主題報告-06樊粵明教授

工業(yè)化生產高品質粗細骨料的要求與建議樊粵明、吳笑梅華南理工大學材料學院2015.12.08南京主要內容混凝土用高品質粗細骨料的要求國內外混凝土粗細骨料的標準國內粗細骨料的工業(yè)化生產現狀對工業(yè)化生產高品質粗細骨料的幾點建議一二三四一、混凝土用高品質粗細骨料的要求

要實現混凝土的綠色化（用較少的膠凝材料、較少的用水量配制工作性能、力學性能、耐久性能滿足現代建筑施工要求的混凝土），粗細骨料應滿足以下要求：顆粒大小合適，級配連續(xù)、合理。堆積密實度大，空隙率小。針片狀顆粒少，粒形接近球形，比表面積小，自然堆積角小。堅固性好，本征強度，壓碎指標滿足配制混凝土的要求，有害物質少。

如何滿足上述要求，可從中日美三國的粗細骨料標準來認識2.1國內外混凝土粗骨料的標準2.1.1混凝土粗骨料的級配標準二、國內外混凝土粗細骨料的標準

美國標準篩型號石尺寸通過率%日本標準石粒徑通過率%篩孔尺寸mm連續(xù)粒級單粒粒級中國標準篩孔尺寸mm通過百分率%三國混凝土用5-25mm石的級配標準粗骨料的級配要求（過篩量%）：4.75mm：5%9.5mm：30%16mm：（555）%注：括號內的數字為中值

2.1.2緊密堆積的評價方法

（a）孔隙率法（b）堆積最大容重法2.1.3粒形好壞的評價方法

（a）直觀法

（b）自然堆積角對比法（自然堆積角大小是級配與粒形的綜合反映）2.1.4本征強度與壓碎指標要求1、美國標準2、日本標準石子的最大微粒含量為3.0%，密實率大于58%的石子可放寬到5%。微粒含量允許偏差，在規(guī)定值附近允許偏差：石子為1.0%。泥是指粒徑小于75um的顆粒2.1.5混凝土粗骨料有害組分的標準3、中國標準粗骨料有害組分的要求中國和美國標準對于含泥量要求比較嚴格（1.0%），日本標準較寬松（3.0%）。美國標準對煤和褐煤含量、燧石含量有所要求。中國標準在有機物、硫化物含量方面有所要求。篩孔尺寸mm通過百分率%2.2國內外混凝土細骨料的標準

2.2.1混凝土細骨料的級配標準

三國混凝土用砂的級配要求注：中國標準為中國國標里關于天然砂Ⅱ區(qū)的規(guī)定。細骨料級配要求（過篩量%）：0.075mm：1.5%0.3mm：（202.5）%0.6mm：（43.71.2）%4.75mm：（97.5

2.5）%2.2.2混凝土細骨料有害物質的標準1、美國標準2、日本標準砂的最大微粒含量為9.0%。微粒含量允許偏差，在規(guī)定值附近允許偏差：砂為2.0%。3、中國標準泥是指粒徑小于75um的顆粒細骨料有害組分的要求<75um的顆粒含量：中國與美國要求較嚴格（<3%），日本要求較寬泛（<9%）其他：美國標準里對含煤量有所要求，值得借鑒。中國在云母、輕物質、有機物、硫化物、氯化物、貝殼等方面規(guī)定的較詳細。以上講述三個國家粗細骨料的標準，其主要目的是闡明高品質粗細骨料是有明確的品質指標，工業(yè)化生產高品質粗細骨料必須以此為要求！三、國內粗細骨料的工業(yè)化生產現狀碎石：規(guī)格劃分多樣化：5~16mm，16~25mm，5~10mm，10~25mm，10~31.5mm，20~40mm各種規(guī)格所占比例差異較大

10~25mm：60%~80%5~10mm：20%~45%大量試驗證明：

混凝土用5~25mm的級配碎石時，當5~10mm顆粒含量在20%~25%時可達到較低的堆積空隙率（標準中值為30%），目前碎石生產工藝線，普遍存在5~10mm的石子比例偏多的情況。造成骨料級配不合理。

泵送砼：瓜米石和10~25mm的石頭進行搭配水下樁砼：瓜米石和10-20mm石進行搭配注：縱坐標為松散堆積空隙率用花崗巖碎石做的二級配試驗結果——空隙率隨著瓜米石摻量的變化關系圖直卸砼：瓜米石和10~31.5mm的石頭進行搭配現狀粗骨料分級隨意，沒有按客戶要求進行分級。由于生產線破碎產品的各粒級規(guī)格所占比例與標準要求差異較大，若按生產產品實際比例搭配，粗骨料空隙率大。若按緊密堆積原則搭配，部分規(guī)格產品無法消化。忽視有害組分的影響，含泥量大、石粉多，沒有相應的處理設備。粗骨料粒形差異大。機制砂：不同方式生產的砂級配差異序號天然砂1#機制砂2#機制砂3#機制砂方孔篩尺寸(mm)分篩余%累計篩余%分篩余%累計篩余%分篩余%累計篩余%分篩余%累計篩余%4.753.4430000002.369.3213778.88.87.17.11.1811.422428.835.85058.819.826.90.616.164021.25722.28126.953.80.342.048219.476.4139428.482.20.1516.06989.6863.497.412.394.5盤底1.3299.813.499.4299.45.51000.3mm篩下含量17.40%23.00%5.40%17.8%細度模數2.52.63.42.65自然堆積角/。30.6538.6634.08這種天然砂的模數及級配是較為理想；1#砂雖模數理想，但顆粒分布與天然砂差異較大；2#砂，模數大，0.30篩下物過少，僅6%。3#砂模數與級配均較理想。

由上可見，要按混凝土合理級配來制造好的人工砂使其級配接近于天然砂狀況，則要用多工序的方法才行。

與優(yōu)質天然砂相比：模數合適（2.6左右）的樣品，0.15mm以下的顆粒含量過多，如1#樣。0.15mm以下的顆粒含量少的樣品，模數又偏大（3.4），0.3mm以下的顆粒含量偏少，自然堆積角偏大，如2#樣。模數、級配、細粉（0.15mm以下）含量均較好的樣品，投資大，電耗高（12度/噸），磨損消耗大，自然堆積角與天然砂相近，如3#樣。四、工業(yè)化生產高品質粗細骨料的幾點建議1、粗細骨料的品質以國標及混凝土的需求來評價，建議建造工業(yè)化生產線時應考慮以下因素：a）礦山石頭的本征強度，堅固性，有害物質，其石粉的外加劑相容性；b）粗骨料的粒形，顆粒分布的連續(xù)性；c）細骨料的顆粒分布盡可能滿足國家標準中砂二區(qū)中值的級配；砂的自然堆積角越小越好；0.075mm以下的顆粒含量少于5%。2、粗細骨料產品的分類要按國家相關標準/當地資源情況/混凝土生產單位的使用習慣來確定，如：碎石分5~10mm,10~25mm,10~31.5mm,20~40mm.砂的細度模數分為1.8~2.2（作為細砂搭配使用或砂漿用砂），2.4~3.0（大部分混凝土用砂），3.0以上（作為粗砂校正當地細砂資源使用）3、各種規(guī)格砂、石的比例基本符合市場的需求，避免某些品種過多（如5~10mm），造成生產與使用的矛盾。最優(yōu)的工藝方案是能在生產中做到各種規(guī)格產品的比例可根據市