原材料基础知识

预拌混凝土

一、用于预拌混凝土的骨料

混凝土中的骨料分为粗骨料和细骨料两种。细骨料：粒径为0.15 ～4.75mm 。粗骨料：粒径> 4.75mm 。通常细、粗骨料的总体积占砼总体积的70%～80%。骨料性能要求：有害杂质含量少；具有良好的颗粒形状，适宜的颗粒级配和细度，表面粗糙，与水泥粘结牢固；性能稳定，坚固耐久。

（一）细骨料（砂）

（1）种类及特性

河砂：洁净、质地坚硬，为配制混凝土的理想材料；

海砂：质地坚硬，但夹有贝壳碎片及可溶性盐类

山砂：含有粘土及有机杂质，坚固性差；

人工砂：富有棱角，比较洁净，但细粉、片状颗较多，成本高。

（2）砼用砂质量要求

一般要求：质地坚实、清洁、有害杂质含量少。

①含泥量、石粉含量和泥块含量

天然砂含泥量和泥块含量及人工砂石粉含量和泥块含量应分别符合表6.2.1和表6.2.2的规定。

表2.1 天然砂含泥量和泥块含量

表2.2 人工砂石粉含量和泥块含量

②有害物质含量

砂中不应混有草根、树叶、树枝塑料等杂物，如含有云母、有机物及硫酸盐等，其含量应符合表6.2.3的规定。

表2.3 砂中有害物质含量

有害物质产生危害的原因：

①泥块阻碍水泥浆与砂粒结合，使强度降低；含泥量过大，会增加混凝土用水量，从而增大混凝土收缩；

②云母表面光滑，为层状、片状物质，与水泥浆粘结力差，易风化，影响混凝土强度及耐久性；

③泥块阻碍水泥浆与砂粒结合，使强度降低；

④硫化物及硫酸盐：对水泥起腐蚀作用，降低混凝土的耐久性；

⑤有机质可腐蚀水泥，影响水泥的水化和硬化。氯盐会腐蚀钢筋。

（3）砂的粗细程度及颗粒级配

砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒，混合在一起后的总体砂的粗细程度。通常分为粗砂、中砂、细砂等几种。在相同砂用量条件峡，粗砂的总表面积比细砂小，则所需要包裹砂粒表面的水泥浆少。因此，用粗砂配制混凝土比用细砂所用水泥量要省。

砂的颗粒级配是指不同粒径砂颗粒的分布情况。在混凝土中砂粒之间的空隙是由水泥浆所填充，为节省水泥和提高混凝土的强度，就应尽量减少砂粒之间的空隙。要减少砂粒之间的空隙,就必须有大小不同的颗粒合理搭配。

砂的粗细程度及颗粒级配,常用筛分析的方法进行测定。砂的粗细程度用细度模数表示，颗粒级配用级配区表示。

筛分析：用一套方孔孔径为9.50mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm的七个标准筛，将500g干砂试样由粗到细依次过筛，然后称量余留在各

筛上的砂量，并计算出各筛上的分计筛余百分率（各筛上的筛余量占砂子总量的百分率）a

、a2、 a3、 a4、 a5、a6及累计筛余百分率（各筛和比该筛粗的所有分计筛余百1

分率之和）A1、A2、 A3、 A4、 A5、A6计算而得，

即A i=a1+a2+···+a i

如：对于2.36mm孔径，其分计筛余百分率为a2，累计筛余百分率为（a1+a2）。其中a1=m1/500，a2=m2/500，a3=m3/500，以此类推。m1，m2，m3等分别为对应各筛的筛余量。分计筛余百分率与累计筛余百分率的关系见表6.2.4。

表2.4 分计筛余百分率与累计筛余百分率的关系

其中0.6mm为控制粒径，它使任一砂样只能处于某一级配区内，不会同时属于

两个级配区。

①砂的粗细程度（Coarseness）

砂的粗细程度用细度模数（Fineness Modulus）（Mx）表示。

细度模数（Mx）通过累计筛余百分率（Cumulative percentage retained）计算而得。

按M x 将砂分为：

粗砂：Mx=3.7～3.1；中砂：Mx = 3.0～2.3；

细砂：Mx = 2.2～1.6；特细砂：Mx = 1.5～0.7

普通砼用砂得细度模数：Mx = 3.7～1.6

②砂的颗粒级配（Gradation）

砂的颗粒级配：骨料各级粒径颗粒的分布情况，以级配区或筛分曲线判定砂级配的合格性。

a) 级配区

砂按0.6mm孔径筛的累计筛余百分率，划分成三个级配区即Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区，如表6.2.5。普通砼用砂的颗粒级配应处于任何一个区内，否则不合格。

表2.5 砂的颗粒级配区

（4）砂的选用原则

一般配制砼时，宜优先选用Ⅱ区砂。

若选用Ⅰ区砂，应该适当提高砂率，保证水泥用量。

若选用Ⅲ区砂，应该适当降低砂率，保证强度。

若某一地区砂料过细，可采用人工级配

（二）粗骨料

粗骨料为粒径＞4.75mm的岩石颗粒分为卵石和碎石两类。

卵石（砾石）包括河卵石、海卵石和山卵石等，其中河卵石应用较多。碎石大多由天然岩石径破碎筛分而成。碎石和卵石按技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类三种类别。Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类宜用于强度等级为C30～C60及抗冻、抗渗或其它要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土。（1）质量及技术要求

a）含泥量及泥块含量，其含量应分别符合表1规定。

b）有害物质含量，其含量应分别符合表2规定。

表1 卵石、碎石含泥量和泥块含量

表2 卵石、碎石中有害物质含量

硫化物及硫酸盐

（按SO3质量计）

（％），<

0.5 1.0 1.0

（2）强度

碎石强度采用岩石立方体抗压强度和碎石的压碎指标两种方法检验。

①岩石立方体抗压强度检验，是将碎石的母岩制成直径余高均为50mm的圆柱体或边长为50mm的立方体，在水饱和状态峡，测定其极限抗压强度值。一般要求碎石母岩岩石的抗压强度不小于混凝土抗压强度的1.5倍，还要考虑母岩的风化程度。

②压碎指标(Aggregate crusing value)是指将一定质量气干状态的9.0～9.5mm的石子，按一定的方法装入压碎指标值测定仪（内径152mm的圆筒）内，上面加压头后放在试验机上，在3～5min内均匀加荷到200KN，卸荷后称取试样质量（G0 ),再用孔径为2.36mm的筛进行筛分，称取试样的筛余量（G1）,压碎指标Qc 如下计算：

（3）颗粒形状及表面特征