《土木建筑工程材料》 课件4.5骨料

骨料粗骨料-石子细骨料：公称粒径0.15～4.75mm的岩石颗粒。粗骨料：公称粒径＞4.75mm的岩石颗粒。细骨料-砂1、细骨料天然砂：天然形成。机制砂：机械破碎，人工处理。再生细骨料：废弃混凝土等破碎后再利用。轻细骨料：密度小于1200kg/m3

1、细骨料1.1类别细骨料细骨料：公称粒径0.15～4.75mm的岩石颗粒。河砂湖砂山砂淡化海砂洁净、质地坚硬，为配制混凝土癿理想材料湖砂的含碱量较高含有粘土及有机杂质，坚固性差富有棱角，比较洁净，但细粉、片状颗粒较多，成本高江砂与河砂相识，颜色偏黄天然砂：是指自然生成的，经人工开采和筛分的粒径小于4.75mm的岩石颗粒。1、细骨料一般在当地天然砂源匮乏时，可采用人工砂。混合砂则是由机制砂和天然砂混合制成的。

机制砂：机制砂是由机械破碎、筛分制（zhi）成的粒径小于4.75mm的岩石、矿山尾矿或工业废渣颗粒。特点：其颗粒形状尖锐，棱角丰富，较洁净，但片状颗粒及细粉含量较多。机制砂

人工砂混合砂1、细骨料再生细骨料：微裂纹多，且吸水率较高，表观密度较低。轻细骨料：是指粒径小于4.75mm，堆积密度小于1200kg/m3的轻质骨料。膨胀珍珠岩轻砂自然煤矸石1、细骨料砂中有害物质含量、坚固性含泥量、泥块含量和石粉含量粗细程度与颗粒级配表观密度、堆积密度、空隙率、碱－骨（集）料反应1.2技术标准按技术要求分类

《建设用砂》GB/T14684-2022《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006《混凝土和砂浆用再生细骨料》GB/T25176-2010《轻集料及其试验方法第1部分：轻集料》GB17431.1-2010-TⅠ类：宜用于强度等级大于C60的混凝土Ⅱ类：宜用于强度等级C30～C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土Ⅲ类：宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆标准规范主要技术指标

1、细骨料（1）砂中有害物质含量、坚固性骨料中不应含有草根、树叶、树枝、塑料、煤块、炉渣等杂物

危害：延缓水泥的水化，降低混凝土的强度，尤其是早期强度。贝壳、云母、轻物质含量应符合规定

危害：降低混凝土的和易性、强度、耐久性。硫化物、硫酸盐、氯盐含量应符合规定

硫化物、硫酸盐危害：与水泥石中固态水化铝酸钙反应生成钙矾石，引起混凝土膨胀开裂。

Cl-危害：导致钢筋锈蚀，引起混凝土开裂。1、细骨料含泥量：骨料中粒径<0.075mm

颗粒的含量。泥块含量：原粒径>1.18mm，经水浸洗、手捏后<0.60mm颗粒的含量。石粉含量：指机制砂中化学成分与母岩相同、粒径<0.075mm的颗粒含量粘附在骨料表面影响水泥石与骨料之间的胶结泥块在混凝土中形成薄弱部分影响混凝土质量对混凝土的影响：（2）含泥量、泥块含量和石粉含量1、细骨料项

目指

标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类有害物质含量云母（质量分数）/％≤1.0≤2.0轻物质（质量分数）a/％≤1.0有机物（比色法）合格硫化物及硫酸盐（按SO3质量计）/％≤0.5氯化物（以氯离子质量计）/％≤0.01≤0.02≤0.06b贝壳（质量分数）c/％≤3.0≤5.0≤8.0坚固性指标采用硫酸钠溶液法进行试验，砂样经5次循环后的质量损失/％≤8≤10机制砂单级最大压碎指标/％≤20≤25≤30含泥量和泥块含量含泥量（质量分数）/%≤1.0≤3.0≤5.0泥块含量（质量分数）/%≤0.2≤1.0≤2.0a.天然砂中如含有浮石、火山渣等天然轻骨料时，经试验验证后，该指标可不做要求。b.对于钢筋混凝土用净化处理的海砂，其氯化物含量应小于或等于0.02%。c.该指标仅适用于净化处理的海砂，其他砂种不做要求。砂中有害物质含量、坚固性指标要求（GB/T14684-2022）1、细骨料项

目Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类有害物质含量云母含量（按质量计）/%＜2.0轻物质含量（按质量计）/%＜1.0有机物含量（比色法）合格硫化物及硫酸盐含量（按SO3质量计）/%＜2.0氯化物含量（以氯离子质量计）/%＜0.06坚固性单级最大压碎指标值/%＜20＜25＜30饱和硫酸钠溶液中质量损失/%＜8.0＜10.0＜12.0微粉含量和泥块含量微粉含量（按质量计）/%MB值＜1.40或合格＜5.0＜7.0＜10.0MB值≥1.4或不合格＜1.0＜3.0＜5.0泥块含量（按质量计）/%＜1.0＜2.0＜3.0再生细骨料中有害物质、坚固性及微粉泥块含量指标（GB/T25176-2010）1、细骨料项目名称技术指标含泥量/%≤3.0结构混凝土用轻集料≤2.0泥块含量/%≤1.0结构混凝土用轻集料≤0.5煮沸质量损失/%≤5.0烧失量/%≤5.0天然轻集料不作规定，用于无筋混凝土的煤渣允许≤18硫化物和硫酸盐含量(按SO3计)/%≤1.0用于无筋混凝土的白燃煤矸石允许含量≤1.5有机物含量不深于标准色；如深于标在色，按GB/T17431.2-2010中18.6.3的规定

操作，且试验结果不低于95%氯化物(以氯离子含量计)含量/%≤0.02放射性符合GB6566的规定轻骨料中有害物质含量指标（GB/T17431.1-2010）1、细骨料类别亚甲蓝值(MB)石粉含量(质量分数)/%I类MB≤0.5≤15.00.5<MB≤1.0≤10.01.0<MB≤1.4或快速试验合格≤5.0MB>1.4或快速试验不合格≤1.0aⅡ类MB≤1.0≤15.01.0<MB≤1.4或快速试验合格≤10.0MB>1.4或快速法不合格≤3.0aⅢ类MB≤1.4或快速试验合格≤15.0MB>1.4或快速法不合格≤5.0a注

：砂浆用砂的石粉含量不做限制。a.根据使用环境和用途，经试验验证，由供需双方协商确定，I类砂石粉含量可放宽至不大于3.0%，Ⅱ类砂石粉含量可放宽至不大于5.0%，Ⅲ类砂石粉含量可放宽至不大于7.0%。机制砂的石粉含量（GB/T14684-2022）1、细骨料级配–骨料中不同粒径的分布情况即骨料大小颗粒的搭配情况。级配良好的骨料应使其空隙率和总表面积均最小。(a)(b)(c)骨料颗粒级配粗细程度—骨料不同粒径的颗粒混在一起的平均粗细程度。相同重量的骨料，粒径小，总表面积大，所需水泥浆量大；粒径大，总表面积小，所需水泥浆量少。选择合适的骨料粗细程度能节约水泥。（3）粗细程度与颗粒级配1、细骨料筛分析方法：用公称粒径分别为（5.00、2.50、1.25、0.630、0.315、0.16）mm，相应的筛孔孔径分别为（4.75、2.36、1.18、0.600、0.300、0.150）mm的方孔标准筛，将500克干砂，由粗到细依次过筛。分计筛余百分率：各筛上的筛余量占砂样总重量的百分率a1、a2、a3、a4、a5、a6。累计筛余百分率：各筛与比该筛粗的所有分计筛余百分率之和A1、A2、A3、A4、A5、A6。1、细骨料累计筛余与分计筛余的关系筛孔尺寸（mm）

分计筛余（%）累计筛余（%）

52.51.250.630.3150.16a1a2a3a4a5a6

A1=a1A2=a1+a2A3=a1+a2+a3A4=a1+a2+a3+a4A5=a1+a2+a3+a4+a5A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6

细度模数粗砂:μf=3.7～3.1中砂:μf=3.0～2.3细砂:μf=2.2～1.6特细砂：μf=1.5～0.7粗颗粒砂：对粗骨料的粘聚力较低，会引起混凝土拌合物产生离析、分层；细砂和特细砂：会增加用水量和水泥用量，降低混凝土拌合物的流动性，并增大混凝土的干缩和徐变变形，降低混凝土强度和耐久性。因此，工程中应优先选用中砂。1、细骨料砂的颗粒级配区（累计筛余，按质量计，％）筛孔公称直径级配区Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区5.00mm10～010～010～02.50mm35～525～015～01.25mm65～3550～1025～00.63mm85～7170～4140～160.315mm95～8092～7085～550.16mm100～90100～90100～90注：按公称粒径0.63mm筛孔的累计筛余量分为三个级配区；除公称粒径5.00mm和0.630mm的累计筛余外，其他公称粒径的累计筛余允许稍有超出分界线，但其总量应<5%。1、细骨料Ⅲ区累计筛余％0204060801000.160.3150.631.252.505.0010.00过细砂区过粗砂区筛孔公称粒径mmⅠ区Ⅱ区优先采用Ⅱ区砂采用Ⅰ区砂应提高砂率，保证混凝土的和易性采用Ⅲ区砂宜降低砂率，保证混凝土的强度颗粒级配不符合上述要求应采用人工级配等措施注意：砂的细度模数不能反映其级配的优劣，配制混凝土时必须同时考虑砂的级配和细度模数。1、细骨料（4）表观密度、堆积密度、空隙率、碱－骨（集）料反应表观密度：≮2500kg/m3松散堆积密度：≮1400kg/m3空隙率：≯44%碱－骨料反应：经碱－骨料反应试验后，由砂制备的试件应无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规定的试样龄期的膨胀率应＜0.10%。1、细骨料2、粗骨料种类：卵石、碎石、再生粗骨料、轻粗骨料。粗骨料：粒径大于4.75mm卵石

特点：圆形、表面光滑、流动性较好、黏结较差。碎石；

特点：表面粗糙、富有棱角、强度较高。再生粗骨料。

特点：表面粗糙、棱角多、有大量孔洞、环保。轻粗骨料。

特点：多孔、重量轻、保温隔热。卵石碎石再生粗骨料轻骨料2.1类别2、粗骨料有害物质、针片状颗粒、含泥量和泥块含量、坚固性强度最大粒径和颗粒级配表观密度、空隙率、碱－骨（集）料反应2.2技术标准按技术要求分类

《建设用卵石、碎石》GB/T14685-2022《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006《混凝土用再生粗骨料》GB/T25177-2010《轻集料及其试验方法第1部分：轻集料》GB17431.1-2010-TⅠ类：宜用于强度等级大于C60的混凝土Ⅱ类：宜用于强度等级C30～C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土Ⅲ类：宜用于强度等级小于C30的混凝土标准规范主要技术指标

2、粗骨料骨料中不应含有草根、树叶、树枝、塑料、煤块、炉渣等杂物

危害：延缓水泥的水化，降低混凝土的强度，尤其是早期强度。骨料中有机物、硫化物、硫酸盐、氯盐含量要符合规定

硫化物、硫酸盐危害：与水泥石中固态水化铝酸钙反应生成钙矾石，引起混凝土膨胀开裂。

Cl-危害：导致钢筋锈蚀，引起混凝土开裂。针状(颗粒长度＞相应粒级平均粒径的2.4倍)、片状(厚度＜平均粒径的0.4倍)颗粒含量应符合规定

危害：降低混凝土的和易性、强度、耐久性。含泥量：骨料中粒径<0.075mm颗粒的含量应符合规定泥块含量：原粒径>4.75mm，经水浸洗、手捏后<2.36mm颗粒的含量应符合规定坚固性：在自然风化和其它外界物理化学因素作用下抵抗破碎的能力，经5次饱和硫酸钠溶液循环浸泡后重量损失应符合规定（1）有害物质、针片状颗粒、含泥量和泥块含量、坚固性2、粗骨料项

目指

标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类有害物质含量有机物(比色法)合格合格合格硫化物及硫酸盐（按SO3质量计）/％≤0.5≤1.0≤1.0针片状颗粒含量针片状颗粒含量（质量分数）/％≤5≤8≤15含泥量和泥块含量卵石含泥量（质量分数）/％≤0.5≤1.0≤1.5碎石泥粉含量（质量分数）/％≤0.5≤1.5≤2.0泥块含量（质量分数）/％≤0.1≤0.2≤0.7坚固性指标采用硫酸钠溶液法试验，经5次循环后的质量损失率/％≤5≤8≤12强度指标碎石压碎值/％≤10≤20≤30卵石压碎值/％≤12≤14≤16在水饱和状态下，所用母岩的岩石抗压强度/MPa岩浆岩≥80，变质岩≥60，沉积岩≥45连续级配松散堆积空隙率、表观密度空隙率/％≤43≤45≤47吸水率/％≤1.0≤2.0≤2.5表观密度kg/m3≥2600碎石、卵石主要指标要求（GB/T14685-2022）2、粗骨料碎石、卵石主要指标要求（GB/T14685-2022）项

目Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类有害物质含量针片状颗粒（按质量计）/%＜10硫化物及硫酸盐含量（按SO3质量计）/%＜2.0氯化物含量（以氯离子质量计）/%＜0.06杂物含量（按质量计）/%＜1.0碱集料反应膨胀率/%＜0.10坚固性硫酸钠溶液法质量损失/%＜5.0＜10.0＜15.0强度压碎指标/%＜12＜20＜30表观密度、空隙率、吸水率表观密度/（kg/m3）＞2450＞2350＞2250空隙率/%＜47＜50＜53吸水率（按质量计）/%＜3.0＜5.0＜8.0微粉含量和泥块含量微粉含量（按质量计）/%＜1.0＜2.0＜3.0泥块含量（按质量计）/%＜0.5＜0.7＜1.02、粗骨料4.强度岩石抗压强度测定：用50mm立方体试件在水饱和状态下进行抗压试验，测定其极限抗压强度值。碎石的压碎值测定：

按规定加荷速率至200KN，稳定5S气干状态石子（d=10~20mm）加压后用孔径为2.36mm的筛子筛析为保证混凝土的强度，粗细骨料必须致密并具有足够的强度。天然砂：一般强度较高，未作规定。人工砂：用压碎值表示。碎石：用岩石的抗压强度和碎石的压碎值表示，卵石：用压碎值表示。压碎值越小，抗压能力越强（2）强度2、粗骨料最大粒径：骨料中公称粒级的上限称为该骨料的最大粒径Dmax。《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011（3）最大粒径和颗粒级配

Dmax＜结构截面最小尺寸的1/4

Dmax＜钢筋间最小净距的3/4

Dmax＜混凝土实心板厚的1/3，且＜40mm

Dmax与输送管内径之比应符合下表粗骨料品种泵送高度/m粗骨料的最大粒径与输送管的管径之比碎石＜50≤1:350～100≤1:4＞100≤1:5卵石＜50≤1:2.550～100≤1:3＞100≤1:42、粗骨料颗粒级配：《建设用卵石、碎石》GB/T14685-2022（3）最大粒径和颗粒级配石子的级配分为单粒级、间断级配、连续级配三种。筛分析法：（标准筛一套共12个）公称粒径：（2.50、5.00、10.0、16.0、20.0、25.0、31.5、40.0、50.0、63.0、80.0、100）mm筛孔孔径：（2.36、4.75、9.50、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0、90.0）mm单粒级：为保证颗粒级配均匀稳定，常按颗粒大小分级过筛，分别堆放，使用时再按比例配合成连续级配或间断级配。一般不单独使用。单独使用时空隙率大，主要用于配制大孔砼。间断级配：空隙率小，可节约水泥，但拌合物易分层离析，施工较困难，一般工程较少使用，通常在碾压混凝土中使用。连续级配:大小搭配，比例合适，空隙率较小，拌合物工作性良好，不易离析，工程中普遍应用2、粗骨料