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國外的月亮比國內(nèi)圓?看國外砼行如何篩選精品骨料
粗、細(xì)骨料在混凝土所占體積約70%左右,由于骨料不參與水泥復(fù)雜的水化反應(yīng),因此,通常被認(rèn)為是一種惰性填充材料。隨著混凝土技術(shù)的深入發(fā)展,骨料對混凝土的許多重要性能如工作性、強度、體積穩(wěn)定性以及耐久性等都會產(chǎn)生影響,有時甚至是決定性的。長期的“重膠材、輕骨料”的思維嚴(yán)重制約骨料技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,隨著環(huán)保形勢的高壓,有些地方出現(xiàn)供應(yīng)緊張,甚至斷貨,高品質(zhì)骨料更是難尋。
我國已故混凝土專家蔡正詠曾指出:我國混凝土質(zhì)量比西方國家差,主要原因在于骨料的質(zhì)量。與西方發(fā)達(dá)國家相比,我國混凝土用骨料的差距在于相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較寬泛,檢測儀器設(shè)備不夠精確。筆者在澳大利亞一家大型混凝土公司工作多年,對國內(nèi)混凝土用骨料有幾點粗淺的看法與大家分享,不當(dāng)之處,請批評指正。
砂石標(biāo)準(zhǔn)要求比較寬泛,建議引入6.7mm和13.2mm篩
現(xiàn)在國內(nèi)攪拌站都是設(shè)置4~6個料倉,通常是細(xì)骨料砂2~3種,粗骨料石2~3種。通常砂混用的比較多,如機制砂+水洗海砂或尾礦砂(北方居多),石子有連續(xù)級配,也有斷級配,分倉堆放,現(xiàn)在就拿5~10mm來分析,這個規(guī)格石子大量應(yīng)用于自密實混凝土,尤其是鋼筋配筋比較密的工程部位,問題來了,怎么測定其級配呢?標(biāo)準(zhǔn)要求石子篩只有1.18mm,2.36mm,4.75mm和9.5mm,實際情況是大部分石子粒徑應(yīng)在4.75mm篩以上,現(xiàn)在只有兩個尺寸篩子4.75mm和9.5mm來測5~10mm石子,4.75mm~9.5mm之間出現(xiàn)大的空擋,要求太寬,造成對骨料的結(jié)果評定不夠準(zhǔn)確,建議加上6.7mm篩子,這樣就可以比較全面反映5~10mm骨料級配分布。同樣的情況如5~16mm骨料,我們現(xiàn)在用的篩尺寸為是2.36mm,4.75mm,9.5mm和16mm,建議在9.5mm和16mm之間加上13.2mm篩。13.2mm其實在公路標(biāo)準(zhǔn)中有要求,可以借鑒其標(biāo)準(zhǔn)。在測試5~10mm,5~16mm,5~20mm,5~25mm,5~31.5mm和5~40mm連續(xù)級配骨料時建議都加上6.7mm和13.2mm規(guī)格篩子,這樣會更全面地反映其級配情況。這對高性能混凝土用骨料尤其顯得重要,比如由廣東省住建廳和深圳市水泥及制品協(xié)會主編的《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》在骨料一章中明確規(guī)定高強高性能混凝土用石最大公稱粒徑不宜大于25mm,自密實混凝土用石最大公稱粒徑不宜大于20mm.所以增加6.7mm和13.2mm兩個規(guī)格篩有助于進(jìn)行配合比精細(xì)化設(shè)計,對高性能混凝土和自密實混凝土的大范圍推廣應(yīng)用提供有力支持。
建議引入顆粒形貌和尺寸檢測項目:棱角數(shù)和平均粒徑
棱角數(shù)是用來判定顆粒的圓度,平均粒徑是用來衡量顆粒的平均尺寸。這兩項指標(biāo)均未在現(xiàn)行砂石標(biāo)準(zhǔn)中提及,它們是評定顆粒外觀和尺寸的重要指標(biāo)。針片狀只是評定顆粒中含有針狀、片狀的比例,是個百分?jǐn)?shù),但棱角數(shù)是個矢量,從0~12,值越小顆粒越接近圓球形,0為理想狀態(tài),即為圓球形,一般現(xiàn)在攪拌站所用的石子棱角數(shù)在4~5之間,棱角數(shù)直接影響骨料的空隙率。大家都知道骨料空隙率大小是配合比設(shè)計時要考慮的主要因素,而棱角數(shù)是直接影響空隙率的參數(shù)。平均粒徑是用來判定樣品的總平均尺寸大小,平時我們對最大最小粒徑很熟悉,但對整個樣品的平均粒徑就沒有這個概念,它是一個加權(quán)平均值,體現(xiàn)骨料的整體粒徑大小,很像一個班學(xué)生的數(shù)學(xué)平均成績一樣。這個指標(biāo)對大流態(tài)混凝土尤其是自密實混凝土比較重要。
砂石檢測設(shè)備:片狀篩和振篩機
現(xiàn)在試驗室檢測石子的針片狀使用規(guī)準(zhǔn)儀,必須一顆一顆地去測,手工測耗時耗力,效率低。在測試片狀顆粒時可以使用片狀顆粒專用篩,把樣品放里面在振篩機上振動,與測級配一樣,這樣可以減少手工檢測的誤差,同時極大地提高了工作效率。
▲片狀篩
國標(biāo)相對應(yīng)的砂石級配測試時用的搖篩機太過“溫柔”。
筆者曾做過大量的對比試驗,當(dāng)測試粗骨料石子時振篩機比振動搖篩機測試結(jié)果準(zhǔn)確,振篩機結(jié)果通常大于振動搖篩機兩個百分點,當(dāng)測試細(xì)骨料砂時,兩者結(jié)果非常相近,即便有時有1%的差別,振篩機結(jié)果往往偏高,振篩機測試結(jié)果與全手工篩結(jié)果非常相近。所以建議砂石篩振動設(shè)備都改為振篩機,當(dāng)在設(shè)計高性能混凝土?xí)r需要對不同規(guī)格、不同品種砂石進(jìn)行優(yōu)化組合設(shè)計時測試結(jié)果就顯得尤為重要。
▲振篩機如下圖(a)示,振動搖篩機如下圖(b)所示
以上是本人的幾點看法供大家參考。筆者走訪了國內(nèi)多家攪拌站,從南到北,除了如高鐵等重點工程項目外地方混凝土行業(yè)普遍存在的現(xiàn)象就是砂石質(zhì)量參差不齊,供應(yīng)緊張,材料價格猛漲,攪拌站生產(chǎn)技術(shù)人員疲于應(yīng)對以上問題,必須及時調(diào)整配合比,否則質(zhì)量就會出現(xiàn)大的波動。筆者認(rèn)為這也是骨料產(chǎn)業(yè)升級的一個絕好機會,比如大力推廣機制砂,高品質(zhì)石子,這也會對當(dāng)前國家大力提倡的高性能混凝土、裝配式建筑和地鐵管片預(yù)制件行業(yè)起到強有力的保障作用。目前高性能混凝土推廣突飛猛進(jìn),對原材料骨料也提出了新的更高的要求,所以砂石標(biāo)準(zhǔn)的制定和測試工具、測試方法也要與時俱進(jìn),緊跟混凝土技術(shù)發(fā)展的步伐,為行業(yè)提供高品質(zhì)的骨料和精確的骨料檢測結(jié)果,這樣才能為設(shè)計生產(chǎn)出品質(zhì)好的高性能混凝土提供有力支持。