砂石骨料是工程建設中砂、卵(礫)石、碎石、塊石、料石等材料的統稱(chēng),廣泛應用在樓房建設、道橋工程、水電設施等項目中,是基礎設施建設中不可或缺的重要原材料之一。作為主要材料,其品質(zhì)自然會(huì )影響到混凝土的性能,國家和行業(yè)都對骨料的品質(zhì)做出了具體規定,甚至混凝土生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)人員也會(huì )根據自己對骨料的理解,在自己內心中設定了一個(gè)標準。這些行為會(huì )自然而然地影響到骨料的選擇和使用,甚至會(huì )影響到配合比設計的思路,并最終影響混凝土的性能。如何正確對待和使用骨料是值得我們深思的問(wèn)題。本文總結了關(guān)于砂石骨料的十大常用基礎知識,不懂你就吃虧了。
粗骨料主要應控制其粒徑、級配、粒形、石粉含量、泥塊含量。每車(chē)進(jìn)行宏觀(guān)檢查,不合格不得卸車(chē)。此外,要按規范要求,按批量檢驗各項指標。
細骨料應控制細度模數、含泥量和泥塊含量。每車(chē)進(jìn)行宏觀(guān)檢查,不合格不卸車(chē)。同樣,應按規范要求批量檢驗。
粗骨料粒徑受混凝土泵送管道管徑和泵送高度的制約,一般可泵送的最大粒徑隨泵送高度增加而降低。如,泵送高度<50m時(shí),粗骨料最大粒徑與輸送管徑比≤1:3。而泵送高度為100m時(shí),其比便降至1:5,否則易堵管。
當針片狀含量高時(shí),針狀粗骨料抗折強度比較低,且粗骨料間粘結強度下降,因而致使混凝土強度下降。對于預拌混凝土來(lái)說(shuō),針片狀含量高,會(huì )使粗骨料粒形不好,從而使混凝土流動(dòng)性下降,同時(shí)針片狀骨料很容易在管道處堵塞,造成堵泵,甚至爆管。因此,泵送混凝土要求其針片含量≤10%,高強度混凝土要求則更高。
預拌混凝土需用中砂,除對砂的級配、含泥量和泥塊含量等按規范要求外,還要注意通過(guò)0.315mm篩孔的砂不少于15%。這對混凝土的可泵性影響很大,此值過(guò)低易堵泵,并使混凝土保水性差,易泌水。
砂子太細,混凝土需水量上升,而且用細砂配制的混凝土其可泵性、保塑性均極差,混凝土強度會(huì )下降,易開(kāi)裂。
如砂源有問(wèn)題,可用細砂加部分機制砂配制泵送混凝土。如,可用細度模數小于2.0的細砂摻細度模數3.0~3.2的機制砂,以6:4左右的比例,觀(guān)察其流動(dòng)性、可泵性,具體可通過(guò)試驗確定配比。
砂含泥量大,混凝土需水量大,保塑性差,收縮加大,混凝土強度下降,結構易開(kāi)裂。因此,要控制砂含泥量≤3%(C30~C50),高強混凝土含泥量要求更高。
砂石中泥塊除與含泥帶來(lái)同樣的影響外,還會(huì )嚴重影響混凝土強度。比如,泥塊會(huì )削弱混凝土斷面,澆筑地面時(shí)泥塊上浮,干縮后會(huì )在表面形成凹坑等缺陷。
隨著(zhù)粗骨料粒徑加大,其與水泥漿體的粘結削弱,增加了混凝土材料內部結構的不連續性,導致混凝土強度降低。
粗骨料在混凝土中對水泥收縮起著(zhù)約束作用。由于粗骨料與水泥漿體的彈性模量不同,因而在混凝土內部產(chǎn)生拉應力。此拉應力隨粗骨料粒徑的增大而增大,并會(huì )導致混凝土強度降低。
隨著(zhù)粗骨料粒徑的增大,在粗骨料界面過(guò)渡區的Ca(OH)2晶體的定向排列程度增大,使界面結構削弱,從而降低了混凝土強度。
試驗表明:混凝土中粒徑15~25mm粗骨料周?chē)缑媪鸭y寬度為0.1mm左右,裂縫長(cháng)度為粒徑周長(cháng)的2/3,界面裂紋與周?chē)酀{中的裂紋連通的較多。而5~10mm粒徑粗骨料混凝土中,界面裂紋寬度較均勻,僅為0.03mm,裂紋長(cháng)度僅為粒徑周長(cháng)的1/6。
粒徑大小不同的粗骨料,混凝土硬化后在粒徑下部形成的水囊積聚量也不同,大粒徑粗骨料下部水囊大而多,水囊中的水蒸發(fā)后,其下界面形成的界面縫必然比小粒徑的寬,界面強度就低。
粗骨料的表面粗糙,有利于水泥漿與骨料的界面強度。根據多年試驗,卵石配制的混凝土一方面由于其含風(fēng)化石較多,本身壓碎指標低于碎石,而且表面光滑,界面強度低,因此由其配制的混凝土強度會(huì )比同配比碎石混凝土低3~4MPa。
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