砂石骨料的级配对混凝土性能的影响
骨料对混凝土工程耐久性的影响
一施工技术
福 建 跫 材
20 生 06
骨 料 对 混凝 土 工程 耐 久性 的影 响
吴桂 芹
( 台大学土木 工程 学院 , 烟 山东
摘 要
烟 台 240 ) 6 0 5
本 文 主要 阐 述 了 骨料 对 建 筑 工 程 安 全 性 和 耐 久性 的 影 响 。 骨料 ; 凝土 ; 混 安全 性 ; 久性 耐
土的密实 度 , 小水 灰 比 , 减 降低水 泥 的用量 , 因此提 高
混凝 土 的强度 和密 实度 ,不 仅有较 好 的经济 效益 , 同 时还有较 好 的社会 、 环境 和资 源效益 。混凝 土 中的水 泥用 量增 加 , 既增 加 成本 , 影 响混 凝 土 的升 温 和变 又 形, 降低 弹性 模量 , 会 给混凝 土 的耐 久性 带来 严 重 还
建筑 结构 的安 全 性和 耐久 性是 建 筑 工程 最重 要 的质
( ) 于 可能 处 于干 湿交 替 、 3对 冻融 循环 下 的混 凝 土 ,粗 、细骨料 中 的含泥 量应 分别 低于 07 .%和 l %, 粗、 细骨料 中的水 溶性 氯化 物折合 氯离 子含量 均不应 超过 骨料质量 的 00 %。如 使用环境 的季节 或 日夜温 . 2 差 剧烈 , 选用 线性 系数较 小 的粗 骨料 , 应 以提 高 混凝
骨料质量对混凝土性能的影响
. 重、 不同 的孔 隙率 、 不同 的吸水率 、 不同 的孔 隙结构 , 其强 度也不 14 骨料 中有害Βιβλιοθήκη Baidu分对强度的影响 1针片状颗粒 , ) 无论是粗骨料 , 还是细骨料 , 针片状骨料对 混 同, 配制的混凝土强度也有较大差 异。当 比重小 、 吸水率高 、 隙 孔
大其抗压强度 低时 , 配制 的混 凝土 的强 度相应也 低 。反之 , 当比 凝 土强度都是极有 害 的。一般 级配较 差及针 片状颗 粒含量较 多 在振捣过程中由于受到骨料 的阻碍 而在 骨料周 重大 、 吸水率低 、 孔隙小其抗压强度高时 , 配制的混凝土 的强度相 时拌制的混凝土 , 骨料下部更 厚。在振 捣过程 中形成 的离析泌水浮在 应也高。所 以在配制混凝土时 , 骨料品种的选择至关重要 , 它不仅 围形成水膜 , 上面, 内部泌水通常在长条 、 扁平和软弱大颗粒上 聚集 , 最终形成 影响混凝土的强度 , 而且对抗剪强度和弹性模量也有较 大影响。 形成裂 2 骨料 品种不同 , ) 化学活性不 同 , 拌和 的混凝 土强度也不 同 , 裂缝 。针片状含量越多使颗粒周围集聚水膜倾 向也越大 , 缝 越多。在结构受力状态下 , 结构 内的针片状未 能同水泥浆形成 含钙质和钙 的玄武岩 、 含氧 化铝 的矾土有 较强 的活性 , 而通 常用 不 降低结构 的抗 压、 抗拉和 的花岗岩、 石英岩和砂 岩在一般 情况下不会 出现活性 。由活性 高 良好的粘结 , 能形成有 效的受力状态 , 使 的骨料 拌和的混凝土在水化时骨料表面 发生微变化 , 骨料表 面与 抗剪强度。另外 由于骨料周 围形成水膜 与混凝土 的内部泌水 , 这些部 位 的孔 体较大 , 受荷 时的 浆体发 生化 学作 用 , 将会生成新 的反 应产物 , 增加化学粘 结力 , 这 骨料处 的水泥浆体 中水灰 比大 , 破坏极 易在 这些位置 出现 。2 骨料 中有 机杂质 , ) 混入 骨料中的有 种混凝 土的强度较活性低 的骨料拌和的混凝土强度高。 在混 合料拌 和过程 中并未 粉碎 , 因而在 混凝 3 骨料 品种不 同 , ) 亲水 性 不 同, 和 的混凝 土强 度 也不 同。 机物有 时是坚硬 的, 拌 土 内部形成一块 相同体 积 的空 隙或空 洞。这样不仅 容易 造成混 为了使水泥浆能很好地包裹骨料表面 , 除水灰 比外 骨料还应有 良 同时也会 降低混 凝土 的强度 。3 骨料外 表杂质 , ) 骨 好的亲水性 。亲水性能很好 的骨料 易被 浸湿并形成 水化物 , 增强 凝土的渗漏 , 黏 妨碍 水泥 了粘结力 , 高 了混凝 土强 度。相 反 , 提 如果骨料 表 面憎水 不易 湿 料中含较多 的黏性 土等杂 质 , 土杂 质附在 骨料表 面, 润 , 响生成物与骨料共生条件 , 将影 粘结力差 , 混凝土强度会降低。 浆与骨料表面粘结 , 形成较大面积软弱 点。若黏 土杂质存在于细 骨料 中 , 则增 大细骨料浆 的收缩 量 , 降低强度 。另外粗 细骨料 中
浅析砂石质量对混凝土质量的影响
浅析砂石质量对混凝土质量的影响
杨大善(又名杨帆)
(江苏省连云港蓝翔建设工程质量检测有限公司)
摘要:混凝土中砂石质量,对混凝土的力学性能、物理性能等的影响十分重要。由于砂石多为天然地方性材料,材质随成因、产地、采集、堆运等情况的不同而经常变化,经常会遇到级配不好,含泥量超标,碎石针片状较多等现象,如果控制不及时,或对其质量重视不足,将严重影响混凝土的质量,这样对工程质量存在严重隐患,不仅增加费用,而且往往影响正常施工。因此如何正确认识砂石质量及其对混凝土各方面性能的影响,并针对具体情况采取有效措施是十分必要的。关键词:混凝土;砂石;质量;影响
引言
混凝土是由水泥,骨料和水按适当的比列配合,在需要时掺加适宜的外加剂,掺合料等配制而成。其中所指的骨料即是我们这里所说的砂石材料,又名集料。砂石在混凝土中起骨架、填充和密实作用,砂石材料的体积在混凝土中约占总体积的60%-80%,过去很长一段时间里,将集料视为惰性材料,认为在混凝土中只起着构成体积的作用,对混凝土性能影响不大。近年研究表明,在集料和水泥浆的交界面附近,存在一个过渡区,过渡区内水化产物的形成、排列、浓度不同于过渡区外,尤其是孔缝的大量存在,使过渡区成为混凝土的薄弱环节,是裂缝的多发区,也是水和诸多破坏因素进入混凝土内部的通道。制作均匀优质的混凝土,尤其是耐久性要求高的混凝土,不仅要
选用坚硬洁净的集料,对于集料的表面结构,吸附和含水率都应有一定的要求。适当增加集料用量,不仅可以节约水泥用量,降低成本,对混凝土强度和弹性模量也非常有利。还可以减少水泥浆,而带来减少混凝土的体积收缩,降低水化热,增加耐久性等好处。所以砂石的质量对混凝土的质量的影响是至关重要的。
关于砂石质量对混凝土质量的影响分析
关于砂石质量对混凝土质量的影响分析
摘要:砂石作为混凝土的原材料之一,其在混凝土混合料中占比较大,而砂石
质量不达标,如粒径、粒形、强度等不满足要求,对混凝土质量的影响较明显。
本文主要针对砂石质量对混凝土质量的影响做简要的阐述,以期望提高我国混凝
土工程的施工质量,促建建筑工程的可持续发展。
关键词:砂石质量;混凝土质量;耐久性
1混凝土质量的影响因素
研究发现,建筑工程混凝土施工质量的受施工材料、浇筑过程、养护环境等
多方面因素的影响,而施工原材是最为基础也为最为关键的因素之一,具体包括
以下几方面。
(1)选用适宜的水泥量
在建筑工程混凝土配合比设计时,需要根据工程设计要求,选择合适的水泥
类型,并根据混凝土强度要求,优化混凝土配合比,优化水泥用量,保障混凝土
施工质量。但是,在实际工程中,由于混凝土配合比设计不满足要求,或者水泥
用量大,使得混凝土在水化硬化过程内部释放出过多的水化热,结构内外出现温
度差,从而导致结构出现裂缝,影响混凝土结构的耐久性。
(2)水灰比
在混凝土配合比设计中,水灰比是决定混凝土混合料的主要因素。研究发现,在混凝土试件配合比设计中,水灰比越大,混合料出现离析现象的可能性则会越大,且还会伴随混合料出现流浆现象,而降低混凝土试件结构的强度。因此,在
混凝土试件配合比设计中,需要严格控制水灰比,从而确保混凝土试件性能处于
最佳状态。
(3)砂石骨料
研究发现,砂石骨料与混凝土的性能有一定的关系,例如,骨料可以对混凝
土的强度产生一定的影响,且对混凝土的抗冻性、抗裂性能均有一定的影响,并
可以对混凝土的体积稳定性有直接的影响。接下来主要针对砂石骨料对混凝土质
骨料对混凝土性能的影响
骨料对混凝土性能的影响
骨料的质量又受生产条件、破碎工艺的等影响,颗粒形态不可能达到规格一致,骨料颗粒按形貌特征分为棱角状、次棱角状、近圆形、亚圆形、全圆形五种粒形。目前,人们普遍认为骨料的颗粒形状为近球形或正多面体时较为理想。
粗骨料在混凝土中不仅仅是起到骨架作用,而且其本身的材质、强度、吸水率、以及不同的形成条件(表面特征)和不同的生产工艺(空隙率、颗粒形状等)都对混凝土性能有较大的影响。骨料的数量效应非常显著,即骨浆比和砂率的大小对于混凝土强度和氯离子渗透性的影响均比较大,水胶比、骨浆比和砂率对混凝土强度和氯离子渗透性的影响顺序相同,但影响程度不一样;骨浆比不仅影响孔结构,而且也影响孔溶液的化学成分,因而其对氯离子渗透性的影响比砂率大。水胶比为0.28时,碎卵石、火山岩、石灰岩等粗骨料的矿物成份、粒形、表面性状以及坚硬程度不同都会对混凝土性能产生影响。但是,目前不同种粗骨料对高性能混凝土弹性模量以及抗弯强度的影响尚缺乏精确的评估标准,这可能是由于现在的混凝土的水胶比低,水泥砂浆和过渡区的强度不断提高,导致粗骨料在混凝土中的作用变大。岩石的种类不同,它的组成成分一般不同,组成成分又决定了岩石的性质,那么,当其作为混凝土骨料时,就会对混凝土本身的性能产生不可忽视的影响。粗骨料为石英岩的混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度要比大理岩混凝土高10%~20%。然而,对于较低强度的混凝土,骨料种类的不同给混凝土强度带来的差异将明显减小。不仅如此,粗骨料种类会对混凝土断裂能产生重要影响,高强度低脆性的骨料可以用来配制低脆性高强度混凝土。
砂石含泥量对混凝土性能的影响
混凝土主要是由胶凝材料、粗细骨料、水、外加剂、掺合料组成,简称为砼,其基本性能包括工作性(流动性、粘聚性、保水性)、强度(抗压、弯拉、劈裂、弹性模量)和耐久性。上述几种原材料的品质和构成均会对砼的工作性、耐久性产生直接影响,比如,砂石的含泥量会对混凝土的性能产生影响。目前国内已有许多建筑材料研究人员就砂石含泥量对混凝土性能产生的影响展开了研究,开展了相应的试验来验证砂石含泥量对混凝土各方面性能的影响。
1砂石含泥量的现状与影响
钢筋混凝土是世界上用量最大的建筑材料,其的重要组成部分之一为建设用砂石,砂石含泥量会对混凝土的工作性能、强度、耐久性等产生一定影响。但是随着优质砂石的大量使用,天然河砂被禁止开采,优质砂石的存量越来越少,只能使用含泥量较高的次级砂石来代替。砂的含泥量是砂中粒径小于0.075mm的颗粒质量。砂中含有的泥会和粒径微小的砂粒混合掺杂在一起,一般的清洗办法很难将其清洗干净,且需要消耗一定的能源、水资源,导致洗砂过程的施工成本大大提高。而且洗砂时容易带出小于0.300mm的细砂颗粒,在一定程度上改变了天然砂的颗粒级配,对拌制出的混凝土性能造成了不良影响。
随着工程建设需求量的日益增加,砂石集料的需求不断增大,目前造成建设用砂质量不稳定的最明显原因是含泥量的增加。而建设用砂中的泥对砂浆、混凝土质量都会产生不利影响,砂石中
的泥会降低集料和水泥石的粘结力,降低混凝土和砂浆的强度,增大混凝土和砂浆的塑性收缩,甚至会和水泥或减水剂等发生复杂的化学反应,从而影响混凝土品质。这主要是因为泥会吸附减水剂和水分,减少拌和浆体中有效的减水剂含量,使得能够与水泥充分接触并发生水化反应的自由水也会相应减少,从而致使水泥净浆、砂浆、混凝土的工作性能明显下降,进而对工程质量产生深远影响,因此应对砂石含泥量加以严格控制。
砂石料生产质量控制
砂石生产质量控制
1天然骨料
砂石骨料是最主要的原材料,其重量占混凝土重量的80%以上,砂石骨料的价格对混凝土的经济指标影响极大,同时砂石骨料质量的好坏,又直接影响混凝土的性能。因此,在混凝土工程中,在进行砂石骨料生产时,要选用质地均匀、物理和化学性能稳定、结构致密、具有适当的强度、比重、热化学性能和弹性模量符合要求以及非碱活性的岩石作骨料的料源。
天然骨料具有外形圆滑,质地坚硬,开采费用少等优点,是比较理想的料源。但是,由于天然砂石料的原岩种类繁多,成因复杂,级配分布常不均匀。某些料场还含有或粘附一些不稳定的化学物质或有害成分,可能对混凝土的性能造成一定的影响。同时在开采加工过程中会受到洪水的制约,对环境的破坏与影响也比较大。
1.1 适用范围
本节生产质量控制仅适用于水工混凝土天然砂石骨料的加工生产质量控制,主要控制其生产天然粗骨料的超逊径和细骨料(砂)的的石粉含量及细度模数。
1.2 天然砂石骨料加工质量要求
在水电工程中砂石骨料一般分为粗骨料和细骨料两种。粒径大于5mm的为粗骨料,小于5mm的为细骨料,我国现行规范将粗骨料分成150~80、80~40、40~20、20~5四级,分别叫特大石、大石、中石、和小石。细骨料按其粗细程度又可分为粗砂、中砂、细砂三种。混凝土用粗细骨料的加工质量要求见表4-1~4-2及图4-1~4-2。
表4-1 细骨料(砂)的质量要求
注:本表引自《水利水电基本建设工程单元质量等级评定标准(一)》(SDJ-207-82)带*号引自《中国长江三峡工程标准(质量标准汇编(一))》《试行》
砂石骨料与混凝土的关系
砂石和混凝土质量的关系
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5mm~10 mm的颗粒需水量很大,其结果,名义上的“连续级配”实际上其中5 mm~10 mm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有误。
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10 mm~30mm)和塑性混凝土(坍落度30 mm~50 mm、50 mm~70mm、90 mm~90mm);上世纪初开始使用流态混凝土(坍落度100mm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150mm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。
砂子质量好坏对混凝土性能有影响吗?如何控制砂石粒度提高机制砂质量?
砂子质量好坏对混凝土性能有影响吗?如何控制砂石粒度提高机制砂质量?
随着建筑行业的快速发展,市场对砂石骨料的需求也在快速增长。砂石骨料是工程项目建设过程中沙子、石子、料石、碎石等的统称,它们是混凝土和堆砌石等构筑物的主要建筑材料。现阶段下很多打算投资砂石生产的用户发现,很多厂家在推广过程中经常提到高品质砂石生产线、精品砂石生产线等字眼,难道用机器打出来的石子、沙子还分质量好坏吗?
一、机制沙、石子质量有区分吗?
有分别是当然的。使用不同的机制砂设备,采用不同的机制砂生产方案,可能会得到质量截然不同的机制沙、石子产品。如果生产方案不科学、或者配置的设备不合理,极大可能导致最终生产出来的机制沙、石子骨料粒度过细、针片状石料比例过多或者石粉含量超标,质量好坏就一目了然。
二、砂子质量好坏对混凝土性能有影响吗?
1、当针片状含量高时,针状粗骨料抗折强度比较低,且粗骨料间粘结强度下降,因而致使混凝土强度下降。对于预拌混凝土来说,针片状含量高,会使粗骨料粒形不好,从而使混凝土流动性下降。
同时针片状骨料很容易在管道处堵塞,造成堵泵,甚至爆管。因此,泵送混凝土要求其针片含量≤10%,高强度混凝土要求则更高。
2、砂子太细,混凝土需水量上升,而且用细砂配制的混凝土其可泵性、保塑性均较差,混凝土强度会下降,易开裂。
3、砂含泥量大,混凝土需水量大,保塑性差,收缩加大,混凝土强度下降,结构易开裂。因此,要控制砂含泥量≤3%(C30~C50),高强混凝土含泥量要求更高。
4、砂石中泥块除与含泥量带来同样的影响外,还会严重影响混凝土强度。比如,泥块会削弱混凝土断面,浇筑地面时泥块上浮,干缩后会在表面形成凹坑等缺陷。
砂石颗粒级配对混凝土设计强度的影响
土, 以适 应 我省建 筑业 的发 展 。
2 骨 料 的作 用 机 理 及 其 要 求
骨 料是构 成 混凝 土 的骨架 , 是混 凝 土主要 组成 部分 , 占全 部 混凝 土 的 8 0—8 % , 5 它是 一 种松 散 的粒状 惰 性 材料 , 与水 泥 浆不 产生 化学 变化 , 能减 少 因水 泥硬 化 而引 起 的混凝 土 收缩 。骨 料 的质量 直接 影响 混凝 它 但 土的各种 性能 及其 经 济效 益 , 因此对 骨 料有如 下要 求 :1 坚硬 而 耐 磨 ( ) 有物 理 和化 学 的稳 定 性 ;3 适 () 2具 () 宜 的粒度 ;4 洁净 而有 害杂 质少 ; 料有 细骨料 和粗 骨料 之分 。 () 骨
4 工 程 案例
4 1 工 程概况 .
某工 程混凝 土设计 强度 等级为 C 5施 工要求 的落 度 为 3 5 m, 凝 土施 工 采用 机 械 拌合 , 械振 2, 0— 0m 混 机 捣, 采用 的原材 料为 水泥: 强度 等极 为 3 . 25的普 通硅 酸盐 水泥 P = 10k/ 30 gm ; 砂: 为粗砂 P = 60k/ P 60k/ 22 gm ,。=1 1 gm ;
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砂石骨料检测方法的探讨
砂石骨料检测方法的探讨
摘要:在工程施工的过程中,对于预拌混凝土而言,其中有较多材料的涉及,诸如水、水泥以及外加剂、砂石等。在混凝土制备的过程中,每种材料都会有其
对应的功能和作用。特别是其中的砂石骨料有较高的占比,为此必须要强化对砂
石骨料的品质把控。当前针对砂石骨料有较多的检测方式,重点是围绕砂石骨料
的含泥量、级配以及其中泥块的含量情况进行相应的检测和分析,基于此确保其
有较为出色的性能,提升其应用价值和应用效益。本文在观点论述的过程中,围
绕砂石骨料的检测方式和对策进行了观点的阐释和分析。
关键词:砂石骨料;检测方式;含泥量
在当前的工程建设领域,砂石骨料是建筑工程施工中十分关键的构成材料,
在当前建筑工程施工中,是砼总面积约75%的占比。所以就工程材料来说,在进
行施工过程中,砂石骨料是否有较为出色的品质保障会对砼最终的品质产生较为
关键的影响,从而对整体工程的品质带来干扰。就现状来说,在工程项目建设的
过程中,其往往要求有较为出色的材料使用标准,同时也必须关注环保要求。唯
有实现砂石品质的保障,强化检测,才能够针对材料使用性能以及相应的指标系
数有清晰的认知,为此必须要重视砂石骨料的检测方式。
一、砂石骨料的性能解读
对于砂石骨料而言,在性能解读上,主要的类别包含了天然类、人工类和混
合类等。对于天然类而言,在进行砂石骨料的颗粒大小界定上,由于砼的制拌标
准差异,为此其颗粒大小也会有不同的差异。对于人工类而言,其通常会有较为
出色的条件,但是这种砂石骨料一般会有较高的使用成本。比如在颗粒的划分上,包含了粗细的差异。对于粗砂石而言,其突出的性能体现在其级配、含泥量以及
地方水利工程粗骨料检测发现的问题及建议
姜斌 国华(江苏)风电有限公司
摘 要:对于水利工程建设而言,砂石骨料是重要的组成部分,会对水利工程建设的质量产生较大的影响。在混凝土之中,砂石骨料的占比在70%左右,因此,砂石骨料的性能会在很大程度上影响混凝土的质量。基于此,本文着重研究混凝土用粗骨料的颗粒级配,通过统计地方石料颗粒及配检测的数据,发现问题,分析影响,提出建议,希望通过检测手段来优化和指导施工,从而保障和促进水利工程建设工程混凝土的质量。
关键词:粗骨料 检测 问题
1.引言
江苏省水利工程建设用砂石骨料要求用SL352-2006《水工混凝土试验规程》来检测,用SL677-2014《水工混凝土施工规范》来判定。在粗骨料的选择当中,需要保证其各项技术指标能满足施工的要求,并在试验室通过筛分的方式来确定粗骨料的级配及粒径。
2.石料的级配试验流程SL352-2006《水工混凝土试验规程》(1)用四分法选取风干试样,如果骨料的最大粒径在20毫米,则其质量应高于10千克;如果骨料的最大粒径在40毫米,则其质量应高于20千克;如果骨料的最大粒径在80毫米,则其质量应高于50千克;如果骨料的最大粒径在150毫米,则其质量应高于2000千克。
(2)将其过筛,过筛的顺序应为从大致小的顺序,直至每分钟通过量低于总试样量的0.1%为止。除此之外,还要确保每号筛余平均层的厚度,要将平均层的厚度与试样的最大粒径值相比较,确保厚度小于最大粒径值,如果超过了最大粒径值,则需要将筛分分成2份,然后进行再次的筛分。(3)称取各筛筛余量(针对那些粒径大于150毫米的颗粒,也需对其进行称量,而且要计算出百分含量)。
混凝土的级配分类
混凝土的级配分类
简介
混凝土是建筑工程中常用的材料之一,主要由水泥、砂子、骨料和水等组成。其中骨料又称为“矿料”,是混凝土中体积最多的成分,对混凝土的性能和质量有着重要的影响。骨料的级配分类是评判混凝土质量的重要依据之一。本文将介绍混凝土骨料的级配分类方法及其意义。
级配分类方法
混凝土骨料的级配是指在一定范围内砂子和骨料的粒径分布情况。常用的级配分类方法主要有紧密方法、相对密度方法和平均云图法等。
紧密方法
紧密方法是通过将不同粒径的骨料按照一定的比例混合,再根据骨料体积与总体积的比值确定级配。该方法简单易行,常用于生产中。
相对密度方法
相对密度方法是通过计算骨料的相对密度,然后综合考虑骨料的质量比率和相对容重确定级配。这种方法对试验条件要求较高,适用于科研或深入研究级配特性的场合。
平均云图法
平均云图法是根据粒径累积曲线查找特定粒径的百分含量,通过综合考虑多个粒径确定级配。该方法适用于工程设计和生产控制中。
级配分类的意义
混凝土骨料的级配直接影响混凝土的工作性能、强度、耐久性和抗裂性。合理的级配可以提高混凝土的流动性,降低凝结时间,使混凝土具有较高的强度和耐久性。此外,合理的级配还可以减少混凝土内部的空隙,提高力学性能,防止裂缝的产生。因此,正确地分类混凝土骨料级配对于确保混凝土质量和结构工程的安全性至关重要。
结论
混凝土骨料的级配分类是评判混凝土质量的重要依据。紧密方法、相对密度方法和平均云图法是常用的级配分类方法。合理的级
配可以提高混凝土的工作性能、强度、耐久性和抗裂性。在设计和生产中,应根据具体要求选择合适的级配分类方法,并严格按照标准进行操作和控制,以确保混凝土质量和结构工程的安全性。
骨料质量对混凝土性能影响的研究
【 关键词 】 骨料 ; 混凝土 ; 能; 性 影响
,
混凝 土 . 广义上泛指将 一种具有胶结性 质的材料和砂石 ( 称骨 统 料或集 料 ) 以及粉 细颗粒 ( 填料 ) 混合并 成型后 , 经凝 固硬化而粘结成 为具有一定强度 的实体 。 主要 为水泥 、 骨料等 。 混凝 土中的砂 、 石子一 般称之为骨料 . 为细骨料 , 砂 石子为粗骨料 , 它们是组成混凝土 的主要 材料 . 占混凝土体积 的 34 / 以上 . 起着骨架的作用 , 决定着工程物或构 筑物的耐久性 和安全性 。骨料构成的骨架提高 了混凝土 的密实性 , 减 少 了荷载作用下的变形 . 同时水泥石硬化 收缩产生 的不均匀 的收缩变 形而产生 内应力 . 会导致 裂缝 . 而骨料能够制 约水泥石 的收缩 , 使混凝 土具有较好的体积稳定性 同时骨料比胶凝材料等其他组成材料便 宜 很 多。 这也是混凝土 比较便宜的一个重要 原因。为了使 骨料的技术及 经济作 用能够充分发挥 , 骨料应 满足: 密、 致 坚硬 、 无有 害物质和具有 较小 的粒 间空隙和表面积 . 粒形好 、 即: 等径状颗粒多 、 针片状颗粒少 、 级配好
3 骨料中有害成分对混凝土强度的影 响
31 针 片状颗 粒 , . 无论是粗 骨料 , 还是 细骨料 , 针片状 骨料对混 凝土 强度都是极有害的。 一般级配较差及针 片状颗粒含量较多时拌制的混 凝 土.在振捣过程中 由于受到骨料 的阻碍而在 骨料 周围形成水膜 , 骨 料 下部更厚 在振捣过程中形成 的离析 泌水 浮在上 面 , 内部泌水通常 在长条 、 扁平 和软弱大颗粒上聚集 , 最终形成裂缝 。 针片状含量越多使 颗粒周 围集聚水膜倾 向也越大 . 形成裂缝越 多。 在结构受力状态下 , 结 构内的针片状未能 同水泥浆形成 良 的粘结 , 好 不能形成有效的受力状 态. 降低结构 的抗压 、 抗拉和抗剪强度。 另外由于骨料周 围形成水膜与 } 凝土 的内部 泌水 . 昆 使骨料处 的水泥浆体 中水灰 比大 , 这些部位 的孔 体较大 . 受荷时的破坏极 易在这些位置 出现。 3 骨料 中有机杂质 . . 2 混入骨料 中的有 机物有 时是坚硬的 , 在混合 料 拌 和过程 中并未粉碎 . 因而在混凝土 内部形成一块相 同体积的空隙或 空洞 这样 不仅容 易造成混凝土的渗漏 。 同时也会 降低混凝土的强度。 1 骨 料 品种 对 强 度 的 影 响 3 骨料外表 杂质 . . 3 骨料 中含 较多的黏性土等杂质 , 黏土杂质 附在 骨 骨料来源于岩石 . 的性质取决于岩石 的天然性质 。岩石组成 和 它 料表面 . 妨碍水泥浆与骨料表面粘结 , 形成较大面积软弱点 。 若黏土杂 结构不同 . 其强度也不相 同, 于骨料 的岩石一般有 : 用 石英石 、 岗石 、 花 质存在 于细骨料 中, 则增大细骨料浆的收缩量 , 降低强度 。 另外粗细骨 大理石 、 石灰石 、 砂石等 。它们 的天然性质各不相 同, 决定 了骨料 的性 料中规定黏土 的含量不得超过 3 并且不得有黏土块状物存在 , %. 如存 质也不相同 . 拌和的混凝土强 度也有所差 异。混凝 土的强 度一定程 度 在时必须用水 冲、 水洗 的方法处理 , 也可用化学方法处理骨料表面 。 这 上取决于水泥与骨料的的砂率都会影 响拌 合物的和易性 . 同时砂的细 样不但可增加 骨料 表面活性 , 且还 具有提高粘结 强度的效果 , 而 而 从 度模数 也直接关系到砂率 的选择 , 为获得相 同的和易性 。 随砂 的细度 提高混凝土的强度。 模数 降低 . 砂率也相应降低 . 在保证 和易性 前提下 , 应尽量选用小的砂 率. 以减少水泥 的用量 , 降低成本。 4 观察针片状骨料对混凝土性能的影响 11 混凝 土的性质是脆 性的 . . 主要作用是承受压应力 . 选用 骨科品种 41 针片状碎石含量对混凝 土强度 的影响 . 应具有较高 的抗压强度 。 同品种的骨料 , 不 有着不同的比重、 同的孔 不 在表 中.对每组新拌混凝 土测完其坍落度 和扩 展度 后装模 成型。 隙率 、 不同 的吸水率 、 不同的孔 隙结构 , 其强度也不 同 , 配制的混凝土 每组成 型九块尺寸为 1x 5 l c 5 l x 5m试模 .三条尺寸为 1x 0 lc 0 l x 0m的 强度 也有较大差异 。当比重小 、 吸水率高 、 孔隙大其抗压强度低时 , 配 试模 . 以便测试 C 0 4 混凝 土的 3 、d 2 d d 7 、8 抗压强度值 。试块成型后放 制的混凝土的强度相应也低 。反之 , 当比重大 、 吸水率低 、 隙小其抗 孔 于室内 . 后脱模放于标准养护室进行养护 。到 2 天龄期时 , 1 d 8 提前几 压强度高时 . 配制的混凝 土的强度相应也高 以在配制混凝土时 . 所 骨 小时从养护室取出, 晾干 。按规范操作万能压力机测试混凝土 的抗压 料品种 的选 择至关重要 . 不仅影响混凝土 的强 度 , 它 而且对抗剪 强度 强度 . 其值列于表 3 。从表 3 的数据可 以看 出, 混凝 土 3 抗 压强度基 d 和弹性模量也有较大影响 本上达到了设计强度值 的 7 %~ 0 0 8 %.符合设计要求 。2 d 8 抗压强度 1 骨料 品种不 同. . 2 化学 活性不 同 . 拌和 的混凝 土强度 也不 同 , 钙 含 值. 除了针片状含量较高 的 7 #和 8 #达不到设计强度值 ( . P ) , 52 a 8M 外 质和钙 的玄武岩 、 含氧化铝的矾土有较 强的活性 , 而通常用 的花岗岩 、 其余都能达到设计强度值 。 石英岩和砂岩在一般情况下不会 出现活性 。 由活性高 的骨料拌和的混 不 同龄期混凝土的抗压强度值 ( a MP ) 凝土在水化时骨料表面发生微变化 .骨料表面与浆体发生化学作用 . 龄期 1 # 3 # 5 # 6 # 7 # 8 # 将会 生成新的反应产 物 . 增加化学粘结 力 . 这种混凝 土的强度较活性 3 d 3. 18 3 . O4 2 . 1 3 . 99 O1 2 . 97 2 88 2 . 87 2. ] 83 低 的骨料拌和 的混凝土强度高 1 骨料品种不 同. - 3 亲水性不 同, 和的混凝 土强度 也不同 。为 了使 拌 7 d 4 . 04 3 . 95 3 . 88 3 . 70 3 . 52 3 . 34 3 . 24 3 . 17 水泥浆能很 好地包裹骨料 表面 .除水灰 比外 骨料 还应有 良好 的亲水 2d 8 4 . 66 4. 71 4 . 48 4 . 35 4 . 27 4 . 12 3. 91 3 . 89 性。 亲水性能很好的骨料易被浸湿并形成水化物 , 增强了粘结力, 提高 了混凝土强度 相反 . 如果骨料表面憎水不易湿润 . 将影响生成物与骨 料共生条件 . 粘结力差 . 土强度会降低 。 混凝 42 混凝 土试配 的结果分析 . () 1新拌混凝土 的和易性随针片状含量 的增加而变差 2 骨 料 形 状对 混凝 土 强 度 的 影 响 在现场实际施工 中 . 为便于混凝 土的泵送施工 。 依据 现场实际操 泵送混凝土坍落度一般控 制在 2 c I 0 I左右 . T 扩展度控 用于混凝土的骨料表面有较光滑 的卵石和多棱 角的碎 石 . 细骨料 作经验可以知道 , 0m左 右 。 浆体量 、 粘聚性适中 , 不离析不泌 水( 这是混凝土 出场 也有同粗骨料相同的形状。 混凝土强度取决予骨料 同水泥浆体粘结的 制在 5c 。 对粗 牢 固程度 。 石表面粗糙增大 了粘结面积 , 碎 提高界面的粘结 比例 , 其混 时必须要达到的基本要求 ) 为使 混凝土达到这种好的泵送效果 , 粗骨料 的颗粒级配要合理 , 粒形要好 , 既要 凝 土的强度较高 . 卵石表面较光滑粘结 面积相对�
砂率是重要的混凝土配合比参数
砂率是混凝土配合比的重要参数,其大小对混凝土拌合物具有重要的影响。砂所占骨料的百分比用砂率表示,即:SP=砂的用量S/(砂的用量S+石子用量G)×100%。
(1)砂率对混凝土拌合物工作性的影响
砂在混凝土拌合物中的作用主要起两方面的作用,一方面随着砂率的增加,砂填充粗骨料的空隙,使得粗骨料的空隙随着砂用量的增加逐渐变小,砂石混合空隙率达到最小值后,再增加砂率,砂石混合骨料的空隙率会随之变大。另一方面砂的比表面积大于粗骨料的比表面积,随着砂用量的增加,其表面润滑吸附的水量也随着增加。从这两方面看,砂填充粗骨料的空隙,释放出一部分自由水,增加混凝土拌合物的坍落度,有利于提高混凝土的工作性。但另一方面随着砂用量的增加,表面吸附混凝土自由水的量也在增加,使混凝土拌合流动性降低的不利方面。
因此,在一定砂率变化范围内,混凝土拌合物的坍落度先增加再降低,存在一个最佳的砂率。最佳砂率不是固定不变的,其大小与粗骨料的空隙率,砂的细度模数,混凝土中浆体用量等因素都有密切的关系。因此,最佳砂率通常需要根据试验确定,达到最佳砂率时,混凝土工作性最佳。
(二)砂率对混凝土拌合物粘聚性和保水性的影响
砂率对混凝土拌合物的粘聚性和保水性有重要的影响,砂的比表面积大于粗骨料的比表面积。随着砂率的提高,砂表面吸附混凝土拌合物中自由水的量也随之增加,混凝土中自由水的量相
对减少,混凝土的保水性和粘聚性增加,抗泌水能力也相应提高。但也不是砂率越大越好,过大的砂率一方面造成混凝土拌合物中自由水数量的减少,混凝土流动性下降,另一方面在混凝土浆体用量不变的情况下,随着砂率的增加,骨料的比表面积也增加,包裹在骨料表面的浆体厚度降低,混凝土容易发散,粘聚性降低,流动性变差。
水泥混凝土用机制砂的级配探讨与试
水泥混凝土用机制砂的级配探讨与试
机制砂是水泥混凝土中的一种重要骨料,它的级配对混凝土的性能有着非常重要的影响。因此,本文将对机制砂的级配进行探讨,从而为工程实践提供一定的参考。
机制砂是指通过破碎设备将天然砂石破碎后得到的人工制造的砂质颗粒,具有坚硬、均匀、储存方便等优点。在施工中,机制砂常常用于水泥混凝土的配制,而混凝土的性能则与机制砂的级配密切相关。
首先,机制砂的级配应满足一定的要求。一般来说,机制砂的级配应从粗到细依次递增,以得到更好的力学性能。具体来说,砂子的级配应当满足砂率、中粗砂率和细砂率三个要求。砂率应在40%-50%之间,中粗砂率应在20%-30%之间,细砂率应在20%-30%之间。这三个指标总和应等于100%。
其次,机制砂的级配还应根据混凝土的强度要求进行调整。一般情况下,强度要求越高,机制砂就应该越细。在具体的施工中,可以根据实际情况进行适当调整,以满足强度要求。
最后,机制砂的级配还应根据混凝土的用途进行合理配置。例如,在路面施工中,应选用适当的级配,以增加混凝土的耐久性和抗冲击性。在桥梁施工中,则应选用较细的级配,以增加混凝土的塑性和韧性。
总之,机制砂的级配对于水泥混凝土的性能有着非常重要的影响。在实际施工中,应根据实际情况进行适当调整,以确保混凝土的质量和性能。
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砂石骨料的级配对混凝土性能的影响
商品预拌商品混凝土由多种原材料组成,包括水泥、水、砂、石、外加剂、掺和料等六大类,每种原材料都在商品混凝土里起到重要作用,对其各种性能有巨大的影响,这里我重点谈谈砂石骨料的级配问题。
一、定义分类
骨料一般是指商品混凝土中的砂、石等岩石颗粒原材料,也叫商品混凝土集料。颗粒的公称直径范围普遍在0.16~31.5mm之间,大体分为细骨料和粗骨料。细骨料即是砂子,粒径范围是5~0.16mm,并根据“细度模数μf”可以继续细分为:粗砂(μf=3.7~3.1)、中砂(μf=3.0~2.3)、细砂(μf=2.2~1.6)、特细砂(μf=1.5~0.7);粗骨料即是石子,粒径在31.5~5mm,一般分类为大石子(16~31.5mm)、小石子(5~16mm)和中石子(10~25mm),具体称呼各地有不同叫法;随着行业不断发展,还有其他分类也在陆续加入,比如人工机制砂和可再生骨料等。
二、基本情况
骨料是商品混凝土中的大宗耗材,普通商品混凝土的容重基本在
2380kg/m3左右,其中的砂石用量一般可达1800,所占到的比重在3/4以上,所以骨料在商品混凝土有着举足轻重的作用。它相当于撑起人体的骨架,在商品混凝土中起到保持形状、增加强度的作用。粗骨料石子是“大体积”材料,是商品混凝土终凝硬化以后形成人造石材形状的主要因素,主要提供强度,常
用的石材有沉积岩类的石灰石和砂岩、火成岩类的花岗岩和绿辉岩、变质岩的石英岩和片麻岩等;细骨料砂子的主要作用是填补大颗粒间空隙,与水泥形成砂浆润滑骨料颗粒间的流动,改良砼料和易性,按来源可分河砂、山砂、海砂等。
衡量骨料质量优劣的指标有许多种,比如砂子细度、石子压碎值、含泥量、含粉量、表观密度、针片状含量、有害物含量、坚固性指标等等,其中最常用到的还有它们的筛分级配,这也是本文讨论的主要范围。
在讨论骨料级配级配之前,首先要清楚几个相关概念,比如筛余量、分计筛余、累计筛余等,上面表1中所说明的就是砂子筛分实验中有它们之间的关系。做筛分实验需要很多不同孔径的试验筛,细骨料一般是方孔筛,筛孔尺寸从大到小有:10.0、4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15mm几个级别,做细度实验时先用第一个筛子把粒径超过10mm的砂粒过滤掉,然后用后六个筛子加上筛底和筛盖把500g干砂试样摇振筛分,按要求得出每层筛子的“累计筛余β”就可以通过如下公式计算得出砂子的细度结果μf:
砂细度计算公式:μf=(β2+β3+β4+β5+β6-5β1)/(100-β1)
不仅如此,还能根据“分计筛余α”结合标准,判断出试样级配的整体分布情况,直观的掌握骨料级配情况。粗骨料石子的级配就是直接用“分计筛余α”来分析的。石子的筛分实验过程和砂子大同小异,它使用的一般也是方孔筛,只是筛孔直径大一些,从小到大有:2.36、4、75、9.50、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5mm等几个级别。
三、骨料级配的现实问题
在商砼建材行业里,很长一段时间都是粗放式经营,许多企业认为,只要水泥有保证,砂、石是不用太多考虑的,尤其对于骨料级配的问题没有足够的认识,甚至于不屑一顾。这也有事实上的一些原因,由于实际生产中,水泥一般是相对稳定的,只要配方按科学方法制定出来,实践中不必对水泥做过多的调剂,因此只要抓好水泥这一项,生产运营就显得非常简单,即是意味着老板只要请到一个好的总工解决好水泥配方一个问题就万事无忧了,整个生产中砂石骨料相关量是最需要频繁调整的,如果连这个也太多考虑,那生产就变得非常复杂,需要增加大量的工作,这是企业管理者不愿看到的。
09年在江苏一家规模较大的商砼公司时,附近有一家很小的商砼站,从技术总工了解到一些关于那边的生产情况。以前那边对砂、石原材料的质量把关非常不严,没有专业的实验员,只有个收料的,凭眼睛粗略看看就行了,一些检测实验,比如,泥粉含量、细度、压碎值、针片状含量基本不做,就更别提砂、石骨料的级配筛分实验了。这些问题导致的结果就是预拌商品混凝土料经常和易性差、工地施工困难、28d强度太低、成本太高,面临行业淘汰出局的窘境。后来这位总工上任之后重点解决了砂石骨料的劣质问题后,那家站的状况才逐渐有所好转。可是后来发现和这边的差距依然不小,即使用和这边一样的配方,选用优质的砂石骨料,但成本依然比这边高出两成多,企业竞争力必然无法超越了。先撇开生产控制、精细化管理等因素,单是对骨料的级配优化控制就是那位总工没注意到的,而这就是所谓的“商业机密”了。
如前所述,正因为“实际生产中砂石骨料相关量是最需要频繁调整的”,这就恰恰说明,骨料和粉剂一样也是需要重点关注的,并且还是经常性的,一些企业最容易忽视的骨料级配问题,里面却是大有文章。