含砂量对筑窖原料土特性的影响

2020-01-08潘建军孙中理李国红蔡海燕刘其虎

酿酒科技 2019年12期

潘建军，李觅，孙中理，李国红，郭杰，蔡海燕，刘其虎，王郁，刘绪，张磊

(1.四川省食品发酵工业研究设计院，四川成都 611130；2.酿酒生物技术及应用四川省重点实验室，四川自贡 643000；3.国家固态酿造工程技术研究中心，四川泸州 646000；4.青岛啤酒（成都）有限公司，四川成都 611130；5.成都开来食品有限公司，四川成都 611130；6.成都师范学院，四川成都 611130)

泥窖是浓香型白酒独特的发酵设备，赋予了浓香型白酒与众不同的风格[1]。大量的实践表明，泥窖比砖窖、泥砖混合窖生产的浓香型白酒酒质更优良[2]。目前，企业在建窖选土时，没有科学的数据作为支撑，选择较为主观，加大了窖池发生漏水、垮塌等事故的风险，事故一旦出现必然严重影响企业的正常生产。

含砂量往往是筑窖用土选择的重要指标之一，砂感较为直观，较容易判断，且实践经验显示，一般情况下含砂量越高，土的防水性越差，依靠砂感选择土样有一定道理。本文通过研究不同含砂量的土样相关特性指标，为筑窖用土的选择提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 样品来源

企业新建窖池备选土样。

1.2 仪器与设备

液塑限联合测定仪、渗透仪、分析天平、干燥箱、干燥皿、石英砂等。

1.3 实验方法

以样品3为实验样品，添加不同含量的石英砂测定相关指标。感官指标以企业9名10年以上生产一线工人评价为主。含砂量、塑性指数、渗透系数测定参考GB/T 50123—1999土工试验方法标准。

2 结果与分析

2.1 土样含砂量感官比较（表1）

表1 土样含砂量感官比较表

由表1可知，土样含砂量高于20 %时，开始体现出砂感；当土样含砂量高于24 %时，砂感较明显，当土样含砂量高于30%时，砂感明显。因此仅靠手感鉴别，无法区分含砂量20%以下的土样。

2.2 不同筑窖土比较（表2）

由表2可以看出，1号样品含砂量高达74.3%，在手感上表现出明显的砂感，无黏性，渗透系数7.3×10-3cm/s，几乎不能防水，无法用于筑窖，能够与其他6个样品区分开来，可以将其从候选土样中排除。根据土的分类，塑性指数＜10时，为无黏性土；塑性指数10～17为粉质黏土，塑性指数＞17时为黏土，有黏性[3]。就2—6号样品而言，在手感上体现出的黏性几乎无法区分，但渗透系数有一定差别。4号样品的渗透系数为9.6×10-6cm/s，防水性能不如其他样品，6号样品虽有一定砂感，但其渗透系数8.2×10-7cm/s，土质在施工中可作为防水层。因此仅从感官无法选择出最理想的原料土，需综合考虑塑性指数、渗透系数、含砂量等。

2.3 含砂量对塑性指数的影响

在窖池建筑过程中一般采用打夯的方式，因此土样黏性过高会粘黏设备，给施工带来不便。在一定范围内增加含砂量可降低土的黏性。如图1所示，原料含砂量约为10 %，当石英砂添加量在2%～6%时，土样的塑性指数变化不明显，分别为19.0、19.5、18.9，仍属于黏土，黏性无明显变化。继续添加石英砂，土样的塑性指数开始下降，当添加量为8%时，土样的塑性指数为15.9，为粉质黏土，随着石英砂添加量增加，塑性指数下降明显，当石英砂添加量为14%时，塑性指数为9.9，正好与黏性土和非黏性土的临界值10.0很接近，继续添加石英砂，土样黏性消失。

2.4 含砂量对渗透系数的影响

添加石英砂会降低土样的黏性保证打夯工艺的正常进行，但添加石英砂同时会提高土样的渗透系数，使土样的防渗性能降低。如图2所示，当石英砂添加量为2 %～6 %时，土样的渗透系数保持在10-7cm/s，防渗性能良好，当石英砂添加量为8%时，渗透系数为2.53×10-6cm/s，在一定时间内具备一定防渗性，当石英砂添加量＞10%时，土样不具备防渗性[4-5]。