不能忽視對混凝土骨料質(zhì)量的控制

骨料是混凝土體系中占量最大的原材料，一直被認為起到填充、骨架作用，減少漿體的不穩(wěn)定性，提高混凝土的穩(wěn)定性。骨料來源豐富，價格低于膠凝材料，一直被認為是填充料，使得很多人形成“重膠材、輕骨料”的思想。在這一思想的支配下，普遍認為只要控制好膠材質(zhì)量，甚至認為控制好水泥質(zhì)量，就能做好混凝土，進而忽視對骨料性能的控制，造成混凝土質(zhì)量波動大。骨料按形成原因可以分為天然骨料和人工骨料，天然骨料主要是河砂、河卵（礫）石，此外還有山砂、山礫石及戈壁砂石和海砂、海礫石等；人工骨料主要是巖石經(jīng)機械破碎而成的碎石、人工砂，此外還有工業(yè)廢料破碎而成的再生骨料，以及人工焙燒而成的陶粒等。骨料按照粒徑大小可以分為粗骨料和細骨料，粒徑4.7mm以下的為細骨料，即砂子；粒徑4.75mm以上的為粗骨料，即石子。為規(guī)范混凝土骨料的技術(shù)指標要求，國家相關(guān)部門制定了相關(guān)技術(shù)規(guī)范。一般認為，達到規(guī)范和標準規(guī)定的技術(shù)指標，通常很容易配制成滿足質(zhì)量要求的混凝土。但需要明確的是，規(guī)范和標準規(guī)定的有些指標并不對混凝土質(zhì)量起決定作用，換句話說，骨料的某些技術(shù)指標不滿足規(guī)范和標準要求，也能配制出滿足要求的混凝土。如骨料的級配、空隙率、針片狀含量、細度模數(shù)等，僅對混凝土的水泥（膠凝材料）用量有影響，對混凝土的經(jīng)濟性影響大些。有些指標雖然影響混凝土質(zhì)量，如軟弱顆粒含量、壓碎指標、云母含量等，但可以根據(jù)不同強度等級區(qū)別使用，即質(zhì)量要求高的混凝土不能采用，質(zhì)量要求低的混凝土可能可以采用，這最終要通過混凝土試驗來確定。而有害成分如含泥量、有機物含量、硫化物含量、含鹽量超過規(guī)定的骨料，應(yīng)嚴格控制，未經(jīng)處理不能用于混凝土中?；炷劣霉橇蠎?yīng)首先根據(jù)混凝土技術(shù)指標進行選擇，選擇可以滿足混凝土質(zhì)量的骨料，其次要考慮就地（或就近）取材，盡量降低成本。為保證混凝土質(zhì)量要求，一般要求骨料：（1）質(zhì)地堅硬，壓碎值較低，強度應(yīng)大于混凝土1.5～2倍；（2）化學性能穩(wěn)定，不應(yīng)在混凝土中不起不良的化學作用；（3）控制含泥量及其他有害物質(zhì)含量，減少對混凝土的不利影響；（4）粒形良好，級配優(yōu)良、空隙率低。（1）細度模數(shù)與混凝土工作性砂子細度模數(shù)是反映細骨料粗細的技術(shù)指標，不能反映細骨料的級配。一般來說，砂子細度模數(shù)變小，骨料的細顆粒增多，總表面積增大，包裹砂子表面后剩下起潤滑作用的漿體減少，混凝土坍落度降低。砂子細度模數(shù)增加，細顆粒減少，混凝土拌合物保水性差、易泌水、離析，粘聚性差，拌合物顯得粗糙。相反，細度模數(shù)降低，混凝土保水性性好，幾乎不泌水，和易性好，也不易離析，但在配合比和其他原材料不變時，用水量會增加。另外，坍落度增大，用水量增大，砂漿體積隨之略有增大，粗骨料用量則略有減小；坍落度減小，砂漿體積隨之略有減小，粗骨料用量將略有增大。當粗骨料種類、最大粒徑、級配和砂子粗細及坍落度要求確定后，實踐結(jié)果表明，粗骨料實體積變化很小，除個別外，不超過3%，大多不超過1.5%。（2）細度模數(shù)與混凝土配合比調(diào)整混凝土生產(chǎn)過程中，砂細度模數(shù)明顯降低時，混凝土坍落度降低，甚至難以施工。相反，砂細度模數(shù)突然增加時，混凝土坍落度將增大，但易泌水、離析，甚至不能搗實（砂漿不足）。究其原因是，砂變粗時，粗顆粒含量增多，填充粗骨料空隙時，較大顆粒的砂“擠開”粗骨料間的空隙使粗骨料空隙率增加，需要較多的砂漿填充，漿體不足時，混凝土顯得干澀，且保水性差。與之相反，細砂的顆粒小，更易填充粗骨料的空隙，且“擠開”現(xiàn)象降低，即用較少的砂，砂漿就能填滿粗骨料的空隙。故砂的粗細發(fā)生變化時，對混凝土配合比的砂率及漿體用量有很大的影響，生產(chǎn)實踐中應(yīng)注意根據(jù)砂的變化調(diào)整砂率和漿體量，但應(yīng)注意保持水膠比不變。（3）細度模數(shù)與混凝土強度混凝土生產(chǎn)過程中，砂突然變細時，混凝土坍落度變小，操作人員往往會單一增加用水量保持預定的混凝土坍落度。用水量的增加直接改變原有水膠比，降低混凝土強度。這可能也是使很多人產(chǎn)生細砂混凝土強度低于粗砂混凝土強度錯覺的原因之一，實際上，只要保持水灰比不變，和有一定的流動度（即有足夠的水泥漿填充砂子空隙和包裹砂子表面）砂子粗細就不會影響混凝土強度。（4）骨料的空隙率與混凝土性能骨料的空隙率的大小主要影響混凝土中的骨料和漿體積的大小，骨料空隙率越小，混凝土中骨料體積越大，漿體積越小，混凝土的成本就越低。反之，骨料空隙率越高，混凝土成本也就越高。所以，確定混凝土成分配合時，應(yīng)盡量降低骨料的空隙率。一般來說，粗骨料粒徑越大，骨料空隙率越小，表面積也越??；相反，則骨料空隙率越大，表面積也越大。粗骨料粒徑越大，級配連續(xù)，空隙率低，其表面積也越小，混凝土中填充骨料空隙和包裹骨料表面積的砂漿體積也越少，于是砂用量（砂率）越小，越有利于提高混凝土的體積穩(wěn)定性，防止裂縫。（5）粗骨料級配對混凝