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    混凝土用细骨料的定义及技术要求

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    查看25 | 回复0 | 2024-10-11 08:29:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
    1.细骨料的定义
    细骨料即砂子。混凝土用砂分为人工砂和天然砂两种。天然砂是由天然岩石自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的粒径在0.15~4.75mm之间的岩石颗粒,包括河砂、淡化海砂、湖砂、山砂,但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。人工砂是经除土处理的机制砂和混合砂的统称。机制砂是经除土处理,由机械破碎、筛分制成且粒径小于4.75mm的岩石颗粒;混合砂是由机制砂和天然砂混合制成的砂。

    2.细骨料的技术要求
    砂按技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。砂的技术要求包括颗粒级配、含泥量、石粉含量和泥块含量、有害物质、坚固性、表观密度、堆积密度、孔隙率,碱骨料反应等方面。
    (1)砂中有害物质含量。细骨料中的有害杂质主要包括两方面:①黏土和云母。它们黏附于砂表面或夹杂其中,降低水泥与砂的黏结强度,从而降低混凝土的强度、抗渗性和抗冻性,增大混凝土的收缩。②有机质、硫化物及硫酸盐。硫化物及硫酸盐与水泥石中固态水化产物铝酸钙反应生成钙矾石,反应产物的固相体积膨胀1.5倍,从而引起混凝土膨胀开裂。有机物主要来自于动植物的腐殖质、泥煤和废机油等,会延缓水泥的水化,降低混凝土的强度,尤其是早起强度。因此对有害杂质含量必须加以限制。​此外,由于氯离子对钢筋有严重的腐蚀作用,当采用海砂来配制钢筋混凝土时,要求海砂中氯离子含量小于0.06%(以干砂重计)​;对预应力混凝土则不宜采用海砂,若必须使用海砂时,需经淡水冲洗至氯离子含量小于0.02%。用海砂来配制素混凝土时,氯离子含量则不予限制。
    (2)坚固性。砂的坚固性是指气候、环境变化或物理因素作用下抵抗破坏的能力。砂的坚固性用硫酸钠溶液检验,按有关标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》​(JGJ52—2006)规定。
    (3)含泥量、泥块含量和石粉含量。含泥量是指天然砂中粒径小于75μm的颗粒含量。石粉含量是指机制砂中粒径小于75μm的颗粒含量。泥块含量是指砂中原粒径大于1.18mm,经水浸洗、手捏后小于600μm的颗粒含量。
    (4)砂的粗细程度和颗粒级配。在混凝土中,砂子表面由水泥浆包裹,砂子之间的空隙由水泥浆来填充。为了节约水泥,提高混凝土密实度和强度,应尽可能减少砂子的总表面积,同时减少砂子的孔隙率。砂的粗细程度是指不同粒径的砂混合在一起后的总体平均粗细程度。通常分为粗、中、细。砂的粗细程度与其表面积有直接的关系。对于相同质量的砂,细砂的总表面积较大,粗砂的总表面积较小,当混凝土拌合物和易性要求一定时,细砂比粗砂的水泥用量少。但砂子过细,易使混凝土拌合物出现离析泌水现象,因次,混凝土用砂不宜过粗,也不宜过细。根据国家标准《建筑用砂》​(GB/T 14684—2011)的规定,砂的细度模数用筛分析的方法进行测定,用细度模数表示砂的粗细程度,砂按细度模数分为粗、中、细三类,细度模数分别为:粗砂3.7~3.1、中砂3.0~2.3、细砂2.2~1.6。
    判断砂级配是否合格的方法:①各筛上的累计筛余百分率原则上应完全处于表4.5或者图4.3的某一个级配区;②允许有少量超出,但超出总量应小于5%; ③4.75mm和600μm上不允许有任何超出。配置混凝土时应优选2区砂。当采用1区砂时,应提高砂率,并保持足够的水泥用量,以满足混凝土的和易性。当采用3区砂时,应适当降低砂率,以保证混凝土强度。
    (5)砂的掺配使用。1)当只有一种砂源时,对偏细砂适当减少砂用量,即降低砂率;对偏粗砂则适当增加砂用量,即增加砂率。2)当粗砂和细砂可同时提供时,宜将细砂和粗砂按一定比例掺配使用,这样既可调整细度模数,也可改善砂的级配,有利于节约水泥,提高混凝土性能。掺配比例可根据砂资源状况,粗细砂各自的细度模数及级配情况,通过试验和计算确定。3)机制砂通常较粗糙,表面多棱角,用其所配制的混凝土和易性较差,因此宜与天然砂掺配使用,也可以掺入细砂来调节细度模数。
    (6)砂的含水状态。1)绝干状态:砂粒内外不含任何水,通常在(105±5)℃条件下烘干而得。2)气干状态:砂粒表面干燥,内部孔隙中部分含水。指室内或室外(天晴)空气平衡的含水状态,其含水量的大小与空气相对湿度和温度密切相关。3)饱和面干状态:砂粒表面干燥,内部孔隙全部吸水饱和。4)湿润状态:砂粒内部吸水饱和,表面还含有部分表面水。施工现场,特别是雨后常出现此种状况,搅拌混凝土中计量砂用量时,要扣除砂中的含水量;同样,计量水用量时,要扣除砂中带入的水量。在计算混凝土中各项材料用量时,如果以饱和面干状态的集料为基准,则不会影响混凝土的用水量和骨料用量,因为饱和面干状态既不从混凝土中吸收水分,也不会向混凝土拌合物中释放水分。因此,一些大型的水利工程常以饱和面干状态集料为基准,这样混凝土的用水量和骨料用量的控制就较准确。在一般工业和民用建筑中混凝土配合比设计,常以干燥状态集料为基准。这是因为坚固的骨料其饱和面干吸水率一般不超过2%,而且在工程施工中,必须经常测定骨料的含水率,以及时调整混凝土中各种材料的用量。
    (7)碱集料反应。水泥、外加剂等混凝土组成物及环境中的碱与骨料中活性矿物在潮湿环境下缓慢发生化学反应,并导致混凝土开裂破坏的膨胀反应。规范规定经碱集料反应后,试件应无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象,在规定的试验龄期膨胀率应小于0.1%。
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