淺談卵石混凝土設計與生產

鄧承飛，向軍，向友進，何德剛

（湖北中陽明投資集團，湖北 當陽 430051）

淺談卵石混凝土設計與生產

鄧承飛，向軍，向友進，何德剛

（湖北中陽明投資集團，湖北 當陽 430051）

當陽市境內地表面蘊藏著豐富的山卵石，本文采用質量法設計了 C30 卵石配合比；通過我們幾年實際生產和試驗的經驗總結，掌握了當陽境內卵石的工作性能、強度等主要技術指標，供大家參考。

卵石；配合比設計；生產

1　卵石基本知識簡介

卵石是由于地殼運動等自然力的震動、風化、再經過山洪沖擊、流水搬運和砂石之間反復翻滾摩擦，經過漫長的時間形成圓滑的石子。它的形成分為二個階段，第一階段：是巖石風化、崩塌階段；第二階段：巖石在河流中被河水搬運、沖刷、磨圓。其主要化學成分是二氧化硅，其次是少量的氧化鐵，微量錳、銅、鋁、鎂等。湖北省當陽市地處鄂西山地向江漢平原過度地帶，地勢從西北向東南傾斜，西北高、東南低，略似一個不完整的河谷盆地，市境內地表面蘊藏豐富的山卵石。

2　當陽市砂、卵石質量情況

當陽市卵石的主要技術指標見表 1，顆粒級配見表 2。碎石的技術指標見表 3，顆粒級配見表 4。沮河砂與漳河砂以0.65:0.35 的比例混合后混合砂的技術指標見表 5，顆粒級配見表 6。當陽市卵石實物照片見 圖 1。

表1　卵石的主要技術指標

表2　卵石的顆粒級配試驗

表3　碎石的主要技術指標

表4　碎石的顆粒級配試驗

表5　沮河砂:漳河砂=0.65:0.35 的主要技術指標

表6　沮河砂:漳河砂=0.65:0.35 的顆粒級配試驗

圖1　卵石外觀

檢驗結果分析：（1）從圖 1 來看，卵石看似扁片狀的石子偏多，通過檢驗，顆粒級配基本上屬于連續粒級，除9.5mm 超 5%。（2）砂子采用天然河砂：當陽本地沮河砂細度模數為中砂偏粗，漳河砂又偏細，將兩種砂按 0.65:0.35的比例混合使用，基本上符合Ⅱ區中砂。（其中4.75mm 超出 1%）。（3）碎石顆粒級配屬于連續粒級，壓碎指標為9.2%，符合要求。

3　卵石配合比設計

C30 泵送混凝土配合比設計：依據 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比設計規程》、GBJ 146—90《粉煤灰混凝土應用技術規范》

3.1原材料質量和產地簡介

（1）水泥：湖北當陽產三峽 P·O42.5 水泥，28 天抗折強度 8.7MPa，28 天抗壓強度 47.5MPa。

（2）砂：湖北當陽產河砂，沮河砂按比例摻兌漳河砂，最佳比例為 0.65:0.35，細度模數 2.6，基本屬于 Ⅱ 區砂，C30混凝土砂率取 βs=42%。

（3）卵石：湖北當陽產 5～31.5mm，基本屬于連續級配（9.5mm 超出 5%）。

（4）碎石：湖北當陽產 5～31.5mm，屬于連續級配。

（5）粉煤灰：荊門電廠Ⅱ級 F 類，細度 17.6%，28 天活性指標 72%，安定性合格，C30 混凝土取代率 f =20%，粉煤灰影響系數取 0.8。

（6）減水劑：荊州恒利 FDN-1 型萘系減水劑，減水率17%，固含量 30%，C30 摻量按總膠材 2% 摻入。

（7）水：地下水，符合 JGJ 63—2006《混凝土用水標準》

3.2確定初步混凝土配合比

混凝土配合比見表 7。

表7　混凝土配合比 kg/m3

4　試驗數據比對分析

比對思路： 把以上設計配合比作為基準配比，在總膠材不變的前提下，進行數據比對。其比對思路有二點，第一，在水泥、砂、粉煤灰、減水劑等用量不變的基礎上，改變石子的類別，分別測定坍落度、1h 坍落度損失、擴展度，抗壓強度；第二，在砂、粉煤灰、減水劑等用量不變基礎上，改變石子的類別，分別增加礦粉 50kg/m3，減少水泥 50kg/m3，測定坍落度、1h 坍落度損失、擴展度，抗壓強度；混凝土配合比及性能結果見表 8。

通過表 8 數據分析，總結出以下幾點：

（1）采用全卵石配制的混凝土與采用全碎石、50% 碎石+50% 卵石相比較，全卵石工作性能要好些。

（2）采用全卵石配制的混凝土，在不加入礦粉時，3d早期強度略高一點，其后期強度和其他兩種配比相比，區別不大。

（3）采用全卵石配制的混凝土，加入粉煤灰時，單方用水量經試驗控制在 150kg/m3時，工作性能最好；其 3d、7d、28d、60d、90d 強度均最高。這是因為水膠比降低之后，強度會有所增長。所以，水下灌注樁混凝土應優先選用卵石，是有理論依據的。

（4）卵石沖洗比較干凈，含泥量少，無明顯雜質成分；1h 坍落度損失小，一般在 10mm 左右。

表8　C30 總膠材不變配合比設計表

5　實際生產注意要點

（1）用水量和堆放：卵石進場前沖洗比較干凈 ，含水率 0.5%～1.5% 之間，配比全部采用卵石時，用水量要小一些，一般 150kg/m3為宜。建議分兩個料場堆放 1～2 天，等含水率穩定之后再使用，這樣可以保證出站坍落度控制穩定性。

（2）攪拌車在運輸途中罐體不得停止攪拌，同時卸料前應快速旋轉，讓料子充分攪拌均勻。因為車輛在行駛的過程中，轉速一般在 1～3 轉/分，混凝土中卵石質量最重，轉速過低或者停止不轉，加之運輸途中不斷顛簸，卵石很容易沉入罐體最底部，會使料子分層，甚至離析。

（3）車輛合理調度：如果車輛斷檔時間過長，同樣原理，泵送混凝土容易堵管。

6　資源合理利用和生態保護

隨著城市建設高速發展，當陽地區的卵石、砂子使用量持續增長，亂挖亂采現象比較嚴重，有的砂石場甚至未經當地行政主管許可，或在河道里開采，或購買農田，直接開挖采砂采石。幾年的光景大量的農田耕地，開挖成大大小小的水塘，還有的造成河道淤塞。筆者建議：相關職能部門要正確引導，合理規劃開采區域、有序開采的同時，保護好生態環境。

另外，有將近一半砂石場沒有安裝成套砂石生產線，沒有一次性完全利用好資源，只是簡單進行沖洗、分篩、又將粒徑大于 40mm 的卵石丟棄，浪費現象嚴重。建議：當地住建部門加強監督和管理，淘汰落后生產線。

7　結論

（1）工作性能：因為卵石自身圓潤光滑，近似橢圓形，摩擦阻力小，所以使用卵石配制的混凝土和易性、流動性比碎石的要好一些。泵送混凝土、灌注樁等宜優先采用卵石。并且坍落度損失小。

（2）碎石、卵石可以按一定的比例混合使用。還可以適量摻入礦粉，等量替代部分水泥，且 60～90 天后期增強效果明顯。改善混凝土和易性、流動性、降低成本、減少開裂幾率

（3）卵石進場時含水率在 0.5%～1.5% 之間，實際生產時用水量一般控制在 150kg/m3 左右，建議分兩個料場堆放1～2 天以上，等含水率穩定之后再使用，有利于生產的穩定性和坍落度控制。

（4）卵石進場前沖洗干凈，含泥量少，不含石屑等物，所以，配制大體積混凝土、地下室剪力墻宜優先使用卵石，可以減少開裂。

（5）通過多次試驗，當陽本地天然的卵石可以配制 C50及 C50 以下混凝土；后期強度，60 天可以增長 2～3MPa左右，60～90 天可以增長 1.5MPa 左右。

（6）截止目前，使用純卵石配制混凝土，我們成功泵送多座 34 層高樓，無堵泵現象發生。無明顯收縮裂縫產生。

[1] JGJ 55—2011．普通混凝土配合比設計規程[S]．

[2] GBJ 146—90．粉煤灰混凝土應用技術規范[S]．

[3] JGJ 52—2006．普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準[S]．

[4] JGJ 63—2006．混凝土用水標準[S]．

[5] 郭焱庭．摻合料在混凝土配合比設計中應用技術探討[J]．武漢混凝土，

［通訊地址］湖北中陽明投資集團當陽市中陽建材有限公司（430051）

Discusstion on design and production of pebble conrete

Deng Chengfei, Xiang Jun, Xiang Youjin, He Degang
(Hubei Yangming Investment Group, Hubei Dangyang 430051)

AccordingThere are rich of pebble inside the surface of Dangyang. This paper designed C30 pebble concrete mixture by the method of mass. We mastered the workability, strength of pebble in Dangyang by many years production experiences, and hope to give a reference to others.

pebble; mixture design; production

鄧承飛，男，工程師，湖北中陽明投資集團當陽市中陽建材有限公司技術總工兼實驗室主任。長期從事混凝土質量控制和新產品研發工作。