[摘 要] 介紹普通砼用骨料的質量判定方法的同時,通過分析粗骨料的質量評定方法、試驗條件,結合配制砼的經(jīng)驗,闡述了配制高強度砼必須先從選擇原材料下手,粗骨料的選擇必須有定量的限制條件,提出了配制高強砼選擇骨料的方法及經(jīng)驗數(shù)據(jù)。
[關鍵詞] 高強砼;壓碎值;抗壓強度
[中圖分類號] TV331 [文獻標識碼] C [文章編號] 1006 - 7175(2005) 02 - 0124 - 02
粗骨料的用量大約占普通砼體積的75 %左右,在技術上它能保證砼的體積穩(wěn)定性和耐久性,在經(jīng)濟上它能降低砼的造價。粗骨料強度對配制普通砼來說一般沒有什么問題,如能保證粗骨料強度大于等于砼等級的1. 5～2 倍,都能保證砼的受壓破壞從骨料與水泥砂漿界面開始而不是從骨料本身開始。
但隨著高強砼的發(fā)展,對骨料提出了更嚴格的要求。如何選擇優(yōu)良骨料對高強砼來說顯得越來越重要。從以往高強(強度等級大于C80) 的砼破壞情況來看,在很多破壞的砼中發(fā)現(xiàn)了粗骨料斷裂新界面,說明砼的破壞有的是從粗骨料本身開始的。所以為了保證配制高強度砼(尤其是強度等級大于C80) 的質量,就應該正確選擇及評價粗骨料強度及質量。
1 現(xiàn)行標準評定粗骨料強度的方法
對于碎石或卵石的質量標準,現(xiàn)在只有關于普通砼用碎石或卵石的標準文獻[1 ] 。在文獻[1 ]中指出石子的評定方法有2 種,即巖石的抗壓強度和碎石壓碎值,巖石的抗壓強度要求大于砼強度等級的1. 5 倍。碎石的壓碎值隨巖石種類的不同和砼強度等級的不同而有不同的要求,見表1。這兩種方法在說明強度的意義上,由于試驗條件不同,是有區(qū)別的。見表2。
從試驗條件看巖石的抗壓強度試樣取之于母巖,并保留了母巖的特性,因此是巖石的一種力學性能。壓碎試驗的試樣是母巖經(jīng)破型所得,只保留了部分母巖的特性,所以說壓碎指標只能間接推測巖石的相應強度。但從兩種試驗中試樣的受力情況看,壓碎試驗更能接近反映碎石在砼受壓時實際受力情況。因為砼受壓時的碎石不僅受壓,而且還受折,受剪;從碎石形狀看,壓碎試驗也更能代表砼用石子的實際受力情況,并且從側面能反映骨料加工工藝對骨料邊界及粒形的影響;但從壓碎過程看,骨料不是同時被壓碎的,這樣相當一部分骨料被壓實,充填在其它未碎骨料周圍,使骨料緊密,對未碎骨料起到保護及緩沖作用,從而影響繼續(xù)加荷石子的壓碎量。另外壓碎試驗是在剔除針片狀含量情況下測定的。這也和砼用骨料實際情況不符。尤其對高強砼來說總是在骨料最薄弱環(huán)節(jié)破壞的。
從以上分析看出,二種方法在表現(xiàn)強度的意義上各有利弊。雖然在定性上結論是一致的,但在定量上二種方法表現(xiàn)是不同的,是不能互相代替的。
2 高強砼用粗骨料的評估方法
從配制砼的經(jīng)驗來說,好質量的砼主要取決于3 方面因素: ①優(yōu)質的原材料; ②科學合理的配合比; ③完好的成型養(yǎng)護工藝,這里最基本的也是最關鍵的條件是保證優(yōu)質的原材料。因此,配制高強度砼必須先從選擇原材料下手,粗骨料的選擇必須有定量的限制條件。由于高強砼技術正處在發(fā)展階段中,很多數(shù)據(jù)積累的還不夠。雖然在《高強砼設計與施工指南》中提出了用于高強砼中的粗骨料針片狀含量不許大于5 % ,母巖強度應高于砼配制強度的20 %。但筆者認為巖石的抗壓強度只能做為評定母巖的一種方法,做為選擇配制高強砼用石子的標準,還不周全和直觀。從幾種常用做砼中骨料的巖石強度看,見表3。除花崗巖、石英巖、石灰?guī)r個別容重的強度不宜配制使骨料緊密,對未碎骨料起到保護及緩沖作用,從而影響繼續(xù)加荷石子的壓碎量。另外壓碎試驗是在剔除針片狀含量情況下測定的。這也和砼用骨料實際情況不符。尤其對高強砼來說總是在骨料最薄弱環(huán)節(jié)破壞的。
從以上分析看出,二種方法在表現(xiàn)強度的意義上各有利弊。雖然在定性上結論是一致的,但在定量上二種方法表現(xiàn)是不同的,是不能互相代替的。
2 高強砼用粗骨料的評估方法
從配制砼的經(jīng)驗來說,好質量的砼主要取決于3 方面因素: ①優(yōu)質的原材料; ②科學合理的配合比; ③完好的成型養(yǎng)護工藝,這里最基本的也是最關鍵的條件是保證優(yōu)質的原材料。因此,配制高強度砼必須先從選擇原材料下手,粗骨料的選擇必須有定量的限制條件。由于高強砼技術正處在發(fā)展階段中,很多數(shù)據(jù)積累的還不夠。雖然在《高強砼設計與施工指南》中提出了用于高強砼中的粗骨料針片狀含量不許大于5 % ,母巖強度應高于砼配制強度的20 %。但筆者認為巖石的抗壓強度只能做為評定母巖的一種方法,做為選擇配制高強砼用石子的標準,還不周全和直觀。從幾種常用做砼中骨料的巖石強度看,見表3。除花崗巖、石英巖、石灰?guī)r個別容重的強度不宜配制高強度砼外,其它巖石從強度上看均能滿足高強砼的配制要求。
但是巖石的抗壓強度,只能說明母巖的質量好,砼不是直接用母巖,而是用經(jīng)母巖破型后得到的碎石,經(jīng)破型后的碎石只能保留母巖的一些特性而非全部。因此經(jīng)破型后碎石質量的好壞和破型方式,母巖強度的高低及母巖的節(jié)理等情況都有關系。為此我們對26 批次的花崗巖碎石做了壓碎指標試驗(巖石的壓碎值見表4) 及用相應碎石配成C80 砼,砼經(jīng)破型試驗,以觀察砼破壞情況。砼破壞情況以3 種情況分類: ①破壞始于碎石; ②破壞始于砂漿; ③破壞始于碎石和砂漿界面。
檢查砼破壞后從碎石處折斷的占18 % ,其中碎石壓碎值為8 %～10 %的砼從碎石處折斷的占砼從碎石處折斷的80 %。碎石壓碎值為4 %～5 %的砼沒有一個從碎石處折斷的。因此認為配制C80 以上的砼,用碎石壓碎指標應控制在4 %～5 % ,而壓碎值在8 %～10 %的碎石不易配制C80 以上的砼。從26 批壓碎值分析看壓碎值是4 %～5 %的占試驗總數(shù)的7. 7 % ,壓碎值是5 %～6 %的占19. 2 % ,壓碎值6 %～7 %占30. 7 % ,壓碎值大于7 %的占42. 3 %。壓碎值4 %～5 %的占試驗總數(shù)沒超過10 % ,因此配制高強度砼尤其強度等級在C80 以上的選擇骨料是很關鍵的,也是非常重要的一個步驟。在高強砼應用越來越廣泛的今天,應該加強骨料生產(chǎn)技術的提高,擴大骨料選擇的比例,以保證高強度的發(fā)展。
3 結束語
配制高強砼尤其是強度等級在C80 以上的砼,粗骨料的選擇不僅要考慮母巖的強度,碎石的針片狀含量,而且還要考慮碎石的壓碎值。使碎石的壓碎值在4 %～5 % ,從而為配制滿足設計要求的高強砼提供優(yōu)質合格的原材料。
[參考文獻]
[1 ] JGJ53 —92 ,普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法[ S]1
