不能忽视混凝土骨料质量的控制.docx

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1、不能忽视混凝土骨料质量的控制目录1 .序言12 .细度模数与混凝土工作性23 .细度模数与混凝土配合比调整24 .细度模数与混凝土强度35 .骨料的空隙率与混凝土性能46 .粗骨料级配对机制砂混凝土性能的影响47 .混凝土用砂石骨料生产质量控制4个要点！ 57.1. 对砂石骨料进行有效保护57.2. 严格控制砂石骨料粒径67.3. 3.控制砂石骨料含泥量67.4. 对骨料来源进行严格控制61 .序言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

2、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

3、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

4、能 用于混凝土中。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 1.52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。2 .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

5、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L5%。3 .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

6、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。4 .细度模数与混凝土强度对于各强度等级的混凝土，随着机制砂细度模数的减小，含粉量的增加， 混凝土外加

7、剂掺量显著增加，拌合物的坍落度、坍落扩展度均降低。对于混凝 土来说机制砂的细度模数与混凝土强度有什么关系呢？理论上说，在胶凝材料用量和砂率不变的情况下，机制砂IygmCjeCom的细 度模数减小，含粉量增加，则新拌混凝土的流动性下降，黏度增大，混凝土的 强度降低。其原因是微细颗粒越多，表面积越大，随着含粉量的增加，包裹粉 体所需的水量增加，导致在固定用水量的条件下混凝土的黏滞性增加，从而混 凝土的流动性降低。对于C20对于C20混凝土，采用细度模数大的机制砂配制的混凝土包裹性很差，浆 体的黏度低，同时对外加剂的掺量非常敏感，外加剂稍过量混凝土便离析扒底。含粉量低的机制砂配制的混凝土包裹性一般，

8、浆体黏度适中，对外加剂掺 量不敏感。因此，从拌合物的和易性来评估，C20混凝土宜采用细度模数小、含粉量 高的A机制砂配制，这样包裹性良好，流动性不差，浆体会稍黏。对于C50对于C50混凝土，由于胶凝材料用量大，采用含粉量高，亚甲蓝值大的机 制砂，会导致细粉对外加剂的吸附量相应增大，尽管外加剂掺量高达4.32%, 初始坍落度仅210mm,且Ih后坍落度和扩展度均损失很大。因此对于高强度等级混凝土，应选用细度模数较大、含粉量低、亚甲蓝值 小的机制砂配制。关于用机制砂配制的力学结论。采用细度模数为2.5、含粉量 为23%、亚甲蓝值为4.2的A机制砂配制的C20混凝土强度比细度模数为32 含粉量为12

9、%、亚甲蓝值为0.8的B机制砂配制的C20混凝土 28d强度高16.9%o分析其原因主要是C20混凝土胶凝材料用量较低，当细骨料的细度模数较 大时，粗、细骨料所构成骨架的孔隙率较大，当水泥浆体不能充分填充这些空 隙时，容易在硬化后的混凝土中形成对强度不利的有害孔隙。对于C50混凝土，采用细度模数大、含粉量低的机制砂，混凝土 7d和28d 强度均最高。用细度模数小、含粉量高的机制砂配制的混凝土强度不能达到C50 混凝土的设计强度。这是由于高强度混凝土胶凝材料用量大，浆体足以充分填 充粗、细骨料堆积形成的空隙，同时由于含粉量低、亚甲蓝值低，含粉量低机 制砂对水和外加剂的吸附较少，混凝土拌合物的和易

10、性优良。而含粉量高、亚甲蓝值也高的机制砂需要吸附大量的外加剂和自由水，这 些细粉颗粒不具有水化活性，水分挥发后在其周围形成了孔隙，使混凝土孔隙 率增大，同时这些孔隙与周围孔隙连通的几率也增加了，最终影响硬化后混凝 土的强度。5 .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

11、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。6 .粗骨料级配对机制砂混凝土性能的影响水泥混凝土是一种由硬化水泥浆体，砂及粗骨料组成的复合材料。目前， 砂主要分为天然砂和机制砂。近年来随着天然砂资源的过度开采和社会对生态 环境的重视，天然砂逐渐被机制砂替代。然而，机制砂通常具有粒型较差、石 粉含量高、颗粒级配不连续等缺点，因此利用机制砂配制的混凝土容易产生泌 水、离析等不良现象，进而影响混凝土的力学性能及耐久性。在实际生产中， 机制砂的颗粒形状、粒径、颗粒级配及坚固性等性能都难以改变。在

12、水泥混凝 土中，粗骨料约占混凝土体积的40%50%,粗骨料的力学性能、堆积密度及 表面形状等直接影响混凝土的力学性能及耐久性。因此，可以通过设计混凝土 中的粗骨料级配，使粗骨料与机制砂实现颗粒的连续级配，提高机制砂混凝土 的工作性及力学性能，进而推广机制砂混凝土的实际工程应用。(1)粗骨料的级配显著影响其空隙率及堆积密度，当粗骨料中5IOmm粒径 的粗骨料含量为10%、1016mm粒径的粗骨料含量为45%、1625mm粒径 的粗骨料含量为45%时,粗骨料的紧密堆积程度最大,其表观密度为1555 kg/m 3,空隙率为42.5%。(2)当1016mm粒径的粗骨料含量为45%时，5IOmm粒径的粗

13、骨料含 量为515%, 1620mm粒径的粗骨料含量为40%50%,机制砂混凝土的坍 落度为190200mm、扩展度在395410mm。(3)优化粗骨料级配，可以降低骨料堆积的空隙率，改善机制砂混凝土的坍 落度及扩展度。当粗骨料堆积的空隙率最低时，机制砂混凝土坍落度可达 200mm扩展度可达41Ommo(4)降低粗骨料的空隙率，可以提高混凝土的抗压强度。当粗骨料空隙率最 小时,机制砂混凝土抗压强度最高，其3d、7d、28d和90d抗压强度分别为30.7, 35.6, 45.6和5L2MPa,抗压强度满足C40等级要求。7 .混凝土用砂石骨料生产质量控制4个要点！在混凝土生产过程中，砂石骨料具有

14、至关重要的作用，因此，需要做好砂 石骨料的生产质量控制及造价成本控制措施。本文分享混凝土砂石骨料生产质 量控制的4个要点。7.1. 对砂石骨料进行有效保护在对成品骨料进行堆放的过程中，需要根据不同骨料的具体情况设置产品 标牌，如果没有建立隔离墙进行自然堆放时，要保证每一种规格的骨料间距为 三米以上。同时要确保骨料堆放整齐有序。止匕外，还需要在成品骨料的堆场内建设盲沟排水系统，这样才能够保证冲 洗骨料时能够快速脱水，确保骨料的含水量符合混凝土生产过程中的含水率要求。7. 2.严格控制砂石骨料粒径筛分环节是对砂石骨料的粒径进行控制的最主要环节。根据混凝土骨料的 粒径要求以及级配要求使用先进的破碎设

15、备以及振动砂和标准孔径筛网，实现 砂石骨料的筛分生产作业，保证生产出来的砂石骨料成品与工程项目中所使用 的混凝土分级质量标准和规定相适应。在对粗骨料进行筛选时，可以使用聚氨酯材料为主的方孔筛网，网孔的尺 寸要根据骨料的级配要求不同进行合理选择，一般方孔筛网为80mm, 40mm, 20mm, IOmm以及5mm等规格。在生产过程中可以对生产生产系统随机检查，还需要注意的是每间隔一个 月或每生产23万皿砂石骨料时，及时检修或者更换筛网，确保生产设备处于 稳定状态。（点击查看往期文章石料产品粒度不好怎么办？单缸液压圆锥式 破碎机产品粒度的4个影响因素）7. 3.控制砂石骨料含泥量在对含泥量进行控制

16、时，主要是利用筛网的倾斜角以及对筛分原料的进量 进行控制的方法达到控制原料含泥量的目的。止匕外，还可以利用稳定的冲洗系 统对原料进行冲洗，通常供水支管直径为5毫米到8毫米之间。在冲洗过程中可以将水压调节到合适的压力上，而相邻的喷水孔要确保其 喷出的水有一定的交叉性，才能够使其均匀覆盖在整个筛网上，确保对原料的 冲洗质量。7. 4.对骨料来源进行严格控制在毛料开采之前，需要对料场顶部的覆盖层进行彻底清除。这样才能保证 开采表面不会出现草根、覆盖土等杂物。在清理覆盖层的过程中最好一次性完 成，同时预留一定的防护区宽度，防止在开采过程中出现震动，导致边界位置 的覆盖土滑落而混入到毛料中，对毛料的质量产生影响。砂石骨料生产过程中，如果没有严格按照技术规范生产，会直接影响成品 骨料的质量，并且会导致