高鐵混凝土骨料質量控制-粗骨料質量控制

粗骨料粗骨料－石子

普通混凝土常用的粗骨料分卵石和碎石兩類。卵石是由自然風化、水流搬運和分選、堆積形成的，粒徑大于4.75mm的巖石顆粒。按其產源不同可分為河卵石、海卵石、山卵石等。碎石是天然巖石或卵石經機械破碎、篩分制成的，粒徑大于4.75mm的巖石顆粒。天然的卵石表面光滑、多為球形，與水泥的粘接力較差，用卵石拌制的混凝土拌和物和易性好，但混凝土硬化后強度較低；且卵石堆積的空隙率和表面積小，拌制混凝土時水泥漿用量較少。碎石表面粗糙、多棱角，與水泥有很好的粘接，用碎石拌制的混凝土拌和物流動性較差，但混凝土硬化后強度較高。

根據GB/T14685－2001《建筑用卵石、碎石》，按卵石、碎石的技術要求從高到底，可將其分為I類、II類、III類三種類別：

I類宜用于高強混凝土（≥C60）

II類宜用于中強（C30～C60）的混凝土和抗凍、抗?jié)B及其它要求的混凝土。

III類宜用于低強（＜C30）的混凝土和建筑砂漿。（一）有害雜質質含量粗骨料中的有害物質主要有：粘土、淤泥及細屑、硫化物及硫酸鹽、有機物等。與砂基本相同，它們對混凝土的危害作用和在細骨料中時相同，程度更甚。

（1）含泥量和泥塊含量含泥量：指粒經小于0.75mm的顆粒含量；泥塊含量：指粒經大于4.75mm經水洗、手捏后小于2.36mm的顆粒含量。

（2）針、片狀顆粒含量

卵石、碎石顆粒的長度大于該顆粒所屬相應粒級平均粒徑2.4倍的為針狀顆粒；厚度小于平均粒徑0.4倍的為片狀顆粒。平均粒徑指該粒級上、下限粒徑的平均值。針片狀顆粒易折斷，相互堆積的孔隙大，其含量多時，可使混凝土拌和物的流動性和強度降低。

（3）其它有害雜質草根、樹葉、樹枝、塑料、煤塊和爐渣等雜物都是有害物質。規(guī)準儀（二）最大粒徑（DM）

粗骨料公稱粒級的上限稱為該粒級的最大粒徑，用DM表示。粗骨料的最大粒徑增大，空隙率及表面積都減小，包裹粗骨料所需的水泥漿量就減少，可節(jié)約水泥，有助于提高混凝土的密實性、減少混凝土的發(fā)熱和收縮，對大體積混凝土有利。但骨料最大粒徑也不宜過大，建筑行業(yè)中混凝土骨料的最大粒徑不宜超過40mm，水工混凝土的最大粒徑可達120mm~150mm。此外還受結構尺寸、鋼筋疏密及施工條件的影響。

《混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范》（GB50204－2002）規(guī)定，粗骨料的最大粒徑不得超過結構截面最小尺寸的1/4，同時不得超過鋼筋間最小凈距的3/4，對于混凝土實心板，粗骨料最大粒徑不得超過板厚的1/3，且不得超過40mm，對于泵送混凝土，粗骨料的最大粒徑與輸送管內徑之比要求碎石不大于1：3，卵石不大于1：2.5。（三）顆粒級配

大小不一的粗骨料相互組合搭配的比例關系叫做顆粒級配。級配良好的石子其空隙率和總表面積均較小，可獲得較大的堆積密度。石子的級配好壞對混凝土強度等性能的影響比砂更明顯。石子的顆粒級配同樣采用篩分法測定。常用方孔篩篩孔尺寸為4.75、9.5、16、19、26.5、31.5、37.5等，根據需要可選用更大尺寸的篩。篩分方法和砂的相似，從大到小取各級篩的累計篩余，與相關規(guī)范的要求相對照，看是否滿足要求。

粗骨料級配有連續(xù)級配和間斷級配兩種。連續(xù)級配是從最大粒徑開始，從大到小每一粒級都占有適當的比例。連續(xù)級配顆粒級差小,配制的混凝土性能良好，在工程中被廣泛采用。間斷級配是采用不相鄰的單粒級骨料相互配合，如10～20mm粒級與40～80mm粒級的石子配合組成間斷級配。間斷級配顆粒級差較大，空隙率降低明顯，可減少水泥用量，但是新拌出來的混凝土容易出現離析。工程中不宜采用單粒級粗骨料配制混凝土。（四）強度石子最為混凝土的“骨架”，對混凝土的強度有著至關重要的影響。可采用巖石立方體抗壓強度和壓碎指標兩種方法檢驗卵石、碎石的強度。能找到母巖的碎石直接測其抗壓強度；找不到母巖的碎石和卵石可測其壓碎指標。

（1）巖石的立方體抗壓強度將碎石的母巖制成直徑與高均為5cm的圓柱體試件或邊長為5cm的立方體試件，在吸水飽和狀態(tài)下，測定其極限抗壓強度值。根據標準規(guī)定：巖石立方體抗壓強度與設計要求的混凝土強度等級之比，不應低于1.5。火成巖不小于80MPa，變質巖不小于60MPa，水成巖不小于30MPa。

火成巖又稱為巖漿巖，是由地殼內部熔融巖漿上升冷凝而成，是組成地殼的主要巖石。常用的巖漿巖有花崗巖、玄武巖等；

變質巖是指地殼中的各類巖石，在地層的壓力和溫度作用下，原巖石在固體狀態(tài)下發(fā)生再結晶作用，其礦物組成、結構構造和化學成分發(fā)生部分或全部改變所形成新的巖石。常用的變質巖有大理巖、石英巖、片麻巖等；

水成巖又稱為沉積巖，是由地表的各類巖石經自然界的風化作用破壞，被風力水流和冰川搬遷后再沉淀堆積，在地表或地表下不太深的地方形成的巖石。如石灰?guī)r。（2）壓碎指標

壓碎指標表示石子抵抗壓碎的能力，以間接地推測其相應的強度，其值越小，說明強度越高。

將一定質量（3000g）的氣干狀態(tài)下粒經9.5～19mm的石子裝入標準圓模內，放在壓力機上均勻加荷至200KN，保持5s。卸荷后稱取試樣質量G1，然后用孔徑為2.36mm的篩篩除