发布时间:2024-09-18
砂石质量是影响混凝土质量的关键因素。清华大学土木水利学院廉慧珍教授指出,当前我国砂石质量普遍较差,石子松堆空隙率高达45%以上,针片状颗粒超过10%,砂子含泥量最多可达20%。这些质量问题不仅影响混凝土性能,还导致水泥和外加剂用量增加,加剧了资源浪费和环境污染。
砂石质量对混凝土性能的影响主要体现在以下几个方面:
首先,砂石的粒形和级配直接影响混凝土的和易性。理想的骨料粒形应呈等径状,表面粗糙程度相同时,等径状骨料的比表面积最小,需水量最小。然而,我国目前常用石子中针片状颗粒普遍存在,这会增大混凝土拌和物的需水量,影响施工性能。例如,某工程使用风化粗粒花岗岩配制C60混凝土时,坍落度可达195mm,28天强度为71.3MPa;而使用粒形较差的乌石谷石子时,即使强度达到68.8MPa,坍落度也只有不到150mm。
其次,砂石的含泥量和含石量影响混凝土的耐久性。砂子中含泥量过多会导致混凝土收缩增大,抗冻性降低。含石量过高则会影响混凝土的密实度和强度。有研究表明,当砂子中含泥量从1%增加到5%时,混凝土的抗压强度会下降5%左右。
再者,砂石的级配对混凝土的密实度和经济性有重要影响。理想的连续级配可以得到最小的骨料空隙率和比表面积。然而,由于砂石是散粒状堆积物,在装运过程中容易发生颗粒分离,导致实际使用时的级配与出厂时不同。因此,西方发达国家普遍采用分级供应,使用时按需自行级配。
为提高砂石质量,需要从以下几个方面着手:
改进生产工艺,确保粒形。例如,除初破外不再使用颚式破碎机,以减少针片状颗粒的产生。
严格控制级配。供应单粒级石子,提高限制粒形的标准,如针片状颗粒含量应小于10%。
加强质量检验。要求水洗骨料,带水供应,便于混凝土生产中的质量控制。
完善标准体系。将砂石标准从“推荐性”改为“强制性”,并设立各级砂石质量监督站。
推广人工砂使用。利用石子生产中的下脚料生产人工砂,既符合节能降耗要求,又能改善混凝土施工性能。
砂石质量的提升不仅关乎混凝土质量,更关系到整个工程建设的百年大计。正如廉慧珍教授所言:“骨料质量对混凝土结构工程的耐久性举足轻重,没有骨料就没有混凝土,即使有朝一日砂石比水泥还贵,也必须使用。”因此,我们必须高度重视砂石质量,为子孙后代留下优质的建筑遗产。