砂石骨料對混凝土性能的影響與檢測

文／王宇 中鐵二十三局集團第四工程有限公司 四川成都 610000

引言：

一般情況下，砂石骨料質量會對混凝土的綜合性能造成影響，要想合理確保混凝土的質量達到標準和規范，還應持續強化試驗檢測工作的實施，合理選用更加恰當的砂石骨料，并通過相應的檢測形式，對材料質量進行檢測，進一步了解性能特點。所以需要合理分析砂石對混凝土性能的影響因素與相應的檢測形式展開綜合探討，從而給相關工作人員提供更好的憑證。在整個混凝土工程施工期間，需要確保骨料的采購、配合比、拌和運輸、澆筑和振搗等流程的質量，從而給工程質量建設成功實施奠定基礎。結合工程項目實施具體情況選配適宜的配合比，增強對各個施工環節的混凝土應用與管理，創建合理的方法與措施，優化混凝土施工各個部分的質量，才能夠確保砂石骨料施工達到混凝土工程的具體建設所需。

1.砂石骨料的類型分析

通過調查研究可以得知，能夠對目前的砂石骨料根據不同的性質劃分成三種類型：天然、人工以及混合材料。其中天然砂石骨料能夠在大自然中直接開采，而不用通過復雜的加工生產，因此其生產成本花費較少。然而，天然砂石骨料存在著不足，主要表現為顆粒規格尺寸不一致，應借助人工操作采取相應的篩選以及別的處理形式，不然規格不一致的砂石骨料達不到混凝土施工條件。而人工砂石骨料主要指的是直接把挖采的石料當成原材料，并通過多樣化的技術處理而成，該類骨料具有較好的綜合質量，然而，在具體施工應用期間耗費的成本較高，以至于整個建筑工程的造價費用上升[1]。所以，在對砂石骨料進行選擇時，還應結合工程項目的具體情況進行考慮，謹慎選用人工砂石骨料的應用，而混合砂石骨料主要由天然骨料與人工骨料混合形成，在具體工程建設期間頻繁使用。

圖1 機制砂

圖2 碎石子

2.混凝土材料的配制施工方法

2.1 水泥

混凝土配合比選定的合理性會對整個建筑結構的穩定程度造成影響，還應從材料的各個環節進行合理管控，從而更好的保障工程施工符合預期成效。針對傳統的工程結構存在的不足，務必與工程項目具體情況相結合，展開施工技術優化完善，進一步增強砂石骨料性能質量，提高建筑工程項目可靠性。

2.2 石料和砂

結合現階段的情況可以得知，混凝土工程項目的實施不但需要具備更好的砂石骨料條件，還應給工程項目的戰略決策提出全新規范。而石料、砂石是砂石骨料中非常關鍵的材料之一，其配合度直接對混凝土性能造成影響，還應對混凝土材料進行合理管控，才可以增強材料的耐久程度。借助當前的材料配比形式，在對石料、砂等進行配控時，還應保障碎石規格小于結構截面最小尺寸的1/4，不但可以增強混凝土材料的穩定性，也可以提升應用效能。

2.3 外加劑

在對混凝土進行配制時，需要合理添加外加劑，根據材料結構進行合理管控與優化，能夠增強工程質量，提升結構穩定程度，從而提升工程施工成效。要想合理優化外加劑的使用性能，還應為其提供更好的保護效果與抗害能力。在對外加劑進行調查時能夠結合干縮性，并用粉煤灰對結構性能進行維護，持續增強砂石骨料的使用性能。

2.4 配合比

與工程標準相結合創建更合理的規章機制，提倡與應用更恰當的職能規劃，同時盡量滿足對施工單位的優化與完善。要想增強施工成效，還應對工作人員的教育培訓進行重點關注，創建更合理的獎罰制度，進而充分調動人員工作積極性，必要情況下還需要創建更完善的規章機制。除此之外，檢驗人員還應強化對混凝土材料的檢查，合理管控混凝土的配合比，進一步對材料配比與質量提供相應的維護措施。

3.砂石骨料對混凝土性能的影響分析

3.1 砂石質量對混凝土性能的影響

沙石質量會直接影響混凝土質量，主要表現在這些環節：其一，砂石級配是否達標直接影響著混凝土的性能特點，能夠借助降低拌和物的用水量來獲取更高質量的混凝土，還能夠對水泥進行節省，因此務必重點關注砂石的顆粒配級。其二，砂石骨料中的含泥量多少也非常關鍵，要是砂石骨料的顆粒度較寬或規格過大，都會使得混凝土的用水量有所增加，一不小心就會給混凝土成分造成破壞，并且，超標也會導致部分干縮等消極影響。其三，砂石的穩定程度會對混凝土的持久性造成影響[2]，其密度越高就代表砂石質量越好，而堅硬度越強，才能夠配置出更優秀的混凝土，若是砂石具有過強的吸水率，骨料密度較小，會使得砂石強度下降，從而減小穩定程度。

3.2 粗骨料級配對混凝土性能的影響

3.2.1 對混凝土的和易性、強度的影響

要是骨料密度過低，就會在結構環節出現大量的孔洞和疏松現象，而吸水率和孔隙率也會相應擴大。在將混凝土配置完成后，會使得強度降低，并且直接影響混凝土的抗磨程度和抗滲能力，要想合理防止由于混凝土材料給施工質量造成的消極影響，還能夠科學規劃級配的試驗工作。在粒徑、比重不一致的前提下，清晰了解材料級配的最大振實度，從而有效減少了骨料之間的孔隙，才能夠更好的保障材料質量符合標準。一般情況下，還應對粗骨料的級配進行合理設計，不但能夠強化混凝土材料性能，還可以減少混凝土配置期間的水泥用量，滿足減少成本的目的。

3.2.2 粗骨料堅固性給混凝土耐久性造成的影響

合理選擇粗骨料能夠適當增強混凝土材料的耐久程度，而石子在自然狀態下會被各個環節的物理侵襲所干擾，從而降低整個砂石骨料的質量，而在選用骨料期間，還應確保生產制造得到的混凝土具有更強的耐久性。除此之外，混凝土所具備的抗凍性還應滿足相應規范要求，一般需確保堅固率損失≤5%，若并未對抗凍性提出標準，需對其堅固性進行嚴格把控，堅固性的損失率不得大于10%。

3.3 石灰石粉對混凝土性能的影響

石灰石粉直接影響著混凝土的坍落度，各個階段的抗壓能力、和易性與保水性等，通過大量研究顯示，混凝土中存在的滲透能力和耐久度當中也具有非常密切的關聯，一般會認為滲透性能夠對混凝土耐久度做出評價的關鍵性指標。同時，石灰石粉也影響著混凝土的抗凍水平與抗氯離子滲透等，需要合理提升其中的含氣量，才能夠增強其抗凍性。然而，由于石灰石粉含量的上漲，導致機制砂的高強混凝土運行效用與耐久度逐漸變差，需要合理控制在機制砂中的含量。石灰石粉與粉煤灰融合能夠替代普通工程項目中所需的水泥，雖然會使得混凝土強度下降，卻依舊能夠達到強度標準，從而極大的減少成本。因為石灰石粉具備較強的填充效應、活性效應、晶核效應等，進一步縮短了水化時間，便于初期強度提升；而粉煤灰的應用能夠促進后階段強度增強，兩者之間相互彌補，還能夠按照實際需求對水泥-粉煤灰混凝土的配比進行合理協調以達到各種需求。在將石粉與粉煤灰進行復摻時，石粉占比增加使得混凝土收縮率上升，并使得混凝土抗裂程度下降。因為高強度纖維自身有著較強的抗拉能力，不會在受到簡單磨損后出行斷裂現象，在混凝土里能夠亂向分布、相互牽連搭接，在形成裂縫時，纖維能夠跨越裂縫發揮荷載傳遞的功能，并且降低縫尖部的應力形成，讓應力分布更加均勻，合理限制了裂縫形成，進一步提升了混凝土的抗裂性與耐磨性。例如，摻入0.2‰的碳纖維改性混凝土比空白混凝土或僅摻入10%石粉的混凝土性能強度更高[3]。

3.4 含泥量對混凝土性能的影響

3.4.1 含泥量對混凝土力學性能的影響

含泥量給混凝土性能特點造成的影響較大，同時還會妨礙相應的施工強度，結合相關試驗檢測結果可以得知，由于泥摻量不斷上升，混凝土的抗壓彈性模量卻未產生較大的改變，而彎拉彈性模量會由于含泥量的上升顯著降低，因此可以了解到，若砂中的含泥量＜2%，此種現象給混凝土造成的影響非常弱。要是含泥量＞2%，就會給混凝土強度帶來十分顯著的影響，而砂子含泥量每上升2%，混凝土強度就會下降大約5%，而在同樣的水灰比條件下，摻聚羧酸外加劑的混凝土的抗壓強度要高于同條件下摻加萘系減水劑的混凝土的抗壓強度。

3.4.2 含泥量對混凝土耐久性能的影響

混凝土的耐久性能作為影響混凝土質量的關鍵，給建筑物的壽命造成較大影響，所以也逐漸受到大眾的青睞，可以將粗骨料中泥劃分成石粉和黏土兩類，分別分析兩者給混凝土耐久性能造成的影響。可以察覺到骨料中的黏土含量越高，其氯離子擴散系數就越高，降低了抗滲性能，增加了收縮值。而石粉占比越高，混凝土的氯離子擴散系數下降，增強了抗滲性能，提高了收縮值。在對混凝土型號進行對比時，可以了解到黏土含量越高，C60 型號的混凝土所受到的影響＞C30 混凝土；石粉含量越高，C30 混凝土受到的影響＞C60 混凝土[4]。

4.混凝土施工技術

4.1 混凝土攤鋪振搗技術

在對混凝土實施攤鋪施工期間，能夠對公路混凝土帶來較大的影響，需要通過更合理的方式和技巧，才能夠在路基上對混凝土進行均勻攤鋪。同時在人工攤鋪過程中，技術人員應把握好鐵鍬的操作力度，不得用力過度導致丟失混凝土成分要素，避免混凝土產生離析情況。同時，操作人員應將灰刀放置在便于操作的區域，從而更加便捷的對模板底部碾壓帶上的雜物進行清理，或將多余部分的混凝土清除干凈，避免產生混凝土路面高差不均勻的情況。除此之外，在攤鋪過程中對路基路面邊緣、板角、接縫等部位實施振搗操作時，還應采取適當的振搗設備，結合邊角流程的梅花狀進行振搗施工，同時最好減少混凝土材料當中產生的縫隙，也需要振搗設備在移動期間的間隔＜40cm，強化了振搗的均勻性。再在振搗完成后通過人工補料的方式處理好路基路面，維持路面平整度。

4.2 碾壓技術

在攤鋪完成后，混凝土技術開展過程中還應適當碾壓攤鋪部位，從而增強路面穩定性，對攤鋪層進行碾壓期間，操作人員需要不斷檢查攤鋪部位是否產生邊緣離析的情況，只要察覺到該部分現象產生，還得強化對攤鋪層的修理和完善，科學應用碾壓裝置，并對碾壓次數進行嚴格管控。

5.砂石骨料生產過程中的質量控制措施

5.1 細度模數控制要點

在合理把控機制砂的質量時，需要將細度模數作為把控的關鍵部分。而機制砂的細度模數和砂子粒徑尺寸呈正比，所以能夠借助對機制砂細度模數大小的調節選擇更恰當的砂子。一般情況下，可以將機制砂根據由細到粗的規格進行劃分，涵蓋了特細、細、中和粗幾種規格。當中，特細砂作為機制砂類別中粒徑尺寸最小的，通常為1mm；然后是粒徑大約2mm 的細砂；粒徑大約為2.5mm的中砂；粗砂具有較大的粒徑規格，通常為3mm，最大不會大于3.5mm。所以，在合理調整振動篩的孔徑規格期間，需要把孔徑大小調整為3.5mm，從而合理確保機制砂的尺寸維持在合理范圍內，并排出更大砂粒，避免因孔徑規格過大，妨礙混凝土的質量。

5.2 石粉含量的控制要點

石粉含量會對砂石造成影響，石粉的控制尺寸一般為0.075mm，在制定天然砂質量標準時把小于0.075mm的顆粒劃分為泥，含泥量較高會對機制砂造成影響，所以需要合理管控石粉含量，一般控制在10%～14% 范圍，根據螺旋分級機結合的操作，均勻混合石粉，達到合理管控石粉質量的目的[5]。

5.3 有害物質的控制要點

機制砂中存在一定量的有害物質，主要涵蓋了硫酸鹽、云母、有機物等，會給混凝土外表層帶來消極影響，要是在機制砂表面附著有毒物質時，就會對水泥的黏結和機制砂造成嚴重影響。并且，硫酸鹽與硫化物這類機制砂的有毒物質本身的腐蝕性較強，如若檢測篩除工作不嚴格，就會不斷腐蝕混凝土，在施工實際進行的過程中，鋼筋還會受到帶有硫酸鹽與硫化物混凝土的侵蝕，從而對混凝土的強度造成嚴重影響。

5.4 細化原材料控制流程

5.4.1 拌制砂石骨料

在拌制砂石骨料時，還應對其質量進行合理管控，確保混凝土具備更強的和易性能，同時在對砂石骨料實施拌制過程中，需通過統一的配合比方式展開混合，確保水灰比和原材料的使用更合適。同時，應與施工項目的具體情況相結合，并對原配合比展開詳細的調節，從而合理減少混凝土中產生的坍塌情況，并管控在合理范圍內，并且還需要防止砂石骨料在拌制期間形成離析或泌水等情況，還提高了混凝土質量檢測的合格度。除此之外，在對砂石骨料進行拌制期間，具體的時長也會直接影響著混凝土質量，能夠了解到，適當管控混凝土的拌制流程十分重要，可以維持混凝土質量符合操作過程中所需的規范條件。

5.4.2 運輸及儲存砂石骨料

當前工程施工期間所應用到的砂石骨料大多采取專用車輛運輸的形式實現運送，在具體操作中，合理選擇砂石骨料的運距、運輸時間，保證砂石骨料及時供應，同時還應重視交通、環保等環境因素的影響。儲存砂石骨料的料場、料倉、料棚必須進行場地硬化，防止樹根、草皮、磚頭、塑料、泥土等雜質混入，進行冬季施工時還應對砂石料場、料倉、料棚施以加熱、保溫措施，保證冬施順利進行。根據工程的實際規模，料場、料倉、料棚等存儲砂石骨料的場地大小必須滿足施工進度需要的存儲能力，同時要考慮極端天氣、環保需求、交通管制等因素的影響，致使砂石骨料不能及時進場時的備用儲備數量。

5.5 檢測控制

明確了解進場的品種、料源中的有機質、云母含量、石粉含量、顆粒級配等指標。因為檢驗期間無法合理管控機制砂的石粉含量和顆粒級配，還需要強化抽檢力度[6]。憑借分析結果，采用更恰當的檢測技術對混凝土砂石骨料展開檢測，進一步增強檢測結果的精準程度，在對工程進行檢測時，能夠采用單一類別的檢測技術，還能夠通過聯合應用的方式結合多種檢測技術，進而確保混凝土的總體工程品質。除此之外，還應該嚴格根據標準對試驗檢測數據進行登記，保障各項數據達到合理、公正、全面的目的，給質量評定提供一定的借鑒。

結語：

總的來說，砂石骨料在混凝土施工期間作為關鍵的材料之一，不但能夠確保其結構性能，增強工程施工質量，其砂石骨料的石粉含量、級配與等級也對混凝土的工作性能有著極大的影響，要想合理增強施工成效，還應對砂石骨料展開合理分析，嚴格掌控生產流程，保障混凝土具有較好的結構性能。并且，質檢人員還需要結合多個環節對砂石骨料展開分析，保證其配合比達到相應的標準，增強整體構造的穩定程度，處理好潛在的風險隱患。為獲取到更高品質的混凝土質量，還應從增強砂石骨料性能著手，分析對砂石性能進行檢測的技術，科學管控砂石規格與含泥量，從而制造出更高品質的混凝土，給建筑工程施工建設提供關鍵保障。