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不能忽視對(duì)骨料質(zhì)量的控制
發(fā)布時(shí)間：
2023-01-04 16:13
骨料是混凝土體系中占量最大的原材料，一直被認(rèn)為起到填充、骨架作用，減少漿體的不穩(wěn)定性，提高混凝土的穩(wěn)定性。骨料來源豐富，價(jià)格低于膠凝材料，一直被認(rèn)為是填充料，使得很多人形成“重膠材、輕骨料”的思想。在這一思想的支配下，普遍認(rèn)為只要控制好膠材質(zhì)量，甚至認(rèn)為控制好水泥質(zhì)量，就能做好混凝土，進(jìn)而忽視對(duì)骨料性能的控制，造成混凝土質(zhì)量波動(dòng)大。
● 骨料按形成原因可以分為天然骨料和人工骨料，天然骨料主要是河砂、河卵（礫）石，此外還有山砂、山礫石及戈壁砂石和海砂、海礫石等；人工骨料主要是巖石經(jīng)機(jī)械破碎而成的碎石、人工砂，此外還有工業(yè)廢料破碎而成的再生骨料，以及人工焙燒而成的陶粒等。骨料按照粒徑大小可以分為粗骨料和細(xì)骨料，粒徑4.7mm以下的為細(xì)骨料，即砂子；粒徑4.75mm以上的為粗骨料，即石子。
● 為規(guī)范混凝土骨料的技術(shù)指標(biāo)要求，國(guó)家相關(guān)部門制定了相關(guān)技術(shù)規(guī)范。一般認(rèn)為，達(dá)到規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，通常很容易配制成滿足質(zhì)量要求的混凝土。但需要明確的是，規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的有些指標(biāo)并不對(duì)混凝土質(zhì)量起決定作用，換句話說，骨料的某些技術(shù)指標(biāo)不滿足規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求，也能配制出滿足要求的混凝土。如骨料的級(jí)配、空隙率、針片狀含量、細(xì)度模數(shù)等，僅對(duì)混凝土的水泥（膠凝材料）用量有影響，對(duì)混凝土的經(jīng)濟(jì)性影響大些。有些指標(biāo)雖然影響混凝土質(zhì)量，如軟弱顆粒含量、壓碎指標(biāo)、云母含量等，但可以根據(jù)不同強(qiáng)度等級(jí)區(qū)別使用，即質(zhì)量要求高的混凝土不能采用，質(zhì)量要求低的混凝土可能可以采用，這最終要通過混凝土試驗(yàn)來確定。而有害成分如含泥量、有機(jī)物含量、硫化物含量、含鹽量超過規(guī)定的骨料，應(yīng)嚴(yán)格控制，未經(jīng)處理不能用于混凝土中。
骨料的選擇
● 混凝土用骨料應(yīng)首先根據(jù)混凝土技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行選擇，選擇可以滿足混凝土質(zhì)量的骨料，其次要考慮就地（或就近）取材，盡量降低成本。為保證混凝土質(zhì)量要求，一般要求骨料：（1）質(zhì)地堅(jiān)硬，壓碎值較低，強(qiáng)度應(yīng)大于混凝土1.5～2倍；（2）化學(xué)性能穩(wěn)定，不應(yīng)在混凝土中不起不良的化學(xué)作用；（3）控制含泥量及其他有害物質(zhì)含量，減少對(duì)混凝土的不利影響；（4）粒形良好，級(jí)配優(yōu)良、空隙率低。
●（1）細(xì)度模數(shù)與混凝土工作性
砂子細(xì)度模數(shù)是反映細(xì)骨料粗細(xì)的技術(shù)指標(biāo)，不能反映細(xì)骨料的級(jí)配。一般來說，砂子細(xì)度模數(shù)變小，骨料的細(xì)顆粒增多，總表面積增大，包裹砂子表面后剩下起潤(rùn)滑作用的漿體減少，混凝土坍落度降低。砂子細(xì)度模數(shù)增加，細(xì)顆粒減少，混凝土拌合物保水性差、易泌水、離析，粘聚性差，拌合物顯得粗糙。相反，細(xì)度模數(shù)降低，混凝土保水性性好，幾乎不泌水，和易性好，也不易離析，但在配合比和其他原材料不變時(shí)，用水量會(huì)增加。另外，坍落度增大，用水量增大，砂漿體積隨之略有增大，粗骨料用量則略有減小；坍落度減小，砂漿體積隨之略有減小，粗骨料用量將略有增大。當(dāng)粗骨料種類、最大粒徑、級(jí)配和砂子粗細(xì)及坍落度要求確定后，實(shí)踐結(jié)果表明，粗骨料實(shí)體積變化很小，除個(gè)別外，不超過3%，大多不超過1.5%。
●（2）細(xì)度模數(shù)與混凝土配合比調(diào)整
混凝土生產(chǎn)過程中，砂細(xì)度模數(shù)明顯降低時(shí)，混凝土坍落度降低，甚至難以施工。相反，砂細(xì)度模數(shù)突然增加時(shí)，混凝土坍落度將增大，但易泌水、離析，甚至不能搗實(shí)（砂漿不足）。究其原因是，砂變粗時(shí)，粗顆粒含量增多，填充粗骨料空隙時(shí)，較大顆粒的砂“擠開”粗骨料間的空隙使粗骨料空隙率增加，需要較多的砂漿填充，漿體不足時(shí)，混凝土顯得干澀，且保水性差。與之相反，細(xì)砂的顆粒小，更易填充粗骨料的空隙，且“擠開”現(xiàn)象降低，即用較少的砂，砂漿就能填滿粗骨料的空隙。故砂的粗細(xì)發(fā)生變化時(shí)，對(duì)混凝土配合比的砂率及漿體用量有很大的影響，生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)注意根據(jù)砂的變化調(diào)整砂率和漿體量，但應(yīng)注意保持水膠比不變。
●（3）細(xì)度模數(shù)與混凝土強(qiáng)度
混凝土生產(chǎn)過程中，砂突然變細(xì)時(shí)，混凝土坍落度變小，操作人員往往會(huì)單一增加用水量保持預(yù)定的混凝土坍落度。用水量的增加直接改變?cè)兴z比，降低混凝土強(qiáng)度。這可能也是使很多人產(chǎn)生細(xì)砂混凝土強(qiáng)度低于粗砂混凝土強(qiáng)度錯(cuò)覺的原因之一，實(shí)際上，只要保持水灰比不變和有一定的流動(dòng)度（即有足夠的水泥漿填充砂子空隙和包裹砂子表面）砂子粗細(xì)就不會(huì)影響混凝土強(qiáng)度。
●（4）骨料的空隙率與混凝土性能
骨料的空隙率的大小主要影響混凝土中的骨料和漿體積的大小，骨料空隙率越小，混凝土中骨料體積越大，漿體積越小，混凝土的成本就越低。反之，骨料空隙率越高，混凝土成本也就越高。所以，確定混凝土成分配合時(shí)，應(yīng)盡量降低骨料的空隙率。一般來說，粗骨料粒徑越大，骨料空隙率越小，表面積也越??；相反，則骨料空隙率越大，表面積也越大。粗骨料粒徑越大，級(jí)配連續(xù)，空隙率低，其表面積也越小，混凝土中填充骨料空隙和包裹骨料表面積的砂漿體積也越少，于是砂用量（砂率）越小，越有利于提高混凝土的體積穩(wěn)定性，防止裂縫。
●（5）粗骨料級(jí)配對(duì)混凝土性能
級(jí)配即各分級(jí)骨料的配合，亦稱顆粒組成。骨料級(jí)配越合理，其空隙率和表面積越小，混凝土水泥漿體積也越小。選用最優(yōu)級(jí)配的骨料對(duì)降低混凝土成本十分有利，由于用水量和水泥用量小，混凝土體積穩(wěn)定性好，不易裂縫。
