砂石質(zhì)量是影響混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵

1、砂石質(zhì)量是影響混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵砂石質(zhì)量是影響混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵廉慧珍清華大學(xué)土木水利學(xué)院摘要摘要：我國(guó)混凝土中的水泥用量和拌和水比發(fā)達(dá)國(guó)家的至少多用了20%，不僅資源浪費(fèi)嚴(yán)重，而且使硬化后的混凝土開裂敏感性大，威脅結(jié)構(gòu)物的耐久性，而且因多用水泥而間接地嚴(yán)重影響減碳經(jīng)濟(jì)，其原因就是砂石質(zhì)量太差；砂石質(zhì)量差的原因是大多數(shù)砂石生產(chǎn)無(wú)人執(zhí)行砂石標(biāo)準(zhǔn)，也無(wú)人監(jiān)督管理砂石的質(zhì)量；無(wú)人執(zhí)行和監(jiān)管砂石標(biāo)準(zhǔn)的原因是不認(rèn)識(shí)砂石在混凝土中的重要作用，存在認(rèn)為砂

2、石取之不盡、生產(chǎn)砂石很簡(jiǎn)單、砂石沒(méi)有技術(shù)問(wèn)題等誤區(qū)。砂石作為骨架作用主要是穩(wěn)定混凝土的體積，即使將來(lái)砂石比水泥價(jià)格高，也不可不用。從可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)出發(fā)，整頓砂石生產(chǎn)，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行和監(jiān)管已成為刻不容緩的問(wèn)題。關(guān)鍵詞：砂石、粒形、級(jí)配、混凝土質(zhì)量、減碳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是為了檢驗(yàn)和檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，然而我國(guó)的砂石標(biāo)準(zhǔn)多年來(lái)已形同虛設(shè)，幾乎無(wú)人執(zhí)行。業(yè)內(nèi)盡人皆知當(dāng)前我國(guó)砂石質(zhì)量普遍太差。石子松堆空隙率在45%以上（理想粒形和級(jí)配的石子松堆空隙

3、率為38%），針片狀顆粒超過(guò)10%（西方國(guó)家的限值為5%），砂子中含泥量最多的達(dá)20%，含石量超過(guò)25%……。砂石質(zhì)量不僅是影響混凝土質(zhì)量的主要因素，而且因此而成為影響我國(guó)減碳經(jīng)濟(jì)實(shí)施的重要因素。首先，使我國(guó)混凝土中的水泥用量、用水量和外加劑用量越來(lái)越大。一般來(lái)說(shuō)我國(guó)混凝土水泥用量和用水量至少比西方國(guó)家的多用20%，若同國(guó)外的先進(jìn)指標(biāo)相比，可多用30%以上。假設(shè)混凝土年消耗量為20億m3，則少說(shuō)每年多用水泥4億噸，按摻入50%的礦物摻和

4、料計(jì)，不算礦物摻和料加工的耗電，則至少多排放CO22億噸！更重要的是混凝土質(zhì)量還因此而受到影響，當(dāng)前工程中頻繁出現(xiàn)的開裂問(wèn)題，從材料本身來(lái)說(shuō)，主要是不得不多用水、多用水泥的結(jié)果。當(dāng)然，造成工程質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題的原因并不是單一的因素，而且有時(shí)也不都是技術(shù)問(wèn)題，但是目前我國(guó)基本建設(shè)中資源和能源的浪費(fèi)和混凝土體積開裂敏感性增大的事實(shí)，主要的影響因素卻是對(duì)砂石質(zhì)量的忽視。砂石質(zhì)量關(guān)系到建設(shè)工程的質(zhì)量。砂石質(zhì)量太差的原因主要是無(wú)人認(rèn)真執(zhí)行砂石標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)

5、其質(zhì)量的監(jiān)督、檢驗(yàn)；無(wú)人認(rèn)真執(zhí)行和監(jiān)督、檢驗(yàn)砂石標(biāo)準(zhǔn)的原因主要是對(duì)砂石的認(rèn)識(shí)誤區(qū)；對(duì)砂石質(zhì)量認(rèn)識(shí)的誤區(qū)主要是不了解骨料在混凝土中的重要作用。1對(duì)砂石認(rèn)識(shí)的誤區(qū)對(duì)砂石認(rèn)識(shí)的誤區(qū)2.1認(rèn)為砂石資源取之不盡、用之不竭認(rèn)為砂石資源取之不盡、用之不竭北京的香山方圓160公頃，最高峰海拔557米，體積約4.5億m2，假定都是巖石，則約有6.8億噸。2009年我國(guó)水泥產(chǎn)量約16億噸，約消耗砂石100億噸∕年。一年消耗掉的砂石就約相當(dāng)于14.7座香山的

6、體積！離北京最近的河北省三河縣的石料場(chǎng)，和10幾年前相比，已不見了好幾座山頭。近年來(lái)混凝土用砂石資源已經(jīng)十分緊張，尤其是天然砂的無(wú)節(jié)制開采已威脅到我們環(huán)境的生態(tài)平衡，國(guó)家對(duì)河砂開采的控管是非常英明正確。雖然可以使用人工砂，但是那也需要消耗天然巖石資源。天然資源不可再生，必須“省吃儉用”才能維持長(zhǎng)久。2.2認(rèn)為砂石生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)單，因而門檻低，有錢誰(shuí)都能生產(chǎn)認(rèn)為砂石生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)單，因而門檻低，有錢誰(shuí)都能生產(chǎn)砂石生產(chǎn)并非高科技，正因生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，

7、才能成為用量巨大的產(chǎn)品。但也必須生產(chǎn)出符合工程要求的合格砂石。首先，為用戶服務(wù)業(yè)，就必須了解用戶的需要。砂石的圖4混凝土抗壓強(qiáng)度和石子最大粒徑的關(guān)系[3]圖5骨料含量對(duì)混凝土收縮的影響[4]圖3芯樣中可見粗骨料粒形很差，砂中含泥量很大，混凝土嚴(yán)重不均勻圖3為某工程抽檢的芯樣，由于骨料粒形和級(jí)配很差，砂子含泥量很大，必須使用較大量的水泥漿（水泥水）和減水劑才能保證拌和物有足夠的流動(dòng)性，結(jié)果造成拌和物的離析、泌漿，澆筑后嚴(yán)重不均勻。對(duì)這種結(jié)

8、果，砂石供應(yīng)商既不知道，也不關(guān)心。因此，并不是任何人都能生產(chǎn)合格的砂石，不懂混凝土，不懂巖石學(xué)和礦物學(xué)，只會(huì)無(wú)謂地消耗本該給子孫后代留一點(diǎn)的資源，而且還不斷地為他們制造建筑垃圾。2砂石和混凝土質(zhì)量的關(guān)系砂石和混凝土質(zhì)量的關(guān)系我國(guó)在傳統(tǒng)上把砂石稱作混凝土的骨料，是因?yàn)閹r石強(qiáng)度很高，對(duì)混凝土強(qiáng)度起很大作用，于是對(duì)砂石的選擇主要看重強(qiáng)度，有解理的巖石，破碎的顆粒越小，針片狀顆粒越多，致使公稱粒徑5mm～10mm的顆粒需水量很大，其結(jié)果，名義上

9、的“連續(xù)級(jí)配”實(shí)際上其中5mm～10mm的顆粒幾乎沒(méi)有。由此也可以說(shuō)，造成石子現(xiàn)狀也是用戶誤導(dǎo)的結(jié)果。雙方對(duì)砂石在混凝土中的作用的理解都有誤。2.1骨料和混凝土強(qiáng)度的關(guān)系骨料和混凝土強(qiáng)度的關(guān)系過(guò)去，在主要使用塑性混凝土的情況下砂石強(qiáng)度確實(shí)會(huì)不同程度地影響混凝土的強(qiáng)度；上世紀(jì)50年代末我國(guó)曾經(jīng)有構(gòu)件廠使用過(guò)干硬性混凝土，水灰比低、漿體含量少，拌和物沒(méi)有坍落度，用VB稠度儀檢測(cè)時(shí)，工作度為20秒以上，只能用于預(yù)制構(gòu)件，在高頻振動(dòng)臺(tái)上加壓強(qiáng)力

10、振搗，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，噪聲震耳，而且能耗很大，不久就不再生產(chǎn)了。這樣的混凝土強(qiáng)度取決于石子強(qiáng)度和漿體石子界面的粘接強(qiáng)度，石子對(duì)混凝土強(qiáng)度的貢獻(xiàn)顯而易見。當(dāng)時(shí)，一般使用低塑性混凝土(坍落度10mm～30mm)和塑性混凝土(坍落度30mm～50mm、50mm～70mm、90mm～90mm)；上世紀(jì)初開始使用流態(tài)混凝土（坍落度100mm以上）；石子對(duì)混凝土強(qiáng)度的作用隨漿骨比的增大而減小。在泵送混凝(坍落度150mm以上，當(dāng)前普遍都超過(guò)200m