砂石骨料是工程建設(shè)中砂、卵(礫)石、碎石、塊石、料石等材料的統(tǒng)稱,廣泛應(yīng)用在樓房建設(shè)、道橋工程、水電設(shè)施等項(xiàng)目中,是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)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(duì)骨料的品質(zhì)做出了具體規(guī)定,甚至混凝土生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)人員也會(huì)根據(jù)自己對(duì)骨料的理解,在自己內(nèi)心中設(shè)定了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。這些行為會(huì)自然而然地影響到骨料的選擇和使用,甚至?xí)绊懙脚浜媳仍O(shè)計(jì)的思路,并最終影響混凝土的性能。如何正確對(duì)待和使用骨料是值得我們深思的問題。本文總結(jié)了關(guān)于砂石骨料的十大常用基礎(chǔ)知識(shí),不懂你就吃虧了。
粗骨料主要應(yīng)控制其粒徑、級(jí)配、粒形、石粉含量、泥塊含量。每車進(jìn)行宏觀檢查,不合格不得卸車。此外,要按規(guī)范要求,按批量檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)。
細(xì)骨料應(yīng)控制細(xì)度模數(shù)、含泥量和泥塊含量。每車進(jìn)行宏觀檢查,不合格不卸車。同樣,應(yīng)按規(guī)范要求批量檢驗(yàn)。
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(dāng)針片狀含量高時(shí),針狀粗骨料抗折強(qiáng)度比較低,且粗骨料間粘結(jié)強(qiáng)度下降,因而致使混凝土強(qiáng)度下降。對(duì)于預(yù)拌混凝土來說,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(qiáng)度混凝土要求則更高。
預(yù)拌混凝土需用中砂,除對(duì)砂的級(jí)配、含泥量和泥塊含量等按規(guī)范要求外,還要注意通過0.315mm篩孔的砂不少于15%。這對(duì)混凝土的可泵性影響很大,此值過低易堵泵,并使混凝土保水性差,易泌水。
砂子太細(xì),混凝土需水量上升,而且用細(xì)砂配制的混凝土其可泵性、保塑性均極差,混凝土強(qiáng)度會(huì)下降,易開裂。
如砂源有問題,可用細(xì)砂加部分機(jī)制砂配制泵送混凝土。如,可用細(xì)度模數(shù)小于2.0的細(xì)砂摻細(xì)度模數(shù)3.0~3.2的機(jī)制砂,以6:4左右的比例,觀察其流動(dòng)性、可泵性,具體可通過試驗(yàn)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(qiáng)度下降,結(jié)構(gòu)易開裂。因此,要控制砂含泥量≤3%(C30~C50),高強(qiáng)混凝土含泥量要求更高。
砂石中泥塊除與含泥帶來同樣的影響外,還會(huì)嚴(yán)重影響混凝土強(qiáng)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。
隨著粗骨料粒徑加大,其與水泥漿體的粘結(jié)削弱,增加了混凝土材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性,導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低。
粗骨料在混凝土中對(duì)水泥收縮起著約束作用。由于粗骨料與水泥漿體的彈性模量不同,因而在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力。此拉應(yīng)力隨粗骨料粒徑的增大而增大,并會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低。
隨著粗骨料粒徑的增大,在粗骨料界面過渡區(qū)的Ca(OH)2晶體的定向排列程度增大,使界面結(jié)構(gòu)削弱,從而降低了混凝土強(qiáng)度。
試驗(yàn)表明:混凝土中粒徑15~25mm粗骨料周圍界面裂紋寬度為0.1mm左右,裂縫長(zhǎng)度為粒徑周長(zhǎng)的2/3,界面裂紋與周圍水泥漿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(zhǎng)度僅為粒徑周長(zhǎng)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(qiáng)度就低。
粗骨料的表面粗糙,有利于水泥漿與骨料的界面強(qiáng)度。根據(jù)多年試驗(yàn),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(biāo)低于碎石,而且表面光滑,界面強(qiáng)度低,因此由其配制的混凝土強(qiáng)度會(huì)比同配比碎石混凝土低3~4MPa。
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