論砂石質(zhì)量對(duì)管樁混凝土質(zhì)量的影響

陳鳳珍

摘要：論述了砂石質(zhì)量如含泥量、級(jí)配、粒形、壓碎指標(biāo)等方面對(duì)管樁砼強(qiáng)度和和易性的影響。

關(guān)鍵詞：砂石質(zhì)量；管樁砼；質(zhì)量；影響

管樁砼配制的原材料有水泥、粗集料（碎石、卵石等）、細(xì)集料（河砂、山砂、人工砂等）、水、高效減水劑、摻合料（硅砂粉、礦渣粉、粉煤灰等）等，PHC管樁的砼強(qiáng)度達(dá)C80以上，并考慮離心成型工藝的影響，對(duì)原材料的質(zhì)量要求很高，原材料質(zhì)量的波動(dòng)都會(huì)對(duì)砼質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。砂石在砼中起骨架、填充和密實(shí)的作用，砂石材料的體積在砼中約占總體積的70%-80%，所以砂石質(zhì)量的好壞，對(duì)砼的力學(xué)性能、物理性能和管樁的離心成型效果等的影響非常重要。

由于砂石大多屬于天然地方性材料，材質(zhì)隨成因、產(chǎn)地、采集和堆運(yùn)等情況的不同容易發(fā)生變化。常常遇到級(jí)配不好、含泥量超標(biāo)和碎石針片狀多、壓碎指標(biāo)高等現(xiàn)象，如果不及時(shí)控制，或是不重視質(zhì)量，就會(huì)嚴(yán)重影響砼的質(zhì)量。因此如何正確認(rèn)識(shí)砂石質(zhì)量對(duì)砼各方面性能的影響，并且很有必要根據(jù)具體情況去采取有效措施。砂石質(zhì)量太差間接影響到減碳經(jīng)濟(jì)，無人執(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)。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題。為此，本文簡單闡述砂石質(zhì)量在管樁砼質(zhì)量當(dāng)中的一些影響。

1砂的質(zhì)量對(duì)管樁砼質(zhì)量的影響

砂與膠凝材料混合形成砂漿，填充粗骨料的間隙，減少內(nèi)磨擦力。砂率的大小取決于石子的孔隙率及砼流動(dòng)性需要，而水泥用量的大小取決于砂的孔隙率及砼流動(dòng)性需要。砂的級(jí)配合理與否將決定著砂的孔隙率，這將影響膠凝材料的用量。

河砂的顆粒級(jí)配合理，細(xì)砂（0.3mm以下）的成分含量在17%-21%之間，可有效減少自身的孔隙率，可以減少水泥的用量，降低成本，減少水化熱與體積收縮。若0.3㎜的篩余高于23%，則砼的需水性高，減水劑用量大，坍落度損失大。配方中砂率大，內(nèi)磨擦力小，需水大，砼強(qiáng)度降低，收縮性增大。

砂的含泥量越高，減水劑消耗量越大，砼強(qiáng)度降低。生產(chǎn)管樁的高強(qiáng)砼，一般砂的含泥量控制在1%以內(nèi)，不允許含有泥塊。含泥量高也影響管樁的離心效果，易造成余漿濃、內(nèi)壁掛漿等現(xiàn)象。

在砂資源日益緊張，價(jià)格飛漲的今天，河砂的供應(yīng)越來越緊張，相應(yīng)河砂的質(zhì)量也越來越難保證，經(jīng)常出現(xiàn)砂級(jí)配不合理，含泥量超標(biāo)等現(xiàn)象。今年初我公司在多次考察和取樣試驗(yàn)合格的情況下，生產(chǎn)試用了一段時(shí)間的山砂，山砂經(jīng)過三次水洗和分離把泥土和砂分開，保證砂的含泥量控制在2%以內(nèi)。使用山砂的砼強(qiáng)度比使用河砂的高，但砼的和易性方面就差多了，波動(dòng)大，有時(shí)粘聚性較好，有時(shí)又很差，調(diào)整配合比都很難適應(yīng)，生產(chǎn)時(shí)操作性能差，以至于到最后不敢繼續(xù)使用，至于其中原因和機(jī)理，還不是很清晰。

人工砂方面由于國產(chǎn)的制砂機(jī)差，有的細(xì)粉太多，0.3mm以下含量在23%以上；有的粒徑太粗，需要水泥用量很大，所以最好兩種搭配使用，或者人工砂與河砂搭配使用才能比較好地解決人工砂級(jí)配方面的問題。

2石的質(zhì)量對(duì)管樁砼質(zhì)量的影響

世界著名的古代建筑埃及金字塔是用天然石材筑成，至今已經(jīng)有幾千年的歷史，足可以說明最好的建筑材料不是砼而是天然石材，只是其建筑周期長，難度大而未被現(xiàn)代人所使用。同樣的，現(xiàn)代砼配合比設(shè)計(jì)中如果水泥多，浮漿多的話砼質(zhì)量反而不好，耐久性差； 石子多，又能自密實(shí)的砼質(zhì)量是最好的。最便宜、節(jié)能、耐久性好的砼是使粗骨料的密實(shí)度達(dá)到最大，孔隙率最小。

石子的生產(chǎn)工藝非常重要，花崗巖石硬度大，強(qiáng)度高，如果采用鄂式破碎機(jī)加兩道圓錐破，再來一道整形機(jī)出來的石子粒形就很好，不過石子生產(chǎn)成本高，出石率低，但石子的粒形好，砂率小，膠凝材料每方用量少，每方用水量減少，砼成本降低，耐久性能還提高了。石子的壓碎指標(biāo)對(duì)低標(biāo)號(hào)砼影響不大，但對(duì)高標(biāo)號(hào)砼影響很大。配C60以上的砼，壓碎指標(biāo)最好在8%以下。廣東珠海和新會(huì)地區(qū)的石子強(qiáng)度高，粒形好，壓碎指標(biāo)低，試驗(yàn)證明控制好石子的壓碎指標(biāo)（低于8%）和針片狀含量（低于5%），在配制管樁的C80砼時(shí)降低了20㎏每立方的灰量（水泥加磨細(xì)砂），其強(qiáng)度和和易性相比較相差不大，以下表格是使用湛江本地的石子（壓碎指標(biāo)為11%和針片狀含量為10%）和新會(huì)石子（壓碎指標(biāo)為5%和針片狀含量為3%）所做的砼試配試驗(yàn)的強(qiáng)度結(jié)果：

配方

序號(hào) 水泥

（kg） 磨細(xì)砂

（kg） 砂

（kg） 石

（kg） 水

（kg） 減水劑

（gk） 砼坍落度

（mm） 砼和易性 蒸養(yǎng)強(qiáng)度

（Mpa） 壓蒸強(qiáng)度

（Mpa）

1 6.58 2.82 14.36 22.46 2.6 0.188 35 好 52.6 92.1

2 6.3 2.7 13.78 23.46 2.48 0.18 32 好 52.3 95.7

所以有的管樁廠在當(dāng)?shù)貨]有花崗巖石，而用石灰石，嚴(yán)格控制石子的粒形、級(jí)配，嚴(yán)格把壓碎指標(biāo)控制到最低，最后也能做出C80的砼。而湛江龍頭地區(qū)的石子立方體抗壓強(qiáng)度高，約150Mpa，但由于大家對(duì)石子質(zhì)量不夠重視，都是采用幾道鄂式破碎機(jī)破碎后再篩分出來，存在石粉多、級(jí)配差、粒形差、壓碎指標(biāo)高等現(xiàn)象，所以生產(chǎn)管樁的砼在配制時(shí)必須灰量高，砂率高才能做出和易性好，強(qiáng)度高的砼。

石子的含泥量對(duì)砼質(zhì)量影響很大，含泥量是石子的一個(gè)重要指標(biāo)。常見的含泥包括材料中的粘土顆粒，淤泥和粉塵顆粒，它們的粒徑通常小于0.075mm。這些極細(xì)的顆粒會(huì)包裹在石子表面，妨礙石子表面和水泥漿之間的黏結(jié)，形成軟弱的界面層，而且有時(shí)會(huì)集在一起形成軟弱區(qū)域，成為混凝土中薄弱區(qū)，給砼質(zhì)量帶來很大的隱患。

3建議

3.1骨料質(zhì)量對(duì)砼質(zhì)量，進(jìn)而對(duì)砼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量，尤其是砼結(jié)構(gòu)的耐久性，舉足輕重，沒有骨料就沒有砼，即使有朝一日砂石比水泥還貴，也必須使用：骨料質(zhì)量影響砼結(jié)構(gòu)工程的百年大計(jì)，不容忽視。

3.2砼的配合比中充滿了對(duì)立統(tǒng)一的因素，盡管自從有了高效減水劑，緩解了若干矛盾，但仍然存在技術(shù)人員運(yùn)用對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律的能力。

3.3提高砂石質(zhì)量也需要形成買方市場，砂石用戶首先要轉(zhuǎn)變觀念，不能為圖便宜或能欠賬等一己私利損害社會(huì)的利益。

3.4對(duì)砂石質(zhì)量和生產(chǎn)及管理要求的建議：改變生產(chǎn)工藝，以保證粒形，例如除初破外不能再用顎式破碎機(jī)；供應(yīng)單粒級(jí)石子，提高限制粒形的標(biāo)準(zhǔn)。

總的來講，配制管樁高強(qiáng)砼，砂應(yīng)選用Ⅱ區(qū)中砂，含泥量、泥塊含量少。石子應(yīng)選擇5—20的連續(xù)級(jí)配，粒形好，壓碎指標(biāo)低、含泥量少的石子。

參考文獻(xiàn)

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