混凝土骨料之碎卵石

砂石骨料是當(dāng)前混凝土材料研究中的薄弱環(huán)節(jié)，毋容置疑，砂石骨料的研究是滯后于混凝土研究的。一直以來沒有能夠建立砂石特性和混凝土性質(zhì)之間的定量關(guān)系，更談不上“定量化、數(shù)值化”。在加上砂石粒形、粗細分布等說不清、道不明的性質(zhì)，沒有適當(dāng)?shù)姆椒ㄈザ攘?、評定，其本身也無法界定，造成骨料的研究一直停留在含糊的定性水平。砂石骨料在混凝土中不僅僅是起到骨架作用，其自身的的材質(zhì)、強度、吸水率、以及不同的形成條件（表面特征）和不同的生產(chǎn)工藝（空隙率、顆粒形狀等）都對混凝土的工作性能、力學(xué)性能和耐久性都有較大影響?；炷林械拇止橇险计潴w積的60%～80%，把骨料作為一種惰性填充材料來看待確實有些不妥，應(yīng)該像對待水泥、外加劑那樣對待骨料。混凝土用骨料按照來源不同可以分為人工機制骨料和天然骨料。天然骨一般界面光滑，同配比配制的混凝土工作性優(yōu)于機制骨料配制的混凝土，但卵石表面光滑，配制C60以上強度等級的混凝土不如機制碎石具有優(yōu)勢。而人工機制骨料由機械破碎獲得，界面粗糙、棱角多，同配比配制的混凝土強度高于天然骨料混凝土。大多數(shù)砂石骨料生產(chǎn)企業(yè)在經(jīng)濟效益的驅(qū)動下“重產(chǎn)量而不重質(zhì)量”，造成生產(chǎn)設(shè)備低廉落后，生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)出來的砂石針片狀顆粒偏多。此外，受價格的誘惑將生產(chǎn)的機制骨料篩分出售，級配缺失嚴(yán)重，如5～20連續(xù)級配碎石中，粒徑小于9.5mm顆粒含量不足，空隙率常常在45%左右，單級配骨料的空隙率接近50%。質(zhì)量低劣砂石，造成混凝土砂率增加，用水量、漿體量增加，混凝土的工作性、強度和耐久性也會產(chǎn)生不利的影響.（一）碎卵石的破碎面比例隨著骨料需求的增加，一些碎石生產(chǎn)廠家把卵石進行破碎成為碎石出售。卵石破碎后界面粗糙度增加，與漿體的粘結(jié)能力增加，改善卵石粘結(jié)能力差的缺點。但使用卵石破碎成的碎卵石不可避免地存在未被破碎的天然面和破裂形成的破碎面，天然面表面光滑，有時還粘有一些雜質(zhì)，對骨料與漿體的粘結(jié)產(chǎn)生不利的影響。碎卵石的破碎面通過影響骨料與漿體的界面粘結(jié)強度來影響混凝土的力學(xué)性能，隨著破碎面比例的增大，混凝土強度增長逐漸變快。碎卵石破碎面比例的增加造成表面粗糙度增加對配制混凝土的抗壓強度產(chǎn)生積極作用，但隨著碎卵石破碎面比例的增加，其中針片狀顆粒含量也相應(yīng)增加，空隙率也增大，對配制混凝土的工作性及力學(xué)性能產(chǎn)生不利影響?？傮w來說，破碎面比例的增加對混凝土產(chǎn)生的積極作用大于消極作用，當(dāng)破碎面比例>55%時，這種積極作用更明顯，對混凝土力學(xué)性能的提高更顯著，破碎面比例大于75%，獲得滿意的強度。對于碎卵石破碎面比例的測量，目前還沒有簡單易行的方法，可采用以下步驟簡單測試，具體試驗步驟如下：（1）碎卵石按5～10mm、10～16mm、16～20mm三級進行蹄分；（2）對篩分完的每一級碎卵石，目測每一個石子的破碎面比例，按基本全是破碎面（破碎面比例>95%、基本沒有破碎面（破碎面比例<5%、有一半左右的破碎面（破碎面比例50%左右）三個標(biāo)準(zhǔn)逐個進行分類；（3）對每一級三個類別的石子，隨機挑選25個石子，用錫紙包裹然后。測量錫紙面積最后求平均值的方法，測定每一類石子的破碎面比例。（二）碎卵石中的針片狀顆粒碎卵石在破碎過程中不可避免地會含有一些針片狀顆粒，隨著針片狀顆粒含量的增加，骨料的壓碎指標(biāo)、空隙率均呈現(xiàn)增大趨勢。針片狀含量的增加將會對混凝土的工作性和強度產(chǎn)生不利的影響，針狀顆粒含量超過15%時，片狀顆粒含量超過10%時，其抗壓抗拉強度均降低，這種不利影響在高強混凝土中表現(xiàn)更為突出。骨料針片狀顆粒的含量越小，混凝土拌合物的黏度越小，且流動性越好。隨著不規(guī)則顆粒含量的增加，骨料空隙率增加，在漿體用量不變時，包裹潤滑作用的漿體減少，骨料顆粒間摩擦力增大，拌合物流動阻力增大，混凝土的坍落度和擴展度均表現(xiàn)下降的趨勢，對坍落度而言從含量為5%到10%之間下降最為明顯，而擴展度而言從0%到5%下降最為明顯。GB／T14685-2011《建設(shè)用碎石、卵石》所規(guī)定的針、片狀顆粒含量按質(zhì)量百分比分為三個等級：I類為≤5％、II類為≤10％、III類為≤15％。在漿體用量不變的情況下，骨料針片狀含量的增加造成混凝土骨料顆粒間摩擦力增大，為獲得滿意的工作性必然要適當(dāng)提高砂率。對混凝土工作性而言，存在最佳的最大骨料粒徑、最優(yōu)針片狀含量以及最佳砂率等，隨著針片狀的增加，最佳砂率也隨之變大。砂率的增加造成細骨料含量增加，粗骨料用量降低，粗骨料顆粒間分布距離增大，在自重力及振搗外力作用下，混凝土中骨料容易出現(xiàn)分布不均，嚴(yán)重時表層全部是漿體無石子的分層現(xiàn)象?；炷链止橇吓c砂漿剛度的差異，當(dāng)混凝土受外力作用或產(chǎn)生某種變形時，內(nèi)部會產(chǎn)生次應(yīng)力場，這種次應(yīng)力場在粗骨料與砂漿之間重新進行應(yīng)力分配，造成混凝土內(nèi)部收縮差異，增大形成裂縫的幾率。選用針片狀含量小的碎卵石，可以降低骨料分布不均的風(fēng)險，較小混凝土自身的沉降收縮和自收縮。（三）碎卵石中松軟顆粒使用破碎卵石作為骨料配制混凝土?xí)r應(yīng)注意，卵石的巖石組成成分較為復(fù)雜，且含有一定的風(fēng)化松軟顆粒，這些松軟風(fēng)化顆粒吸水率偏高，造成混凝土工作性下降。通過強度等級大于C50的混凝土抗壓試驗發(fā)現(xiàn)，混凝土破壞斷裂面不僅僅發(fā)生在漿、骨界面，粗骨料本身也發(fā)生貫穿性破裂，這說明骨料的強度