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：我國混凝土中的水泥用量和拌和水比發(fā)達國家的至少多用了20%，不僅資源浪費嚴重，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重影響減碳經(jīng)濟，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)無人執(zhí)行砂石標準，也無人監(jiān)督管理砂石的質(zhì)量；無人執(zhí)行和監(jiān)管砂石標準的原因是不認識砂石在混凝土中的重要作用，存在認為砂

2、石取之不盡、生產(chǎn)砂石很簡單、砂石沒有技術(shù)問題等誤區(qū)。砂石作為骨架作用主要是穩(wěn)定混凝土的體積，即使將來砂石比水泥價格高，也不可不用。從可持續(xù)發(fā)展的目標出發(fā)，整頓砂石生產(chǎn)，加強標準的執(zhí)行和監(jiān)管已成為刻不容緩的問題。關(guān)鍵詞：砂石、粒形、級配、混凝土質(zhì)量、減碳經(jīng)濟產(chǎn)品標準是為了檢驗和檢驗產(chǎn)品質(zhì)量的標準，然而我國的砂石標準多年來已形同虛設(shè)，幾乎無人執(zhí)行。業(yè)內(nèi)盡人皆知當(dāng)前我國砂石質(zhì)量普遍太差。石子松堆空隙率在45%以上（理想粒形和級配的石子松堆空隙

3、率為38%），針片狀顆粒超過10%（西方國家的限值為5%），砂子中含泥量最多的達20%，含石量超過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減碳經(jīng)濟實施的重要因素。首先，使我國混凝土中的水泥用量、用水量和外加劑用量越來越大。一般來說我國混凝土水泥用量和用水量至少比西方國家的多用20%，若同國外的先進指標相比，可多用30%以上。假設(shè)混凝土年消耗量為20億m3，則少說每年多用水泥4億噸，按摻入50%的礦物摻和

4、料計，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)的開裂問題，從材料本身來說，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)問題的原因并不是單一的因素，而且有時也不都是技術(shù)問題，但是目前我國基本建設(shè)中資源和能源的浪費和混凝土體積開裂敏感性增大的事實，主要的影響因素卻是對砂石質(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人認真執(zhí)行砂石標準和對

5、其質(zhì)量的監(jiān)督、檢驗；無人認真執(zhí)行和監(jiān)督、檢驗砂石標準的原因主要是對砂石的認識誤區(qū)；對砂石質(zhì)量認識的誤區(qū)主要是不了解骨料在混凝土中的重要作用。1對砂石認識的誤區(qū)對砂石認識的誤區(qū)2.1認為砂石資源取之不盡、用之不竭認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，和10幾年前相比，已不見了好幾座山頭。近年來混凝土用砂石資源已經(jīng)十分緊張，尤其是天然砂的無節(jié)制開采已威脅到我們環(huán)境的生態(tài)平衡，國家對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”才能維持長久。2.2認為砂石生產(chǎn)技術(shù)簡單，因而門檻低，有錢誰都能生產(chǎn)認為砂石生產(chǎn)技術(shù)簡單，因而門檻低，有錢誰都能生產(chǎn)砂石生產(chǎn)并非高科技，正因生產(chǎn)工藝簡單，

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混凝土抗壓強度和石子最大粒徑的關(guān)系[3]圖5骨料含量對混凝土收縮的影響[4]圖3芯樣中可見粗骨料粒形很差，砂中含泥量很大，混凝土嚴重不均勻圖3為某工程抽檢的芯樣，由于骨料粒形和級配很差，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性，結(jié)果造成拌和物的離析、泌漿，澆筑后嚴重不均勻。對這種結(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)，只會無謂地消耗本該給子孫后代留一點的資源，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)系我國在傳統(tǒng)上把砂石稱作混凝土的骨料，是因為巖石強度很高，對混凝土強度起很大作用，于是對砂石的選擇主要看重強度，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)級配”實際上其中5mm～10mm的顆粒幾乎沒有。由此也可以說，造成石子現(xiàn)狀也是用戶誤導(dǎo)的結(jié)果。雙方對砂石在混凝土中的作用的理解都有誤。2.1骨料和混凝土強度的關(guān)系骨料和混凝土強度的關(guān)系過去，在主要使用塑性混凝土的情況下砂石強度確實會不同程度地影響混凝土的強度；上世紀50年代末我國曾經(jīng)有構(gòu)件廠使用過干硬性混凝土，水灰比低、漿體含量少，拌和物沒有坍落度，用VB稠度儀檢測時，工作度為20秒以上，只能用于預(yù)制構(gòu)件，在高頻振動臺上加壓強力

10、振搗，工人勞動強度大，噪聲震耳，而且能耗很大，不久就不再生產(chǎn)了。這樣的混凝土強度取決于石子強度和漿體石子界面的粘接強度，石子對混凝土強度的貢獻顯而易見。當(dāng)時，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)；上世紀初開始使用流態(tài)混凝土（坍落度100mm以上）；石子對混凝土強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200m