特別策劃：混凝土原材料性能突變問(wèn)題討論之3：集料

集料的質(zhì)量突變和應(yīng)采取的措施

編者按：混凝土生產(chǎn)需要到的原材料有：水泥、砂石、礦物摻合料、外加劑等。不同地區(qū)生產(chǎn)的原材料在性能上存在著差異，就是同一地區(qū)、不同廠家，甚至同一廠家不同時(shí)期生產(chǎn)的原材料的性能都會(huì)有變化。當(dāng)混凝土攪拌站所用原材料性能發(fā)生突變時(shí)，仍按平常配比生產(chǎn)混凝土，會(huì)引發(fā)混凝土質(zhì)量問(wèn)題。近期特別策劃將針對(duì)這方面做一系列的討論，分別討論由水泥、砂石、礦物摻合料、外加劑的性能突變引起的混凝土質(zhì)量問(wèn)題以及所采取的相應(yīng)解決措施。本期討論集料。

戴鎮(zhèn)潮（武警水電第二總隊(duì)）

集料又稱(chēng)骨料，一般占混凝土體積的 3/4 左右，在混凝土中主要起填充作用，以減少體積最不穩(wěn)定的水泥漿，提高混凝土的體積穩(wěn)定性。骨料來(lái)源豐富，容易采集、生產(chǎn)，價(jià)格遠(yuǎn)低于水泥及摻合料，加入混凝土中將降低水泥及摻合料用量，從而顯著降低成本。所以，在滿足設(shè)計(jì)、施工要求的前提下，混凝土中應(yīng)盡可能多用骨料。

骨料按成因分為天然和人工兩大類(lèi)。天然骨料主要是河砂、河卵（礫）石，此外還有山砂、山礫石及戈壁砂石和海砂、海礫石；人工骨料主要是巖石經(jīng)機(jī)械破碎而成的碎石、人工砂，此外還有工業(yè)廢料如礦渣制成的骨料，廢棄混凝土建筑物破碎而成的再生骨料，以及人工焙燒而成的陶粒等。

為保證混凝土質(zhì)量和便于管理，骨料分成細(xì)骨料和粗骨料。粒徑 5mm 以下的為細(xì)骨料，即砂子；粒徑 5mm 以上的為粗骨料，即石子。

骨料的選擇首先應(yīng)保證所配制的混凝土質(zhì)量滿足要求，其次要就地（或就近）取材，盡量降低成本。

由于骨料在混凝土中含量高，對(duì)混凝土性能的影響也大。為了保證混凝土質(zhì)量，一般主要要求骨料：① 堅(jiān)硬耐久，強(qiáng)度應(yīng)大于混凝土 1.5～2 倍；② 在混凝土中不起不良的化學(xué)作用；③ 有害物質(zhì)含量盡可能少；④ 顆粒形狀良好。對(duì)骨料的品質(zhì)要求，詳見(jiàn)有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。需要指出的是，達(dá)到規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求的骨料，通常都能配制成質(zhì)量滿足要求的混凝土；但是有些指標(biāo)沒(méi)有達(dá)到規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求的骨料，也能配制成質(zhì)量滿足要求的混凝土。這是因?yàn)橛行┲笜?biāo)不影響混凝土質(zhì)量，如級(jí)配、空隙率、針片狀顆粒含量等，僅對(duì)混凝土的水泥用量有影響；有些指標(biāo)雖然影響混凝土質(zhì)量，如軟弱顆粒含量、壓碎指標(biāo)、云母含量等，但對(duì)不同質(zhì)量要求的混凝土的影響程度不同，質(zhì)量要求高的混凝土不能采用，質(zhì)量要求低的混凝土可能可以采用，這最終要通過(guò)混凝土試驗(yàn)來(lái)確定。而有害成分如含泥量、有機(jī)物含量、硫化物含量、含鹽量超過(guò)規(guī)定的骨料，應(yīng)嚴(yán)格控制，未經(jīng)處理不能用于混凝土中。

1 砂子細(xì)度模數(shù)變化對(duì)坍落度和泌水率的影響

砂子細(xì)度模數(shù)變化對(duì)混凝土坍落度和泌水率的影響可通過(guò)以下試驗(yàn)舉例說(shuō)明。試驗(yàn)用的不同粗細(xì)砂子，是由粗砂和特細(xì)砂按不同比例配合而成細(xì)度模數(shù)為 3.18、2.96、2.52、2.08、1.63，試驗(yàn)保持混凝土配合比不變：水泥 250kg/m3、砂795kg/m3、5～20mm 卵石 458kg/m3、20～40mm 卵石 686kg/ m3、水 163kg/m3，其坍落度和泌水率及外觀描述見(jiàn)表1。

表1 不同粗細(xì)砂子拌制的混凝土坍落度、泌水率及外觀

表1 的結(jié)果說(shuō)明砂子細(xì)度模數(shù)減小，混凝土坍落度降低。這主要由于砂子變細(xì)，表面積增大，包裹砂子表面后剩下起潤(rùn)滑作用的水泥漿減少造成的。此外，粗砂表面積小，飽水性差，混凝土易泌水、離析，顯得粗糙，和易性及粘性差；細(xì)砂混凝土則飽水性好，幾乎不泌水，和易性好，也不易離析。

2 砂子細(xì)度模數(shù)變化對(duì)混凝土配合比的影響

圖 1 砂粒擠開(kāi)粗骨料的示意圖

表1的試驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)證明，原使用較粗砂的混凝土，改用較細(xì)的砂，坍落度將減小，甚至無(wú)法施工；原使用較細(xì)砂的混凝土，改用較粗的砂，則坍落度將增大，但易泌水、離析，甚至不能搗實(shí)（砂漿不足）。要獲得相同質(zhì)量和相同流動(dòng)度的混凝土，當(dāng)砂子粗細(xì)不同時(shí)，固定水灰比以保持強(qiáng)度等質(zhì)量不變，同時(shí)調(diào)整砂率來(lái)保持流動(dòng)度（坍落度）大致相同。結(jié)果是砂粗則砂率大，砂細(xì)則砂率小。主要是粗砂對(duì)粗骨料（石子）的“干涉”作用大，砂粒擠開(kāi)粗骨料的程度大，使粗骨料的空隙率明顯增大（示意于圖 1），于是填充粗骨料空隙的砂子就要增多，否則砂漿將不能填滿被擠開(kāi)的粗骨料空隙，混凝土不能振搗密實(shí)；細(xì)砂則相反，對(duì)粗骨料的“干涉”作用小，用較少的砂，砂漿即能填滿粗骨料的空隙。故砂子粗細(xì)對(duì)混凝土配合比（主要是砂率）有相當(dāng)大的影響。按照確定混凝土配合比的原則，即在保證質(zhì)量和施工性能（即水灰比和坍落度）不變的前提下，盡量降低或不增加用水量。

3 砂子細(xì)度模數(shù)變化對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

在施工過(guò)程中，當(dāng)砂子比預(yù)定的細(xì)時(shí)，拌出的混凝土坍落度偏小。為保證施工操作需保持預(yù)定的坍落度，往往簡(jiǎn)單地（也是錯(cuò)誤地）采取多加水的辦法來(lái)解決，結(jié)果增大了水灰比導(dǎo)致強(qiáng)度降低。這易使人們產(chǎn)生細(xì)砂混凝土強(qiáng)度低于粗砂混凝土強(qiáng)度的錯(cuò)覺(jué)。實(shí)際上，只要保持水灰比不變，和有一定的流動(dòng)度（即有足夠的水泥漿填充砂子空隙和包裹砂子表面）砂子粗細(xì)就不會(huì)影響混凝土強(qiáng)度。

4 骨料的空隙率變化對(duì)混凝土性能影響

骨料的空隙率主要影響混凝土中的骨料和水泥漿體積。骨料空隙率越小，混凝土中骨料體積越大，水泥漿體積越小，混凝土的成本就越低。所以，確定混凝土成分配合時(shí)，應(yīng)盡量降低骨料的空隙率。

5 粗骨料的最大粒徑變化對(duì)混凝土性能影響

最大粒徑是粗骨料的重要指標(biāo)，通常習(xí)慣地以它來(lái)衡量粗骨料的粗細(xì)程度。骨料最大粒徑也是混凝土的重要標(biāo)志之一。骨料最大粒徑?jīng)Q定以后，混凝土成分配合的一些重要參數(shù)（如用水量、砂率、表觀密度等）就可大致確定。

（1）骨料空隙率和表面積

Dmax越大，骨料空隙率越小，表面積也越??；相反，則骨料空隙率越大，表面積也越大。

（2）混凝土的砂率、用水量和水泥用量

由于 Dmax越大，骨料空隙率越小，表面積也越小，混凝土中填充骨料空隙和包裹骨料表面積的水泥漿越少，于是用水量和水泥用量越小，參見(jiàn)圖 2；也由于 Dmax越大，粗骨料空隙率越小，混凝土中填充粗骨料空隙的砂漿越少，于是砂用量（砂率）越小，亦示于圖 2。從而降低造價(jià)，也降低水化溫升及干縮率，有利于提高混凝土的體積穩(wěn)定性，防止裂縫。Dmax越小，則相反。

圖 2 不同骨料最大粒徑混凝土的用水量相對(duì)值和砂率（坍落度4～8cm，砂子細(xì)度模數(shù) 2.5）

（3）骨料生產(chǎn)成本

對(duì)天然卵石來(lái)說(shuō)，Dmax增大，大粒徑卵石被多利用，可減少棄料，提高利用率，降低生產(chǎn)成本。對(duì)人工骨料，Dmax增大，則可降低破碎能耗，降低生產(chǎn)費(fèi)用，因?yàn)榱酱蟮钠扑槟芎牡陀诹叫〉?；還可減少混凝土用砂量（混凝土含砂率與 Dmax的關(guān)系亦見(jiàn)圖 2），降低人工骨料生產(chǎn)總成本，因?yàn)槿斯ど暗纳a(chǎn)成本比碎石高得多。Dmax減小，則骨料生產(chǎn)成本提高。

（4）混凝土的密度

由于骨料的表觀密度大于水泥石，Dmax增大混凝土中骨料用量增大，水泥石量減少，混凝土的表觀密度隨之增大，參見(jiàn)表2。增大 Dmax，有利于重力式建筑物（如大壩、擋土墻）穩(wěn)定安全。

表2 不同 Dmax的混凝土的表觀密度

按上述，所以在施工條件的允許下，應(yīng)盡可能增大Dmax。

大型水利水電工程比較重視采用大的 Dmax。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)尺寸大(如大壩)，無(wú)筋或少筋，混凝土防裂要求高,必須而且也有條件采用大的 Dmax。我國(guó)大壩混凝土的 Dmax大多采用 150mm。鑒于增大 Dmax的好處，國(guó)外有采用 250mm 和300mm。由于工程量大，每立方米混凝土少用幾公斤水泥，整個(gè)工程將可節(jié)約大量水泥，從而降低工程造價(jià)，也促使采用大的 Dmax。

大體積混凝土，在無(wú)大型拌和、運(yùn)輸、振搗設(shè)備時(shí)，可在澆筑過(guò)程中埋塊石。這也是增大 Dmax。

工業(yè)民用建筑的結(jié)構(gòu)尺寸小，Dmax采用較小。加上近年來(lái)大多采用泵送混凝土，由于泵送管道直徑的限制，Dmax幾乎都不大于 30mm，最大不大于 40mm，即使有些結(jié)構(gòu)尺寸稍大也是如此。這雖然施工方便了，但用水量和水泥用量很大，增加了混凝土生產(chǎn)成本，也降低了體積穩(wěn)定性，容易開(kāi)裂。

6 粗骨料的級(jí)配對(duì)混凝土性能的影響

級(jí)配即各分級(jí)骨料的配合，亦稱(chēng)顆粒組成。骨料分級(jí)后，可配成空隙率和表面積較小的級(jí)配，就可使混凝土水泥漿體積較小。

選擇粗骨料級(jí)配是確定混凝土成分配合的重要內(nèi)容。確定粗骨料級(jí)配應(yīng)兼顧以下三個(gè)方面：

（1）盡可能采用最優(yōu)級(jí)配

最優(yōu)級(jí)配即用水量和水泥用量最小的級(jí)配。特別是大型工程，混凝土數(shù)量大，采用最優(yōu)級(jí)配節(jié)約水泥和降低工程造價(jià)的效益是十分可觀的。同時(shí)，由于用水量和水泥用量小，混凝土體積穩(wěn)定性好，不易裂縫。

（2）滿足施工要求

制成的混凝土應(yīng)有較好的和易性，不易分離，最關(guān)鍵的是能振搗密實(shí)。試驗(yàn)室內(nèi)選得的最優(yōu)級(jí)配，應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)施工的檢驗(yàn)，使?jié)M足施工要求。

（3）降低骨料生產(chǎn)成本

對(duì)于卵石，應(yīng)考慮其天然級(jí)配，盡量減少棄料，也有利于各級(jí)骨料均衡供應(yīng)，避免出現(xiàn)某級(jí)骨料供不應(yīng)求，影響施工。當(dāng)然，兼顧天然級(jí)配可降低骨料生產(chǎn)成本，但可能要多用水泥，這時(shí)就要權(quán)衡利弊得失，選定粗骨料級(jí)配。

對(duì)于人工骨料，應(yīng)考慮破碎機(jī)的生產(chǎn)級(jí)配，多用大粒骨料，盡量降低破碎能耗。好在破碎機(jī)的生產(chǎn)級(jí)配大粒含量較多，與最優(yōu)級(jí)配接近；而且人工骨料生產(chǎn)系統(tǒng)可靈活掌握，生產(chǎn)滿足任何級(jí)配的需要，一般不會(huì)存在棄料和某分級(jí)骨料供不應(yīng)求的問(wèn)題。

總之，選擇粗骨料級(jí)配必須兼顧這三個(gè)方面，不可偏廢，但在不同條件下要有所側(cè)重。

混凝土中的粗骨料實(shí)體積（或砂漿體積）明顯受粗骨料的最大粒徑和級(jí)配、砂子粗細(xì)、坍落度大小的影響：

（1）粗骨料的最大粒徑越大，級(jí)配越好，顆粒越接近圓形，表面越光滑，其空隙率和表面積越小，填充空隙和包裹表面的砂漿體積（包括水泥、摻合料、水、空氣和砂子的體積）可越少，相應(yīng)地粗骨料的用量可越大。

（2）砂子粗，填入粗骨料中，粗骨料顆粒間隙被擠開(kāi)的程度大，填充的砂漿體積需增大，相應(yīng)粗骨料的用量就減??；砂子細(xì)，粗骨料被擠開(kāi)程度小，填充的砂漿體積可減小，粗骨料用量就增大。

（3）另外，坍落度增大，用水量增大，砂漿體積隨之略有增大，粗骨料用量則略有減小；坍落度減小，砂漿體積隨之略有減小，粗骨料用量將略有增大。當(dāng)粗骨料種類(lèi)、最大粒徑、級(jí)配和砂子粗細(xì)及坍落度要求確定后，不少工程的實(shí)用混凝土成分配合結(jié)果表明，在水灰比 0.4～0.7 范圍內(nèi)，粗骨料實(shí)體積變化很小，除個(gè)別外，不超過(guò) 3%，大多不超過(guò)1.5%。

趙恒樹(shù)（山東億辰混凝土有限公司，總工程師）

粗骨料又稱(chēng)石子，也就是我們常說(shuō)的碎石和卵石。臨沂地區(qū)常用的是碎石，但又因石質(zhì)的不同分為石灰?guī)r碎石和花崗巖碎石?；◢弾r碎石與石灰?guī)r碎石相比，具有片狀顆粒較多、吸水率較大的特點(diǎn)，因此，在設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)應(yīng)增加用水量和膠凝材料的用量。由于花崗巖石材的硬度較高，在破碎時(shí)所產(chǎn)生的片狀顆粒較多，采用這種石子配制混凝土?xí)r，在配合比相同的條件下（與石灰?guī)r石子相比），混凝土拌合物的流動(dòng)性就稍差一些。若想要達(dá)到相同的流動(dòng)性，就必須增加適量的粉煤灰或者其他膠凝材料?；◢弾r石子的質(zhì)量比較穩(wěn)定，只要是顆粒級(jí)配調(diào)整好后，其他指標(biāo)變化不大。性能變化大的是石灰?guī)r石子。下面就重點(diǎn)談?wù)勈規(guī)r石子的質(zhì)量突變現(xiàn)象和應(yīng)采取的應(yīng)對(duì)措施：

（1）顆粒級(jí)配突變：由 5～25mm 或 5～31.5mm 的連續(xù)級(jí)配變成了 10～25mm 或 10～31.5mm 的單粒級(jí)級(jí)配。在所進(jìn)石子的料堆上看不到小于 10mm 的石子顆粒。采取的應(yīng)對(duì)措施是：增加石子總用量約 10% 的粒徑為 5～10mm 細(xì)石子，該細(xì)石子的用量要從石子總量中扣除。也可以增加 4%的砂率，來(lái)提高混凝土拌合物的流動(dòng)性。這兩種方法都應(yīng)增加 10kg/m3的水泥用量，以彌補(bǔ)骨料比表面積的增加。

（2）含泥量的突變：較好的石子含泥量都在 1% 以內(nèi)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)所進(jìn)石子表面 1/3 以上的顆粒都粘有黃泥時(shí)，此時(shí)的含泥量已經(jīng)大于 2%。采取的措施是：增加外加劑的摻量0.1%～0.3%，因?yàn)槟嗤習(xí)酵饧觿?，含泥量越大，所增加外加劑的摻量也越大，反之越小?/p>

（3）頁(yè)巖含量的突變：較好的石子是不含有頁(yè)巖顆粒的。當(dāng)發(fā)現(xiàn)所進(jìn)料堆中片狀顆粒較多，并且顏色明顯發(fā)青時(shí)，必須檢測(cè)頁(yè)巖顆粒和針片狀顆粒含量。若經(jīng)檢測(cè)此兩種顆粒含量超過(guò) 10% 后，必須采取增加用水量和水泥用量（在保持水膠比不變的情況下）的措施。

聶法智（北京奧航集團(tuán)，總工程師）

骨料的變化情況可能會(huì)導(dǎo)致混凝土的某些現(xiàn)象：

一、顆粒變大，在生產(chǎn)過(guò)程中，如果石礦所供應(yīng)的石子粒徑一直為同一個(gè)粒徑時(shí)，生產(chǎn)基本上可以很穩(wěn)定。但石子的粒徑變化后，很容易造成混凝土的骨料外露的情況發(fā)生，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致混凝土的離析、泵送時(shí)候的堵管等。造成這類(lèi)情況的原因是：（1）石礦石子的粒徑變化，比如原先顆粒粒徑最大為 25mm 的，由于生產(chǎn)出來(lái)的 31.5mm 的多了，25mm 的供不應(yīng)求時(shí)，就會(huì)供應(yīng)較大粒徑 (31.5mm) 的石子過(guò)來(lái)。如在收貨的時(shí)候沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，就容易出現(xiàn)這類(lèi)上述情況的發(fā)生。（2）堆放過(guò)程中，堆放過(guò)高，由于骨料自身的滾動(dòng)，從堆料的頂部會(huì)滾落下來(lái)，導(dǎo)致外圍的石子顆粒均偏大，而堆場(chǎng)中間的石子粒徑偏小。在生產(chǎn)過(guò)程中，用到外圍的石子時(shí)也容易出現(xiàn)上述的現(xiàn)象，而用到里面的時(shí)候，就顯示出沒(méi)有什么大的顆粒。

針對(duì)上述第一種情況，可以在進(jìn)貨的時(shí)候及時(shí)查看，加強(qiáng)管理來(lái)處理，實(shí)現(xiàn)分場(chǎng)堆放，則可以避免該情況的發(fā)生。第二種情況，可以采取對(duì)下料溜槽進(jìn)行處理，使得堆放的骨料可以相對(duì)比較均化，避免不同粒徑的分層。

二、石子里面的石粉含量變化，在石子供應(yīng)緊張的時(shí)候或者某些供應(yīng)商的問(wèn)題，供應(yīng)的石子里會(huì)出現(xiàn)夾心（石子+石粉+石子）的情況，在生產(chǎn)過(guò)程中，如果使用到這類(lèi)石子時(shí)，通常會(huì)導(dǎo)致是混凝土坍落度損失過(guò)快，混凝土粘料情況比較嚴(yán)重，尤其是低坍落度的混凝土，這類(lèi)現(xiàn)象尤其嚴(yán)重。對(duì)混凝土的質(zhì)量影響很大。表現(xiàn)在：用水量突然變大，坍落度損失快。

處理意見(jiàn)：

（1）增加混凝土的用水量以及外加劑的用量；

（2）減少這類(lèi)石子的進(jìn)場(chǎng)，從源頭制止這類(lèi)情況的發(fā)生。

三、石子里面的風(fēng)化石：在石子開(kāi)采過(guò)程中，有時(shí)開(kāi)采到巖層的表層時(shí)，會(huì)帶入很多的表層石子（風(fēng)化層），這類(lèi)石子的壓碎值均不高。在鏟車(chē)等上料過(guò)程中基本上會(huì)壓碎，有些嚴(yán)重的，遇水后會(huì)化開(kāi)。這類(lèi)石子還有一個(gè)現(xiàn)象是吸水率比較大，通常情況下，含量在 30% 左右的風(fēng)化石的混凝土的用水量要大于一般混凝土的用水量，大約在 40～60kg 左右。在驗(yàn)收過(guò)程中，回彈基本上都不能符合要求。

針對(duì)這類(lèi)情況，通常建議，嚴(yán)禁使用風(fēng)化石的骨料。

四、石子的含泥量。含泥量的大小直接影響混凝土的和易性、坍落度以及后期的強(qiáng)度與耐久性。對(duì)于有條件的，可以采取沖洗的辦法，保證石子含泥量的百分率，從而可以保證混凝土的質(zhì)量和成本。

高國(guó)成（威海市威龍建筑安裝有限公司，技術(shù)經(jīng)理）

混凝土骨料是指粗骨料（石子）和細(xì)骨料（砂子），在混凝土中起到骨架的作用，同時(shí)也是混凝土原材料中比較穩(wěn)定的材料。粗細(xì)骨料的比例即砂率是影響混凝土和易性的主要因素，同時(shí)也是影響混凝土耐久性能的一個(gè)重要因素。尤其是現(xiàn)代的商品混凝土大多數(shù)都是泵送混凝土，泵送混凝土對(duì)砂率的要求也是很高的，一般為 35%～45%，由于地方性骨料的影響，有的普通 C30 混凝土的砂率都高達(dá)46%～47%，但是只要配合比合理，一樣可以配制出和易性和耐久性符合要求的泵送混凝土。這就要求我們通過(guò)配合比實(shí)驗(yàn)確定最佳砂率來(lái)滿足生產(chǎn)要求。在實(shí)際生產(chǎn)中骨料的變化影響著混凝土的和易性和施工性。①粗細(xì)骨料含水率的變化。尤其是大雨、雪過(guò)后或者新進(jìn)含水率過(guò)高的骨料都會(huì)使砂率發(fā)生了變化，如果不及時(shí)調(diào)整，就會(huì)造成細(xì)骨料不足，粗骨料過(guò)多的現(xiàn)象，同時(shí)單方用水量過(guò)大，混凝土出現(xiàn)離析、含砂不足，泵送困難。作為技術(shù)人員要及時(shí)實(shí)驗(yàn)，通知攪拌人員及時(shí)調(diào)整加大含水率，同時(shí)要調(diào)整單方用水量；②粗骨料顆粒級(jí)配、針片狀、石粉含量、含泥量等引起的和易性變化。粗骨料級(jí)配突然出現(xiàn)級(jí)配大，砂率應(yīng)降低，斷續(xù)級(jí)配過(guò)大，砂率反而要提高。針片狀過(guò)多，混凝土的流動(dòng)性能降低，嚴(yán)重要調(diào)整水泥漿體和砂率。石粉含量變化也是影響混凝土和易性的因素，要嚴(yán)格控制。含泥量過(guò)多也要調(diào)整外加劑的摻量和降低砂率；③細(xì)骨料的變化。細(xì)骨料的顆粒級(jí)配、含泥量、泥塊含量也是影響砂率的因素，調(diào)整辦法與粗骨料大同小異。

尤其現(xiàn)在骨料的骨料開(kāi)采管理很混亂，基本上供貨商供應(yīng)什么樣的材料，攪拌站就需根據(jù)材料調(diào)整配合比，這無(wú)疑對(duì)于優(yōu)化配合比是一個(gè)阻礙。要根據(jù)現(xiàn)有的骨料供應(yīng)商的材料，采取級(jí)配分不同廠家采購(gòu)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)比例攪拌站自己混合使用，確定一個(gè)良好的連續(xù)級(jí)配，對(duì)于控制砂率和優(yōu)化配合比是非常關(guān)鍵的，而不是被動(dòng)的根據(jù)骨料供應(yīng)商供應(yīng)的材料而隨意地?fù)郊印?/p>

陳培標(biāo)（連云港阿福建材有限公司，總工程師）

早期我們對(duì)骨料的認(rèn)知是在混凝土中主要起到骨架支撐作用，故骨料又被稱(chēng)著骨料。所以對(duì)骨料的要求僅從混凝土強(qiáng)度的影響，即水泥石與骨料的粘結(jié)牢度。所以對(duì)普通商品混凝土而言，只要符合 JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》要求的骨料，骨料對(duì)混凝土工作性能和后期質(zhì)量的影響幾乎或略不計(jì)。

然而，近年來(lái)由于國(guó)家對(duì)國(guó)土資源的管制，部分地區(qū)混凝土原材料資源出現(xiàn)了較大的緊張和變異。尤其是骨料的品種、來(lái)源的不同和突變，使經(jīng)常出現(xiàn)不符合 JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石標(biāo)準(zhǔn)》要求的骨料出現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中。故而商品混凝土的工作性能和后期質(zhì)量也發(fā)生了較大的變異。

不管問(wèn)題如何千變?nèi)f化，但不外乎歸納為粗骨料的品種和含泥量的不可控。2013 年蘇南地區(qū)碎石由于受浙江石礦山關(guān)閉風(fēng)潮的影響，大多數(shù)商砼站的采購(gòu)來(lái)源不再固定，原來(lái)使用浙江礦的碎石改成常州溧陽(yáng)、安徽、湖北等地不同類(lèi)型碎石。甚至有個(gè)別黑心供應(yīng)商將不能使用于混凝土的油頁(yè)巖石、煤矸石摻混進(jìn)常規(guī)粗骨料中。上述現(xiàn)象的發(fā)生造成兩方面結(jié)果：一是混凝土強(qiáng)度的下降，二是混凝土流變性能變差。

筆者曾經(jīng)拿過(guò)兩個(gè)類(lèi)型的碎石做過(guò)低強(qiáng)度等級(jí)混凝土試拌試驗(yàn)，一類(lèi)是起骨架作用的常規(guī)碎石，另一類(lèi)是不能起骨架作用的碎石。水灰比 0.48 的 R28 強(qiáng)度分別是：起骨架作用的為 48.2MPa，不起骨架作用的為 37.2MPa；與馮乃謙先生的理論吻合?；炷撂涠冉?jīng)時(shí)損失方面：起骨架作用的初始坍落度 205mm，1h 后坍落度為 185mm；不起骨架作用的初始 坍落度 170mm，1h 后坍落度為 70mm。在 4h 后，上述兩個(gè)試驗(yàn)樣本坍落度均為 0mm，并分別加水和減水劑再拌合試驗(yàn)，起骨架作用的碎石混凝土仍能打開(kāi)，并具有流變性能，而不起骨架的樣本不具有上述作用。故而不起骨架作用的粗骨料拌合的混凝土在失去塑形后不能降級(jí)使用。

粗骨料的另一突變是含泥量、石粉嚴(yán)重超標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)里碎石無(wú)石粉含量說(shuō)法，均歸為含泥量。實(shí)踐中泥與石粉對(duì)混凝土的強(qiáng)度與工作性改變各有不同。含泥量對(duì)混凝土強(qiáng)度、裂縫有較大的影響，石粉對(duì)混凝土工作性能影響較大。筆者的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為：每方混凝土中石粉含量 ≤20kg 時(shí)對(duì)混凝土的坍落度經(jīng)時(shí)損失、28d 抗壓強(qiáng)度影響較小，當(dāng)每方混凝土中石粉含量達(dá) 30kg 時(shí)，3h 后混凝土出現(xiàn)假凝。故而粗骨料的石粉含量控制指標(biāo)應(yīng)綜合其他材料確定。

細(xì)骨料近年來(lái)由原來(lái)的只使用 Ⅱ 級(jí)配中砂自然砂逐漸發(fā)展成特細(xì)砂、人工砂和自然中砂混合使用特征。浙江部分地區(qū)使用的人工砂與自然砂中砂接近，故可單獨(dú)配制混凝土。特細(xì)砂在江蘇地區(qū)應(yīng)用較多，該品種只能與中、粗砂混合使用。細(xì)骨料突變主要反映在三個(gè)方面：一是人工砂的石粉含量過(guò)高，二是泥含量超標(biāo)，三是級(jí)配不合理。石粉含量過(guò)高與粗骨料一樣，改變的是混凝土的工作性能；級(jí)配不合理改變的是混凝土的和易性，即造成砂率過(guò)高或者砂率較低，從而造成強(qiáng)度降低和堵泵。人工砂的使用還應(yīng)考慮其化學(xué)指標(biāo)氧化鋁含量的控制，并避免人工砂母巖與拌合混凝土的碎石母巖一致，以避免混凝土中氧化鋁總含量過(guò)高，造成混凝土水化反應(yīng)過(guò)速。

骨料的突變不管是母巖的變化，還是含泥量、石粉含量的超標(biāo)，歸根結(jié)底主要還是與其他材料的相容性問(wèn)題，尤其是對(duì)外加劑的影響較大。含泥量和石粉含量超標(biāo)過(guò)高，外加劑分子則被大量吸附，使外加劑未能起到預(yù)期作用。

總而言之，不管骨料如何變化，只要一做好管控工作，二多做試驗(yàn)分析，突變引起的后果均能得到有效控制和解決。

張偉（臨沂大學(xué)建筑學(xué)院，高級(jí)工程師）

粗骨料（碎石、卵石）影響混凝土品質(zhì)的關(guān)鍵因素有：粗骨料的連續(xù)性級(jí)配發(fā)生變化；粗骨料的針片狀含量發(fā)生變化；粗骨料含泥量發(fā)生變化；粗骨料含水量發(fā)生變化；粗骨料的壓碎值指標(biāo)；含有氣孔的粗骨料的吸水率；粗骨料潛在的堿骨料反應(yīng)等。

（1）正常情況下，粗骨料應(yīng)該滿足或者接近 5～25mm或 5～31.5mm 的連續(xù)性級(jí)配要求，如果粗骨料的連續(xù)性級(jí)配發(fā)生明顯變化，則需要增加混凝土砂率 2%～4%，同時(shí)混凝土外加劑摻量增加 0.1%～0.2% 來(lái)調(diào)整混凝土配合比，滿足混凝土技術(shù)性能。

（2）粗骨料的針片狀含量理應(yīng)滿足國(guó)家或行業(yè)規(guī)范要求，如果混凝土粗骨料針片狀含量突然明顯增加，則需要增加混凝土砂率 2%～4%，同時(shí)混凝土外加劑摻量增加0.1%～0.2% 來(lái)調(diào)整混凝土配合比，滿足混凝土技術(shù)性能。

（3）粗骨料的含泥量理應(yīng)滿足國(guó)家或行業(yè)規(guī)范要求，如果粗骨料含泥量增加明顯，一是通過(guò)水洗法淘洗粗骨料；二是通過(guò)適當(dāng)增加混凝土外加劑的摻量 0.1%～0.4%（具體數(shù)字通過(guò)試驗(yàn)確定）來(lái)調(diào)整混凝土配合比，滿足混凝土技術(shù)性能。

（4）一般情況下，粗骨料的表面含水率在 0%～1.5% 之間，粗骨料的表面含水如果波動(dòng)在正負(fù) 0.5% 以上時(shí)，就要考慮修正混凝土生產(chǎn)時(shí)的單方混凝土用水量。

（5）粗骨料的壓碎值指標(biāo)理應(yīng)滿足國(guó)家或行業(yè)規(guī)范要求，如果壓碎值指標(biāo)不滿足規(guī)范要求，就要考慮摻配硬度更大一些的粗骨料，具體比例由試驗(yàn)確定，還要考慮到盡可能滿足 5～25mm 或 5～31.5mm 的連續(xù)性級(jí)配要求。生產(chǎn)實(shí)踐中，碎卵石可以和碎石搭配使用。

（6）有的地方粗骨料含有氣孔（非陶粒），使用這類(lèi)粗骨料時(shí)，要經(jīng)過(guò)生產(chǎn)前的混凝土試拌試驗(yàn)來(lái)尋找到混凝土實(shí)際用水量和表觀用水量，檢驗(yàn)混凝土和易性和坍落度損失，做到心中有數(shù)。

（7）如果當(dāng)前粗骨料有潛在的堿骨料反應(yīng)的可能性時(shí)，為慎重起見(jiàn)，應(yīng)暫?；炷潦┕ぃ龣?quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)后，再做下一步的決策，更換粗骨料品種或者可以放心使用或者采取可靠措施手段后使用。