0.911，0.909），其次是大腿、骨盆，与全身骨密度相关程度较低的是头部骨密度、肋骨骨密度（图6）。
3 讨 论
青春期是个体骨量迅速增加的关键时期，一生中约有40%～60%的骨质是在青少年时期沉积的。个体在生长发育末期（16～25岁），骨量和骨强度均达到一生中最高，称为峰值骨量（Peak Bone Mass，PBM），峰值骨量与成年期骨质疏松性骨折风险密切相关[3]。因此，预防儿童青少年期骨密度低下是减少成年后骨质疏松发生的重要环节。流行病学资料显示：PBM增加一个标准差，骨折风险就降低50%。双生子研究表明：PBM主要受遗传因素的影响，遗传度为60%～80%，同时可受先天及后天环境因素的调控，如母体内环境、体力活动机械负荷、钙摄入量、蛋白质摄入量、体重等[4]。Yin等通过出生队列研究发现，母亲孕期营养与子女16岁的骨密度显著相关，表明青春期骨骼发育与胎儿时期的程序化有关[5]。
女性骨矿化加速过程发动时序早于男性，这与青春期体格发育的一般规律是一致的。本研究显示：女生12岁、男生15岁出现骨发育速度高峰，与张李伟等的研究结果一致[6]。在男女生全身骨密度随年龄变化曲线上，出现了“两次交叉”现象，与青春期多数体格发育指标的变化规律相一致，表明在青春期生长激素轴和性腺轴共同作用下，骨矿化过程加速，由于男生生长突增年龄晚于女生，而且青春期男生骨骼体积的增长更显著，因此在女生青春期生长突增高峰，骨密度超过男生；而随着女生生长突增高峰过后生长发育速度的减缓，男生生长突增高峰的到来，男生骨矿化过程进入高峰期，加之肌肉含量与肌力的增长对骨骼的刺激增加，因而男生骨密度再度超过女生。值得注意的是，12岁以后，女生头部和脊柱骨密度超过男生，且持续到17岁，没有出现第二次交叉。张李伟等的研究结果也表明12岁后女生骨密度高于男生，与本文结果一致。男性是否会在成年期超过女性？或者女性中枢神经系统周围的骨密度更高？其具体的生物学机制还需要进一步探讨。
目前认为男女生骨量、骨大小和骨结构在生长期的差异可能主要是受生长激素轴和性腺轴的调控，性激素与IGF-1在青春期骨骼发育中起重要作用[7]。在青春期生长激素轴、性腺轴、某些脂肪细胞因子及维生素D的调控下，骨骼肌肉系统发育加速是骨密度增长加速的重要因素。研究表明：生长激素降低促进骨骼形成的机械负荷阈值，并增强外界物理刺激对骨形成的作用。另外，骨骼和肌肉也是雄激素的靶组织，雄激素可促进骨骼形成和肌肉增长，且这一作用独立于IGF-1[8] 。
肌肉力量与运动负荷刺激也是影响骨密度的重要因素。机械负荷理论（Mechanostat theory）认为：在外界机械负荷作用下骨细胞通过临时的细胞变形对机械刺激作出反应，并刺激骨形成。如果缺乏负重性运动或肌肉收缩的负荷刺激，骨将会变得疏松[7， 8]。青少年期参加体力活动对中老年期骨密度都有积极的影响[9]。因此，美国运动医学学会骨质疏松与运动关系的立场声明中指出，负重的体力活动对于健康骨骼的正常发育和骨量的维持是必要的，增加肌肉力量的抗阻练习对非负重骨尤其有益[10] 。
大量研究探讨了体重和体脂含量对骨发育的影响，目前得出的结论不一致。Cole ZA等对530名6岁儿童骨密度分析表明：青春期前体脂含量与骨大小呈正比，而与骨密度成反比[11]。马军等人的研究表明：7～15岁肥胖儿童骨密度高于体重正常儿童[12] 。本研究骨矿含量与体重、体脂率、BMI等呈正相关，但控制年龄、体重后，骨密度与体脂率呈负相关，与肌肉含量呈正相关。因此，体脂肪对骨密度的作用只是作为体重的一部分，增加骨矿物质的绝对沉积量，但对骨密度的增长作用有限。分析各种身体成分与骨密度的关系时，应平衡体重这一因素。各部位骨密度中，躯干骨密度与全身骨密度相关程度最高，其次是大腿和骨盆，提示在没有条件测试全身骨密度时，这些部位的骨密度可以作为全身骨密度的替代值，较好地预测全身骨密度。
随着营养状况的改善与人们生活方式的改变，肥胖、体力活动不足、肌肉力量与耐力下降等成为威胁各国儿童青少年体质与健康的主要问题[13， 14]，这些问题对儿童青少年的骨发育有潜在的影响，目前国外已将提高儿童期骨密度作为预防成年期骨质疏松的早期干预目标，开展以促进儿童期骨矿沉积为目标的干预项目，并取得了积极的效果。研究表明：青春期前学校为基础的体力活动干预可有效提高骨密度[15]，针对家长和儿童的教育和技能干预可有效提高儿童钙摄入量和体力活动水平，促进骨骼发育[16]，儿童期增加钙摄入量的干预也可获得长期健康效益[17]。近年来，我国学者对儿童骨密度的关注增加，但采用DEXA测量儿童青少年骨密度，阐述生长发育期骨密度变化规律的基础数据还比较少，尚缺乏促进儿童骨密度增长的干预研究。骨骼的生长发育及其对健康的远期影响应当成为青少年体质与健康领域关注的重要问题。
4 结论与建议
青春期女性骨矿化加速过程发动时序早于男性。女生12岁、男生15岁出现骨发育速度高峰，除头部、脊柱外，男女多数部位骨密度生长发育曲线出现两次交叉；儿童青少年全身骨密度与肥胖程度呈负相关，与肌肉含量呈正相关。躯干骨密度对全身骨密度有较好的预测意义；骨骼的生长发育及其对健康的远期影响应当成为青少年体质与健康领域关注的重要问题，建议进一步研究生长发育期骨密度变化规律的生物学机制，开展促进儿童骨密度增长的干预研究。
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一、测绘档案保密管理工作中存在的问题
（一）工作人员认识不足。在实践工作中我们发现，一些测绘人员和测绘档案管理人员在认识上存在一定的问题。他们错误地认为，在科技发达、网络交流频繁的今天，保密工作已经难以进行了，认为现代社会已经是处于“有密难保、无密可保”的状态，并且在整理档案的过程中没有对废旧档案进行合理处理或者是将一些涉密档案进行擅自处理。因此，也就导致泄密事件的发生。
（二）相关法律不健全。由于我国还处于社会主义发展阶段，因此，难免会出现法律不健全的问题。一些想要窃取机密的敌对分子利用我国现阶段对外开放的局势，利用法律漏洞运用各种手段，采取多种途径肆意搜集各种情报，加大了泄密的可能性。再加上，目前我国对现代档案保密方面没有十分健全、完善的法规，对于涉密的计算机也没有完全达到先进的保护措施。因此，我们应该加强对档案保密工作的严格管理，健全法律，从档案保密规定和窃密处罚等多角度进行。
（三）没有严格的管理制度。测绘档案保密管理中还存在没有严格管理制度的问题。第一，没有健全的测绘成果档案的相关管理制度，尤其是在成果利用方面，没有严格的规定，使得测绘档案存在泄密的风险。第二，有的档案馆虽然制定的相关的管理规定，但是，这些管理规定并没有被很好地贯彻实施，没有按照相关规定对测绘档案进行严格地管理，而且在成果利用方面也没有严格按照相关的流程进行，仅仅是进行简单的检查，并没有实质性的审核，因此，也给测绘档案的管理带来了泄密的风险。
（四）档案保密管理技术落后。随着计算机网络的普及，现代的测绘档案管理大部分是依靠计算机网络技术进行的。但是，我们发现，不法分子在窃取情报的时候往往会利用高技术的计算机技术进行，这就给我们的工作提出了更高的要求，也让我们认识到在档案管理中我们存在技术落后的问题。第一，我们的档案管理系统没有较强的安全防护能力，缺乏完善的安全保护。第二，计算机保密技术较为落后，网络管理制度不健全。
二、针对测绘档案保密管理工作中存在问题的解决措施
（一）加强相关测绘档案工作人员的保密意识。加强测绘档案的保密管理工作，不仅是要求相关的领导有足够的重视，更重要的是所有测绘档案制定和管理人员都要有严格的保密意识，要将档案的保密工作放到测绘档案管理的重要位置，定期对相关人员进行培训，加强其保密意识，提高其思想道德素养，为其树立正确的保密意识。
（二）完善相关的法律制度。制度是最有效的约束人行为的方式，因此，为了加强测绘档案保密管理工作，我们要尽快制定科学的、适合的、可行的保密管理制度。第一，对测绘档案成果的管理、利用及销毁等方面制定严格的规定。对档案的整理方式、归档范围、保管期限、保密等级等进行严格的限制，划定具体的责任负责人。第二，制定了相关规章制度后，要真正贯彻落实这些规定，对制度的贯彻情况进行监督，对于不合适的规定及时进行调整，不断完善相关的规定。第三，完善相关的法律法规，对相关的泄密人员和窃密人员进行严厉的处罚，坚决打击泄密和窃密行为。
（三）协调测绘档案的保密和利用。测绘档案保密管理最重要的目的是想使得相关的测绘档案在一定的时间、范围内发挥重要的作用。我们在档案保密管理中要清楚认识到，档案的保密管理绝不仅仅是将涉密的测绘档案进行严格地保管，更重要的是，我们要挖掘其使用价值。在保证测绘档案保密工作的基础上挖掘档案的作用。如果仅仅是对档案进行保密，而不去挖掘其价值，那么测绘档案也失去了其真正的价值。我们要协调好测绘档案的保密和利用。
（四）提高测绘档案保密管理技术。第一，要保证相关的涉密网络与互联网之间有物理隔离，建立较为完善的网络保密制度，提高涉密网络的自我防护能力，对涉密的电脑实行封闭USB接口，要保证电脑网络的登录密码都是双人匹配的。第二，落实责任分配，做到“谁上网，谁负责”，并且，我们要定期更新和升级保密系统，确保涉密信息的安全。只有测绘档案保密管理技术提高了，才能有效防范敌对分子利用互联网便利进行窃密活动，给我国的测绘档案带来巨大的泄密风险。
三、结语
关键词：GB/T 611-2006 密度式 问题 分析
1 概述
密度是物质的重要物理性质之一，也是许多产品的一项质量指标。GB/T 611-2006《化学试剂 化学试剂通用测定方法》[1]是液体类化学试剂密度测定的准则，其中，密度瓶法是该标准首选的密度测定方法。该法以其准确度、适用性广倍加重视。遗憾是，笔者认为该标准的密度瓶法公式存在错误。经国标委网站（（http：//）核实，截止今日也未发现相关修订单，而且在中文的期刊数据库检索也未发现相关的论述。现针对此错误展开分析讨论。
2 密度式的问题及讨论
2.1 密度式的问题
笔者认为GB/T 611-2006的4.2.4条（结果计算）中密度式存在错误。即公式 --（1）右侧分母应该是“+A”， 而不是“-A”。
2.1讨论
2.1.1密度瓶法测定液体密度的原理是在规定温度下，分别在天平上衡量充满同一密度瓶（或比重瓶）的水及样品，由水的质量确定密度瓶的体积，根据ρ=m/v，计算出样品的密度。由于衡量过程处于空气中，根据阿基米德原理，衡量结果必然会受到空气浮力影响。因此，密度测定会根据具体情况，选择是否对密度测定结果进行空气浮力修正，以便符合相应标准的要求。
2.1.2 GB/T 611-2006中的密度瓶法计算式选择了完全考虑空气浮力修正的密度式，但该式存在错误。若将空气浮力校正项 ---（2）代入式（1），无论如何变换，都无法转变成另一种密度式 --（3）。但若将式（2）代入正确 --（4），对式（4）进行变换，
则可得到式（3）。式（3）在李兴华、赵朝前论著及相关标准均有论述[2][3][4]。
2.1.3 密度式（4）在许多标准中都有应用[4] [5]。该式以其简洁、校正项（A）对称出现于公式中外形在密度式中具有鲜明的特色。由于该式含有空气浮力校准项A，使用时应特别注意其含义及结构。
2.1.4 有些标准的密度式，虽然具有密度式（4）结构，但空气浮力校正项（A）的结构略有差异。如GB/T 22230-2008[6]的 --（5）。无论是式（2）还是式（5），其实质均体现了空气浮力（ ）修正。
2.1.5 密度式（3）是与密度式（1）的密度计算结果完全相同的另一种液体真密度计算式。该式特点是式中有独立的空气密度项（ρa）。因此，在相关标准及著作中这一密度式也得到广泛的应用[2][7]
2.1.6由于的密度式（4）的空气浮力校正项（A）对密度计算结果贡献甚微，因此，有的标准在应用此式时，注明：当空气浮力校正项对密度计算结果影响很小，最终密度计算可以忽略此项。笔者采用密度瓶法测算验证不同质量浓度的硝酸、硫酸及其他有机试剂，如分析纯的正己烷、甲醇及无水乙醇等试剂的密度。结果表明，密度式（1），即错误的密度表达式仅能导致密度值的单调轻微增加。当试剂的密度为0.650g/ml～1.840g/ml，密度的增加量（即，与密度式（4）比较）为0.002g/ml～0.004g/ml，当试剂的密度≤1.000 g/ml时，错误式导致密度增加量不超过0.002g/ml。当试剂的密度>1.000 g/ml时，密度的增加量在0.002g/ml～0.004g/ml之间。若使用者不考虑公式的错误，计算相关试剂的密度时，将很有可能影响到处于临界值的密度测定结果，甚至导致密度测定结论的错误，因此，提醒相关资质认定的检测机构对此标准的错误应给予足够的重视。
2.1.7由于式（1）中仅为分母的运算符号不同，该表达式与正确的密度式（4）在外形上基本相似，况且对密度测定结果影响很小，因此，没有引起标准使用者的注意，更不要说管理方的重视。这也许是导致该标准截止到目前仍未见相关修订单的原因之一。为了维护国家标准的权威性、严肃性、检测结果的公正性，标准中的类似错误必须得到及时纠正。
2.1.8笔者将现版GB/T 611-2006与前版GB611-88比较，发现前版的密度瓶计算式正确。现版的错误可能来自标准的制定、审核、或出版阶段任何一个环节。因此，提醒标准的制定及审核者应注意前版标准与现版标准差异。尽量降低新版标准的差错率。
3 小结
3.1 GB/T 611-2006中密度瓶法计算式存在错误。
3.2 依据相关理论讨论了相关密度计算式的差异及问题发生的原因等。
3.2 GB 611-88，即前版标准密度计算式正确，现版标准错误。提醒标准的制定及审核方注意前后版标准的差异。尽量降低标准的出错率。
参考文献：
[1] GB/T 611-2006.化学试剂 密度测定通用方法[S]，北京：中国标准出版社，2007，4
[2]李兴华主编，密度计量[M]，北京：中国计量出版社，2002.8（第一版）：79
[3]赵朝前主编，力学计量[M]，北京：中国计量出版社，2004.3（第一版）：156
[4] GB/T 15038-2006 葡萄酒、果酒通用分析方法[S]，北京：中国标准出版社，2007，4
[5] GB/T4472-2011化工产品密度、相对密度的测定[S]，北京：中国标准出版社，2012，7
[6] GB/T 22230-2008 工业用液体化学品 20℃时的密度测定[S]，北京：中国标准出版社，2008，9
[7]GB/T15223-2008 塑料 液体树脂 用比重瓶法测定密度[S]，北京：中国标准出版社，2008，11
作者简介：
杨建江，男，1960年生，高级工程师，硕士研究生，研究方向 质量测量
【关键词】固井水泥；车载密度计；科里奥利理论；U型管传感器
在油田开采过程中，固井施工是钻井作业中重要的工作内容，是保证油气顺利、安全开采的重要措施。在进行油田钻井固井施工中，水泥浆的密度是极为重要的工程参数，对施工质量有决定性影响。因此，在固井施工中，需要利用固井水泥车载密度计对水泥浆密度展开持续而精确的监测，为固井施工的安全、顺利、高效开展提供保障，提高施工技术应用水平，同时也是油田开采中现代化管理实现的必然要求。本文以某石油公司采用的MicroMotion非放射性低压科氏力密度计为例，对固井水泥车载密度计的结构组成进行介绍，对其工作原理进行探究，同时对于固井水泥车载密度计在使用中存在的误差进行分析。
1 固井水泥车载密度计概述
在传统的固井作业中，人工测量方法和放射性密度计是最为常用的固井水泥车载密度计。虽然人工测量方法测得的水泥浆密度数据最为稳定，但是却不能实现实时性、动态性测量，不能持续的对水泥浆密度进行监测，且在测量过程中存在较大的主观性。放射性密度计存在无法满足测量精度要求、水泥浆体系对测量结果影响较大、测量的参数过于单一等缺点，往往不能实现实际施工中对于水泥浆密度的准确测控需要。另外，这一密度计中存在放射源，导致这一密度计在使用过程中在存在较多缺陷。基于这一情况，研究人员以科里奥利理论为依据，在此基础上研制出震荡管式流体密度计，有效避免了其他水泥浆密度监测方法在施工实际中存在的各种缺陷，在现阶段固井施工中具有可靠性强，稳定性高等特点，是目前应用较为广泛的水泥密度监测方法。
2 固井水泥车载密度计结构组成及功能实现
某石油公司在石油开采过程中使用的固井水泥车载密度计是MicroMotion非放射性低压科氏力密度计，这一密度计主要包括对密度进行测定与处理的U型管传感器与变送器两部分结构组成，具体结构如图1所示。
图1 某公司固井水泥车载密度计的U型管传感器与变送器部分实物图
2.1 密度传感器
在这一密度计中，密度传感器是在混浆系统中的二次循环线路上进行安装的，主要包括核心处理器、电阻温度检测器（RTD）、检测用磁铁、驱动用磁铁及线圈、U型管与分流器等结构。密度传感器的主要功能是对U型管的振动频率信号进行捕获与检测。
在密度传感器中，核心处理器是整个传感器的中心，是极为精密的电子设备，驱动线圈、U型管、RTD及检测线圈都要和核心处理器进行连接。核心处理器主要是对传感器进行控制，同时对初级信号进行测量与展开相应处理。
2.2 密度变送器
密度变送器的主要功能是对于传感器产生的振动频率信号进行转换与运算，形成密度显示，以信号形式进行输出。密度变送器不仅可以实时的反映测量时水泥浆密度值，还能够将传感器中传递而来的密度信号转换成计算机标准信号，使计算机可以准确识别这些信号，之后再向混浆计算机中进行输送。
2.3 水泥车载密度计
在这一水泥车载密度计中，使用的传感器是双U型。为了使双U型管的刚性降低，在设计中将之设计成弯曲状，相较于直测量管而言，这一形式的测量管可以设置为更厚的管壁，具有更强的抗腐蚀性与耐磨损性。另外，双U型管可以使管道对外环境中产生的振动干扰敏感度降低，对于相位差之间的测量来说极为便利。
3 固井水泥车载密度计工作原理
3.1 U型管密度计工作的基础理论
在U型管中，流体具有固定的体积，不会因为在管道流动或管位置的变化而发生改变，因此介质在进行质量改变时，只能通过对介质密度加以改变的途径加以实现。基于流体密度和质量之间的关系，在U型管中，可以利用管内介质具有的质量大小显示介质密度大小。在科里奥利理论基础上研制的U型管密度计在进行测量时，就是以U型管本身具有的材质刚性、介质质量与振动频率间的关系为基础的。在测量时，U型管本身具有的材质刚性是固定不变的，因此，U型管产生的振动频率变化唯一的来源就是管内充斥的介质密度或质量发生的变化。在进行测量时，在驱动线圈的作用下，U型管会按照相应的频率发生振动，如果管内介质密度变大，振动频率就会减小；如果管内介质密度变小，振动频率就会升高。管内介质的密度和U型管的振动频率呈正相关。在使用前，先用水及空气对U型管展开密度标定工作，密度与其振荡周期之间呈现出规则的函数关系。
3.2 双u型管传感器的工作原理
在双U型管形式的传感器中，U型管进行周期性的微小振动主要是由电磁方式进行驱动，相当于U型管以固定轴为中心，以周期性改变的旋转方向呈上下周期性旋转，对U型管的出入口位置进行法兰固定，从而构建固定轴为U型管出入端的振荡体系。
固井中的工作液在循环泵的泵送作用下进入到U型管中，充满整个U型管后，振荡系统的质量发生相应变化，导致系统固有的振荡频率发生改变。利用对U型管的振荡频率进行监测时采集到的相关数据，就可以对固井过程中加入的工作液进行准确的密度测定。
4 U型管密度计进行水泥浆密度测量过程中存在的误差
在U型管中，驱动力作用点的偏移问题、材质不均匀问题和几何尺寸不严格对称等问题，常会导致U型管发生扭振，这是在传感器系统的误差范围之内的。在交付及安装前，固井水泥车载密度计往往会通过水及空气展开密度标定。当U型管中充满空气时，对传感器展开相应的测量操作，将这一操作过程中产生的周期作为密度标定的系数Ka，在进行标定过程中，空气的密度作为密度标定系数Da。以同样的方式进行清水的标定操作，记取U型管在充满清水时的振动周期Kb及清水密度Db。则这一U型传感器对管内不同流体的密度形成的响应可用Ka/Da、Kb/Db表示。因此，对于传感器系统中存在的误差，可以利用对传感器进行精确标定的方法加以消解，使误差保持在允许范畴以内。
参考文献：
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[2]于永金，靳建洲，等.高温深井固井水泥浆稳定性探讨[J].西部探矿工程，2012（5）.
[3]董红超，陈良.科里奥利质量流量计原理及其应用[J].舰船防化，2008（4）.
[4]王振东.YLL52系列自动混浆固井水泥车[J].石油科技论坛，2012（3）.