基本信息
混凝土骨料(concrete aggregate)在混凝土中起填充和骨架作用,粒徑在0.16mm以上的礦物質顆粒材料,也稱集料。
分類
細骨料又有粗砂、中砂、細砂和特細砂之分,它們的細度模數分別為3.7~3.1、3.0~2.3、2.2~1.6和1.5~0.7。按產源和材質,細骨料可分普通河砂、山砂、海砂、人工破碎砂(石屑)和廢渣砂等。粗骨料分卵石、碎石、碎卵石、高爐重礦渣、碎磚、二次骨料(混凝土破碎物)及各種具有特殊功能的天然岩石(如安山岩、石英岩)或人工煅燒物(如耐火磚塊、耐火粘土熟料)等。按表觀密度,骨料分普通骨料、輕骨料和重骨料(如重晶石)三種。
作用
骨料在混凝土中所起的作用是:(1)骨料占混凝土總體積的70%~80%,在混凝土中形成堅強的骨架,可減小混凝土的收縮。(2)改變混凝土的性能。通過選用適當的骨料品種或骨料級配,可以配製出具有特殊功能的混凝土,如輕骨料混凝土、防輻射混凝土、耐熱混凝土、防水混凝土等。(3)良好的砂石級配還可節約混凝土中的水泥用量。
質量要求
製備混凝土時應按下述指標和規定來控制骨料的質量。
普通混凝土用砂
粒徑為0.16~5.0mm的顆粒。要求:(1)顆粒級配。按篩分結果分為I、Ⅱ、Ⅲ三區(即粗砂區、中砂區、細砂區),其分區標準如表1。(2)含泥量及泥塊含量如表2。(3)用Na2SO4溶液法檢驗的堅固性指標,其值為5次循環後的重量損失,在寒冷地區處於潮濕狀態下的混凝土不大於8%,其他條件下使用的混凝土不大於10%。(4)雲母含量不大於2%。(5)輕物質含量不大於1%。(6)硫化物及硫酸鹽含量(以SO3計)不大於1%。(7)有機物含量,按比色法試驗,不深於標準色。
普通混凝土用碎石及卵石
粒徑大於5mm的石塊顆粒。要求:(1)顆粒級配。按公稱粒級分級(以mm計),其中連續粒級有5~10、5~16、5~20、5~25、5~31.5、5~40等粒級;單粒級有10~20、16~31.5、20~40、31.5~63、40~80等粒級。每一粒級的上限,稱為最大粒徑。在每一粒級範圍內,各篩累計篩餘量(%)均有不同要求。(2)針片狀顆粒含量應不大於15%~25%。(3)含泥量不大於1%~2%;泥塊含量不大於0.5%~0.7%。(4)顆粒強度,按壓碎指標計。根據不同的岩石品種和混凝土等級,其壓碎指標限值也不同,一般為10%~30%。(5)堅固性指標,用Na2SO4溶液循環5次,在寒冷地區處於潮濕狀態下的混凝土重量損失不大於8%,其他條件下使用的混凝土不大於12%。(6)有機物、硫化物及硫酸鹽含量的限制與砂相同。
山砂
天然岩石風化後直接堆積而成的物質,在山區及缺砂地帶可用作配製普通混凝土的細骨料。山砂的特點是粗細顆粒差別大,表面粗糙,雜質及細粉含量較高。山砂的級配、粉末含量、堅固性等質量指標均與普通砂相同,使用時必須合格。
海砂
產於濱海地區的天然細骨料。在沿海缺普通砂的地區可用海砂作為配製普通混凝土的細骨料。海砂粒度適宜,級配良好,顆粒堅硬,含泥量少,但含鹽量及貝殼含量高。海砂使用時,其氯鹽含量和貝殼含量有一定要求。用海砂配製用於水上或水位變動區以及潮濕或露天條件下的鋼筋混凝土,其氯鹽含量不應大於0.1%(以全部氯離子換算成氯化鈉,占乾砂重量的百分率計)。預應力混凝土中的氯鹽含量要從嚴,素混凝土中的氯鹽含量可不加以限制。海砂一般應經清洗、篩分後使用。
冶金渣
冶金生產的廢渣,如高爐重礦渣、銅渣、鎳渣等。作為混凝土的粗細骨料,其顆粒組成、雜質含量、強度、堅固性等質量要求,基本與普通混凝土用砂、石相同。冶金渣尤其是高爐重礦渣多具有不同程度的活性,以它作粗骨料能製成性能良好的普通混凝土。為保證混凝土具有良好的體積安定性,宜選用在渣場已堆放一定時間的陳渣,並不得混有耐火磚、煅燒過的白雲石、石灰石等有害物。
選用
混凝土細骨料一般選用潔淨河砂,以選用中粗砂為宜。粗骨料應根據當地資源和材料供應條件,結合工程技術要求,酌情選用卵石、碎石或碎卵石。粗骨料的最大粒徑根據結構尺寸、鋼筋淨距和施工方法、機具等條件選定。在各方麵條件允許的情況下,結構混凝土宜選用級配良好、粒徑較大的石子。骨料對混凝土的各項性能,包括和易性、強度、耐久性等,均有很大影響,也直接關係到水泥的用量和混凝土的成本。若骨料顆粒級配不良,會影響拌合物的和易性,導致施工質量低劣,混凝土強度降低,造成水泥浪費;骨料含泥,會影響混凝土的流動性、強度和抗凍性;骨料堅固性不足,也會使混凝土抗凍性降低。活性骨料與水泥中的鹼發生鹼一骨料反應,會產生膨脹,導致混凝土開裂,甚至崩解。因此,對處於水中、土中、露天、室內潮濕條件下混凝土所用的骨料,應進行鹼活性檢驗。建築施工現場宜選用當地骨料,冶金建築施工應重視利用冶金渣,以縮短運距,降低運費,開拓資源,治害利廢。