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砂石骨料对混凝土拌合的影响

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  混凝土拌合是指由水泥,骨料和水按适当的比列配合,在需要时掺加适宜的外加剂,掺合料等进行配制生产混凝土的过程。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。

 

  在工程质量检测中心,做混凝土配合比之前,首先要对原材料进行质量检测,主要的检测参数有颗粒分析,泥含量,泥块含量,表观密度,堆积密度,碎石的针片状含量等。如有需要还应检测碎石的压碎值及砂石的氯离子含量等。现对砂石的部分性能对混凝土的质量影响做如下分析:

 

  1、颗粒级配对混凝土质量影响

 

  砂石对新拌混凝土的和易性的影响主要是级配,颗粒形状,表面特征及*大粒径。一般来说级配好的骨料对新拌制的混凝土流动性较大,黏聚性和保水性也较好。砂石的表面状况会影响胶凝材料与砂石的黏结,从而影响混凝土的强度。碎石表面粗糙,黏结力较大;卵石表面光滑,黏结力较小。因此在配合比相同的条件下碎石混凝土的强度比卵石的高,特别是在水灰比较小(小于0.4)时差异更明显。集料的*大粒径对混凝土的强度也有影响,集料的*大粒径愈大,混凝土的强度愈小,特别是对水灰比较低的中强和高强混凝土,集料*大粒径的影响是十分明显的。碎石的强度和粒径成反比,即加工的粒径越小内部缺陷越少,混凝土受力越均匀,颗粒强度越高。碎石的级配对混凝土的和易性产生很大的影响,进而影响混凝土的强度。良好的级配可用较少的加水量制得流动性好、离析泌水少的混合料,并能在相应的成型条件下,得到均匀密实的混凝土,同时达到节约水泥的效果。碎石的级配情况可分为连续级配和单粒级。对于高强混凝土要求碎石采用连续级配,*大公称粒径不宜大于25.0mm;对于普通混凝土,建议采用连续级配的碎石,如果碎石的级配不好或是单一粒径,容易使混凝土产生离析或影响混凝土的质量,所以在使用时应该适当的调整水泥用量,这样才能保证混凝土强度不受影响。

 

  2、泥含量对混凝土质量的影响

 

  泥含量是砂石材料的一个重要指标。常见的含泥包括材料中的粘土颗粒,淤泥和粉尘颗粒,通常它们的粒径小于0.075mm。这些极细的颗粒会包裹在砂石表面,妨碍骨料与水泥石之间的黏结,形成软弱的界面层,而且它们有时会聚在一起形成软弱区域,成为混凝土中薄弱区,给混凝土质量带来很大的隐患。此外从施工角度考虑,这些微小颗粒大大增加了比表面积,如果使用高效减水剂,势必造成单方面用水量大大提高,如果使用高效减水剂,混凝土造价会随之提高。含泥量过大会降低混凝土骨料界面的黏结强度,降低混凝土的抗拉强度,会对混凝土的强度和耐久性能产生影响,也会引起混凝土本身起皮,开裂,给工程质量带来不可估量的损失。另外砂石中泥含量或泥块含量过多,新拌混凝土的坍落度相应降低,若要求混凝土的坍落度相同,用水量必然增加,这样也会相应增加水泥用量,在很大程度上又增加了成本。

 

 

  3、碎石的针片状颗粒含量对混凝土质量的影响

 

  目前,我国的工程建筑使用的混凝土多数为商品混凝土,而商品混凝土中以泵送混凝土为主。泵送混凝土为便于泵送与施工,坍落度一般控制在20cm 左右,扩展度控制在50cm 左右。浆体量,黏聚性适中,不离析,不泌水,为使混凝土达到这样好的泵送效果,对碎石的要求如下:粗骨料的颗粒级配合理,粒形要好,要求碎石扁平,方圆状石头多,针片状石头少。这是因为混凝土在流动过程中,扁圆,方圆状石头是滚动的,摩擦阻力小,坍落度,扩展度小,有利于泵送和施工。同样重量的碎石,针片状碎石的表面积大于扁圆,方圆形碎石。针片状碎石表面积大,吸水量也大,从而造成游离水相对减少而使流动性不好。同时,由于针片状碎石表面积大,就需要更多的砂浆去包裹它们,但在浆体量一定的情况下,针片状碎石含量多,却没有足够的浆体去包裹碎石,致使混凝土黏聚性不好而出现泌水离析现象,*终影响混凝土的泵送和施工。碎石针片状含量增加,其坚硬性变差,压碎值增大。混凝土抗压强度值降低,因此有效控制碎石针片状含量,不仅便于混凝土的泵送和施工,而且有利于提高建筑工程质量。

 

  4、结束语 

 

我们国家的工程建筑所用的混凝土大多来自商品混凝土。部分商品混凝土拌合的负责人为了追求更多的经济利益,对砂石质量的重要性认识不足,认为只要是砂石就行,这样势必对工程质量带来很大的隐患。砂石在混凝土中作为骨架和填充作用的材料,其质量的好坏对混凝土各方面的性能影响非常重要,所以我们在砂石使用过程中要严把其质量关,为生产更好的混凝土奠定基础。