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水工混凝土中粗细骨料检测及性能影响分析

发布于：2022-10-12 14:07:12 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

0引言

骨料是制备混凝土不可或缺的材料之一，占混凝土的总体积比3/4以上。通常情况下，砂石骨料的质量很大程度上决定了混凝土的性能。为确保混凝土的质量符合相关要求，需积极开展试验室检测工作，合理选用质量达标的砂石骨料，借助不同的检测方式，检测材料质量，深入掌握各项性能，为混凝土配合比设计提供一定的参考。

1细骨料检测和影响

1.1质量与相关评定标准要求

在检测砂的含泥量、石粉含量、级配粗细程度等指标的过程中，通常会将有关技术指标要求当作借鉴和依据，参考工程设计方面的规定，合理检测砂石材料的质量，再采用科学的形式开展试验。当试验结束后，应该准确记录并整理相关数据信息，做好材料等级的评定工作。相应的评定标准则需要参考有关建筑碎石与卵石的应用要求，科学划分成不同的种类，具体而言：I类，首选C60以上强度的混凝土；II类，首选强度处于C30～ C60范围内，拥有良好抗渗与抗冻性能的混凝土；III类，首选强度等级低于C30的砂浆和混凝土。

砂的质量须达到如下要求：（1）确保砂的颗粒级配均可以达到有关规定；（2）要求石粉、泥块与材料的含泥量均达到相关规定；（3）相关有害物质的含量应符合有关规定；（4）材料的堆积密度、孔隙率等应该达到相关规定；（5）坚固性与吸水率等应达到相关规定。

试验技术指标的设定应符合我国相关规定。进行实验检测时，砂的粗细程度、颗粒级配测定工作非常关键。针对现场检测来说，正式应用混凝土材料前，有关工作人员应该科学检测砂的含泥量、含水量等，然后结合最后的试验结果，不断改进混凝土的配比，以有效保障其质量。

1.2细骨料对混凝土性能的影响

1.2.1砂级配影响混凝土拌合物稠度

合理改进砂的级配，可以降低拌合物的用水量，提高混凝土的密实度，体现出其良好的流动性与均匀性优势，有助于节约水泥用量。因此，开展砂的检测工作，需重视颗粒级配的检测。

1.2.2细骨料含泥量影响混凝土的强度与耐久性

如果泥包裹到细骨料的表面，将会影响到骨料和水泥之间的粘结性，降低混凝土的强度与耐久性。如果泥处于松散状态，由于其颗粒较细、表面积变大，就会提升混凝土的用水量。由于混凝土体积缺乏稳定性，干燥的情况下会出现收缩的现象，造成混凝土干湿体积变化较大。一旦砂的含泥量超出相应标准，必然会给混凝土强度、干缩、徐变等各项性能造成不良影响。

1.2.3砂坚固性对混凝土性能的影响

在检验砂坚固性能时，其处于不断变化的环境当中，细骨料拥有抵抗破裂方面的能力。如果砂的坚固性很差，必将降低混凝土的强度、耐久性。

1.2.4细骨料堆积密度对混凝土性能的影响

如果砂的堆积密度较大，表明颗粒之间非常密实，能够配制出质量合格的混凝土。当砂松散堆积并且振实密度和松堆密度很大时，应该用胶凝材料填充并减少空隙，以达到增加强度的目的。

1.2.5细骨料饱和面干吸水率对混凝土性能的影响

在评价砂颗粒致密度、含孔状态参数的过程中，需要参考其饱和面干吸水率指标。当砂的吸水率很大时，骨料的密度会减小，强度也随之下降，无法增强骨料界面、水泥石的粘结强度，也使得混凝土的抗冻性、化学稳定性下降。所以，要求砂料的吸水率<2.5%。尤其在配制抗冲击混凝土与抗冻混凝土时，应尽量降低砂子的吸水率。

2粗骨料的检测和影响

2.1质量与相关评定标准要求

选用粗骨料时，应该确保相应技术性能达到施工标准，在实验过程中，需要借助筛分的方法，明确粗骨料的级配与粒径情况，依靠试验对比，科学评定其级配与最大粒径。粗骨料性能指标的规定：（1）颗粒的级配与最大粒径；（2）相应的含泥量、泥块含量等；（3）针片状颗粒的含量；（4）有害物质的含量；（5）相应抗压强度与压碎指标。

2.2粗骨料级配实验分析

合理选用粗骨料，能增强混凝土的强度，节省水泥材料。具体实施实验工作时，明确材料具体的取样数量，参考相应的最大粒径试验要求。如果颗粒的粒径超过18mm，进行筛分的过程当中则可以借助手指拨动颗粒。

在评定结果的过程中，应该确保筛分的百分率可以达到粗骨料级配的相关规定，与此同时，最大的粒径应该达到施工方面的要求。处在同等级的碎石场中，生产出的材料拥有良好的稳定性，不会有较大波动。但对于不同的碎石场而言，在相关材料参数与要求方面，会呈现较大差异。假如由不同的石场供料，应要求相关工作人员细致检查卵碎石材料的含水量与相关级配参数，使卵碎石的技术性符合规范标准，保障工程质量。最后，在进行混凝土施工作业之前，工作人员要对施工现场存放的卵碎石进行检测，主要测试其级配与含水率，做好施工现场材料的质量控制工作。参考试验结果，对实际配合比情况加以调整和优化，以此获得性能优越的混凝土。

2.3粗骨料级配对混凝土性能的影响

一般来说，粗骨料的级配对混凝土性能有很大影响，具体如下。

2.3.1对混凝土的和易性、强度的影响

如果骨料的密度很小，那么在结构方面就会呈现出多孔与疏松的特点，吸水率与孔隙率也随之变大。当混凝土配置结束以后，相应的强度得以下降，与此同时，会给混凝土的抗磨性与抗渗性带来不利影响。

为避免因混凝土材料给施工质量带来的不良影响，可有效组织级配实验工作。在不一样的粒径、比重的情况下，明确材料级配的最大振实度，有效缩减骨料的孔隙，从而确保材料的质量达到相关规定。通常情况下，需要合理设计粗骨料的级配。一方面，可以增强混凝土材料的性能；另一方面，能够降低混凝土配置过程当中的水泥用量，达到降低成本的目的。

2.3.2粗骨料坚固性对混凝土耐久性的影响

为确保混凝土材料具备良好的耐久性，应该科学选用粗骨料。当石子被物理侵蚀时，针对崩解破裂的抵抗能力，在选用石子材料时，需要确保材料的耐久性。同时，混凝土的抗冻性也要达到相关规定要求，并且坚固性的损失率小于5%，假如混凝土材料没有达到抗冻方面的规定，则要求坚固性的损失率小于10%。

3砂石骨料性能对水工混凝土性能的影响

砂石骨料的各项性能指标将直接影响到水工混凝土的施工性能和使用性能。为确定砂石骨料级配适宜，需要采用不同比例、粒径的砂石进行组合，确保振实密度最大，粗骨料空隙最小。级配优秀的粗骨料可减少水泥用量，最终获得性能最佳的混凝土。骨料的主要技术性质包括：颗粒级配及粗细程度、颗粒形态和表面特征、强度、坚固性、含泥量、泥块含量、有害物质及碱骨料反应等。

砂石中常含有一些有害物质，如粘附在砂石表面的粘土、淤泥，会影响水泥与骨料的粘结，增加用水量，降低水工混凝土的强度、抗冻性和耐磨性，并增大水工混凝土的干缩（当含泥量为1％～ 5％时，混凝土的强度降低0 ～ 12％；当含泥量超过7％时，水工混凝土的强度降低达30％以上）。水工混凝土用砂不能过粗或过细，砂子的细度模量在2.6 ～ 2.7时最好。

当石子中的针片状含量超标时，骨料的空隙增加，不仅会使水工混凝土拌合物的和易性变差，而且会降低水工混凝土的强度，尤其增大高强度混凝土的影响。实践证实，针片状含量较大，对于混凝土抗折、抗拉性能等具有较强的影响效果。碎石因生产技术不同会有数量不等的石粉。这些石粉遇水后，包于骨料表面或分散在碎石中，影响碎石与水泥石的粘结力，提高减水剂和水的用量，降低混凝土的强度。

碎石的粒型均匀，针片状含量少，颗粒级配良好，可以提高骨料的堆实程度，降低空隙率，减少填充于这些空隙间的水泥砂浆用量，有效地降低混凝土的成本。如果碎石的颗粒级配不佳，为单粒级或不连续级配，所拌制的混凝土就容易离析，施工性能差，混凝土的强度、耐久性都会降低。

4水工混凝土砂石骨料检测的发展

目前虽然国内混凝土材料方面的研究文献数量较多，但是缺少单独对砂石骨料性能检测的研究工作。受到砂石骨料行业迅速发展的影响，加快性能的研发与检测速度势在必行。对于该领域来说，当前我国一些企业开展了探索工作，建立了更加专业的研究检测中心，组建出一支高水平、高素质的工作团队，配备了较为健全的砂石骨料性能检测设施，在检测中心，分别开展了砂石骨料理化性能、骨料对混凝土性能方面的影响、绿色环保材料等不同的研究工作。

5结语

综上所述，在开展水利工程施工建设管理的过程中，混凝土材料十分关键，砂石骨料在其中发挥了重要作用。为了达到既定的工程施工建设目标，应科学地检测砂石骨料，掌握其产生的影响，从而提升混凝土的质量。

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