01

目前骨料使用的現(xiàn)狀

1 砂的質(zhì)量狀況

目前大多數(shù)預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)使用的細(xì)骨料為河砂，河砂的細(xì)度模數(shù)受自然條件的影響不太穩(wěn)定，市場(chǎng)上砂的細(xì)度模數(shù)大部分在2.3～2.9，有時(shí)最小為2.0，最大為3.2，根據(jù)預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，細(xì)度模數(shù)在2.6左右比較好用，在一般情況下砂的細(xì)度模數(shù)在2.4～2.8之間，基本上符合正常生產(chǎn)的需要，這樣不用調(diào)整其他材料的用量，對(duì)生產(chǎn)成本也沒(méi)有太大的影響。但是有的砂場(chǎng)產(chǎn)的砂很粗（細(xì)度模數(shù)大于2.9）、而有的砂場(chǎng)產(chǎn)的砂又比較細(xì)（細(xì)度模數(shù)小于2.3），用這二種砂對(duì)混凝土的性能有較大的影響，僅僅對(duì)砂率進(jìn)行調(diào)整還不能確保混凝土的工作性能，對(duì)混凝土強(qiáng)度也有一定的影響。

2 碎石的質(zhì)量狀況

現(xiàn)在大部分?jǐn)嚢枵具M(jìn)貨使用的粗骨料主要有16～31.5mm單粒級(jí)、10～20mm單粒級(jí)、5～16mm連續(xù)粒級(jí)（也有5～25mm連續(xù)粒級(jí)碎石，但極不穩(wěn)定）。石場(chǎng)在生產(chǎn)碎石時(shí)只是大致的分類，并沒(méi)有嚴(yán)格控制碎石的級(jí)配，加上在運(yùn)輸、裝卸和堆放過(guò)程中顆粒不可避免的存在離析和不均勻性。因此在生產(chǎn)的混凝土中碎石的級(jí)配并不一定是較好的。近年以來(lái)雖然也有采取一些搭配使用措施，但也只是憑經(jīng)驗(yàn)確定的一種粗略的方案，碎石的空隙率不一定是最少，用水量不一定是最少。

02

關(guān)于砂的細(xì)度模數(shù)、碎石顆粒級(jí)配的調(diào)整方法

1 砂的細(xì)度模數(shù)的調(diào)整

河砂的供應(yīng)受多種因素的影響細(xì)度有時(shí)并不穩(wěn)定。當(dāng)細(xì)度模數(shù)在2.6左右時(shí)比較適合配制各混凝土（對(duì)于高強(qiáng)度混凝土宜用細(xì)度模數(shù)更大的砂）。砂源充足在不影響到停產(chǎn)的情況下，對(duì)于細(xì)度模數(shù)大于3.0或小于2.3的砂會(huì)拒收。

根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)如果砂的細(xì)度模數(shù)與基準(zhǔn)配方所選用砂的細(xì)度模數(shù)偏差不大的情況下，通過(guò)調(diào)整砂率就可以改善混凝土的和易性達(dá)到所需要的工作性能。然而在砂源緊張的情況下，不管細(xì)度模數(shù)是多少都得收貨。砂的細(xì)度模數(shù)變化太大，生產(chǎn)配方的調(diào)整幅度就較大，對(duì)混凝土的工作性能和強(qiáng)度有較大的影響，有時(shí)就算進(jìn)行較大幅度的調(diào)整其結(jié)果也并不理想。

當(dāng)砂太粗時(shí)細(xì)顆粒的含量不足，所配制的混凝土和易性較差，不利于施工和泵送。僅通過(guò)調(diào)大混凝土的砂率還不能達(dá)到較好的工作性能，為了保證混凝土的工作性能不得不增加膠凝材料的用量。

當(dāng)砂太細(xì)時(shí)混凝土的用水量增大、漿體太多，僅降低混凝土的砂率還不夠。為了保證強(qiáng)度應(yīng)增加水泥用量及外加劑摻量。因此砂太粗或太細(xì)一方面影響混凝土的性能，另一方面會(huì)導(dǎo)致成本的增加。

為了在生產(chǎn)過(guò)程中確保混凝土的穩(wěn)定性而不增加成本的情況下，通過(guò)對(duì)不同細(xì)度模數(shù)的砂按不同的比例搭配使用以達(dá)到所需要的細(xì)度模數(shù)。這也要求攪拌站最好要有三個(gè)砂堆場(chǎng)，一個(gè)用來(lái)儲(chǔ)存粗砂、一個(gè)用來(lái)儲(chǔ)存中砂、一個(gè)用來(lái)儲(chǔ)存細(xì)砂。當(dāng)砂的細(xì)度模數(shù)為2.6左右時(shí)，就只用這一種砂，不需要搭配。

當(dāng)砂太粗或太細(xì)時(shí)，根據(jù)實(shí)測(cè)的細(xì)度模數(shù)結(jié)合所生產(chǎn)混凝土的性能要求確定一個(gè)搭配比例。粗砂和細(xì)砂都可以搭配出我們需要的細(xì)度模數(shù)可以將不同的砂搭配成相對(duì)固定的細(xì)度模數(shù)，這樣可以減少生產(chǎn)過(guò)程中配合比的頻繁調(diào)整，保證出廠混凝土質(zhì)量的穩(wěn)定性。

另外我們還可以在生產(chǎn)低等級(jí)的混凝土?xí)r將砂的細(xì)度模數(shù)搭配至較少，因?yàn)榈偷燃?jí)的混凝土膠凝材料用量較少，砂偏細(xì)才能保證有較好的和易性；在生產(chǎn)高強(qiáng)度混凝土?xí)r將砂的細(xì)度模數(shù)搭配至較大，以降低單方用水量保證強(qiáng)度。通過(guò)靈活的搭配方案能將不同細(xì)度的砂均能很好的利用，不但保證了混凝土生產(chǎn)的穩(wěn)定性，而且不需要增加生產(chǎn)成本。

2 碎石的顆粒級(jí)配調(diào)整

碎石作為混凝土的重要組成部分，其級(jí)配對(duì)混凝土的工作性能、強(qiáng)度、生產(chǎn)成本有較大的影響，但是大家還沒(méi)有充分的重視并合理的利用。因?yàn)樗槭谶\(yùn)輸、裝卸和堆放過(guò)程中顆粒不可避免的存在離析和不均勻性，碎石的搭配使用比砂更加復(fù)雜。

有一些站采取了搭配使用的方法，如16～31.5mm石中摻10～20mm石，16～31.5石中摻5～16mm石。但是這只是簡(jiǎn)單的憑經(jīng)驗(yàn)確定一個(gè)比例。隋著試驗(yàn)研究的深入，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化粗骨料級(jí)配對(duì)于改善混凝土性能和降低混凝土生產(chǎn)成本有很大的潛力。對(duì)粗骨料顆粒級(jí)配優(yōu)化組合是通過(guò)將二種或三種不同粒徑的骨料按照一定的比例搭配使之符合連續(xù)粒級(jí)。

由于連續(xù)粒級(jí)有一個(gè)比較大的范圍區(qū)間，能達(dá)到連續(xù)粒級(jí)搭配方案可能有多種。我們還應(yīng)在符合連續(xù)粒級(jí)的方案中尋找最小的空隙率或最大容重的方案。按照工程特點(diǎn)將16～31.5mm、10～20mm、5～16mm三種規(guī)格的碎石搭配使用，將粗骨料的空隙率降到最低。

粗骨料的空隙率最低（或堆積密度最大）可使?jié)矒v后的混凝土更加均勻密實(shí)。研究人員通過(guò)對(duì)5～10mm、10～16mm、16～20mm、20～25mm四個(gè)單粒級(jí)碎石按不同比例搭配，分別測(cè)定其空隙率、對(duì)混凝土和易性和力學(xué)性能的影響。

通過(guò)試驗(yàn)證明不同比例搭配的碎石的空隙率在38%～43%之間，在保持膠凝材料、外加劑用量不變的情況下，隨著空隙率降低混凝土單方用水量隨之降低，混凝土強(qiáng)度隨之提高。碎石的空隙率與混凝土的單方用水量具有良好的相關(guān)性，粗骨料的空隙率平均降低1%，混凝土28天強(qiáng)度提高約2MPa。

03

不同粗細(xì)骨料組合下的混凝土性能問(wèn)題

（1）不同粗細(xì)骨料組合下，混凝土的強(qiáng)度有所不同。在相同齡期下，混凝土的抗壓強(qiáng)度最大和最小值之間差別大約為15％，劈拉強(qiáng)度最大和最小值之間差別大約為25％。相同粗骨料，不同細(xì)骨料組合下，混凝土的強(qiáng)度也不同。

（2）從混凝土的180d抗壓強(qiáng)度來(lái)看，在0.40水膠比下，微晶玄武巖粗細(xì)骨料混凝土最高，混合玄武巖粗細(xì)骨料混凝土最低，二者相差9MPa；在0.50水膠比下，微晶玄武巖粗細(xì)骨料混凝土最高，杏仁玄武巖粗細(xì)骨料混凝土最低，二者相差9.4MPa。

（3）從混凝土180d的劈拉強(qiáng)度來(lái)看，在0.40水膠比下白云巖粗細(xì)骨料混凝土最高，混合玄武巖粗細(xì)骨料混凝土最低，二者相差1.39MPa；在0.50水膠比下，微晶玄武巖粗骨料，白云巖細(xì)骨料混凝土最高，杏仁玄武巖粗細(xì)骨料混凝土最低，二者相差0.85MPa。

（4）在相同粗骨料，不同細(xì)骨料的組合下，混凝土的抗壓彈性模量相差很小。90d和l80d的抗壓彈模最大和最小值相差不超過(guò)5％，28d的抗壓彈模最大和最小值相差不超過(guò)10％。可以認(rèn)為，混凝土的彈性模量主要由粗骨料的性質(zhì)決定，細(xì)骨料影響很小。

（5）盡管灰?guī)r本身彈性模量較低，但在相同粗骨料，不同細(xì)骨料的組合下，灰?guī)r細(xì)骨料的混凝土抗壓彈性模量略高于其他骨料。在相同的配合比情況下，可以認(rèn)為灰?guī)r與水泥砂漿的界面結(jié)合更加緊密，彈性模量更高。

（6）從混凝土180d極限拉伸變形來(lái)看，在0.40水膠比下，白云巖粗細(xì)骨料最高，杏仁玄武巖粗細(xì)骨料最低，二者相差0.42x10-4；在0.50水膠比下，白云巖粗細(xì)骨料最高，微晶玄武巖粗細(xì)骨料混凝土最低，二者相差0.34x10-4。