第四章 粗骨料檢測技術.pptx

建筑工程施工試驗與檢測 第二篇常用建筑材料質量檢驗與評定 第四章粗骨料 第一節(jié)概述 定義 粗骨料是指粒徑大于5 0mm的巖石顆粒 分類 有碎石和卵石 卵石又稱礫石 它是由天然巖石經自然風化 水流搬運和分選 堆積形成的 按其產源可分為河卵石 海卵石及山卵石等幾種 其中以河卵石應用較多 碎石 經破碎 沖洗 篩分制成的骨料 卵石 碎石 真密度 表觀密度 堆積密度 1 真實密度 密度 巖石在規(guī)定條件 105土5 烘干至恒重 溫度20 下 單位礦質實體體積 不含孔隙的礦質實體的體積 的質量 真實密度用 t表示 按下式計算 式中 t 真實密度 g cm3或kg m3 ms 材料的質量 g或kg Vs 材料的絕對密實體積 cm3或m3 2 表觀密度 是在規(guī)定條件 105 5 烘干至恒重 下 單位表觀體積 包括礦質實體和非貫穿孔隙體積 的質量 計算式 式中 A 集料的表觀密度 g cm3 mS 礦質實體質量 g Vs 礦質實體體積 cm3 Vn 礦質實體閉口孔隙體積 cm3 3 堆積密度堆積密度是指細集料在自然堆積狀態(tài)下單位體積的質量 按下式計算 0 材料的堆積密度 g cm3或kg m3 m 材料的質量 g或kg 材料的堆積體積 cm3或m3 幾種密度的比較 有害物質 第二節(jié)粗骨料的技術要求 顆粒級配分類 單粒粒級 連續(xù)粒級 顆粒級配與最大粒徑 最大粒徑 粗骨料中公稱粒級的上限 1最大粒徑粗骨料中公稱粒級的上限稱為該粒級的最大粒徑 粗骨料的粗細程度用最大粒徑表示 當粗骨料最大粒徑增大時 在質量相同的條件下 總表面積隨之減少 因此 保證一定厚度潤滑層所需的水泥漿或砂漿的數量也相應減少 從而節(jié)約水泥 所以粗骨料的最大粒徑應在條件許可下 盡量選用較大的 由試驗研究證明 最佳的最大粒徑取決于混凝土的水泥用量 當骨料最大粒徑小于80mm時 水泥用量隨最大粒徑的增大而急劇減少 但當最大粒徑大于150mm時 對節(jié)約水泥并不明顯 因此 在大體積混凝土中 條件許可時 應盡量采用較大粒徑 在水利 水港等大型工程中最大粒徑常采用120mm或150mm 在房屋建筑工程中 由于構件尺寸小 一般最大粒徑只用到40mm或60mm 骨料最大粒徑還受結構型式和配筋疏密限制 石子粒徑過大 對攪拌和運輸都不方便 因此 要綜合考慮骨料最大粒徑 根據 混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范 GB50204 2002 的規(guī)定 混凝土粗骨料的最大粒徑不得超過結構截面最小尺寸的1 4 且不得大于鋼筋間最小凈距的3 4 對于混凝土實心板 骨料的最大粒徑不宜超過板厚的1 3 且不得超過50mm 對于C60以上高強 高性能混凝土骨料的最大粒徑一般不大于31 5mm 顆粒級配是指不同粒徑顆粒搭配的比例情況 粗骨料級配按供應情況可分為連續(xù)粒級和單粒粒級兩種 連續(xù)級配是石子粒級呈連續(xù)性 即顆粒由小到大 每級石子占一定比例 連續(xù)級配骨料與天然骨料情況比較接近 是工程上最常用的級配 單粒級是省去了一級或幾級中間粒級的骨料級配 單粒粒級骨料配制混凝土會加大水泥用量 對混凝土的收縮等性能造成不利影響 但它可以通過各粒級的不同組合 配制成各種不同要求的級配骨料 以保證混凝土的質量和施工要求 也可與連續(xù)粒級混合使用 以改善其級配或配成較大粒度的連續(xù)粒級 較好的顆粒級配應該是 骨料的孔隙率小 以節(jié)約水泥用量 骨料的總比表面積小 以減少濕潤骨料表面所需的用水量 級配是通過篩析試驗確定的 方孔 75 63 37 5 53 31 5 26 5 19 16 9 5 4 75 碎石標準篩 碎石或卵石的顆粒級配范圍 GB T14685 2001 3針片狀顆粒含量凡石子長度大于該顆粒所屬粒級的平均粒徑的2 4倍的為針狀顆粒 厚度小于平均粒徑0 4倍的為片狀顆粒 平均粒徑指該粒級上 下限粒徑尺寸的平均值 針片狀顆粒不僅本身易折斷 影響混凝土的強度 而且還會增加石子的空隙率 并影響混凝土拌和物的和易性 降低混凝土的質量 因此應控制其含量 碎石或卵石的針片狀顆粒含量 針片狀規(guī)準儀 3 4含泥量和泥塊含量含泥量是指石子中粒徑小于80 m的顆粒含量 泥塊含量是指石子中粒徑大于5mm 經水洗手捏后變成小于2 5mm的顆粒含量 建筑用卵石 碎石的含泥量和泥塊含量 對有抗凍 抗?jié)B或其他特殊要求的混凝土 含泥量不應大于1 0 泥塊含量不得大于0 5 等于或小于C10的混凝土含泥量可放寬到2 5 泥塊含量可放寬到1 0 5 壓碎指標值 強度粗骨料在混凝土中主要起骨架作用 為保證混凝土的強度要求 粗骨料都必須是質地致密 具有足夠的強度 碎石或卵石的強度 用巖石立方體強度和壓碎指標兩種方法表示 當混凝土強度等級為C60及以上時 應進行巖石抗壓強度檢驗 在選擇采石場或對粗骨料強度有嚴格要求或對質量有爭議時 也宜用巖石立方體強度作檢驗 對經常性的生產質量控制則用壓碎指標值檢驗較為簡便 通常卵石的強度用壓碎指標表示 碎石的強度即可用壓碎指標 又可用抗壓強度表示 巖石立方體強度是將巖石制成50mm 50mm 50mm的立方體 或直徑與高均為50mm的圓柱體 試件 浸沒于水中48h后 從水中取出 擦干表面 放在壓力機上進行抗壓強度 MPa 試驗 火成巖試件的強度應不小于80MPa 變質巖應不小于60MPa 水成巖應不小于30MPa 壓碎指標是將一定質量氣干狀態(tài)下9 5 19 0mm的石子去除針片狀顆粒后 裝入一定規(guī)格的圓筒內 在壓力機上按1kN s速度均勻加荷到200KN并穩(wěn)定5s 卸荷后稱取試樣質量 m0 再用孔徑為2 36mm的篩篩除被壓碎的細粒 稱取試樣的篩余量 m1 壓碎指標按公式 4 1 計算 精確至0 1 式中 壓碎指標 試樣的質量 g 壓碎試驗后篩余的試樣質量 g 壓碎指標表示石子抵抗壓碎的能力 混凝土用碎石或卵石的壓碎指標值愈小 表示石子抵抗破碎的能力愈強 可間接推測其相應強度 對不同強度等級的混凝土 壓碎指標應符合表4 5 4 6的規(guī)定 6 堅固性粗骨料的堅固性是反映碎石或卵石在自然風化和其他外界物理化學因素作用下抵抗碎裂的能力 譬如在凍融循環(huán)及自然風化作用下 仍能保證混凝土免受嚴重破壞 堅固性試驗用硫酸鈉溶液法檢驗 將烘干巖石試件置入飽和硫酸鈉溶液中浸泡20h后 將試件取出置于105土5 的烘箱中烘烤4h 至此完成第1個循環(huán) 待試樣冷卻至20 25 后 即開始第2個循環(huán) 從第2個循環(huán)起 浸泡和烘烤時間均為4h 完成5次循環(huán)后 仔細觀察試件有無破壞現象 將試件洗凈烘至恒重 準確稱出其質量 計算堅固性試驗質量損失率 堅固性指標應符合表4 7規(guī)定 7 有害物質含量為保證混凝土的強度及耐久性 石子中不應混有草根 樹葉 樹枝 塑料 煤塊 爐渣 硫化物和硫酸鹽 有機雜質等雜物 其有害物質含量不得大于表4 8的規(guī)定 8 堿活性粗骨料減 骨料反應 指水泥 外加劑等混凝土構成物及環(huán)境中的堿與骨料中堿活性礦物在潮濕環(huán)境下緩慢發(fā)生堿 骨料反應 生成凝膠 吸水產生膨脹 并導致混凝土開裂破壞的膨脹反應 混凝土的堿 骨料反應 潛伏期長 破壞性大 涉及到整個混凝土構件 所以混凝土界把堿 骨料反應稱為混凝土的 頑癥 重要工程的混凝土所使用的碎石或卵石應進行堿活性檢驗 請觀察圖中A B C三種石子的形狀有何差別 分析其對拌制混凝土性能會有哪些影響 C 卵石 A 碎石1 B 碎石2 分析 A為碎石1 針片狀顆粒含量較多 此針片狀的碎石過多 表面積大 不僅會影響混凝土和易性 還會影響強度 B為碎石2 表面較粗糙 多棱角 比表面積較碎石1小 拌制混凝土時的性能優(yōu)于碎石1 C為卵石 表面光滑 少棱角 空隙率及表面積較小 故拌制混凝土時所需水泥量較小 混凝土拌和物和易性較好 但卵石與水泥石粘結力會較差 在相同條件下 混凝土強度較低 第三節(jié)粗骨料的取樣及選用 1石子檢驗批的規(guī)定使用單位應按石子的同一產地 統(tǒng)一規(guī)格 同一進場時間分批驗收 采用大型工具 如火車 貨船或汽車 運輸的 應以400m3或600t為一驗收批 采用小型工具 如拖拉機等 運輸的 應以200m3或300t為一驗收批 不足上述量者 應按一驗收批進行驗收 石子在運輸 裝卸和堆放過程中 應防止顆粒離析 混入雜質 并應按產地 種類和規(guī)格分別堆放 碎石或卵石堆放高度宜不超過5m 對單粒級或最大粒徑不超過20mm的連續(xù)粒級中 堆料高度可增加到10m 2 取樣方法 1 在料堆上取樣時 取樣部位應均勻分布 取樣前 應先將取樣部位表層鏟除 再從不同部位抽取大致等量的石子15份 在料堆頂部 中部和底部均勻分布的15個不同部位取得 組成一組樣品 2 從皮帶運輸機上取樣時 應用接料器在皮帶運輸機機尾的出料處定時抽取大致等量的石子8份 組成一組樣品 3 從火車 汽車 貨船上取樣時 應從不同部位和深度抽取大致等量的石子16份 組成一組樣品 4 如果經觀察 認為各節(jié)車皮間所載的石子質量相差懸殊時 應對質量有懷疑的每節(jié)列車分別取樣 5 每組樣品應妥善包裝 避免細料散失及防止污染 并附樣品卡片 標明樣品的編號 名稱 取樣時間 產地 規(guī)