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不能忽视对骨料质量的控制

不能忽视对骨料质量的控制

分类:
技术资讯
来源:
发布时间:
2021/04/06 10:46
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【摘要】:

 骨料是混凝土体系中占量最大的原材料,一直被认为起到填充、骨架作用,减少浆体的不稳定性,提高混凝土的稳定性。骨料来源丰富,价格低于胶凝材料,一直被认为是填充料,使得很多人形成“重胶材、轻骨料”的思想。在这一思想的支配下,普遍认为只要控制好胶材质量,甚至认为控制好水泥质量,就能做好混凝土,进而忽视对骨料性能的控制,造成混凝土质量波动大。

● 骨料按形成原因可以分为天然骨料和人工骨料,天然骨料主要是河砂、河卵(砾)石,此外还有山砂、山砾石及戈壁砂石和海砂、海砾石等;人工骨料主要是岩石经机械破碎而成的碎石、人工砂,此外还有工业废料破碎而成的再生骨料,以及人工焙烧而成的陶粒等。骨料按照粒径大小可以分为粗骨料和细骨料,粒径4.7mm以下的为细骨料,即砂子;粒径4.75mm以上的为粗骨料,即石子。

● 为规范混凝土骨料的技术指标要求,国家相关部门制定了相关技术规范。一般认为,达到规范和标准规定的技术指标,通常很容易配制成满足质量要求的混凝土。但需要明确的是,规范和标准规定的有些指标并不对混凝土质量起决定作用,换句话说,骨料的某些技术指标不满足规范和标准要求,也能配制出满足要求的混凝土。如骨料的级配、空隙率、针片状含量、细度模数等,仅对混凝土的水泥(胶凝材料)用量有影响,对混凝土的经济性影响大些。有些指标虽然影响混凝土质量,如软弱颗粒含量、压碎指标、云母含量等,但可以根据不同强度等级区别使用,即质量要求高的混凝土不能采用,质量要求低的混凝土可能可以采用,这最终要通过混凝土试验来确定。而有害成分如含泥量、有机物含量、硫化物含量、含盐量超过规定的骨料,应严格控制,未经处理不能用于混凝土中。

 骨料的选择 

● 混凝土用骨料应首先根据混凝土技术指标进行选择,选择可以满足混凝土质量的骨料,其次要考虑就地(或就近)取材,尽量降低成本。为保证混凝土质量要求,一般要求骨料:(1)质地坚硬,压碎值较低,强度应大于混凝土1.5~2倍;(2)化学性能稳定,不应在混凝土中不起不良的化学作用;(3)控制含泥量及其他有害物质含量,减少对混凝土的不利影响;(4)粒形良好,级配优良、空隙率低。

(1)细度模数与混凝土工作性

砂子细度模数是反映细骨料粗细的技术指标,不能反映细骨料的级配。一般来说,砂子细度模数变小,骨料的细颗粒增多,总表面积增大,包裹砂子表面后剩下起润滑作用的浆体减少,混凝土坍落度降低。砂子细度模数增加,细颗粒减少,混凝土拌合物保水性差、易泌水、离析,粘聚性差,拌合物显得粗糙。相反,细度模数降低,混凝土保水性性好,几乎不泌水,和易性好,也不易离析,但在配合比和其他原材料不变时,用水量会增加。另外,坍落度增大,用水量增大,砂浆体积随之略有增大,粗骨料用量则略有减小;坍落度减小,砂浆体积随之略有减小,粗骨料用量将略有增大。当粗骨料种类、最大粒径、级配和砂子粗细及坍落度要求确定后,实践结果表明,粗骨料实体积变化很小,除个别外,不超过3%,大多不超过1.5%。

(2)细度模数与混凝土配合比调整

混凝土生产过程中,砂细度模数明显降低时,混凝土坍落度降低,甚至难以施工。相反,砂细度模数突然增加时,混凝土坍落度将增大,但易泌水、离析,甚至不能捣实(砂浆不足)。究其原因是,砂变粗时,粗颗粒含量增多,填充粗骨料空隙时,较大颗粒的砂“挤开”粗骨料间的空隙使粗骨料空隙率增加,需要较多的砂浆填充,浆体不足时,混凝土显得干涩,且保水性差。与之相反,细砂的颗粒小,更易填充粗骨料的空隙,且“挤开”现象降低,即用较少的砂,砂浆就能填满粗骨料的空隙。故砂的粗细发生变化时,对混凝土配合比的砂率及浆体用量有很大的影响,生产实践中应注意根据砂的变化调整砂率和浆体量,但应注意保持水胶比不变。

(3)细度模数与混凝土强度

混凝土生产过程中,砂突然变细时,混凝土坍落度变小,操作人员往往会单一增加用水量保持预定的混凝土坍落度。用水量的增加直接改变原有水胶比,降低混凝土强度。这可能也是使很多人产生细砂混凝土强度低于粗砂混凝土强度错觉的原因之一,实际上,只要保持水灰比不变和有一定的流动度(即有足够的水泥浆填充砂子空隙和包裹砂子表面)砂子粗细就不会影响混凝土强度。

(4)骨料的空隙率与混凝土性能

骨料的空隙率的大小主要影响混凝土中的骨料和浆体积的大小,骨料空隙率越小,混凝土中骨料体积越大,浆体积越小,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,确定混凝土成分配合时,应尽量降低骨料的空隙率。一般来说,粗骨料粒径越大,骨料空隙率越小,表面积也越小;相反,则骨料空隙率越大,表面积也越大。粗骨料粒径越大,级配连续,空隙率低,其表面积也越小,混凝土中填充骨料空隙和包裹骨料表面积的砂浆体积也越少,于是砂用量(砂率)越小,越有利于提高混凝土的体积稳定性,防止裂缝。

(5)粗骨料级配对混凝土性能

级配即各分级骨料的配合,亦称颗粒组成。骨料级配越合理,其空隙率和表面积越小,混凝土水泥浆体积也越小。选用最优级配的骨料对降低混凝土成本十分有利,由于用水量和水泥用量小,混凝土体积稳定性好,不易裂缝。

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