原材料基础知识

预拌混凝土预拌混凝土 一 一 用于预拌混凝土的骨料用于预拌混凝土的骨料 混凝土中的骨料分为粗骨料和细骨料两种 细骨料 粒径为 0 15 4 75mm 粗骨料 粒径 4 75mm 通常细 粗骨料的总体积占砼总体积的 70 80 骨料性能要求 有害杂质含量少 具有良好的颗粒形状 适宜的颗粒级配和 细度 表面粗糙 与水泥粘结牢固 性能稳定 坚固耐久 一 细骨料 砂 1 种类及特性 河砂 洁净 质地坚硬 为配制混凝土的理想材料 海砂 质地坚硬 但夹有贝壳碎片及可溶性盐类 山砂 含有粘土及有机杂质 坚固性差 人工砂 富有棱角 比较洁净 但细粉 片状颗较多 成本高 2 砼用砂质量要求 一般要求 质地坚实 清洁 有害杂质含量少 含泥量 石粉含量和泥块含量 天然砂含泥量和泥块含量及人工砂石粉含量和泥块含量应分别符合表 6 2 1 和表 6 2 2 的规定 表 2 1 天然砂含泥量和泥块含量 指 标 项 目 类 类 类 含泥量 按质量计 1 0 3 0 5 0 泥块含量 按质量计 0 1 0 2 0 表 2 2 人工砂石粉含量和泥块含量 指 标 项 目 类 类 类 亚甲蓝试MB 值含泥量 按质 3 0 5 0 7 0 量计 1 40 或 合格 泥块含量 按 质量计 0 1 0 2 0 含泥量 按质 量计 1 0 3 0 5 0 验 MB 值 1 40 或不合格 泥块含量 按 质量计 0 1 0 2 0 有害物质含量 砂中不应混有草根 树叶 树枝塑料等杂物 如含有云母 有机物及硫酸盐 等 其含量应符合表 6 2 3 的规定 表 2 3 砂中有害物质含量 指 标 项 目 类 类 类 云母 按质量计 1 02 02 0 轻物质 按质量计 1 01 01 0 有机物 比色法 合格合格合格 硫化物及硫酸盐 按 SO3 质量计 0 50 50 5 氯化物 以氯离子 质量计 0 010 020 06 有害物质产生危害的原因 泥块阻碍水泥浆与砂粒结合 使强度降低 含泥量过大 会增加混凝土用水 量 从而增大混凝土收缩 云母表面光滑 为层状 片状物质 与水泥浆粘结力差 易风化 影响混凝 土强度及耐久性 泥块阻碍水泥浆与砂粒结合 使强度降低 硫化物及硫酸盐 对水泥起腐蚀作用 降低混凝土的耐久性 有机质可腐蚀水泥 影响水泥的水化和硬化 氯盐会腐蚀钢筋 3 砂的粗细程度及颗粒级配 砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒 混合在一起后的总体砂的粗细程度 通 常分为粗砂 中砂 细砂等几种 在相同砂用量条件峡 粗砂的总表面积比细 砂小 则所需要包裹砂粒表面的水泥浆少 因此 用粗砂配制混凝土比用细砂 所用水泥量要省 砂的颗粒级配是指不同粒径砂颗粒的分布情况 在混凝土中砂粒之间的空隙 是由水泥浆所填充 为节省水泥和提高混凝土的强度 就应尽量减少砂粒之间 的空隙 要减少砂粒之间的空隙 就必须有大小不同的颗粒合理搭配 砂的粗细程度及颗粒级配 常用筛分析的方法进行测定 砂的粗细程度用细度 模数表示 颗粒级配用级配区表示 筛分析 用一套方孔孔径为 9 50mm 4 75mm 2 36mm 1 18mm 0 6mm 0 3mm 0 15mm 的七个标准筛 将 500g 干砂试样由粗到细依次过筛 然后称量余留在各筛上的砂量 并计算出各 筛上的分计筛余百分率 各筛上的筛余量占砂子总量的百分率 a1 a2 a3 a4 a5 a6 及累计筛余百分率 各筛和比该筛粗的所有分计筛余百 分率之和 A1 A2 A3 A4 A5 A6计算而得 即 Ai a1 a2 ai 如 对于 2 36mm 孔径 其分计筛余百分率为 a2 累计筛余百分率为 a1 a2 其中 a1 m1 500 a2 m2 500 a3 m3 500 以此类推 m1 m2 m3等分别为对应 各筛的筛余量 分计筛余百分率与累计筛余百分率的关系见表 6 2 4 表 2 4 分计筛余百分率与累计筛余百分率的关系 筛孔尺寸 分计筛余 累计筛余 4 75 a1 A1 a1 2 36 a2 A2 a1 a2 1 18 a3 A3 a1 a2 a3 0 6 a4 A4 a1 a2 a3 a4 0 3 a5 A5 a1 a2 a3 a4 a5 0 15 a6 A6 a1 a2 a3 a4 a5 a6 其中 0 6mm 为控制粒径 它使任一砂样只能处于某一级配区内 不会同时 属于两个级配区 砂的粗细程度 Coarseness 砂的粗细程度用细度模数 Fineness Modulus Mx 表示 细度模数 Mx 通过累计筛余百分率 Cumulative percentage retained 计算而得 按 Mx 将砂分为 粗砂 Mx 3 7 3 1 中砂 Mx 3 0 2 3 细砂 Mx 2 2 1 6 特细砂 Mx 1 5 0 7 普通砼用砂得细度模数 Mx 3 7 1 6 砂的颗粒级配 Gradation 砂的颗粒级配 骨料各级粒径颗粒的分布情况 以级配区或筛分曲线判定砂 级配的合格性 a 级配区 砂按 0 6mm 孔径筛的累计筛余百分率 划分成三个级配区即 区 区 区 如表 6 2 5 普通砼用砂的颗粒级配应处于任何一个区内 否则不合格 表 2 5 砂的颗粒级配区 级配区 累计筛余 方孔筛径 区 区 区 9 50mm000 4 75mm10 010 010 0 2 36mm35 525 015 0 1 18mm65 3550 1025 0 0 6mm85 7170 4140 16 0 3mm95 8092 7085 55 0 15mm100 90100 90100 90 4 砂的选用原则 一般配制砼时 宜优先选用 区砂 若选用 区砂 应该适当提高砂率 保证水泥用量 若选用 区砂 应该适当降低砂率 保证强度 若某一地区砂料过细 可采用人工级配 二 粗骨料 粗骨料为粒径 4 75mm 的岩石颗粒 分为卵石和碎石两类 卵石 砾石 包括河卵石 海卵石和山卵石等 其中河卵石应用较多 碎石 大多由天然岩石径破碎筛分而成 碎石和卵石按技术要求分为 类 类 类三种类别 类宜用于强度等级大于 C60 的混凝土 类宜用于强度等级为 C30 C60 及抗冻 抗渗或其它要求的混凝土 类宜用于强度等级小于 C30 的 混凝土 1 质量及技术要求 a 含泥量及泥块含量 其含量应分别符合表 1 规定 b 有害物质含量 其含量应分别符合表 2 规定 表 1 卵石 碎石含泥量和泥块含量 指标 项目 类 类 类 含泥量 按质量 计 0 5 1 0 1 5 泥块含量 按质 量计 0 0 5 0 7 表 2 卵石 碎石中有害物质含量 指标 项目 类 类 类 有机物合格合格合格 硫化物及硫酸盐 按 SO3质量计 0 51 01 0 2 强度 碎石强度采用岩石立方体抗压强度和碎石的压碎指标两种方法检验 岩石立方体抗压强度检验 是将碎石的母岩制成直径余高均为 50mm 的圆柱 体或边长为 50mm 的立方体 在水饱和状态峡 测定其极限抗压强度值 一般要 求碎石母岩岩石的抗压强度不小于混凝土抗压强度的 1 5 倍 还要考虑母岩的 风化程度 压碎指标 Aggregate crusing value 是指将一定质量气干状态的 9 0 9 5mm 的石子 按一定的方法装入压碎指标值测定仪 内径 152mm 的圆筒 内 上面加压头后放在试验机上 在 3 5min 内均匀加荷到 200KN 卸荷后称 取试样质量 G0 再用孔径为 2 36mm 的筛进行筛分 称取试样的筛余量 G1 压碎指标 Qc 如下计算 3 颗粒形状及表面特征 粗骨料比较理想的颗粒形状为三维长度相等或相近的立方体或球形颗粒而三 维长度相差较大的针 片状颗粒粒形较差 颗粒长度大于平均粒径 2 4 倍为针 状颗粒 颗粒厚度小于平均粒径 0 4 倍的为片状颗粒 平均粒径为一个粒级的 骨料其上 下限粒径的算术平均值 骨料表面的粗糙程度及孔隙特征影响混凝土的强度 卵石 光滑少棱角 孔隙率及总表面积小 工作性好 水泥用量少 但粘结 力差 强度低 碎石 多棱角 孔隙率及总表面积大 工作性差 水泥用量多 但粘结力强 强度高 在相同条件下 碎石混凝土比卵石混凝土的强度约高 10 左右 4 最大粒径和颗粒级配 最大粒径 粗骨料公称粒级的上限称该粒级的最大粒径 最大粒径的选用原则 质量相同的石子 粒径越大 总表面积越小 越节约 水泥 故尽量选用大粒径石子 同时应综合考虑以下 几点 a 结构上考虑 建筑构件的截面尺寸及配筋疏密 钢筋砼 粗骨料最大粒径 1 4 结构截面最小尺寸且人工拌和时 S 且搅拌时间长 则 S 大 五 改善新拌混凝土和易性的措施 1 调节混凝土的材料组成 采用合理砂率 并尽可能使用较低的砂率