第四章 粗骨料檢測(cè)技術(shù).pptx

建筑工程施工試驗(yàn)與檢測(cè) 第二篇常用建筑材料質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)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(lèi) 有碎石和卵石 卵石又稱(chēng)礫石 它是由天然巖石經(jīng)自然風(fēng)化 水流搬運(yùn)和分選 堆積形成的 按其產(chǎn)源可分為河卵石 海卵石及山卵石等幾種 其中以河卵石應(yīng)用較多 碎石 經(jīng)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(shí)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(zhì)實(shí)體體積 不含孔隙的礦質(zhì)實(shí)體的體積 的質(zhì)量 真實(shí)密度用 t表示 按下式計(jì)算 式中 t 真實(shí)密度 g cm3或kg m3 ms 材料的質(zhì)量 g或kg Vs 材料的絕對(duì)密實(shí)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(zhì)實(shí)體和非貫穿孔隙體積 的質(zhì)量 計(jì)算式 式中 A 集料的表觀密度 g cm3 mS 礦質(zhì)實(shí)體質(zhì)量 g Vs 礦質(zhì)實(shí)體體積 cm3 Vn 礦質(zhì)實(shí)體閉口孔隙體積 cm3 3 堆積密度堆積密度是指細(xì)集料在自然堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量 按下式計(jì)算 0 材料的堆積密度 g cm3或kg m3 m 材料的質(zhì)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(zhì) 第二節(jié)粗骨料的技術(shù)要求 顆粒級(jí)配分類(lèi) 單粒粒級(jí) 連續(xù)粒級(jí) 顆粒級(jí)配與最大粒徑 最大粒徑 粗骨料中公稱(chēng)粒級(jí)的上限 1最大粒徑粗骨料中公稱(chēng)粒級(jí)的上限稱(chēng)為該粒級(jí)的最大粒徑 粗骨料的粗細(xì)程度用最大粒徑表示 當(dāng)粗骨料最大粒徑增大時(shí) 在質(zhì)量相同的條件下 總表面積隨之減少 因此 保證一定厚度潤(rùn)滑層所需的水泥漿或砂漿的數(shù)量也相應(yīng)減少 從而節(jié)約水泥 所以粗骨料的最大粒徑應(yīng)在條件許可下 盡量選用較大的 由試驗(yàn)研究證明 最佳的最大粒徑取決于混凝土的水泥用量 當(dāng)骨料最大粒徑小于80mm時(shí) 水泥用量隨最大粒徑的增大而急劇減少 但當(dāng)最大粒徑大于150mm時(shí) 對(duì)節(jié)約水泥并不明顯 因此 在大體積混凝土中 條件許可時(shí) 應(yīng)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(gòu)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(jié)構(gòu)型式和配筋疏密限制 石子粒徑過(guò)大 對(duì)攪拌和運(yùn)輸都不方便 因此 要綜合考慮骨料最大粒徑 根據(jù) 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)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(guò)結(jié)構(gòu)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(duì)于混凝土實(shí)心板 骨料的最大粒徑不宜超過(guò)板厚的1 3 且不得超過(guò)50mm 對(duì)于C60以上高強(qiáng) 高性能混凝土骨料的最大粒徑一般不大于31 5mm 顆粒級(jí)配是指不同粒徑顆粒搭配的比例情況 粗骨料級(jí)配按供應(yīng)情況可分為連續(xù)粒級(jí)和單粒粒級(jí)兩種 連續(xù)級(jí)配是石子粒級(jí)呈連續(xù)性 即顆粒由小到大 每級(jí)石子占一定比例 連續(xù)級(jí)配骨料與天然骨料情況比較接近 是工程上最常用的級(jí)配 單粒級(jí)是省去了一級(jí)或幾級(jí)中間粒級(jí)的骨料級(jí)配 單粒粒級(jí)骨料配制混凝土?xí)哟笏嘤昧?對(duì)混凝土的收縮等性能造成不利影響 但它可以通過(guò)各粒級(jí)的不同組合 配制成各種不同要求的級(jí)配骨料 以保證混凝土的質(zhì)量和施工要求 也可與連續(xù)粒級(jí)混合使用 以改善其級(jí)配或配成較大粒度的連續(xù)粒級(jí) 較好的顆粒級(jí)配應(yīng)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(rùn)骨料表面所需的用水量 級(jí)配是通過(guò)篩析試驗(yàn)確定的 方孔 75 63 37 5 53 31 5 26 5 19 16 9 5 4 75 碎石標(biāo)準(zhǔn)篩 碎石或卵石的顆粒級(jí)配范圍 GB T14685 2001 3針片狀顆粒含量凡石子長(zhǎng)度大于該顆粒所屬粒級(jí)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(jí)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(qiáng)度 而且還會(huì)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(zhì)量 因此應(yīng)控制其含量 碎石或卵石的針片狀顆粒含量 針片狀規(guī)準(zhǔn)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(jīng)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(duì)有抗凍 抗?jié)B或其他特殊要求的混凝土 含泥量不應(yīng)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(biāo)值 強(qiáng)度粗骨料在混凝土中主要起骨架作用 為保證混凝土的強(qiáng)度要求 粗骨料都必須是質(zhì)地致密 具有足夠的強(qiáng)度 碎石或卵石的強(qiáng)度 用巖石立方體強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)兩種方法表示 當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60及以上時(shí) 應(yīng)進(jìn)行巖石抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn) 在選擇采石場(chǎng)或?qū)Υ止橇蠌?qiáng)度有嚴(yán)格要求或?qū)|(zhì)量有爭(zhēng)議時(shí) 也宜用巖石立方體強(qiáng)度作檢驗(yàn) 對(duì)經(jīng)常性的生產(chǎn)質(zhì)量控制則用壓碎指標(biāo)值檢驗(yàn)較為簡(jiǎn)便 通常卵石的強(qiáng)度用壓碎指標(biāo)表示 碎石的強(qiáng)度即可用壓碎指標(biāo) 又可用抗壓強(qiáng)度表示 巖石立方體強(qiáng)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(méi)于水中48h后 從水中取出 擦干表面 放在壓力機(jī)上進(jìn)行抗壓強(qiáng)度 MPa 試驗(yàn) 火成巖試件的強(qiáng)度應(yīng)不小于80MPa 變質(zhì)巖應(yīng)不小于60MPa 水成巖應(yīng)不小于30MPa 壓碎指標(biāo)是將一定質(zhì)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(nèi) 在壓力機(jī)上按1kN s速度均勻加荷到200KN并穩(wěn)定5s 卸荷后稱(chēng)取試樣質(zhì)量 m0 再用孔徑為2 36mm的篩篩除被壓碎的細(xì)粒 稱(chēng)取試樣的篩余量 m1 壓碎指標(biāo)按公式 4 1 計(jì)算 精確至0 1 式中 壓碎指標(biāo) 試樣的質(zhì)量 g 壓碎試驗(yàn)后篩余的試樣質(zhì)量 g 壓碎指標(biāo)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(biāo)值愈小 表示石子抵抗破碎的能力愈強(qiáng) 可間接推測(cè)其相應(yīng)強(qiáng)度 對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土 壓碎指標(biāo)應(yīng)符合表4 5 4 6的規(guī)定 6 堅(jiān)固性粗骨料的堅(jiān)固性是反映碎石或卵石在自然風(fēng)化和其他外界物理化學(xué)因素作用下抵抗碎裂的能力 譬如在凍融循環(huán)及自然風(fēng)化作用下 仍能保證混凝土免受?chē)?yán)重破壞 堅(jiān)固性試驗(yàn)用硫酸鈉溶液法檢驗(yàn) 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(gè)循環(huán) 待試樣冷卻至20 25 后 即開(kāi)始第2個(gè)循環(huán) 從第2個(gè)循環(huán)起 浸泡和烘烤時(shí)間均為4h 完成5次循環(huán)后 仔細(xì)觀察試件有無(wú)破壞現(xiàn)象 將試件洗凈烘至恒重 準(zhǔn)確稱(chēng)出其質(zhì)量 計(jì)算堅(jiān)固性試驗(yàn)質(zhì)量損失率 堅(jiān)固性指標(biāo)應(yīng)符合表4 7規(guī)定 7 有害物質(zhì)含量為保證混凝土的強(qiáng)度及耐久性 石子中不應(yīng)混有草根 樹(shù)葉 樹(shù)枝 塑料 煤塊 爐渣 硫化物和硫酸鹽 有機(jī)雜質(zhì)等雜物 其有害物質(zhì)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(yīng) 指水泥 外加劑等混凝土構(gòu)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(yīng) 生成凝膠 吸水產(chǎn)生膨脹 并導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂破壞的膨脹反應(yīng) 混凝土的堿 骨料反應(yīng) 潛伏期長(zhǎng) 破壞性大 涉及到整個(gè)混凝土構(gòu)件 所以混凝土界把堿 骨料反應(yīng)稱(chēng)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(yīng)進(jìn)行堿活性檢驗(yàn) 請(qǐng)觀察圖中A B C三種石子的形狀有何差別 分析其對(duì)拌制混凝土性能會(huì)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(guò)多 表面積大 不僅會(huì)影響混凝土和易性 還會(huì)影響強(qiáng)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?xí)r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?xí)r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(jié)力會(huì)較差 在相同條件下 混凝土強(qiáng)度較低 第三節(jié)粗骨料的取樣及選用 1石子檢驗(yàn)批的規(guī)定使用單位應(yīng)按石子的同一產(chǎn)地 統(tǒng)一規(guī)格 同一進(jìn)場(chǎng)時(shí)間分批驗(yàn)收 采用大型工具 如火車(chē) 貨船或汽車(chē) 運(yùn)輸?shù)?應(yīng)以400m3或600t為一驗(yàn)收批 采用小型工具 如拖拉機(jī)等 運(yùn)輸?shù)?應(yīng)以200m3或300t為一驗(yàn)收批 不足上述量者 應(yīng)按一驗(yàn)收批進(jìn)行驗(yàn)收 石子在運(yùn)輸 裝卸和堆放過(guò)程中 應(yīng)防止顆粒離析 混入雜質(zhì) 并應(yīng)按產(chǎn)地 種類(lèi)和規(guī)格分別堆放 碎石或卵石堆放高度宜不超過(guò)5m 對(duì)單粒級(jí)或最大粒徑不超過(guò)20mm的連續(xù)粒級(jí)中 堆料高度可增加到10m 2 取樣方法 1 在料堆上取樣時(shí) 取樣部位應(yīng)均勻分布 取樣前 應(yīng)先將取樣部位表層鏟除 再?gòu)牟煌课怀槿〈笾碌攘康氖?5份 在料堆頂部 中部和底部均勻分布的15個(gè)不同部位取得 組成一組樣品 2 從皮帶運(yùn)輸機(jī)上取樣時(shí) 應(yīng)用接料器在皮帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾的出料處定時(shí)抽取大致等量的石子8份 組成一組樣品 3 從火車(chē) 汽車(chē) 貨船上取樣時(shí) 應(yīng)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(jīng)觀察 認(rèn)為各節(jié)車(chē)皮間所載的石子質(zhì)量相差懸殊時(shí) 應(yīng)對(duì)質(zhì)量有懷疑的每節(jié)列車(chē)分別取樣 5 每組樣品應(yīng)妥善包裝 避免細(xì)料散失及防止污染 并附樣品卡片 標(biāo)明樣品的編號(hào) 名稱(chēng) 取樣時(shí)間 產(chǎn)地 規(guī)