宋笑

（1. 北京砼享未來工程技術(shù)研究院，北京 100024；2. 湖南省三樹骨料技術(shù)中心，湖南 長沙 410000）

1 概述

砂是構(gòu)成混凝土骨架體系的重要材料之一，對混凝土的工作性能、力學(xué)性能、耐久性能及長期性能起著非常重要的作用。以前我們主要用活水砂（flowing water sand，指主流沖刷下的天然河砂），活水砂經(jīng)過多年水流沖刷大浪淘沙后，留下來的都是精華，優(yōu)點(diǎn)多，如顆粒飽滿圓滑、強(qiáng)度高、含泥量少、雜質(zhì)含量少、不吸水、不吸附外加劑等，缺點(diǎn)是各項(xiàng)指標(biāo)完全依賴于先天條件形成，不適宜后天花大力氣進(jìn)行深加工。但近年來的河砂質(zhì)量也存在諸多問題：目前湖南省的五大天然砂采區(qū)采挖的是沙洲砂（sand bar，指河流、湖泊、水庫中由水流、波浪作用堆積而成的泥沙質(zhì)小島）和深埋砂（deep sand，指河道水流以下隔著一層一定厚度土層結(jié)構(gòu)以下的砂卵石層，當(dāng)前采區(qū)土層厚度在 10 余米至 30余米不等）。

2017 年以來受環(huán)保壓力的影響，天然砂石開采逐漸被限制，機(jī)制砂石應(yīng)用越來越多，機(jī)制砂石作為加工產(chǎn)品按理說其質(zhì)量是可以滿足要求的，但目前機(jī)制砂石的質(zhì)量極不滿足要求，主要由以下幾點(diǎn)原因造成：一是制度缺失，機(jī)制砂的質(zhì)量管理與控制沒有引起足夠重視，連最基本的生產(chǎn)控制、出廠檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)都沒有；二是目前貨源緊張、價(jià)格翻番的情況下，基于成本壓力，攪拌站在選擇、采購機(jī)制砂時(shí)主要考慮的是價(jià)格，而不是品質(zhì)；三是加工工藝和加工設(shè)備因素，大多數(shù)礦山企業(yè)和設(shè)備廠家不能根據(jù)巖石的巖性特征、解理面狀況、強(qiáng)度和硬度等特性來進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備組合選型；四是母巖品種和質(zhì)量的影響，巖石在大自然的造巖運(yùn)動(dòng)中形成，母巖的發(fā)育程度和風(fēng)化程度千差萬別，并不是所有的巖石都適合做骨料，特別做機(jī)制砂，母巖質(zhì)量是影響機(jī)制砂石質(zhì)量的最根本原因。

2 產(chǎn)生劣質(zhì)機(jī)制砂的原因

2.1 監(jiān)管制度、控制手段缺失

職能部門沒有將機(jī)制砂石作為工業(yè)產(chǎn)品，對產(chǎn)品質(zhì)量缺乏監(jiān)管。砂石礦山企業(yè)和加工企業(yè)沒有質(zhì)量控制理念、制度、工序、抽樣、檢驗(yàn)等手段，砂石礦山的采礦權(quán)證、安全、環(huán)保、林業(yè)等有人嚴(yán)管，唯獨(dú)質(zhì)量沒人管，可以說 99% 以上的砂石開采和加工企業(yè)沒有設(shè)立技術(shù)部或試驗(yàn)室。

2.2 價(jià)格因素的影響

在當(dāng)前天然砂石奇缺價(jià)高，正品機(jī)制砂石供應(yīng)青黃不接的情況下，在砂石資源缺乏但需求量大的區(qū)域，大多數(shù)攪拌站在以“雜燴砂”的形式進(jìn)行混凝土生產(chǎn)，而“雜燴砂”的組成則相當(dāng)混亂，通常由能夠采購到的各種形態(tài)的砂狀物以注重節(jié)約成本的形式雜燴組成，通過這種大雜燴，混凝土成本僅砂這一項(xiàng)就可節(jié)約大量成本，有混凝土企業(yè)通過“雜燴砂”將混凝土成本最大降幅達(dá)到 40 元/m3，因此“雜燴砂”的市場動(dòng)力很大。

2018～2019 年，天然砂與機(jī)制砂的價(jià)差大約在 60元/噸左右，每方混凝土用砂量按 800kg 計(jì)，用天然砂比用機(jī)制砂的混凝土成本高出 48 元/m3，這 48 元/m3的差價(jià)，除了部分指定用天然砂的重點(diǎn)工程能消化部分成本外，其余都得由攪拌站自己買單，在本來就利薄的混凝土行業(yè)，攪拌站根本就承受不起，因此，天然砂可以說是有價(jià)無市。曾經(jīng)有人向攪拌站推銷價(jià)格稍高的精品機(jī)制砂，攪拌站通常以一句“成本沒法消化，用不起”予以回絕，這更從需求端助長了劣質(zhì)機(jī)制砂的盛行，即所謂劣幣驅(qū)逐良幣。

2.3 加工工藝和加工設(shè)備選型的影響

采用變頻破碎和多級篩分技術(shù)，可以得到任意級配曲線的機(jī)制砂；通過工藝調(diào)整可使級配曲線長期穩(wěn)定。

礦物晶體受力后沿一定方向破裂并產(chǎn)生光滑平面的性質(zhì)稱為“解理”；巖石在自然條件下形成的裂紋或裂縫稱為“節(jié)理”；巖體受力或因變質(zhì)作用產(chǎn)生并沿著一定方向大致成平行排列的致密的裂隙或面狀構(gòu)造稱為“劈理”；由于應(yīng)力作用下的機(jī)械破壞使巖體喪失其連續(xù)性和完整性稱為“斷裂”，斷裂包括裂隙、節(jié)理和斷層等；在巖石形成過程中產(chǎn)生的，由物質(zhì)成分、顆粒大小、顏色、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等的差異而表現(xiàn)出的巖石成層構(gòu)造稱為“層理”。

不同巖石有不同的解理面，巖石受力首先沿解理面破裂，同種巖石采用不同破碎方式的針片狀含量不同；石料做扁易、做圓難；2.5～10mm 的骨料很難被破碎做細(xì)（超細(xì)碎），俗稱“鉆石王老五”。因此，工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型對機(jī)制砂的質(zhì)量非常重要。

2.4 母巖品種和質(zhì)量的影響

2.4.1 母巖的品種

巖石大致可以分為三大類：巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。由于地球內(nèi)部高溫液態(tài)物質(zhì)冷卻和結(jié)晶而形成的巖石稱為巖漿巖，也叫火成巖，常見的巖漿巖品種有花崗巖、橄欖巖、玄武巖、安山巖、流紋巖；由各種不同的沉積物所形成的巖石稱為沉積巖，也叫水成巖，常見的沉積巖有礫巖、砂巖、粉砂巖、碳酸鹽巖、碎屑巖；由于巖漿中沉積巖在高溫或高壓影響下，地球內(nèi)部產(chǎn)生劇烈變化所生成的巖石稱為變質(zhì)巖，常見的變質(zhì)巖有板巖類、千枚巖類、片巖類、片麻巖類、長英質(zhì)粒巖類、石英巖類、斜長角閃巖類、麻粒巖類、鐵鎂質(zhì)暗色巖類、榴輝巖類、大理巖類、矽卡巖類、角巖類、動(dòng)力變質(zhì)巖類、氣液變質(zhì)巖類、混合巖類等。

機(jī)制砂對混凝土性能的影響大多體現(xiàn)在：需水量高、對外加劑吸附性強(qiáng)使外加劑用量增加甚至失效、堅(jiān)固性差、含軟弱顆粒、含膨脹性粘土礦物、含氧化活性礦物（如黃鐵礦、磁黃鐵礦等）、含堿活性骨料、含泥土及雜質(zhì)等方面。機(jī)制砂的這些特性直接影響混凝土的工作性能、力學(xué)性能和耐久性能。堅(jiān)固性差、軟弱顆粒多、膨脹性粘土礦物和活性礦物等對混凝土的影響甚至是致命的。

2.4.2 吸水性和對外加劑的吸附性

大多數(shù)巖石本身不是常年處在飽水狀態(tài)環(huán)境中，加工成機(jī)制砂后，由于比表面積增大、顆粒存在加工裂縫，且或多或少存在粘土成分，因此機(jī)制砂的需水量相對于天然砂要高，同時(shí)對外加劑具有一定的吸附性，吸水率大的超過機(jī)制砂質(zhì)量的 5%（相當(dāng)于每方混凝土中砂的吸水量達(dá)到約 40kg），對外加劑吸附性大的能達(dá)到機(jī)制砂質(zhì)量的 1.5%～2.0%（相當(dāng)于每方混凝土中砂對外加劑的吸附量達(dá)到約 12～16kg）。

2.4.3 堅(jiān)固性差和含軟弱顆粒

巖石中的風(fēng)化現(xiàn)象無處不在，只是風(fēng)化程度不同而已。強(qiáng)風(fēng)化的硬質(zhì)巖，甚至未風(fēng)化～微風(fēng)化的頁巖、泥巖、泥質(zhì)砂巖等都存在堅(jiān)固性差和含軟弱顆粒多等現(xiàn)象，在硬化混凝土中這些軟弱顆?？赡鼙挥晁虺睗窨諝馊芪g，留下縫隙孔洞，同時(shí)大量的軟弱顆粒若富集一處，容易引起應(yīng)力集中，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。

2.4.4 膨脹性粘土礦物

如蒙脫石、斑脫石、高嶺土等風(fēng)化礦物成分，吸水后體積膨脹幾倍到幾十倍，使硬化混凝土脹裂、剝離、脫落，破壞混凝土結(jié)構(gòu)。

2.4.5 黃鐵礦、磁黃鐵礦等活性礦物

兩者都是鐵的硫化物，當(dāng)硫化鐵暴露在水和氧氣中時(shí)，常溫下硫化鐵不會(huì)氧化，但其中若含有不穩(wěn)定態(tài)硫化亞鐵［一般而言，對于天然黃鐵礦，硫與鐵在化合過程中有可能偏離理想狀態(tài)，硫偏離理想狀態(tài)的量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）通常在 1.93% 以下，相當(dāng)于 FeS2變?yōu)?FeS2-x，x≤0.07］，這種不穩(wěn)定態(tài)硫化亞鐵在有空氣的潮濕環(huán)境中，會(huì)逐步氧化形成硫酸亞鐵，二價(jià)鐵具有強(qiáng)還原性，能被繼續(xù)氧化形成硫酸鐵礦物，在堿性環(huán)境中硫酸鐵水解為氫氧化鐵，在干燥環(huán)境下，氫氧化鐵失水形成三氧化二鐵（鐵銹），體積膨脹。

若用含黃鐵礦或磁黃鐵礦（其中含不穩(wěn)定態(tài)硫化亞鐵）的母巖制作骨料，當(dāng)水和空氣（氧氣）通過裂縫和孔洞進(jìn)入混凝土中時(shí)，在混凝土的堿性環(huán)境中，骨料中的硫化亞鐵就會(huì)被氧化，生成氫氧化鐵，在環(huán)境干燥時(shí)，氫氧化鐵失水形成三氧化二鐵，體積膨脹 4 倍，使混凝土鼓包、爆裂、脫落，并在混凝土表面留下難看的色斑。硫化亞鐵在混凝土中的氧化反應(yīng)須滿足四個(gè)條件：溫度、濕度、空氣、約束，當(dāng)切斷其中 1～2 個(gè)條件氧化反應(yīng)終止。

2.5 不適合做機(jī)制砂的巖石種類

按強(qiáng)度和硬度分類，是否適合做機(jī)制砂的巖石種類分別見表 1 和表 2。

3 劣質(zhì)機(jī)制砂的幾種類別

3.1 嚴(yán)重風(fēng)化類

巖石在太陽輻射、大氣、水和生物作用下出現(xiàn)破碎、酥松及礦物成分次生變化的現(xiàn)象，稱為“風(fēng)化”，一般有物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化、生物風(fēng)化三類。這里指強(qiáng)風(fēng)化后的硬質(zhì)巖石生產(chǎn)的機(jī)制砂，這種砂堅(jiān)固性差、需水量大、與水泥漿體的粘結(jié)性差，生產(chǎn)的混凝土各項(xiàng)性能指標(biāo)差。

表 1 按強(qiáng)度分類適合和不適合做機(jī)制砂的巖石種類

表 2 按硬度分類適合和不適合做機(jī)制砂的巖石種類

3.2 粘土礦物類

組成粘土巖和土壤的主要礦物，是一些含鋁、鎂等為主的硅酸鹽礦物，一般具有層狀結(jié)構(gòu)，具有吸水性和離子交換性。對機(jī)制砂危害較大的幾類粘土礦物主要有：蒙脫石、斑脫石、高嶺石等。

3.2.1 蒙脫石

由顆粒極細(xì)的含水鋁硅酸鹽構(gòu)成的層狀礦物，也稱膠嶺石、微晶高嶺石，由火山凝結(jié)巖等火成巖在堿性環(huán)境中風(fēng)化蝕變而成，是膨潤土的主要組成部分，白色，有時(shí)微帶紅色或綠色。吸水性很強(qiáng)，吸水后體積膨脹幾倍至十幾倍，具有很強(qiáng)的吸附性和陽離子交換性能。

3.2.2 斑脫石

別名膨潤土、膨土巖。一種以蒙脫石為主要成分的細(xì)粒粘土，含少量長石、石英、貝得石、方解石及火山碎屑粉。具有強(qiáng)吸水性，吸水后體積膨脹 10～30 倍。

3.2.3 高嶺石

一種含羥基的硅酸鋁礦物，以極微小的微晶或隱晶存在的致密塊狀。高嶺石是長石和云母等鋁硅酸鹽的低溫?zé)嵋何g變和次生風(fēng)化的產(chǎn)物，常見于巖漿巖和變質(zhì)巖的風(fēng)化殼中，具極完全解理，干燥時(shí)具吸水性，但不膨脹。

3.3 含有害雜質(zhì)類

包括有機(jī)物、頁巖、石膏、氧化鐵、煤、輕物質(zhì)顆粒、軟弱顆粒、云母、硫化物及硫酸鹽、氯離子等，這類雜質(zhì)對混凝土強(qiáng)度和耐久性極其不利。如有機(jī)物大多是植物腐爛的產(chǎn)物，能使混凝土早期強(qiáng)度大幅度降低；頁巖抗風(fēng)化能力弱，最經(jīng)不起凍融循環(huán)破壞；骨料中的石膏有潛在硫酸鹽侵蝕及 TSA 侵蝕；氧化鐵雜質(zhì)若露在混凝土表面會(huì)留下難看的色斑；煤質(zhì)顆粒的吸附性大、沒有強(qiáng)度，溶蝕后會(huì)留下孔洞；輕物質(zhì)顆粒包括植物根莖、植物纖維等，若存在于混凝土表面會(huì)留下孔洞色斑；軟弱顆粒會(huì)導(dǎo)致混凝土破碎，強(qiáng)度、耐久性和耐磨性下降，還可能在攪拌中破碎，增加用水量。

3.4 含活性物質(zhì)類

鋼渣骨料中的游離氧化鈣、游離氧化鎂；廢棄石灰場的廢渣中的過燒石灰顆粒；黃鐵礦和磁黃鐵礦（硫化亞鐵）、堿活性骨料等，這些活性成分會(huì)在混凝土硬化后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成物體積膨脹對混凝土造成破壞。

3.5 含泥量超標(biāo)類

母巖生成帶覆蓋土過厚、夾層土豐富，巖石不成整塊，分散在土壤中，采礦就像土中選石，這樣的巖層最適合做水穩(wěn)層，即使采用濕法（水洗）生產(chǎn)，機(jī)制砂含泥量、泥塊含量一樣超標(biāo)。泥及泥塊能降低混凝土和易性，對混凝土的抗壓、抗裂、抗折、抗?jié)B、抗凍、彈性模量、收縮等都有影響，混凝土強(qiáng)度越高影響越大，泥塊溶蝕后會(huì)在硬化混凝土表面留下鱗狀孔洞影響耐久性，攪拌過程中泥塊破碎會(huì)增加用水量。

3.6 不規(guī)則粒型類

破碎工藝和設(shè)備選型不合理。一般小型礦山簡單采用粗破和細(xì)破兩級破碎工藝，沒有設(shè)計(jì)整形工序，如鄂破＋圓錐破，這個(gè)二級破碎工藝組合對多數(shù)巖石種類生產(chǎn)的砂石產(chǎn)品不規(guī)則顆粒多。精品機(jī)制砂生產(chǎn)一般至少采用粗破＋細(xì)破＋超細(xì)破（整形）三級破碎工藝，加多級篩分工藝。破碎工藝和設(shè)備的組合形式應(yīng)根據(jù)巖石的特性、解理、強(qiáng)度、硬度等來選配。

3.7 級配斷檔類

砂中的顆粒粒徑分布不均勻、不連續(xù)，呈“兩頭多、中間少”狀態(tài)，如石屑、某些篩分不徹底的天然砂、不經(jīng)過破碎篩分加工的山砂，以及濕法生產(chǎn)水洗過程中將 0.315mm 以下顆粒沖洗掉了，只留下 0.315 以上部分的機(jī)制砂等，這種級配斷檔型砂配制的混凝土和易性不好，容易離析，且通常砂率會(huì)很高，必須加入部分特細(xì)砂或調(diào)整摻合料粉料用量以彌補(bǔ)砂中的細(xì)顆粒斷檔空隙。

3.8 母巖放射性超標(biāo)類

4 低品質(zhì)天然砂

自 2019 年下半年起，湖南省逐步放開河道天然砂石開采，年采挖指標(biāo)約 8000 萬噸。當(dāng)前開放的五大采區(qū)采挖的基本上都是沙洲砂和深埋砂。沙洲砂和深埋砂的缺點(diǎn)是含泥量高、泥塊含量高、雜質(zhì)多、級配差、砂石比例失調(diào)等，某些采區(qū)砂含量低到不足 20%，絕大多數(shù)是卵石，其中 6～9cm 砣占 30%～40%，必須經(jīng)過再加工才能作骨料。

當(dāng)前天然砂開采存在的問題：市場競爭趨烈、價(jià)格及稅票不統(tǒng)一、中轉(zhuǎn)過駁設(shè)點(diǎn)過少且不合理、船艙核載計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、吸挖篩分沖洗工藝與沙洲砂和深埋砂的砂卵石層構(gòu)造特點(diǎn)不相適應(yīng)、資源費(fèi)沒有明確定價(jià)、地方保護(hù)過閘不通暢、沒有質(zhì)量過程控制和出廠檢驗(yàn)手段、超深吸挖（土層 30 米＋采砂層 30 米）沒有對河堤、河床的恢復(fù)提出保護(hù)措施。

5 部分機(jī)制砂現(xiàn)場取樣試驗(yàn)

5.1 機(jī)制砂與風(fēng)化砂配制混凝土的需水量和強(qiáng)度差別

見表 3。

表 3 機(jī)制砂和風(fēng)化砂配制混凝土需水量和強(qiáng)度變化

5.2 不同品種機(jī)制砂和碎石對外加劑摻量的影響

選取不同產(chǎn)地、不同品種、不同風(fēng)化程度的機(jī)制砂和碎石，進(jìn)行混凝土試配，測定坍落度、擴(kuò)展度及損失，觀察拌合物工作性能的變化，發(fā)現(xiàn)含泥量高、含粘土成分的機(jī)制砂和碎石比合格機(jī)制砂和碎石的外加劑摻量高出 2～4 倍，且砂的影響比石的影響大。見表 4。

5.3 不合格母巖制砂，砂的缺點(diǎn)及對混凝土的影響

某礦山母巖為半風(fēng)化斑晶狀花崗巖，存在以下缺點(diǎn)：

（1）花崗巖母巖晶粒粗大、晶粒間結(jié)合力弱、母巖整體強(qiáng)度低。

（2）半風(fēng)化長石含量高，長石本身強(qiáng)度較低易風(fēng)化。

（3）黑、白云母含量高，其中的偉晶礦脈中的云母含量超過 6%。

（4）整條礦脈至少有三分之一呈半風(fēng)化狀態(tài)，粘土礦物多；

（5）制成的機(jī)制砂壓碎值高、吸水率高、對外加劑吸附性大，配制的混凝土拌合物泌水、不掛漿，即使加大外加劑摻量，對坍落度也提升不大而且損失快。配制的混凝土強(qiáng)度損失大，與合格機(jī)制砂按 1:1 搭配使用，配制的混凝土強(qiáng)度比基準(zhǔn)低 30% 左右。

6 不良母巖實(shí)物照片

（母巖照片經(jīng)地質(zhì)學(xué)專家譚建農(nóng)教授級高工審核，特別感謝?。?/p>

表 4 不同機(jī)制砂、碎石配制混凝土對外加劑摻量的影響

7 由劣質(zhì)骨料質(zhì)量差引起的混凝土質(zhì)量事故

7.1 黃鐵礦碎石引起的混凝土表面鼓包爆裂脫落事故

2018 年 10 月～2019 年 2 月，由于砂石供應(yīng)緊張，某攪拌站在不知情的情況下，采購了小批量的含黃鐵礦碎石，每天進(jìn)貨量 100 噸左右，與其他碎石按 1:3 搭配使用，在 2019 年夏天發(fā)現(xiàn)那段時(shí)間澆筑的混凝土墻柱梁板混凝土表面出現(xiàn)鼓包爆裂脫落現(xiàn)象，爆點(diǎn)直徑2～8cm，深度 1～3cm，爆點(diǎn)中心有棕褐色粉末。經(jīng)檢測實(shí)體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，經(jīng)巖礦分析發(fā)現(xiàn)粗骨料細(xì)砂巖中含有黃鐵礦（含量 2%～3%），見表 5，化學(xué)分析（XRF）發(fā)現(xiàn)爆點(diǎn)骨料中的全氧化鐵（三氧化二鐵+氧化亞鐵）含量高達(dá) 19%，個(gè)別點(diǎn)硫含量達(dá) 6%～8%，這就是黃鐵礦中的硫化亞鐵氧化反應(yīng)的產(chǎn)物。

7.2 風(fēng)化砂引起的混凝土強(qiáng)度嚴(yán)重偏低事故

某項(xiàng)目 2017 年 11 月～2018 年 5 月澆筑混凝土，4月底在例行抽查中發(fā)現(xiàn)混凝土強(qiáng)度偏低，至 5 月 2 日停工時(shí)，主體結(jié)構(gòu)已施工至地上 2 層（局部地上 3 層）。

表 5 巖礦鑒定原始記錄

（接上表）

2018 年 11 月某大學(xué)檢測報(bào)告結(jié)果見表 6、表 7。

總結(jié)：表 6、表 7 中，負(fù) 2 層、負(fù) 1 層共 800 根框架柱，抽查 379 根?；貜棌?qiáng)度滿足 C40 要求的 7 根，合格率 1.8%；達(dá)到 C35 以上的 21 根，占 5.5%；達(dá)到C30 以上的 50 根，占 13.2%；C30 以下的占 79.5%。

表 6 負(fù) 2 層 C40 框架柱回彈統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表 7 負(fù) 1 層 C40 框架柱回彈統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2019 年 1 月某科研院復(fù)查檢測報(bào)告結(jié)果見表 8～10。

表 8 中，負(fù) 2、負(fù) 1 和 1 層 C40 框架柱、底板混凝土抽取 36 組芯樣，強(qiáng)度滿足 C40 的 0 組，達(dá)到 C35 以上的 0 組，達(dá)到 C30 的 1 組，C30 以下的占 91.7%。

表 8 負(fù) 2 層、負(fù) 1 層、1 層 C40 框架柱、底板混凝土芯樣強(qiáng)度

表 9 負(fù) 2 層、負(fù) 1 層、1 層 C35 框架柱、框架梁混凝土芯樣強(qiáng)度

表 10 負(fù) 2 層、負(fù) 1 層、1 層C30 框架梁混凝土芯樣強(qiáng)度

表 9 中，負(fù) 2 層、負(fù) 1 層、1 層 C35 框架柱、框架梁混凝土抽取 19 組芯樣，強(qiáng)度滿足 C35 的 1 組，達(dá)到C30 的 0 組，C30 以下的占 94.7%。

表 10 中，負(fù) 2 層、負(fù) 1 層、1 層 C30 框架梁混凝土抽取 3 組芯樣，強(qiáng)度全部低于 C15。

從兩次檢測看，結(jié)果非常不理想。經(jīng)查詢攪拌站試驗(yàn)室資料、生產(chǎn)記錄和原材料進(jìn)貨記錄，對破碎芯樣中的骨料和漿體進(jìn)行檢測分析，同時(shí)查詢了周邊其他兄弟攪拌站同期、同廠家、同型號原材料記錄，及了解到的施工單位現(xiàn)場操作情況，分析如下：

（1）原材料質(zhì)量問題：

1）山砂質(zhì)量：風(fēng)化成分多、水洗不充分、云母含量高、堅(jiān)固性差、含泥量大、級配差、粒型差。

2）礦粉質(zhì)量：有摻假礦粉在使用，燒失量大、活性低。

3）外加劑質(zhì)量：減水率低，骨料吸水性大，攪拌樓為了達(dá)到大坍落度，手動(dòng)補(bǔ)水。

4）粗骨料質(zhì)量：從芯樣看，粗骨料中有卵石和碎石，有黑色、黃色和褐色，黑色為灰?guī)r、黃色為泥、褐色為風(fēng)化白云石。

（2）施工操作原因：

1）有現(xiàn)場加水現(xiàn)象，導(dǎo)致水膠比增大，入模拌合物接近離析臨界點(diǎn)，強(qiáng)度低、碳化深度大（達(dá)6mm）。

2）有待卸時(shí)間過長現(xiàn)象，混凝土接近初凝，導(dǎo)致強(qiáng)度低、結(jié)構(gòu)疏松。

3）超高卸料，5m 左右高度，沒有分層澆筑，一次性下料沒設(shè)溜槽或?qū)Ч?，下料高度大?2m，箍筋又密，拌合物落下碰到箍筋，相當(dāng)于過了一道篩，導(dǎo)致漿骨分離、勻質(zhì)性差，強(qiáng)度低。

4）有過振現(xiàn)象，振動(dòng)棒放在混凝土拌合物中，相當(dāng)一段時(shí)間無人看管，導(dǎo)致離析，勻質(zhì)性差。

5）無有效養(yǎng)護(hù)措施，導(dǎo)致水化反應(yīng)過程發(fā)展差，強(qiáng)度低。

（3）實(shí)體混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)問題：

1）混凝土實(shí)體勻質(zhì)性差，有些芯樣看不到粗骨料，有雜物及離析現(xiàn)象，氣孔多，結(jié)構(gòu)酥松。

2）從芯樣破碎面可以看到很多云母，閃閃發(fā)亮，大的云母面積約有 4mm2，均勻分布在混凝土中的云母沒有強(qiáng)度，一旦受力云母表面就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，首先破壞。

3）從破碎芯樣看，漿體與骨料表面的粘接力不足，強(qiáng)度高的粗骨料破壞面沿骨料表面與漿體分離，破壞面中留有很多光滑的粗骨料剝離的孔洞。

4）混凝土中膠砂體的強(qiáng)度偏低，這是混凝土強(qiáng)度低的最主要原因，主要由山砂質(zhì)量差引發(fā)，加上水膠比偏大、勻質(zhì)性差、施工操作不規(guī)范、養(yǎng)護(hù)不規(guī)范等因素累積，導(dǎo)致整體強(qiáng)度大面積偏低。

8 結(jié)束語

造成劣質(zhì)機(jī)制砂的關(guān)鍵原因是母巖質(zhì)量差，其次是加工工藝、加工設(shè)備不合理、以及監(jiān)管制度和檢驗(yàn)控制手段缺失等。近三年以來，因砂石質(zhì)量原因造成的混凝土質(zhì)量事故呈上升趨勢。因此，無論職能部門、還是投資礦山砂石加工生產(chǎn)者、以及砂石用戶等都應(yīng)高度重視母巖質(zhì)量，在設(shè)立礦權(quán)、投資礦山建設(shè)、采購砂石材料之前，須對母巖質(zhì)量進(jìn)行全面的分析檢驗(yàn)，并須進(jìn)行混凝土試配試驗(yàn)，以確保砂石產(chǎn)品質(zhì)量滿足混凝土工作性能、力學(xué)性能、耐久性能要求。牢記百年大計(jì)始于基礎(chǔ)。