砂石质量是影响混凝土质量的关键.docx

《砂石质量是影响混凝土质量的关键.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《砂石质量是影响混凝土质量的关键.docx（10页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、砂石质量是影响混凝土质量的关键目录1 -序言12 .对砂石认识的误区22.1. 认为砂石资源取之不尽、用之不竭22. 2.认为砂石生产技术简单，因而门槛低，有钱谁都能生产23.砂石和混凝土质量的关系43.1. 前述43. 2.骨料和混凝土强度的关系43.3,砂石在混凝土中的骨架作用主要是稔定体积53.4.骨料粒径和粒形对混凝土其他性能的影响63.4.1.粒径的影响63.4.2.粒形的影响63.5.关于骨料的级配84.骨料质量和砂石标准85.建议9参考文献101 .序百产品标准是为了检验和检验产品质量的标准，然而我国的砂石标准多年来已形同虚设，几乎无人执行。业内尽人皆知当前我国砂石质量普遍太差。

2、石子松堆空隙率在45%以上（理想粒形和级配的石子松堆空隙率为38%）,针片状颗粒超过10%（西方国家的限值为5%）,砂子中含泥量最多的达20%,含石量超过25%o砂石质量不仅是影响混凝土质量的主要因素，而且因此而成为影响我国减碳经济实施的重要因素。首先，使我国混凝土中的水泥用量、用水量和外加剂用量越来越大。一般来说我国混凝土水泥用量和用水量至少比西方国家的多用20%,若同国外的先进指标相比，可多用30%以上。假设混凝土年消耗量为20亿?,则少说每年多用水泥4亿吨，按掺入50%的矿物掺和料计，不算矿物掺和料加工的耗电，则至少多排放C0z2亿吨！更重要的是混凝土质量还因此而受到影响，当前工程中频繁

3、出现的开裂问题，从材料本身来说，主要是不得不多用水、多用水泥的结果。当然，造成工程质量出现问题的原因并不是单一的因素，而且有时也不都是技术问题，但是目前我国基本建设中资源和能源的浪费和混凝土体积开裂敏感性增大的事实，主要的影响因素却是对砂石质量的忽视。砂石质量关系到建设工程的质量。砂石质量太差的原因主要是无人认真执行砂石标准和对其质量的监督、检验；无人认真执行和监督、检验砂石标准的原因主要是对砂石的认识误区；对砂石质量认识的误区主要是不了解骨料在混凝土中的重要作用。2 .对砂石认识的误区1. 1.认为砂石资源取之不尽、用之不竭北京的香山方圆160公顷，最高峰海拔557米，体积约4.5亿H?,假

4、定都是岩石，则约有6.8亿吨。2009年我国水泥产量约16亿吨，约消耗砂石100亿吨/年。一年消耗掉的砂石就约相当于14.7座香山的体积！离北京最近的河北省三河县的石料场，和10几年前相比，已不见了好几座山头。近年来混凝土用砂石资源已经十分紧张，尤其是天然砂的无节制开采已威胁到我们环境的生态平衡，国家对河砂开采的控管是非常英明正确。虽然可以使用人工砂，但是那也需要消耗天然岩石资源。天然资源不可再生，必须“省吃俭用”才能维持长久。2. 2.认为砂石生产技术简单，因而门槛低，有钱谁都能生产砂石生产并非高科技，正因生产工艺简单，才能成为用量巨大的产品。但也必须生产出符合工程要求的合格砂石。首先，为用

5、户服务业，就必须了解用户的需要。砂石的生产者必须具备混凝土基本知识，了解和清楚砂石在混凝土中的作用和影响，以便按用户需要生产，并且能够培训顾客，指导顾客正确地选用；不同的岩石具有不同的物理性质和化学性质，砂石生产者还须具备一定的矿物岩石学知识，以便正确选择料源和加工工艺。例如由表1和表2可见岩石有不同吸水率和混凝土的线胀系数，会影响混凝土的施工和变形。例如，如果使用砂岩石子，就要比用石灰岩石子多用8kgn?的水，水胶比必须保持不变，水泥也就相应增多。表1不同骨忖的硬木率和收塘的关系表2不同岩石骨”的我M妙联系致同胧水生（%）1年的收审仪般岩5.00.121.20.07花肉岩05OOS石灰岩0.

6、2004石英岩0.3003母日种类砂13.1花岗岩9.5石英岩I2S玄武岩95砂11.7石英石不同岩石有不同的热胀系数（表2），则在相同条件下会使混凝土有不同的热胀系数，也就是说混凝土在冷热变化、干湿交替环境下会有不同的变形性质，以致影响其耐久性。不同的吸水率（表1）不仅影响混凝土的变形性质，而且还有可能影响混凝土的抗冻性。由于不重视岩石矿物学的基本知识，工程中出现问题往往很少考虑骨料是否会有什么影响，其实有时有可能和骨料有关，例如混凝土路面发生的D.开裂（图1）网。D.开裂是因开裂的形状像英文字母D的右半边（图1）,是因混凝土中饱水的石灰岩骨料受冻融循环作用胀裂（图2）1旬而引发的。S1电疆

7、士酷面平行于纵缝和横缝的。开SFm?衣加衣骨M引纪）开舞Q有一点岩石矿物学常识的人都会知道岩石大多由矿物组成，受力后可沿晶面断开呈现平整或光滑的表面，称作解理。中等解理（解理清楚）或解理完全的岩石（例如石灰岩），在使用颗式破碎机破碎时，会因解理而造成针、片状颗粒，增大混凝土拌和物的需水量。颗式破碎机价格最低廉，目前国内大多数作坊式的采石场仍然都在使用。这是造成石子粒形差的主要原因。图3芯样中可见粗骨料粒形很差，砂中含泥量很大，混凝土严堇不羯图3为某工程抽检的芯样，由于骨料粒形和级配很差，砂子含泥量很大，必须使用较大量的水泥浆（水泥+水）和减水剂才能保证拌和物有足够的流动性，结果造成拌和物的离析

8、、泌浆，浇筑后严重不均匀。对这种结果，砂石供应商既不知道，也不关心。因此，并不是任何人都能生产合格的砂石，不懂混凝土，不懂岩石学和矿物学，只会无谓地消耗本该给子孙后代留一点的资源，而且还不断地为他们制造建筑垃圾。3 .砂石和混凝土质量的关系3.1.前述我国在传统上把砂石称作混凝土的骨料，是因为岩石强度很高，对混凝土强度起很大作用，于是对砂石的选择主要看重强度，有解理的岩石，破碎的颗粒越小，针片状颗粒越多，致使公称粒径5mm10mm的颗粒需水量很大，其结果，名义上的“连续级配”实际上其中5mm10mm的颗粒几乎没有。由此也可以说，造成石子现状也是用户误导的结果。双方对砂石在混凝土中的作用的理解都

9、有误。3.2.骨料和混凝土强度的关系过去，在主要使用塑性混凝土的情况下砂石强度确实会不同程度地影响混凝土的强度；上世纪50年代末我国曾经有构件厂使用过干硬性混凝土，水灰比低、浆体含量少，拌和物没有坍落度，用V-B稠度仪检测时，工作度为20秒以上，只能用于预制构件，在高频振动台上加压强力振捣，工人劳动强度大，噪声震耳，而且能耗很大，不久就不再生产了。这样的混凝土强度取决于石子强度和浆体-石子界面的粘接强度，石子对混凝土强度的贡献显而易见。当时，-一般使用低塑性混凝土（坍落度10mm30mm）和塑性混凝土（坍落度30mm50mm、50mm70mm、90mm90mm）;上世纪初开始使用流态混凝士（坍

10、落度IOOmm以上）；石子对混凝土强度的作用随浆骨比的增大而减小。在泵送混凝（坍落度15Omm以上，当前普遍都超过200mm）,石子在混凝土中呈悬浮状态，混凝土的强度基本上与骨料强度无关。现在用颗粒强度很低的轻骨料（陶粒）已配制出高强（C50以上）泵送混凝土就是明证。在现代混凝土中，砂石在混凝土中的作用主要不是强度，但却是不可没有的关键角色。XJC=0.40WCO555040WC=0.7302010123456石子最大粒径（Cm）图4混凝土抗压虽度和石子最大粒径的二:法房然而，当水胶比一定时，砂石用量和粒径影响混凝土中界面过渡区的厚度和数量，因此对混凝土的强度有影响。图4表明，当水胶比很大时，

11、石子粒径对强度的影响不显著，水胶比越低，影响越大。水胶比一定时，净浆强度高于砂浆强度，砂浆强度高于混凝土强度。3.3.砂石在混凝土中的骨架作用主要是稳定体积大多数混凝土用的普通岩石线胀系数为510-61310-6C,而硬化硅酸盐水泥净浆线胀系数为I1X1o62010-6C,二者相差约1倍。如果没有骨料，水泥净浆硬化后会产生很大的收缩，稍有约束，就会严重开裂。00000061284曩0.30.40.50.60.70.8水灰比图5骨料含量对混凝土收缩的比M近百混凝土的收缩Sc与水泥净浆收缩Sp之比取决于骨料含量a:Sc=Sp（1-a）n（n为经验系数，变动于121.7,与骨料弹性模量有关）。由图5

12、可见，混凝土水灰比越大，骨料用量对混凝土收缩的影响越大。在图6中可见，对混凝土塑性收缩影响的规律也是净浆砂浆混凝土，而混凝土水泥用量越大（骨料越少）影响越大。骨料对混凝土自收缩影响的规律也如此（见图7115o700-WOOO-1200-1OOD-2000-vn.1-T0.3-A7a0.5jmsW!(hW.WB)E甘丹科祝砧士工性的绸rj中&叫tIO1CO醉用（天）图72K用BMXI用+自*第的3.4.骨料粒径和粒形对混凝土其他性能的影响3.4.1.粒径的影响图80和图913为骨料粒径与混凝土渗透性和抗冻性的关系。由图8可见,骨料水灰比越大，骨料粒径对混凝土渗透性的越大，砂浆的这种影响最小；图9

13、表明骨料粒径大会降低混凝土的抗冻性。IDma1-12(tnfnax-5iiuuI-“5CO(1IISs060708水比OoOKX）IuU300400源劭储汴次数0402OO不W讪S8廿料粒粒和eM土裸透系数的美系E19督科粒径对温做士优捺性时躲间3.4.2.粒形的影响对于满足一定强度和密实性要求的混凝土来说，拌和物的施工性是保证混凝土最后质量的最重要性质。对混凝土施工性来说，骨料的粒形有时比级配的影响还要大。理想的骨料粒形呈等径状（即宏观球形）。表面粗糙程度相同时，等径状骨料的比表面积最小，需水量最小，可以同时满足施工性和强度等硬化混凝土性质。表3所示为某工程用不同骨料配制C60混凝土时的不同

14、表现。用风化粗粒花岗岩的混凝土的坍落度为195mm时，28天强度可达71.3MPa,而乌石谷的石子属于致密石灰岩，强度高，但粒形不好，因混凝土拌和物需水量大，在满足混凝土强度要求的水灰比下，拌和物流动性较差。如要保证坍落度也达到195mm,其措施一是增大用水量，即增大浆骨比，则既不经济，又会有更大的开裂敏感性；措施二是提高水胶比，则强度会达不到要求。表3石子对混凝土性质的影响所用石子混凝土28天抗压强度（MPa）坍落度（mm）深康风化粗粒花岗岩，强度低，但粒形好71.3195乌石谷致密石灰岩，强度高，但针、片状颗粒含量大68.814?、二七归在表3中，其所用水灰比降不下来，结果是强度达到68.8MPa时，坍落度才不到150mm,显然不如使用强度较低但粒形好的的风化粗粒花岗岩。4科叶片收欢左实戏t-堵塞传统的Ov耳血功力脚（廿）筋800KftO26D9K7824566025711152455245800KOT24OR4S26S121830