劉海峰
(哈爾濱三建工程有限責(zé)任公司,哈爾濱150001)
施工現(xiàn)場對粗細(xì)骨料應(yīng)用分析
劉海峰
(哈爾濱三建工程有限責(zé)任公司,哈爾濱150001)
粗細(xì)骨料的選用對建筑工程質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。骨料的顆粒級配、含水率、有害雜質(zhì)以及粗骨料的自有的針、片狀含量等都能直接影響到工程中某一局部甚至是整體的質(zhì)量。文章著重論述了在建筑工地施工現(xiàn)場對不同粗細(xì)骨料鑒別和判斷以及應(yīng)用后會帶來的效果,強(qiáng)調(diào)施工現(xiàn)場在骨料應(yīng)用上應(yīng)該采取謹(jǐn)慎態(tài)度,以免造成不良后果。
粗骨料;細(xì)骨料;砂;建筑工地;施工現(xiàn)場
粗骨料和細(xì)骨料是建筑行業(yè)的重要原材料,它的劃分標(biāo)準(zhǔn)為顆粒粒徑是否≥5 mm,顆粒粒徑>5 mm的為粗骨料,顆粒粒徑<5 mm的為細(xì)骨料。在目前的建筑行業(yè)所應(yīng)用的粗骨料主要是碎石與卵石,細(xì)骨料主要是砂子。石和砂以其來源廣、造價(jià)低被廣泛應(yīng)用在混凝土工程;砌筑砂漿及樓面、地面砂漿工程;內(nèi)、外墻抹灰工程。
粗骨料在建筑工程中主要應(yīng)用在混凝土工程,過去常用的是卵石和碎石兩種,卵石的表面光滑、棱角少、表面積和空隙率都較小,不但節(jié)省水泥,而且制作的混凝土的和易性也比較好。但它與其他材料的黏結(jié)力較小,用卵石制作的混凝土的強(qiáng)度較低。碎石有粗糙的表面,擁有的棱角也多,外表面積、空隙率也大[1]。
由于以上原因,碎石在混凝土制作中的和易性也要差得多。但用碎石制作的混凝土強(qiáng)度高,黏結(jié)力大。而且利用碎石骨料制作的混凝土還能有效的提高混凝土的極限拉伸值,減小混凝土的變形系數(shù),使混凝土的抗裂性提高。卵石和碎石有各自的優(yōu)缺點(diǎn),但因?yàn)槎鄬优c高層建筑對混凝土的強(qiáng)度要求比較高,而當(dāng)今建筑工程又以高層和多層為主,所以在目前的建筑工程中很少應(yīng)用卵石,所應(yīng)用的粗骨料主要為碎石。
細(xì)骨料在建筑工程中主要應(yīng)用在混凝土工程、砌筑砂漿工程、地面及抹灰工程。主要是天然砂。常用的有山砂、河砂、海砂3種。河砂在3種砂中的品質(zhì)最好,但河砂和海砂表面光滑,少棱角,拌制時(shí)和易性好,影響與水泥石的黏結(jié),制作的混凝土和砂漿強(qiáng)度差一些,山砂表面粗糙,多棱角,與水泥石的黏結(jié)力強(qiáng),有利于提高混凝土和砂漿的強(qiáng)度,但在拌合物的和易性要差。目前工程中應(yīng)用的主要以河砂居多[2]。
碎石按顆粒級配的情況分為連續(xù)粒級與單粒級兩種,連續(xù)粒級包括公稱粒徑為(5~10 mm、5~16 mm、5~20 mm、5~31.5 mm、5~40 mm)5個(gè)區(qū)間;單粒級包括公稱粒徑為(10~20 mm、16~31.5 mm、20 ~40 mm、31.5~63 mm、40~80 mm)5個(gè)區(qū)間。連續(xù)粒級是碎石的粒徑從最大到最小每一級都有,而且每一級都還要占有一定的比例。單粒級是碎石從最大的一級到最小的一級不是每一級都有,有的缺少一級,有的缺少二級。
在當(dāng)前的建筑工程中一般不允許采用單粒級,因?yàn)閱瘟<壟淙菀资够炷涟韬衔锂a(chǎn)生離析現(xiàn)象,所以除非在能夠保證控制混凝土離析的特殊情況下才允許使用單粒級碎石,建筑工程普遍應(yīng)用連續(xù)粒級的碎石[3]。當(dāng)粗骨料粒徑增大時(shí),表面積和空隙率變小,可以節(jié)約膠凝材料,減少混凝土的收縮,提高密實(shí)性。但同時(shí)也不利于混凝土的抗凍性和抗?jié)B性,降低了抗氣蝕性能。當(dāng)粗骨料的粒徑變小時(shí),表面積和空隙率則增大,這樣不利于節(jié)約膠凝材料,但能大大提高混凝土的抗?jié)B性能。所以,連續(xù)級配的石子各粒徑的分配合理,減小了空隙率及表面積,少用水泥還能提高強(qiáng)度。但是在實(shí)際的應(yīng)用中碎石粒徑選用主要要看所制作的混凝土的性能、結(jié)構(gòu)物斷面、鋼筋的密度及施工條件來決定。
碎石的含水率對混凝土的用水量有很大關(guān)系,如果碎石的含量水率在規(guī)定范圍內(nèi),我們在施工中就可以直接參照實(shí)驗(yàn)室所出具的混凝土配合比報(bào)告單中的配合比進(jìn)行實(shí)際操作。但是,當(dāng)碎石的含水率超過了規(guī)定的范圍,這時(shí)還按照實(shí)驗(yàn)室出具的配合比報(bào)告來操作就會增加了混凝土中水的數(shù)量,增加了混凝土的離析現(xiàn)象和泌水現(xiàn)象,還會使混凝土中空隙增多,影響混凝土的質(zhì)量。
碎石中的有害雜質(zhì)主要包括含泥量、泥塊含量、云母含量、有機(jī)物含量幾種。這些雜質(zhì)過多將會阻礙骨料與水泥石的黏結(jié),降低混凝土的強(qiáng)度及耐久性,還會增大干縮率。有些有機(jī)物還可能對工程實(shí)體有侵蝕作用,銹蝕鋼筋,損害混凝土。
所謂針、片狀顆粒就是粗骨料顆粒的長度大于該顆粒所屬粒級的平均粒徑的2.4倍或厚度小于平均粒徑的0.4倍的碎石。如果針、片狀顆粒過多超過一定范圍,就會增大骨料之間的空隙,在外力作用下很容易被折斷,這樣的碎石如果應(yīng)用到工程中,會大大降低混凝土的強(qiáng)度。
砂的粗細(xì)程度常用細(xì)度模數(shù)表示,砂按細(xì)度模數(shù)分為粗砂(細(xì)度模數(shù)為3.7~3.1)、中砂(細(xì)度模數(shù)為3.0~2.3)、細(xì)砂(細(xì)度模數(shù)為2.2~1.6)、特細(xì)砂(細(xì)度模數(shù)為1.5~0.7)幾種。砂的級配常用累計(jì)篩余百分率來表示,按0.63 mm篩孔的篩上累計(jì)篩余百分率分為3個(gè)區(qū)間。
在工程中采用哪種砂主要要看砂具體應(yīng)用在哪些工程上。制作混凝土多采用中砂,因?yàn)榇稚鞍璩龅陌韬衔锶菀桩a(chǎn)生分離、泌水現(xiàn)象,細(xì)砂會使拌合物的流動性減小,浪費(fèi)水泥,制作出的混凝土的強(qiáng)度也差。將適當(dāng)?shù)拇诸w粒、中等顆粒和少量的細(xì)顆粒組成在一起的砂構(gòu)成了良好的級配,利用這樣的砂制作混凝土強(qiáng)度比較高,密實(shí)性好,而且還能節(jié)約膠凝材料。砌筑砂漿和樓面、地面砂漿也多采用級配良好的中砂為宜。而內(nèi)、外墻抹灰工程則要看具體要求來確定。
砂的含水率同碎石一樣都要嚴(yán)格控制在一定范圍內(nèi),含水率的大小如果超過一定范圍與碎石的一樣都會嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。
常見的天然砂含有一些有害雜質(zhì),如淤泥、黏土、云母、硫化物、有機(jī)雜質(zhì)、輕物質(zhì)、堿活性骨料等。淤泥、黏土、云母、輕物質(zhì)會阻礙砂與水泥石的黏結(jié),同樣也會使混凝土的強(qiáng)度和耐久性降低,增大干縮率。如果泥和土成塊更對混凝土不利。硫化物、有機(jī)雜質(zhì)中的可溶性物質(zhì)會與膠凝材料水化產(chǎn)物起化學(xué)反應(yīng),侵蝕水泥?;钚怨橇弦矔こ虒?shí)體有侵害作用。
綜上所述,我們看到以碎石和砂子為代表的粗骨料和細(xì)骨料的好壞對工程質(zhì)量的影響并不象有些經(jīng)驗(yàn)主義認(rèn)為的那樣可有可無,而是要相當(dāng)?shù)闹匾?,在施工現(xiàn)場如果發(fā)現(xiàn)砂子的大小、形狀、顏色等有變化也決不能掉以輕心,應(yīng)當(dāng)按照二次復(fù)試的試驗(yàn)報(bào)告上面的各項(xiàng)指標(biāo)對照檢查,及時(shí)處理。如果施工現(xiàn)場比較潮濕或下雨后,骨料一定不要馬上就用,應(yīng)該做降低含水率的處理。
對待進(jìn)場材料二次復(fù)試有問題的粗細(xì)骨料一定要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),堅(jiān)決退貨,不要把安全隱患在剛開始就埋下。在粗細(xì)骨料的應(yīng)用上要采取謹(jǐn)慎的態(tài)度,針對不同的工程部位和不同的要求實(shí)事求是、切合實(shí)際的應(yīng)用。
[1]李文偉,鄭丹,陳文耀.不同粗細(xì)骨料組合下的混凝土性能研究[J].混凝土,2010(03):63-66.
[2]邱樹恒,王軍,馮慶革,等.建筑垃圾再生粗細(xì)骨料對混凝土強(qiáng)度的影響[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2011,36(03):518-524.
[3]張君,王林,孫明,等.粗細(xì)骨料比例和水泥石強(qiáng)度對混凝土斷裂參數(shù)的影響[J].工程力學(xué),2004,21(01):136-142.
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1007-7596(2014)05-0144-02
2014-02-24
劉海峰(1970-),男,遼寧義縣人,工程師。