楊迪

摘 要：在水利工程施工中，混凝土澆筑是重要的一項工作，且占據(jù)了較大比重，在實際施工中，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計配合比對混凝土進(jìn)行現(xiàn)場配合比的控制。該文從細(xì)骨料和粗骨料兩個方面探討了不同的品質(zhì)和級配的砂石骨料對最終混凝土性能的影響。

關(guān)鍵詞：砂石 骨料 混凝土 性能 影響

中圖分類號：TV422 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（a）-0079-02

砂石骨料是混凝土的主要組成材料，占混凝土總體積的 3/4 以上。混凝土中砂石骨料的品質(zhì)指標(biāo)， 對混凝土性能有著重要影響。為了保證混凝土的質(zhì)量，應(yīng)在實驗室檢驗的基礎(chǔ)上，選擇適宜的、質(zhì)量合格的砂石骨料。砂石骨料檢驗的作用是檢驗材料品質(zhì)，了解材料相關(guān)指標(biāo)性能，為工程采用合格產(chǎn)品把關(guān)，為混凝土配合比設(shè)計提供基礎(chǔ)性技術(shù)數(shù)據(jù)。

1 細(xì)骨料

1. 1 砂的品質(zhì)指標(biāo)及評定標(biāo)準(zhǔn)

1.1.1 砂的品質(zhì)指標(biāo)及試驗

砂子顆粒級配粗細(xì)程度、含泥量、泥塊含量及石粉含量，有害物質(zhì)，表觀密度、堆積密度及空隙率、堅固性控制指標(biāo)。檢測人員需要依據(jù)國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合設(shè)計要求對砂子的質(zhì)量進(jìn)行檢測，通過運用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行試驗，對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理綜合分析，評定等級。

1.1.2 砂的評定標(biāo)準(zhǔn)

國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑用碎石、卵石》GB/T14685-2001。

Ⅰ類宜用于強(qiáng)度等級大于C60的混凝土。

Ⅱ類用于強(qiáng)度等級為C30-C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土。

Ⅲ類宜用于強(qiáng)度等級小于C30的混凝土和建筑砂漿。

不合格砂，禁止用于工程中。

1.1.3 砂的品質(zhì)質(zhì)量要求

（1）顆粒級配和粗細(xì)程度應(yīng)滿足要求。（2）含泥量、泥塊含量及石粉含量滿足要求。（3）有害物質(zhì)含量滿足要求。（4）表觀密度、堆積密度及空隙率滿足要求。（5）堅固性檢測滿足要求。（6）吸水率滿足要求。

通過試驗各項技術(shù)指標(biāo)均應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)規(guī)范規(guī)定相應(yīng)等級要求，而實驗室的重點是對砂的顆粒級配及粗細(xì)程度進(jìn)行檢測。

1.1.4 砂的標(biāo)準(zhǔn)級配區(qū)

按600μm篩的累計篩余率的大小，可分為1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)共3個級配區(qū)，范圍見表1。

1.1.5 級配的選擇及評定

（1）宜優(yōu)先選擇級配在2區(qū)的砂；當(dāng)采用1區(qū)砂時，應(yīng)適當(dāng)提高砂率；當(dāng)采用3區(qū)砂時，應(yīng)適當(dāng)減小砂率。

（2）宜優(yōu)先選擇級配在2區(qū)的砂；當(dāng)采用1區(qū)砂時，應(yīng)適當(dāng)提高砂率；當(dāng)采用3區(qū)砂時，應(yīng)適當(dāng)減小砂率。

（3）砂的實際級配全部在任一級配區(qū)規(guī)定范圍內(nèi)，除4.75mm和600μm篩檔外，可以略有超出，但超出總量應(yīng)小于5%。如砂的自然級配不符合級配的要求，可采用人工調(diào)配級配來改善。即將粗細(xì)不同的砂進(jìn)行摻配或?qū)⑸昂Y除過粗、過細(xì)的顆粒。

（4）細(xì)骨料粗細(xì)程度評定。計算細(xì)度模數(shù)，為混凝土的配合比設(shè)計提供依據(jù)，砂按細(xì)度模數(shù)大小分為粗砂、中砂、細(xì)砂。

Mx=3.7-3.1時為粗砂；Mx=2.2-1. 6時為細(xì)砂；Mx=3. 0-2.3進(jìn)為中砂。

（5）級配評定方法。用各篩號的累計篩余百分率繪制級配曲線，對照國家規(guī)范規(guī)定的級配區(qū)范圍來判定（1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)），砂的實際級配全部在任一級配區(qū)規(guī)定范圍內(nèi)為合格，否則為不合格。

（6）檢測頻率及取樣方法。在料堆上取樣一以4003或600t為一批。抽取試樣：在料堆上取樣時，應(yīng)在料堆上均勻分布的8個部位取樣， 8份試樣為一組試樣。取樣數(shù)量按規(guī)范規(guī)定的單項試驗取樣數(shù)量進(jìn)行。（顆粒級配試驗最少取樣4.4 kg）

（7）砂在混凝土施工現(xiàn)場檢測及控制?；炷潦┕で埃F(xiàn)場檢查人員應(yīng)該對現(xiàn)場存放的砂進(jìn)行含水率和含泥量、級配進(jìn)行現(xiàn)場檢測，通過現(xiàn)場試驗結(jié)果調(diào)整混凝土的施工配合比，保證混凝土質(zhì)量。

1.2 品質(zhì)對混凝土性能的影響

（1）砂的級配合理與否直接影響到混凝土拌和物的稠度。合理的砂子級配，可以減少拌和物的用水量，得到流動性、均勻性及密實性均較佳的混凝土，同時達(dá)到節(jié)約水泥的效果，因此顆粒級配是砂料品質(zhì)中一個重要檢測項目。（2）砂料中所含的泥若包裹在骨料表面，不利于骨料與水泥的粘結(jié)，將影響混凝土強(qiáng)度及耐久性；若含的泥是以松散顆粒存在，由于其顆粒細(xì)與表面積大會增加混凝土的用水量，特別是粘土的體積不穩(wěn)定，干燥時收縮、潮濕時膨脹，對混凝土有干濕體積變化的破壞作用。總之砂的含泥量超過標(biāo)準(zhǔn)要求時，對混凝土的強(qiáng)度、干縮、徐變、抗凍及抗沖磨等性能均會產(chǎn)生不利的影響。（3）砂的堅固性是檢驗砂在氣候、環(huán)境變化或其他物理因素作用下抵抗破裂的能力。砂的堅固性差，會直接影響混凝土耐久性與強(qiáng)度，特別是要求高質(zhì)量的混凝土強(qiáng)度。（4）砂的密度大說明顆粒堅硬致密，可配制高品質(zhì)混凝土。砂的松散堆積及振實密度越大，所需采用膠凝材料填充的空隙就越少。（5）砂的飽和面干吸水率是評價砂的顆粒致密度和砂的含孔狀態(tài)的參數(shù)。

2 粗骨料

2. 1 卵碎石的技術(shù)指標(biāo)及評定標(biāo)準(zhǔn)

（1）石子的技術(shù)性能要求。①顆粒級配及最大粒徑；②含泥量、泥塊含量及石粉含量；③針片狀顆粒含量；④有害物質(zhì)含量；⑤強(qiáng)度：抗壓強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)；⑥表觀密度、堆積密度及空隙率。

（2）卵碎石各項技術(shù)性能都應(yīng)滿足規(guī)范要求。實驗室重點通過篩分析實驗對石子的級配及最大粒徑進(jìn)行評定。

（3）卵碎石級配試驗。①試驗?zāi)康?。評定定粗骨料的顆粒級配及粒級規(guī)格的合理性，選擇優(yōu)質(zhì)粗骨料，達(dá)到節(jié)約水泥和提高混凝土強(qiáng)度的目的，同時為骨料使用和混凝土配合比設(shè)計提供依據(jù)。②注意事項：取樣數(shù)量根據(jù)最大粒徑單項試驗規(guī)定進(jìn)行；當(dāng)篩余顆粒的粒徑大于19. 00 mm時，在篩分過程中，允許用手指撥動顆粒；卵碎石的評定標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)場控制；③結(jié)果評定。粗骨料各號篩上的累計篩余百分率滿足國家規(guī)范規(guī)定的粗骨料顆粒級配范圍要求，而且最大粒徑能滿足結(jié)構(gòu)要求和施工要求。其它各項技術(shù)指標(biāo)也合格，則粗骨料為合格。④石料的壓碎值、針片狀顆粒含量、含泥量、小于2. 5 mm的顆粒含量等，一般情況下，相同巖性的碎石場質(zhì)量波動不大，較為穩(wěn)定，但不同碎石場生產(chǎn)成品碎石的規(guī)格往往存在較大差別，若工程項目需要若干石場同時供料時，易造成進(jìn)場碎石礦料規(guī)格較大。⑤卵碎石在混凝土施工現(xiàn)場檢測及控制?；炷潦┕で埃F(xiàn)場檢查人員應(yīng)該對現(xiàn)場存放的卵碎石含水率和級配進(jìn)行現(xiàn)場檢測，通過現(xiàn)場超遜徑試驗結(jié)果調(diào)整混凝土的施工配合比，保證混凝土質(zhì)量。

2. 2 粗骨料級配對混凝土性能的影響

（1）石料級配對于混凝土的和易性、強(qiáng)度、抗?jié)B性、抗凍性以及經(jīng)濟(jì)性等都有一定的影響，因此水工混凝土的石子最佳級配是通過不同粒徑、不同比例組合，采用振實密度法找出最大振實密度，使其組合的粗骨料孔隙最小。使用級配良好的粗骨料，可以配出水泥用量較低，各種性能較好的混凝土。

（2）一般來說，密度小的骨料結(jié)構(gòu)疏松、多孔、孔隙率和吸水率大，配制的混凝土強(qiáng)度較低，特別是粗骨料外部孔隙對吸水率影響更大，對混凝土抗?jié)B、抗凍性、化學(xué)穩(wěn)定性和抗磨性等都將產(chǎn)生一定的不利影響。

（3）含泥量對混凝土抗凍性的非常明顯，分含泥量為1%時，抗凍性降低不明顯，但含泥量為7%時，混凝土抗凍性顯著降低，含量3%時降低達(dá)36.2%，含量7%時降低47.8%。因此有抗凍要求的混凝土，應(yīng)嚴(yán)格控制石料中的含泥量。

（4）堅固性是石子顆粒在各種物理侵蝕作用下抵抗崩解破裂的能力，是決定骨料耐久性和體積穩(wěn)定性的重要參數(shù)。為了保證混凝土具有必要的耐久性，對于石子本身的堅固性應(yīng)有一定的要求，有抗凍要求的混凝土堅固性損失率≤5%，無抗凍要求的混凝土堅固性損失率≤12%。

（5）當(dāng)石子的針片狀含量超過一定數(shù)量時，使骨料的空隙率增加，不僅對混凝土抖和物的和易性有較大影響，而且會不同程度地影響混凝土的強(qiáng)度等性能，特別是對高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度影響更大。針片狀含量過大對混凝土的抗拉、抗折強(qiáng)度影響顯著。

3 結(jié)語

只有通過實驗檢測砂石骨料的各項技術(shù)指標(biāo)均滿足國家規(guī)范要求的技術(shù)指標(biāo)，才能為合格的混凝土骨料，才能保證混凝土的質(zhì)量。還應(yīng)在現(xiàn)場測定砂、石料的含水率，為混凝土的施工配合比換算提供依據(jù)。

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