关于普通混凝土用石技术要求的探讨

关于普通混凝土用石技术要求的探讨

张丽青

汕尾市精恒工程检验有限公司广东汕尾516600

摘要：本文通过论述普通混凝土用石技术要求，指出在建筑工程中，灵活运用合适技术指标的粗骨科（石子）来拌制混凝土，不但可以满足混凝土的强度要求，而且可提高混凝土的密实性和耐久性及具有节约经济的意义。

关键词：混凝土；碎石；技术要求

普通混凝土是由水泥、石子、砂加水按适当比例配合，经均匀拌制、密实成型，养护硬化而成的一种人造石材。粗骨料在混凝土中堆聚成紧密的架构，砂与水泥、水混成砂浆，填充架构的空隙，骨料在普通混凝土中起骨架作用，水泥起胶凝作用。本文将从石子对配制普通混凝土的影响来探讨它的技术要求。

一、对石子种类及特征的技术要求

石子有碎石和卵石之分，碎石是由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得、其粒径大于5mm的岩石颗粒；而卵石是岩石由于自然条件形成的无棱角卵形石粒，其粒径大于5mm。

碎石由于在破碎加工过程中经过筛分，杂质较少，其表面粗糙、富有棱角，表面积较大，与水泥的粘结比卵石好；碎石的空隙比卵石大，在同样条件下配制混凝土，水泥用量较多，混凝土强度高，但用碎石拌制的混凝土和易性差。卵石表面光滑，拌制的混凝土和易性好。易捣实、空隙小，不透水性好，但与水泥的粘结力比不上碎石好，含杂质多，不宜配制高强度等级的混凝土。

在建筑施工过程中，究竟选碎石或卵石作为混凝土的粗骨料，主要取决于能否就地取材，以便于降低工程成本。

二、对石子颗粒级配的技术要求

石子的颗粒级配就是石子颗粒的分级和有良好的搭配。良好的骨科级配可用较小的加水量拌制出流动性好、离析泌似水少的混合料，并能在相应的成型条件下得到均交密实的混凝土，并同时达到节约水泥的效果。

在混凝土工艺上对石子分为连续级配和间断级配。连续级配是使大颗粒的空隙由中颗粒填充，大、中颗粒的空隙又由较小的颗粒来填充。这样互相填充、空隙率可以达到最小，水泥可以减少浪费，强度也能达到最好。但也要避免中小颗粒过多，影响大颗粒的分布，甚至楔塞支撑着大颗粒，从而扩大了颗粒间的距离，也就扩大了强度较为薄弱的砂浆区。故选用骨料必须符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准》（GB/T14685-2001）中颗粒级配范围的规定。

间断级配是人为地剔除石子中的某些粒级，造成颗粒级间断。颗粒尺寸的大小不是连续的，大颗粒的空隙由小几倍的石子来填充，使空隙率达到最小，可节省水泥，但和易性差，易产生分层、离析现象，单粒级宜用于组合成具有要求级配连续的粒级，也可与连续粒级混合使用，以改善其级配或配成较大粒度连续粒级。不宜用单一的单粒级配制混凝土。如必须单独使用，则应作技术经济分析，并应通过试验证明不会发生离析影响混凝土的质量。

在配制混凝土时，从节约水泥的角度看，石子的最大料径越大，越节约水泥，因此石子的最大粒径在条件允许的情况下，尽量采用大一些。有试验证明，最大粒径小于80mm时，可明显节约水泥；当最大粒径大于80mm时，对水泥节约效果不明显。从强度角度来看，在采用普通混凝土配合比的结构中，骨料的粒径大于40mm并没有什么好处。因为在水灰比相同的情况下，骨料的最大料径增大时，强度会有所降低。从施工角度看，石子最大粒径的选择取决于构件尺寸及钢筋的间距。根据规范规定，骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。附于实心混凝土板，最大粒径不得超过1\2板厚，且不宜大于50mm。

三、对针片状颗粒含量的技术要求

石子的颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍称为针状颗粒；厚度小于平均粒径0.4倍者称为片状颗粒。

石子中的针片状颗粒过多，会影响混凝土混含料的易性，并倾向于一个方向排列，容易出现架空现象，空隙率较大，受压时容易折断，不易于振捣密实，从而影响混凝土的质量。因些选用的粗骨料中针片状颗粒含量应符合表1-1的规定。

一般地讲，针片状颗粒主要存在于碎石中，尤其是变质岩中的片麻岩经破碎后的针、片状较多，而石卵中针片状颗粒含量较少，从有关的调查报告显示，绝大部分粗骨料针、片颗粒含量是能满足标准要求的。

四、对含泥量及泥块含量的技术要求

粗骨料的含泥量是颗粒小于0.080mm的尘屑、淤泥和粘土的总含量，而泥块含量是指粒径大于5mm，经水浇、物捏后变成小2.5mm的颗粒含量。

骨料中含泥严重影响骨料与水泥石的粘结，降低和易性，增加用水量，影响混凝土干缩与抗冻性，当含泥量超过一定限度时，对混凝土的力学性能有影响，对高标号混凝土影响更显著。

选用粗骨料时，应根据配制混凝土的强度等级及性能对含量作出一定的限制。当混凝土强度不低于C30时，含泥量不大于1%、泥块含量不大于0.5%，当混凝土强度等级低于C30时，含泥量不应大于2%、泥块含量不大于0.7%。对于有抗冻、抗渗或其它特殊要求的混凝土，其所用粗骨料的含泥量不应大于1.0%、泥块含量不应大于0.5%，如含泥量基本是非粘土质的石粉时，含泥量可同1.0%、2.0%分别放宽至1.5%、3.0%对于C10和低于C10的混凝土用粗骨料，其含泥量可放宽到2.5%，泥块含量放宽至1.0%。

五、对石子的强度技术要求

混凝土所用石子应其有足够的强度。检验石子强度的方法有两种；一是测岩石的立方体强度；二是检验石子压碎指标，间接地测定石子的强度。

碎石的强度可用岩石的抗压强度和压碎指标值表示。岩石强度首先应由生产单位提供，工程中可采用压碎指标进行质量控制，碎石的压碎指标值宜符合表1-2检验，其它情况如有怀疑或认为有必时也可进行岩石的抗压强度检验。岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比不应小1.5，且火成岩的强度不宜低于80Mpa，变质岩不宜低于60Mpa，水成岩不宜低于30Mpa，汕尾市地区常用的石子是花岗岩，它属于深成的火成岩。

有腐蚀性介质作用式经常处于水位变化区的地下结构或有抗疲劳、耐磨、抗冲击等要求的混凝土用碎石或卵石，基重量损失不应大于8%。

在一般情况下，石子作为地方材料，使用历史较长，对同一产源的碎石或卵石，在类似的气候条件下，使用已有可靠的经验时，可不做坚固性检验。

七、对石子化学性能的技术要求

在混凝土中应该警惕骨料所发生的化学反应（碱骨料反应）给混凝土带来的危害。水泥中的碱性氧化物（Na2O、K2O）和骨料中的活性二氧化硅发生化学反应，生成碱一硅酸凝胶，吸收水份产生膨胀应力，致使混凝土开裂破坏，这种化学反应叫做碱骨料反应。此反应进行很慢，由此而引起的破坏往往几年（或几十年）以后才出现。

由于碱骨料反应所引起的混凝土开裂和破坏，往往难以阻止其继续发展，而且难以补救，对重要工程的混凝土所使用的碎石或卵石应进行碱活性检验。进行碱活性检验时，首先应采用岩相法检验活性集料的品种、美型和数量（可由地质部门提供），若集料中含有活性二氧化硅时，应采用化学法和砂浆长度法进行检验，若含有活性碳酸集料时，应采用岩石柱法进行检验。

避免碱骨料反应的措施是控制有害化学成分的含量。规范规定：水泥中的含碱量应小于0.6%；骨料中二氧化硅含量不大于1%；杜绝水的来源。

八、结束语

石子在普通混凝土中既有技术上的作用，又有效济上的意义。在技术上，石子的存大使混凝土比单纯的水泥砂浆具有更高体积稳定性和更好的耐用性；在经济上骨料比水泥便宜很多，作为水泥混凝土廉价的组成材料，使混凝土成本降低。因此，我们必须把好石子的质量关，避免不符合要求的石子在建筑工程中使用，灵活的应用其特性，更好的提高混凝土的质量。

参考文献：

[1]王立久《建筑材料学》中国水力水电出版社

[2]哈尔滨建筑工程学院王世芳《建筑材料》中央广播电视大学出版社

[3]《建筑用卵石、碎石》GB/T14685-2001

[4]《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ53-2006