第五章混凝土課件

1、l混凝土混凝土 由膠凝材料、細骨料、粗由膠凝材料、細骨料、粗骨料、水以及必要時摻入的化骨料、水以及必要時摻入的化學外加劑組成，經過膠凝材料學外加劑組成，經過膠凝材料凝結硬化后，形成具有一定強凝結硬化后，形成具有一定強度和耐久性的人造石材。度和耐久性的人造石材。 l普通混凝土普通混凝土 由水泥、砂、石子、水以由水泥、砂、石子、水以及必要時摻入的化學外加劑組及必要時摻入的化學外加劑組成，經過水泥凝結硬化后形成成，經過水泥凝結硬化后形成的、干體積密度為的、干體積密度為200020002800kg/m2800kg/m3 3，具有一定強度和，具有一定強度和耐久性的人造石材。又稱為水耐久性的人造石材。又稱

2、為水泥混凝土，簡稱為泥混凝土，簡稱為“混凝土混凝土”。 l按表觀密度分按表觀密度分重混凝土重混凝土 0 02800kg/m2800kg/m3 3。 普通混凝土普通混凝土 0 0 200020002800kg/m2800kg/m3 3。 輕混凝土輕混凝土 0 02000kg/m2000kg/m3 3。 l按膠凝材料分按膠凝材料分水泥混凝土、硅酸鹽混凝土水泥混凝土、硅酸鹽混凝土、瀝青混凝土、聚合物水泥、瀝青混凝土、聚合物水泥混凝土、聚合物浸漬混凝土混凝土、聚合物浸漬混凝土等。等。 l按用途分按用途分結構混凝土、防水混凝土、結構混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、大體

3、積混凝土、防輻射混凝大體積混凝土、防輻射混凝土等土等 。l按生產和施工工藝分按生產和施工工藝分預拌混凝土（商品混凝土預拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、噴射混）、泵送混凝土、噴射混凝土、碾壓混凝土、離心凝土、碾壓混凝土、離心混凝土等?；炷恋取按強度分按強度分普通混凝土普通混凝土 C60C60。高強混凝土高強混凝土 C60C60。超高強混凝土超高強混凝土 100MPa100MPa。l按配筋情況分按配筋情況分 素混凝土、鋼筋混凝素混凝土、鋼筋混凝土、預應力混凝土、土、預應力混凝土、鋼纖維混凝土等。鋼纖維混凝土等。水泥混凝土的優(yōu)缺點：水泥混凝土的優(yōu)缺點： 優(yōu)點：優(yōu)點： 有較高的抗壓強度有較高的

4、抗壓強度: :有一定的承載能力有一定的承載能力; ; 有較好的耐久性有較好的耐久性: :用得越久用得越久, ,強度越高，強度越高， 可抵抗大多數(shù)環(huán)境破壞作用可抵抗大多數(shù)環(huán)境破壞作用. . 有較好的可塑性有較好的可塑性: : 可以澆筑成任意形狀、不同強度、不同可以澆筑成任意形狀、不同強度、不同 性能的建筑物性能的建筑物; ; 原材料來源廣泛原材料來源廣泛，價格低廉，價格低廉. .缺點：缺點： 抗拉強度低，受拉時容易受溫度變化而抗拉強度低，受拉時容易受溫度變化而 開裂開裂 自重大自重大 體積不穩(wěn)定體積不穩(wěn)定l混凝土的結構混凝土的結構 水泥水泥+ +水水水泥漿水泥漿+ +砂砂水泥砂漿水泥砂漿+ +石

5、石子子混凝土拌合物混凝土拌合物硬化混凝土硬化混凝土l組成材料的作用組成材料的作用混凝土體積構成混凝土體積構成水泥石水泥石25左右；左右；砂和石子砂和石子70以上；以上；孔隙和自由水孔隙和自由水15%。 組成材料組成材料硬化前硬化前硬化后硬化后水泥水泥+水水潤滑作用潤滑作用 膠結作用膠結作用砂砂+石子石子填充作用填充作用 骨架作用骨架作用l品種的選擇品種的選擇 配制普通混凝土的水泥品種，應根據(jù)混凝土的配制普通混凝土的水泥品種，應根據(jù)混凝土的工程特點或所處的環(huán)境條件，結合水泥性能，且考工程特點或所處的環(huán)境條件，結合水泥性能，且考慮當?shù)厣a的水泥品種情況等，進行合理地選擇。慮當?shù)厣a的水泥品種情況等

6、，進行合理地選擇。 l強度等級的選擇強度等級的選擇原則上，配制高強度等級的混凝土，選擇高強度等原則上，配制高強度等級的混凝土，選擇高強度等級的水泥；級的水泥；一般情況下，水泥強度等級為混凝土強度等級的一般情況下，水泥強度等級為混凝土強度等級的1.52.0倍；倍；配制高強混凝土時，可選擇水泥強度等級為混凝土配制高強混凝土時，可選擇水泥強度等級為混凝土強度等級的強度等級的0.91.5倍。倍。 （1 1）若水泥強度等級過低時）若水泥強度等級過低時，為滿足強度要，為滿足強度要求必然使水泥用量過大求必然使水泥用量過大, ,不夠經濟不夠經濟; ;（2 2）若水泥強度等級過高時）若水泥強度等級過高時, ,較

7、少的水泥用量較少的水泥用量就可以滿足混凝土強度的要求就可以滿足混凝土強度的要求.,.,但往往不能但往往不能滿足混凝土拌和物和易性和混凝土耐久性的滿足混凝土拌和物和易性和混凝土耐久性的要求要求, ,為保證這些性質為保證這些性質, ,還必須再增加水泥還必須再增加水泥, ,因而也不經濟。因而也不經濟。l 活性氧化硅、氧化鋁和其它有效礦物為主要成分，在活性氧化硅、氧化鋁和其它有效礦物為主要成分，在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土綜合性能，且摻混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土綜合性能，且摻量一般不小于量一般不小于5%5%的具有火山灰活性或潛在水硬性的粉體材的具有火山灰活性或潛在水硬性的粉體材料。

8、料。l GB/T18736-2002 GB/T18736-2002高強高性能混凝土用礦物外加劑高強高性能混凝土用礦物外加劑明確規(guī)定：用于改善混凝土耐久性能而加入的、磨細的各明確規(guī)定：用于改善混凝土耐久性能而加入的、磨細的各種礦物摻合料，又稱礦物外加劑，其主要特征是磨細礦物種礦物摻合料，又稱礦物外加劑，其主要特征是磨細礦物材料，細度比水泥顆粒小，主要用于改善混凝土的耐久性材料，細度比水泥顆粒小，主要用于改善混凝土的耐久性和工作性能。和工作性能。l 是混凝土的第六組分。常用的礦物摻合料有：粉煤灰、是混凝土的第六組分。常用的礦物摻合料有：粉煤灰、?；郀t礦渣粉、硅灰、沸石粉。?；郀t礦渣粉、硅灰、沸

9、石粉。2、礦物摻合料的歷史、礦物摻合料的歷史 自從工業(yè)鍋爐改為煤粉爐后自從工業(yè)鍋爐改為煤粉爐后,人們就開始對粉煤灰的火山人們就開始對粉煤灰的火山灰性質進行了研究。最初灰性質進行了研究。最初,粉煤灰等工業(yè)廢渣只是被當作節(jié)省粉煤灰等工業(yè)廢渣只是被當作節(jié)省水泥、降低成本的一種措施水泥、降低成本的一種措施,在很長時間內人們對其應用都持在很長時間內人們對其應用都持一種一種消極消極的態(tài)度的態(tài)度,甚至認為礦物摻合料的摻入是以犧牲混凝土甚至認為礦物摻合料的摻入是以犧牲混凝土性能為代價的。性能為代價的。 20世紀世紀30年代年代,美國美國開始對粉煤灰摻入混凝土和砂漿進行開始對粉煤灰摻入混凝土和砂漿進行較完整的研

10、究較完整的研究,而較早地把礦渣作為水泥混凝土摻合料的公開而較早地把礦渣作為水泥混凝土摻合料的公開論文是德國學者論文是德國學者R.Grun在在1942年發(fā)表的年發(fā)表的“高爐礦渣在水泥工高爐礦渣在水泥工業(yè)中的應用業(yè)中的應用”。1948年年,R.E.Davis成功地將粉煤灰大規(guī)模應成功地將粉煤灰大規(guī)模應用于美國蒙大拿州的餓馬壩工程用于美國蒙大拿州的餓馬壩工程,為礦物摻合料的應用樹立了為礦物摻合料的應用樹立了典范。典范。（1）第一階段（）第一階段（20世紀世紀3060年代）年代） 直到直到20世紀世紀70年代年代,能源危機、環(huán)境污染以及資源枯竭能源危機、環(huán)境污染以及資源枯竭問題的出現(xiàn)問題的出現(xiàn),才又強

11、烈激發(fā)人們對粉煤灰、礦渣等工業(yè)廢渣才又強烈激發(fā)人們對粉煤灰、礦渣等工業(yè)廢渣進行再利用的研究進行再利用的研究,為工業(yè)廢渣用作水泥混凝土摻合料開辟為工業(yè)廢渣用作水泥混凝土摻合料開辟了新篇章。了新篇章。 （2）第二階段（）第二階段（20世紀世紀7080年代）年代） 經過一定的質量控制或制備技術獲得的經過一定的質量控制或制備技術獲得的優(yōu)質礦物摻合料優(yōu)質礦物摻合料, ,可明顯改善硅酸鹽水泥自身難以克服的組成和微結構等方面可明顯改善硅酸鹽水泥自身難以克服的組成和微結構等方面的缺陷的缺陷, ,包括劣化的界面區(qū)、耐久性不良的晶相結構、高水化包括劣化的界面區(qū)、耐久性不良的晶相結構、高水化熱造成的微裂紋等熱造成的

12、微裂紋等, ,賦予了混凝土優(yōu)異的耐久性能和工作性賦予了混凝土優(yōu)異的耐久性能和工作性, ,超越了傳統(tǒng)的降低成本和環(huán)境保護的意義超越了傳統(tǒng)的降低成本和環(huán)境保護的意義, ,已成為混凝土材料已成為混凝土材料一個一個不可或缺的組分不可或缺的組分, ,有人稱之為混凝土的第六組分。有人稱之為混凝土的第六組分。（3）第三階段（）第三階段（20世紀世紀90年代現(xiàn)在）年代現(xiàn)在）3、礦物摻合料的分類、礦物摻合料的分類1.1.根據(jù)來源分類根據(jù)來源分類類別類別品種品種天然類天然類火山灰、凝灰?guī)r、沸石粉、硅質頁巖等火山灰、凝灰?guī)r、沸石粉、硅質頁巖等人工類人工類水萃高爐礦渣、煅燒頁巖、偏高嶺土等水萃高爐礦渣、煅燒頁巖、偏高

13、嶺土等工業(yè)廢料類工業(yè)廢料類粉煤灰、硅灰等粉煤灰、硅灰等礦物摻和料的分類礦物摻和料的分類2.2.根據(jù)化學活性根據(jù)化學活性有膠凝性（或稱潛在水硬活性）的，如礦渣、有膠凝性（或稱潛在水硬活性）的，如礦渣、高鈣灰、固硫渣等高鈣灰、固硫渣等有火山灰活性的，如粉煤灰、硅灰、硅藻土等有火山灰活性的，如粉煤灰、硅灰、硅藻土等惰性摻合料，如石灰石粉、石英粉等惰性摻合料，如石灰石粉、石英粉等礦渣（礦渣（Ground granulated blast-furnace slag）CaO：3846SiO2：2642Al2O3：720Fe2O3：0.21MgO：413粉煤灰（粉煤灰（Fly ash）CaO：27SiO2：

14、4065Al2O3：1540Fe2O3：420硅灰（硅灰（Silica fume）CaO：0.51SiO2：9092Al2O3：0.41Fe2O3：0.32 細度和比表面積約為水細度和比表面積約為水泥的泥的8080100100倍，粉煤灰的倍，粉煤灰的50507070倍。倍。 火山灰（火山灰（Natural pozzolans）CaO：0.51SiO2：4060Al2O3 +Fe2O3 ：1530 CaO+MgO+R2O：15 燒失量：燒失量：10左右左右石英粉（石英粉（ Quartz powder ）礦渣：礦渣：冶煉生鐵的副產品，冶煉生鐵的副產品，以硅酸鹽和鋁硅酸鹽為主以硅酸鹽和鋁硅酸鹽為主

15、粉煤灰：粉煤灰：熱電廠煤粉熱電廠煤粉燃燒后的產物，以硅燃燒后的產物，以硅酸鹽和鋁硅酸鹽為主酸鹽和鋁硅酸鹽為主以工業(yè)廢渣為主的摻合料在混凝土中的大量應用以工業(yè)廢渣為主的摻合料在混凝土中的大量應用, ,首先它首先它意味著混凝土的生產降低了意味著混凝土的生產降低了工業(yè)廢渣自身工業(yè)廢渣自身的環(huán)境污染及土的環(huán)境污染及土地資源浪費；地資源浪費；其次它其次它減少減少了膠結材中了膠結材中水泥的用量水泥的用量而間接地減少了由于而間接地減少了由于生產水泥而導致的能源、資源消耗及環(huán)境污染；生產水泥而導致的能源、資源消耗及環(huán)境污染；另外由于它能在一定程度上提高混凝土的性能另外由于它能在一定程度上提高混凝土的性能, ,

16、延長了混延長了混凝土的使用壽命凝土的使用壽命, ,減少了維護及重建所需的水泥及混凝土減少了維護及重建所需的水泥及混凝土用量用量, ,也間接地節(jié)約了資源、能源也間接地節(jié)約了資源、能源, ,降低了環(huán)境污染。降低了環(huán)境污染。特性特性 （1 1）環(huán)保：環(huán)保：綠色產品綠色產品 礦物摻合料的化學組成與特點決定它們在混凝土中不僅起礦物摻合料的化學組成與特點決定它們在混凝土中不僅起到良好的到良好的填充密實填充密實作用及作用及微集料微集料作用，而且還具有不同的作用，而且還具有不同的表面表面吸附作用吸附作用及及火山灰活性火山灰活性。這些功能可改善混凝土內部孔結構，。這些功能可改善混凝土內部孔結構，影響混凝土膠凝組

17、分的水化進程，協(xié)調混凝土的強度發(fā)展，并影響混凝土膠凝組分的水化進程，協(xié)調混凝土的強度發(fā)展，并能有效改善水化產物的組成及結構，優(yōu)化混凝土內界面過渡區(qū)能有效改善水化產物的組成及結構，優(yōu)化混凝土內界面過渡區(qū)的結構與性能，因而最終提高混凝土的綜合性能。的結構與性能，因而最終提高混凝土的綜合性能。 礦物摻合料在混凝土中的作用一般可分為：礦物摻合料在混凝土中的作用一般可分為： 火山灰效應火山灰效應 填充密實效應填充密實效應 增塑效應增塑效應 提高耐久性效應提高耐久性效應火山灰效應火山灰效應 Portland水泥熟料礦物成分中，對強度貢獻大的是水泥熟料礦物成分中，對強度貢獻大的是C3S和和C2S，兩者水化后

18、產生的水化產物主要是鈣硅比為兩者水化后產生的水化產物主要是鈣硅比為1.61.9的高堿度水的高堿度水化硅酸鈣和氫氧化鈣。與高堿度水化硅酸鈣相比，低堿度水化化硅酸鈣和氫氧化鈣。與高堿度水化硅酸鈣相比，低堿度水化硅酸鈣的強度要高的多，穩(wěn)定性也更高。硅酸鈣的強度要高的多，穩(wěn)定性也更高。 這主要是由于當摻入礦物摻合料后可以改善水泥石中膠凝這主要是由于當摻入礦物摻合料后可以改善水泥石中膠凝物質的組成，減少或消除氫氧化鈣，水化硅酸鈣膠凝物質的質物質的組成，減少或消除氫氧化鈣，水化硅酸鈣膠凝物質的質量得到提高，膠凝物質的數(shù)量大幅度增加，同時水泥石與集料量得到提高，膠凝物質的數(shù)量大幅度增加，同時水泥石與集料的界

19、面結構也得到改善。的界面結構也得到改善。 活性礦物摻合料中的活性活性礦物摻合料中的活性SiO2可以和氫氧化鈣及高堿度水化可以和氫氧化鈣及高堿度水化硅酸鈣發(fā)生二次反應，生成強度更高、穩(wěn)定性更優(yōu)的低堿度水硅酸鈣發(fā)生二次反應，生成強度更高、穩(wěn)定性更優(yōu)的低堿度水化硅酸鈣：化硅酸鈣： 填充密實效應填充密實效應 通常水泥的平均粒徑為通常水泥的平均粒徑為20m30 m，小于，小于10 m的粒子不的粒子不足，因此水泥粒子的填充性不好。摻入超細礦物材料，如超細足，因此水泥粒子的填充性不好。摻入超細礦物材料，如超細粉煤灰和超細礦渣的平均粒徑為粉煤灰和超細礦渣的平均粒徑為3 m6 m，可以填充水泥粒，可以填充水泥粒

20、子之間的空隙之中，從而提高水泥石密實度。純粹子之間的空隙之中，從而提高水泥石密實度。純粹從提高水泥從提高水泥粒子填充性方面提高了水泥石的強度和抗?jié)B性粒子填充性方面提高了水泥石的強度和抗?jié)B性。 如果摻入適量粒徑更細的硅灰（平均粒徑如果摻入適量粒徑更細的硅灰（平均粒徑0.10 m0.26 m），由于其平均粒徑比超細礦渣和超細粉煤灰又小一個數(shù)量），由于其平均粒徑比超細礦渣和超細粉煤灰又小一個數(shù)量級，故可以進一步填充于超細粉煤灰或礦渣之間，使膠凝材料級，故可以進一步填充于超細粉煤灰或礦渣之間，使膠凝材料粒子的密實性進一步提高，強度進一步增加。粒子的密實性進一步提高，強度進一步增加。增塑效應增塑效應 由

21、于超細礦物摻合料的粒徑遠小于水泥粒子，它們在水泥顆由于超細礦物摻合料的粒徑遠小于水泥粒子，它們在水泥顆粒之間起到粒之間起到“滾珠滾珠”作用，使水泥漿體的流動性增加作用，使水泥漿體的流動性增加；同時，；同時，在未摻入礦物摻合料的漿體中，因水泥粒子間的空隙未被固體在未摻入礦物摻合料的漿體中，因水泥粒子間的空隙未被固體顆粒填充，從而大量的拌合水填充于空隙中，顆粒填充，從而大量的拌合水填充于空隙中，當摻入礦物摻合當摻入礦物摻合料后，填充于水泥顆粒之間的超細礦物摻合料可以將填充于空料后，填充于水泥顆粒之間的超細礦物摻合料可以將填充于空隙中的填充水置換出來，隙中的填充水置換出來，成為自由水，使粒子之間的間

22、隔水層成為自由水，使粒子之間的間隔水層加厚，加厚，增大新拌混凝土的流動性增大新拌混凝土的流動性。 此外，礦物摻合料的密度一般都小于水泥的密度，當摻入此外，礦物摻合料的密度一般都小于水泥的密度，當摻入水泥漿中，所形成的水泥漿體積比之前大，這也是提高混凝土水泥漿中，所形成的水泥漿體積比之前大，這也是提高混凝土塑性的原因之一。塑性的原因之一。提高耐久性效應提高耐久性效應 當硅酸鹽水泥混凝土處在有侵蝕介質的環(huán)境中時，侵蝕性介當硅酸鹽水泥混凝土處在有侵蝕介質的環(huán)境中時，侵蝕性介質與水泥石中的水化產物質與水泥石中的水化產物Ca(OH)2和和C3AH6或或C4AH13發(fā)生反應，發(fā)生反應，生成溶解型或膨脹型的

23、物質，使混凝土結構遭到破壞。同時，生成溶解型或膨脹型的物質，使混凝土結構遭到破壞。同時，研究發(fā)現(xiàn)混凝土的劣化或破壞往往出現(xiàn)在水泥石和集料界面處。研究發(fā)現(xiàn)混凝土的劣化或破壞往往出現(xiàn)在水泥石和集料界面處。 加入礦物摻合料后加入礦物摻合料后，一方面由于其稀釋效應和火山灰效應一方面由于其稀釋效應和火山灰效應，減少了減少了容易引起腐蝕、粗大結晶、強度薄弱的容易引起腐蝕、粗大結晶、強度薄弱的水化產物水化產物Ca(OH)2的數(shù)量的數(shù)量，生成強度高、穩(wěn)定性更優(yōu)、數(shù)量更多的低堿生成強度高、穩(wěn)定性更優(yōu)、數(shù)量更多的低堿度水化硅酸鈣度水化硅酸鈣，改善了水化膠凝物質的組成，降低了，改善了水化膠凝物質的組成，降低了Ca(

24、OH)2在水泥石在水泥石集料界面過渡區(qū)上的富集和定向排列，從而優(yōu)化了集料界面過渡區(qū)上的富集和定向排列，從而優(yōu)化了水泥石水泥石集料的界面結構；集料的界面結構； 另一方面，礦物摻合料均勻分散在混凝土中另一方面，礦物摻合料均勻分散在混凝土中，隨著水化進，隨著水化進行，由于其火山灰效應與微粉填充密實效應的發(fā)揮行，由于其火山灰效應與微粉填充密實效應的發(fā)揮使水泥石結使水泥石結構與界面結構更致密，降低了混凝土內部的孔隙率，改善了孔構與界面結構更致密，降低了混凝土內部的孔隙率，改善了孔結構結構，從而阻斷了可能形成的滲水通道，也阻礙了包括氯鹽在，從而阻斷了可能形成的滲水通道，也阻礙了包括氯鹽在內的侵蝕介質的侵入

25、，大大提高了混凝土的耐久性。內的侵蝕介質的侵入，大大提高了混凝土的耐久性。 礦渣又稱礦渣又稱?；郀t礦渣?；郀t礦渣，是由高爐煉鐵產生的熔融礦渣驟，是由高爐煉鐵產生的熔融礦渣驟冷時，來不及結晶而形成的玻璃態(tài)物質。主要是由冷時，來不及結晶而形成的玻璃態(tài)物質。主要是由CaO、MgO、SiO2和和Al2O3組成，共占礦渣總量的組成，共占礦渣總量的 95以上以上，且具有較高的潛，且具有較高的潛在活性，在激發(fā)劑的作用下，可與水化合生成具水硬性的膠凝在活性，在激發(fā)劑的作用下，可與水化合生成具水硬性的膠凝材料。材料。 過去礦渣是作為一種工業(yè)副產品（廢渣）而使用的。主要過去礦渣是作為一種工業(yè)副產品（廢渣）而使

26、用的。主要用于水泥生產中與水泥熟料共同粉磨制備礦渣水泥，從而基本用于水泥生產中與水泥熟料共同粉磨制備礦渣水泥，從而基本解決了礦渣作為工業(yè)廢渣的綜合利用問題。解決了礦渣作為工業(yè)廢渣的綜合利用問題。 但但19 世紀世紀 80 年代日本學者在研究中最早發(fā)現(xiàn)，由于礦渣年代日本學者在研究中最早發(fā)現(xiàn)，由于礦渣易磨性差，與水泥熟料共同粉磨時細度往往偏粗而活性得不到易磨性差，與水泥熟料共同粉磨時細度往往偏粗而活性得不到有效發(fā)揮。如果將礦渣單獨粉磨，粉磨到預定細度后摻入到水有效發(fā)揮。如果將礦渣單獨粉磨，粉磨到預定細度后摻入到水泥中或在拌制混凝土時加入，則其活性可以得到充分的發(fā)揮。泥中或在拌制混凝土時加入，則其活

27、性可以得到充分的發(fā)揮。這種細度和顆粒細小的粉末礦渣就是磨細礦渣。磨細礦渣的化這種細度和顆粒細小的粉末礦渣就是磨細礦渣。磨細礦渣的化學成分和活性指標見表學成分和活性指標見表 。 表表 2 磨細礦渣的化學成分磨細礦渣的化學成分 摻合料的細度（比表面積）大小直接影響摻合料的增強效摻合料的細度（比表面積）大小直接影響摻合料的增強效果，果，原則上講磨細礦渣粉的細度越大則效果越好，但要求過細原則上講磨細礦渣粉的細度越大則效果越好，但要求過細則粉磨困難，成本將大幅度提高。則粉磨困難，成本將大幅度提高。綜合考慮，磨細礦渣粉的細綜合考慮，磨細礦渣粉的細度（比表面積）以度（比表面積）以 400600 /kg為佳。

28、高爐礦渣以玻璃體為為佳。高爐礦渣以玻璃體為主，活性較高，能磨細到比表面積主，活性較高，能磨細到比表面積600800 /kg，將產生很高，將產生很高活性。活性。 結合我國?；郀t礦渣粉生產和使用現(xiàn)狀，為規(guī)范?；呓Y合我國?；郀t礦渣粉生產和使用現(xiàn)狀，為規(guī)范粒化高爐礦渣在水泥和混凝土中的使用，我國在爐礦渣在水泥和混凝土中的使用，我國在2008年頒布實施了年頒布實施了用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣微粉用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣微粉（GB/T 18046-2008）國家標準。）國家標準。 粉煤灰是從燃燒煤粉的鍋爐煙氣中收集的粉狀灰粒，也稱粉煤灰是從燃燒煤粉的鍋爐煙氣中收集的粉狀灰粒，也稱飛灰（

29、飛灰（fly ashfly ash）或磨細燃料灰，其顆粒非常細以致能在空氣中）或磨細燃料灰，其顆粒非常細以致能在空氣中流動并被特殊設備收集的粉狀物質。流動并被特殊設備收集的粉狀物質。 粉煤灰是一種粘土類火山灰質材料，具有潛在的水硬活性。粉煤灰是一種粘土類火山灰質材料，具有潛在的水硬活性。將粉煤灰作為水泥生產用原材料用于水泥生產使粉煤灰變成一將粉煤灰作為水泥生產用原材料用于水泥生產使粉煤灰變成一種有用的寶貴資源，不僅解決了粉煤灰本身對環(huán)境的污染和占種有用的寶貴資源，不僅解決了粉煤灰本身對環(huán)境的污染和占地的問題，而且也減輕了水泥混凝土工業(yè)對環(huán)境的污染，是水地的問題，而且也減輕了水泥混凝土工業(yè)對環(huán)境

30、的污染，是水泥混凝土行業(yè)走持續(xù)發(fā)展道路的最好的途徑泥混凝土行業(yè)走持續(xù)發(fā)展道路的最好的途徑。 用于水泥和混凝土中的粉煤灰用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB/T1596-2005 ）國家）國家標準給出粉煤灰的定義為：電廠煤粉爐煙道氣體中收集的粉末。標準給出粉煤灰的定義為：電廠煤粉爐煙道氣體中收集的粉末。按煤種可分為：按煤種可分為：F 類和類和C 類。類。F類粉煤灰類粉煤灰由無煙煤或煙煤燃燒收集的粉煤灰；由無煙煤或煙煤燃燒收集的粉煤灰；C類粉煤灰類粉煤灰由褐煤或次煙煤煅燒收集的粉煤灰，其氧化鈣含由褐煤或次煙煤煅燒收集的粉煤灰，其氧化鈣含量一般大于量一般大于10% 粉煤灰按不同的技術要求可分為三個等級：

31、粉煤灰按不同的技術要求可分為三個等級：級、級、級、級、級級 拌制混凝土和砂漿用粉煤灰的技術要求如下表所示：拌制混凝土和砂漿用粉煤灰的技術要求如下表所示： 粉煤灰是一種火山灰質混合材料，它本身略有或不具備水粉煤灰是一種火山灰質混合材料，它本身略有或不具備水硬膠凝性能，但當以粉狀及有水存在時，能在常溫，特別是在硬膠凝性能，但當以粉狀及有水存在時，能在常溫，特別是在水熱（蒸汽養(yǎng)護）條件下，與氫氧化鈣或其它堿金屬氫氧化物水熱（蒸汽養(yǎng)護）條件下，與氫氧化鈣或其它堿金屬氫氧化物發(fā)生化學反應，生成具有水硬膠凝性能的化合物，成為一種增發(fā)生化學反應，生成具有水硬膠凝性能的化合物，成為一種增加強度和耐久性的材料。

32、加強度和耐久性的材料。 粉煤灰的粉煤灰的主要化學成分是氧化硅、氧化鋁和氧化鐵主要化學成分是氧化硅、氧化鋁和氧化鐵，這三，這三種氧化物的含量一般占種氧化物的含量一般占 70以上，不同的地區(qū)的粉煤灰的化學以上，不同的地區(qū)的粉煤灰的化學組成相差很大。組成相差很大。粉煤灰的活性包括：粉煤灰的活性包括：物理活性物理活性 如：粉煤灰的顆粒效應、微集料效應如：粉煤灰的顆粒效應、微集料效應化學活性化學活性 如：火山灰反應、自硬性如：火山灰反應、自硬性 物理活性是粉煤灰顆粒效應、微集料效應的總和，是一切物理活性是粉煤灰顆粒效應、微集料效應的總和，是一切與自身化學元素性質無關，又能促進制品膠凝活性和改善制品與自身

33、化學元素性質無關，又能促進制品膠凝活性和改善制品性能（如強度、抗?jié)B性、耐磨性）的各種物理效應的總稱，它性能（如強度、抗?jié)B性、耐磨性）的各種物理效應的總稱，它是粉煤灰能夠充分被利用的最有價值的活性，是早期活性的主是粉煤灰能夠充分被利用的最有價值的活性，是早期活性的主要來源。要來源。 優(yōu)質粉煤灰顆粒比水泥還細，且含有大量的球狀玻璃珠優(yōu)質粉煤灰顆粒比水泥還細，且含有大量的球狀玻璃珠，作為集料摻入砂漿中能使微細集料級配更趨合理。但是它與一作為集料摻入砂漿中能使微細集料級配更趨合理。但是它與一般惰性礦物質粉料的填充行為不同，粉煤灰還有一個特點是活般惰性礦物質粉料的填充行為不同，粉煤灰還有一個特點是活性填

34、充行為。性填充行為。 粉煤灰的活性填充行為即粉煤灰活性顆粒的水化反應，從粉煤灰的活性填充行為即粉煤灰活性顆粒的水化反應，從微觀結構看，微觀結構看，粉煤灰顆粒與水泥漿體的界面膠合，在漿體和集粉煤灰顆粒與水泥漿體的界面膠合，在漿體和集料的界面起到致密作用和置換空氣作用，減少含氣量，填充效料的界面起到致密作用和置換空氣作用，減少含氣量，填充效果因而更為強化果因而更為強化。 但是粉煤灰的活性填充行為到砂漿后期才能充分發(fā)揮出來。但是粉煤灰的活性填充行為到砂漿后期才能充分發(fā)揮出來。在硬化發(fā)展階段，在硬化發(fā)展階段，硬化前期，主要發(fā)揮了物理充填料的作用硬化前期，主要發(fā)揮了物理充填料的作用;在在硬化后期，又發(fā)揮

35、了活性充填料的作用硬化后期，又發(fā)揮了活性充填料的作用。由于粉煤灰的填充行。由于粉煤灰的填充行為，能使砂漿減少內部孔隙，特別是漿體中的毛細孔的通道，為，能使砂漿減少內部孔隙，特別是漿體中的毛細孔的通道，這對提高砂漿的抗?jié)B性能十分有利。有些學者把這種填充致密這對提高砂漿的抗?jié)B性能十分有利。有些學者把這種填充致密作用稱之為作用稱之為“孔隙細化孔隙細化”的的“微粒作用微粒作用”，它是提高混凝土耐，它是提高混凝土耐久性的一項重要技術措施。久性的一項重要技術措施。 粉煤灰具有火山灰活性和自硬性，其火山灰活性反應的方程式主要是：粉煤灰具有火山灰活性和自硬性，其火山灰活性反應的方程式主要是： 反應過程主要是受

36、擴散控制的溶解反應，早期粉煤灰顆粒反應過程主要是受擴散控制的溶解反應，早期粉煤灰顆粒表面溶解，反應生成物沉淀在顆粒的表面上，后期鈣離子繼續(xù)表面溶解，反應生成物沉淀在顆粒的表面上，后期鈣離子繼續(xù)通過表層和沉淀的水化產物層向芯部擴散，與活性通過表層和沉淀的水化產物層向芯部擴散，與活性SiOSiO2 2發(fā)生反發(fā)生反應。水泥顆粒水化反應在先，粉煤灰活性物質反應在后，因此應。水泥顆粒水化反應在先，粉煤灰活性物質反應在后，因此稱這類反應為二次反應，在砂漿中這兩類水化反應交替進行，稱這類反應為二次反應，在砂漿中這兩類水化反應交替進行，相輔相成，互相制約。相輔相成，互相制約。 冶煉硅鐵合金時，以石英巖碎石、生

37、鐵為原料，焦炭為還冶煉硅鐵合金時，以石英巖碎石、生鐵為原料，焦炭為還原劑，在電爐中近原劑，在電爐中近2000的高溫下，石英成分還原成硅，隨即的高溫下，石英成分還原成硅，隨即與鐵生成硅鐵合金。此時，約有與鐵生成硅鐵合金。此時，約有10%-15%的硅化為蒸汽進入煙的硅化為蒸汽進入煙道，并隨氣流上升遇氧結合成一氧化硅道，并隨氣流上升遇氧結合成一氧化硅(SiO)逸出爐外，與冷空逸出爐外，與冷空氣中的氧結合成氣中的氧結合成(SiO2)煙霧，受冷凝結為細小的球狀微珠，以粉煙霧，受冷凝結為細小的球狀微珠，以粉塵形式從煙囪排入大氣，或用適當收塵設施收集起來。這種粉塵形式從煙囪排入大氣，或用適當收塵設施收集起來

38、。這種粉塵即為硅粉。塵即為硅粉。 硅粉具有獨特細度，平均粒徑僅為水泥顆粒的硅粉具有獨特細度，平均粒徑僅為水泥顆粒的1/100，比表，比表面積約為面積約為1520m2/g，具有極強的火山灰活性。硅灰的比重為，具有極強的火山灰活性。硅灰的比重為2225g/cm3，松散容重為，松散容重為200300kg/m3。 硅粉具有硅粉具有極強的火山灰活性性能極強的火山灰活性性能，硅粉摻入砂漿中后，硅，硅粉摻入砂漿中后，硅粉顆粒和水接觸，部分小顆粒迅速溶解，溶液中富粉顆粒和水接觸，部分小顆粒迅速溶解，溶液中富SiO2貧貧Ca2+的凝膠在硅粉粒子表面形成附著層，經過一定時間后，富的凝膠在硅粉粒子表面形成附著層，經

39、過一定時間后，富SiO2貧貧Ca2+凝膠附著層開始溶解，和水泥水化產生的氫氧化鈣反應凝膠附著層開始溶解，和水泥水化產生的氫氧化鈣反應生成生成C-S-H（水化硅酸鈣）凝膠。（水化硅酸鈣）凝膠。 硅粉的火山灰反應結果是改變了漿體的孔結構，使大孔硅粉的火山灰反應結果是改變了漿體的孔結構，使大孔（大于（大于0.1微米）減少，小孔（小于微米）減少，小孔（小于0.05微米）增加，使孔變細，微米）增加，使孔變細，還使?jié){體中的還使?jié){體中的Ca(OH)2減少，結晶細化。并使其定向程度變弱，減少，結晶細化。并使其定向程度變弱，細顆粒的硅粉，填充在水泥顆?？障堕g，也使?jié){體更加密實。細顆粒的硅粉，填充在水泥顆粒空隙間

40、，也使?jié){體更加密實。此外，由于火山灰的反應和減少泌水，界面處漿體密實，此外，由于火山灰的反應和減少泌水，界面處漿體密實，Ca(OH)2晶體細化，定向程度減弱，致使過渡區(qū)變薄，增加漿晶體細化，定向程度減弱，致使過渡區(qū)變薄，增加漿體與骨料界面的粘結，從而改變過渡區(qū)分布態(tài)。體與骨料界面的粘結，從而改變過渡區(qū)分布態(tài)。 在新拌砂漿方面在新拌砂漿方面，硅粉具有增加用水量，增加砂漿的粘聚性，硅粉具有增加用水量，增加砂漿的粘聚性，增加塑性收縮而易產生裂縫，減少泌水量，減少離析，延遲凝增加塑性收縮而易產生裂縫，減少泌水量，減少離析，延遲凝結時間，減少水化升溫，降低砂漿中空氣含量等性能；結時間，減少水化升溫，降低

41、砂漿中空氣含量等性能；在力學方面在力學方面，硅粉具有提高粘結性能，增加抗壓強度，增加，硅粉具有提高粘結性能，增加抗壓強度，增加彈性模量等性能；彈性模量等性能；在耐久性方面在耐久性方面，硅粉具有提高砂漿抗?jié)B性，提高抗化學侵蝕，硅粉具有提高砂漿抗?jié)B性，提高抗化學侵蝕的能力，抗堿骨料反應，防鋼筋銹蝕，提高砂漿的抗沖耐磨性的能力，抗堿骨料反應，防鋼筋銹蝕，提高砂漿的抗沖耐磨性等性能。參考資料及大量試驗表明，在提高砂漿抗沖耐磨性能等性能。參考資料及大量試驗表明，在提高砂漿抗沖耐磨性能方面，硅粉的摻量應不超過方面，硅粉的摻量應不超過10%10%。 總之，硅灰之所以可以作為一種輔助性膠凝材料改善硬化水總之，

42、硅灰之所以可以作為一種輔助性膠凝材料改善硬化水泥漿體的微結構，泥漿體的微結構，首先首先是因為是因為硅粉具有很高的火山灰活性硅粉具有很高的火山灰活性。雖。雖然硅粉本身基本上與水不發(fā)生水化作用，但它能夠在水泥水化然硅粉本身基本上與水不發(fā)生水化作用，但它能夠在水泥水化產物產物Ca(OH)2及其它一些化合物的激發(fā)作用下發(fā)生二次水化反及其它一些化合物的激發(fā)作用下發(fā)生二次水化反應而生成具有膠凝性的產物，且硅粉均勻分散在水泥漿中時可應而生成具有膠凝性的產物，且硅粉均勻分散在水泥漿中時可在水泥水化過程中起到類似在水泥水化過程中起到類似“晶核效應晶核效應”作用。作用。 一方面一方面減少減少Ca(OH)2總數(shù)量而

43、形成總數(shù)量而形成C-S-H凝膠凝膠，另一方面另一方面使使Ca(OH)2單晶體和凝膠細?；瘑尉w和凝膠細?；?，類似金屬材料的合金元素晶粒，類似金屬材料的合金元素晶粒細化，使水化產物在整個漿體內部分布趨于均勻細化，使水化產物在整個漿體內部分布趨于均勻 ； 其次其次是因為是因為硅粉的微集料特性硅粉的微集料特性，它不僅自身可以填充硬化，它不僅自身可以填充硬化水泥漿體中的有害孔，其二次水化產物也可以填充硬化水泥漿水泥漿體中的有害孔，其二次水化產物也可以填充硬化水泥漿體中的有害孔。體中的有害孔。 l定義定義 砂是指粒徑在砂是指粒徑在4.75mm4.75mm以下的顆粒。以下的顆粒。 l分類分類按產源分按產源

44、分按技術要求分按技術要求分 類類 宜用于強度等級大于宜用于強度等級大于C60C60的混凝土；的混凝土； 類類 用于強度等級為用于強度等級為C30C30C60C60及抗凍、抗?jié)B或其及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；他要求的混凝土； 類類 宜用于強度等級小于宜用于強度等級小于C30C30的混凝土和建筑砂漿。的混凝土和建筑砂漿。 砂砂天然砂天然砂人工砂人工砂機制砂機制砂混合砂混合砂河砂、湖砂、河砂、湖砂、山砂、和淡山砂、和淡化海砂等化海砂等1.表觀密度、堆積密度及空隙率表觀密度、堆積密度及空隙率 表觀密度表觀密度s 2500kg/m3； 松散堆積密度松散堆積密度so 1350kg/m3； 空隙率空隙率

45、P47%。2.含泥量、泥塊含量及石粉含量含泥量、泥塊含量及石粉含量 含泥量是指粒徑小于含泥量是指粒徑小于0.075mm的顆粒含量；的顆粒含量； 泥塊含量是指粒徑大于泥塊含量是指粒徑大于1.18mm，經水洗、，經水洗、手捏后小于手捏后小于600m的顆粒含量；的顆粒含量； 石粉含量是指人工砂中粒徑小于石粉含量是指人工砂中粒徑小于0.075mm的的顆粒含量。具體指標見表。顆粒含量。具體指標見表。項項 目目指指 標標類類類類類類含泥量（質量計，含泥量（質量計，%）1.03.05.0泥塊含量（質量計，泥塊含量（質量計，%）01.02.0天然砂含泥量和泥塊含量天然砂含泥量和泥塊含量項項 目目指指 標標類類

46、類類類類亞亞甲甲藍藍試試驗驗MB值值1.40或合格或合格石粉含量（石粉含量（%）3.05.07.0泥塊含量（泥塊含量（%）01.02.0MB值值1.40或不合格或不合格石粉含量（石粉含量（%）1.03.05.0泥塊含量（泥塊含量（%）01.02.0人工砂石粉含量和泥塊含量人工砂石粉含量和泥塊含量3.3.有害物質含量有害物質含量 砂中不應混有草根、樹葉、樹枝、塑料等雜物，有砂中不應混有草根、樹葉、樹枝、塑料等雜物，有害物質主要是云母、輕物質、有機物、硫化物及硫酸鹽、害物質主要是云母、輕物質、有機物、硫化物及硫酸鹽、氯化物等。見下表。氯化物等。見下表。項項 目目指指 標標類類類類類類云母（云母（%

47、)（質量計）（質量計）1.02.02.0輕物質（輕物質（%)（質量計）（質量計）1.01.01.0有機物（比色法）有機物（比色法）合格合格合格合格合格合格硫化物及硫酸鹽（硫化物及硫酸鹽（SO3質量質量計）計）0.50.50.5氯化物（氯離子質量計）氯化物（氯離子質量計）0.010.020.06l4.堿集料反應堿集料反應（AAR，alkali-aggregate reaction ） l 堿骨料反應是混凝土原材料中的水泥、外加劑、混合材堿骨料反應是混凝土原材料中的水泥、外加劑、混合材料和水中的堿料和水中的堿(Na2O或或K2O)與骨料中的活性成分反應，在混與骨料中的活性成分反應，在混凝土澆筑成型

48、后若干年凝土澆筑成型后若干年(數(shù)年至二、三十年數(shù)年至二、三十年)逐漸反應，反應逐漸反應，反應生成物吸水膨脹生成物吸水膨脹,使混凝土產生內部應力，膨脹開裂、導致使混凝土產生內部應力，膨脹開裂、導致混凝土失去設計性能?；炷潦ピO計性能。l 由于活性骨料經攪拌后大體上呈均勻分布。所以一旦發(fā)由于活性骨料經攪拌后大體上呈均勻分布。所以一旦發(fā)生堿骨料反應、混凝土內各部分均產生膨脹應力，將混凝土生堿骨料反應、混凝土內各部分均產生膨脹應力，將混凝土自身脹裂、發(fā)展嚴重的只能拆除，無法補救，因而被稱為混自身脹裂、發(fā)展嚴重的只能拆除，無法補救，因而被稱為混凝土的癌癥。凝土的癌癥。l 1940年美國加利尼亞州公路局

49、的斯坦敦，首先發(fā)現(xiàn)堿年美國加利尼亞州公路局的斯坦敦，首先發(fā)現(xiàn)堿骨料反應問題，引起全世界混凝土工程界的重視，這種反骨料反應問題，引起全世界混凝土工程界的重視，這種反應就是堿硅酸反應。應就是堿硅酸反應。l 堿硅酸反應是水泥中的堿與骨料中的活性氧化硅成分堿硅酸反應是水泥中的堿與骨料中的活性氧化硅成分反應產生堿硅酸鹽凝膠或稱堿硅凝膠，堿硅凝膠固體體積反應產生堿硅酸鹽凝膠或稱堿硅凝膠，堿硅凝膠固體體積大于反應前的體積，而且有強烈的吸水性，吸水后膨脹引大于反應前的體積，而且有強烈的吸水性，吸水后膨脹引起混凝土內部膨脹應力，而且堿硅凝膠吸水后進一步促進起混凝土內部膨脹應力，而且堿硅凝膠吸水后進一步促進堿骨料

50、反應的發(fā)展、使混凝土內部膨脹應力增大，堿骨料反應的發(fā)展、使混凝土內部膨脹應力增大， 導致導致混凝土開裂。發(fā)展嚴重的會使混凝土結構崩潰?；炷灵_裂。發(fā)展嚴重的會使混凝土結構崩潰。 l 能與堿發(fā)生反應的活性氧化硅礦物有蛋白能與堿發(fā)生反應的活性氧化硅礦物有蛋白石、玉石、玉 髓、鱗石英、方英石、火山玻璃及結髓、鱗石英、方英石、火山玻璃及結晶有缺欠的石英晶有缺欠的石英 以及微晶、以及微晶、 隱晶石英等，而隱晶石英等，而這些活性礦物廣泛存在于多種巖石中因而迄這些活性礦物廣泛存在于多種巖石中因而迄今為止世界各國發(fā)生的堿料反應絕大多數(shù)為堿今為止世界各國發(fā)生的堿料反應絕大多數(shù)為堿硅酸反應。硅酸反應。 5.顆粒級

51、配顆粒級配（1）顆粒級配是指不同粒徑顆粒搭配的比例情況。顆粒級配是指不同粒徑顆粒搭配的比例情況。（2）級配良好的砂，不同粒徑顆粒搭配比例適當，）級配良好的砂，不同粒徑顆粒搭配比例適當，其空隙率小，且總表面積小，可以節(jié)約水泥或其空隙率小，且總表面積小，可以節(jié)約水泥或改善混凝土拌合物的和易性。改善混凝土拌合物的和易性。（3）顆粒級配采用）顆粒級配采用篩分法篩分法確定，詳見實驗部分。確定，詳見實驗部分。（4）顆粒級配的指標）顆粒級配的指標 級配區(qū)級配區(qū) 按按600m篩的累計篩余率的大小，可分為篩的累計篩余率的大小，可分為1區(qū)、區(qū)、2區(qū)、區(qū)、3區(qū)共三個級配區(qū)。詳見下頁表。區(qū)共三個級配區(qū)。詳見下頁表。

52、級配合格判定級配合格判定 砂的實際級配全部在任一級配區(qū)規(guī)定砂的實際級配全部在任一級配區(qū)規(guī)定范圍內；除范圍內；除4.75mm和和600m篩檔外，可以略有超出，篩檔外，可以略有超出，但超出總量應小于但超出總量應小于5。 方篩孔方篩孔累計篩余率，累計篩余率，1區(qū)區(qū)2區(qū)區(qū)3區(qū)區(qū)9.50mm4.75mm2.36mm1.18mm600m300m150m010035565358571958010090010025050107041927010090010015025040168555100901）砂的實際顆粒級配與表中所列數(shù)字相比，除）砂的實際顆粒級配與表中所列數(shù)字相比，除4.75mm和和600m篩篩檔外，

53、可以略有超出，但超出總量應小于檔外，可以略有超出，但超出總量應小于5。2）1區(qū)人工砂中區(qū)人工砂中150m篩孔的累計篩余可以放寬到篩孔的累計篩余可以放寬到10085，2區(qū)人區(qū)人工砂中工砂中150m篩孔的累計篩余可以放寬到篩孔的累計篩余可以放寬到10080，3區(qū)人工砂區(qū)人工砂中中150m篩孔的累計篩余可以放寬到篩孔的累計篩余可以放寬到10075。砂的顆粒級配區(qū)砂的顆粒級配區(qū)砂總量砂總量500g篩底篩底（0.075mm )（5）級配的選擇）級配的選擇 宜優(yōu)先選擇級配在宜優(yōu)先選擇級配在2區(qū)的砂；當采用區(qū)的砂；當采用1區(qū)砂時，應適區(qū)砂時，應適當提高砂率；當采用當提高砂率；當采用3區(qū)砂時，應適當減小砂率。

54、區(qū)砂時，應適當減小砂率。6.規(guī)格規(guī)格 砂按細度模數(shù)大小分為粗砂、中砂、細砂：粗砂砂按細度模數(shù)大小分為粗砂、中砂、細砂：粗砂 Mx =3.73.1；中砂；中砂 Mx =3.02.3；細砂；細砂 Mx =2.21.6。 細度模數(shù)按下式計算：細度模數(shù)按下式計算：式中：式中：Mx細度模數(shù)；細度模數(shù)； A1、A2、A3、A4、A5、A6分別為分別為4.75mm、2.36mm、1.18mm、600m、300m、150m篩的累篩的累計篩余百分率，。計篩余百分率，。1165432x1005)AAAAAAAM（l定義定義l 是指砂在氣候、環(huán)境或其它物理因素作是指砂在氣候、環(huán)境或其它物理因素作用下抵抗破裂的能力。

55、用下抵抗破裂的能力。l 按標準規(guī)定，用硫酸鈉溶液檢驗，砂樣按標準規(guī)定，用硫酸鈉溶液檢驗，砂樣經經5 5次循環(huán)后其質量損失應符合書中表次循環(huán)后其質量損失應符合書中表5.65.6的的規(guī)定規(guī)定. .l定義定義 粒徑大于粒徑大于4.75mm的骨料稱為粗骨料。的骨料稱為粗骨料。l分類分類 按產源分：卵石和碎石按產源分：卵石和碎石 按技術要求分：按技術要求分： 類類 宜用于強度等級大于宜用于強度等級大于C60的混凝土；的混凝土； 類類 用于強度等級為用于強度等級為C30C60及抗凍、抗?jié)B或及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；其他要求的混凝土； 類類 宜用于強度等級小于宜用于強度等級小于C30的混凝土和建筑的混

56、凝土和建筑砂漿。砂漿。1.表觀密度、堆積密度及空隙率表觀密度、堆積密度及空隙率 表觀密度表觀密度g 2500kg/m3； 松散堆積密度松散堆積密度go 1350kg/m3； 空隙率空隙率P47%。2.含泥量、泥塊含量及石粉含量含泥量、泥塊含量及石粉含量 含泥量是指粒徑小于含泥量是指粒徑小于0.075mm的顆粒含量；的顆粒含量； 泥塊含量是指卵石、碎石中粒徑大于泥塊含量是指卵石、碎石中粒徑大于4.75mm經水洗手捏后小于經水洗手捏后小于2.36mm的顆粒含的顆粒含量。具體指標見表。量。具體指標見表。3.針片狀顆粒含量針片狀顆粒含量 針狀顆粒是指顆粒長度大于該顆粒所屬粒級針狀顆粒是指顆粒長度大于該

57、顆粒所屬粒級的平均粒徑的平均粒徑2.4倍者；倍者； 片狀顆粒是指顆粒厚度小于平均粒徑片狀顆粒是指顆粒厚度小于平均粒徑0.4倍者。倍者。 針片狀顆粒不僅本身容易折斷，而且會增加針片狀顆粒不僅本身容易折斷，而且會增加骨料的空隙率，使拌合物和易性變差，強度骨料的空隙率，使拌合物和易性變差，強度降低。見表。降低。見表。項項 目目指指 標標類類類類類類含泥量（質量計，含泥量（質量計，%）0.51.02.0泥塊含量（質量計，泥塊含量（質量計，%）0.20.50.7碎石、卵石含泥量和泥塊含量碎石、卵石含泥量和泥塊含量項項 目目指指 標標類類類類類類針、片狀顆粒（針、片狀顆粒（%）（質量計）（質量計）5152

58、5碎石、卵石針片狀顆粒含量碎石、卵石針片狀顆粒含量4.4.有害物質含量有害物質含量 卵石、碎石中不應混有草根、樹葉、樹枝、塑料、卵石、碎石中不應混有草根、樹葉、樹枝、塑料、煤塊和爐渣等雜物。見下表。煤塊和爐渣等雜物。見下表。項項 目目指指 標標類類類類類類有機物有機物合格合格合格合格合格合格硫化物及硫酸鹽（硫化物及硫酸鹽（%） （SO3質量質量計）計）0.51.01.05.強度強度采用巖石抗壓強度和壓碎指標兩種檢驗：采用巖石抗壓強度和壓碎指標兩種檢驗： 巖石抗壓強度是將母巖制成巖石抗壓強度是將母巖制成50mm50mm50mm立立方體試件，在水飽和狀態(tài)下測定其極限抗壓強度值。方體試件，在水飽和狀

59、態(tài)下測定其極限抗壓強度值。 壓碎指標壓碎指標是將一定質量風干狀態(tài)下是將一定質量風干狀態(tài)下10.020.0mm的顆的顆粒裝入標準圓筒內，在壓力機上按粒裝入標準圓筒內，在壓力機上按1kN/s速度均勻加速度均勻加荷至荷至200kN并穩(wěn)定，卸荷后用并穩(wěn)定，卸荷后用2.5mm的篩篩除被壓碎的篩篩除被壓碎的細粉，稱出篩余量。按下式計算：的細粉，稱出篩余量。按下式計算： 式中：式中：Qc壓碎指標值壓碎指標值 ； G1試樣的質量試樣的質量 ，g； G2壓碎后的篩余量，壓碎后的篩余量，g。%100121cGGGQ6.顆粒級配顆粒級配為減少空隙率，改善混凝土拌合物和易性及提高混為減少空隙率，改善混凝土拌合物和易性

60、及提高混凝土的強度，粗骨料也要求有良好的顆粒級配。凝土的強度，粗骨料也要求有良好的顆粒級配。粗骨料的顆粒級配有連續(xù)級配與間斷級配兩種。粗骨料的顆粒級配有連續(xù)級配與間斷級配兩種。 連續(xù)級配是石子由小到大連續(xù)分級；連續(xù)級配是石子由小到大連續(xù)分級； 間斷級配是指用小顆粒的粒級直接和大顆粒的粒間斷級配是指用小顆粒的粒級直接和大顆粒的粒級相配，中間為不連續(xù)的級配，由于易產生離析，級相配，中間為不連續(xù)的級配，由于易產生離析，應用較少。應用較少。項項 目目指指 標標類類類類類類碎石壓碎指標（碎石壓碎指標（%）102030卵石壓碎指標（卵石壓碎指標（%）121616碎石、卵石的壓碎指標碎石、卵石的壓碎指標7.