砂子粗细和级配对混凝土的影响.docxVIP

图 1 砂子粗细对混凝土坍落度的影响未加砂子加细砂时加粗砂时图 2 砂粒挤开粗骨料的示意图砂子粗细和级配对混凝土的影响戴镇潮（武警水电第二总队，重庆 400010）[ 摘要 ] 本文列举砂子粗细（以细度模数表示）和级配对混凝土影响的试验结果，表明砂子粗细对混凝土坍落度、砂率有显著的影响，对强度则没有影响；当细度模数固定，级配变化时对混凝土坍落度也有影响，但只是颗粒过分集中分布于某 1 级或相邻 2 级、 或颗粒成间断分布时影响较大，由于通常不会出现这些特殊级配，所以实用中只需控制细度模数，不需控制级配。[ 关键词 ] 细度模数 ；坍落度 ；砂率 ；强度由于条件不同，如沙滩在河道中的位置、采挖地点在沙滩中的位置、采挖和生产方式不同等，天然砂的粗细（以细度模 数表示）和级配都会不同，有时差异还很大。砂子的粗细和级配不同，对混凝土的流动性、成分配合有 显著的影响。特别是在施工过程中，砂子有时粗有时细，难以 保持混凝土流动度稳定，给质量控制造成困难。为此，需进行 砂子粗细和级配对混凝土影响的试验，并根据试验 结果采取 有效措施，消除施工过程中砂子粗细不稳定对混凝土的影响。 现将砂子粗细和级配对混凝土影响的试验结果分述于下。1 砂子粗细对混凝土的影响1.1 对坍落度和泌水率的影响试验用不同粗细砂子，由粗砂和特细砂按不同比例配合而 成， 细 度 模 数 分 别 为 3.18、2.96、2.52、2.08、1.63， 试 验 保 持成分配合不变 ：水泥 250kg/m3、砂 795kg/m3、5~20mm 卵石458 kg/m3、20~40mm 卵石 686kg/m3、水 163kg/m3，其 坍 落度 和泌水率及外观描述见表 1。甚至不能捣实（砂浆不足）。要获得相同强度和相同流动度的混凝土，当砂子粗细不同时，固定水灰比以保持强度不变，同 时调整砂率来保持流动度（坍落度）大致相同。结果是砂粗则 砂率大，砂细则砂率小。主要是粗砂对粗骨料（石子）的“干涉” 作用大，砂粒挤开粗骨料的程度大，使粗骨料的空隙率明显增 大（示意于图 2），于是填充粗骨料空隙的砂子就要增多，否则 砂浆将不能填满被挤开的粗骨料空隙，混凝土不能振捣密实 ； 细砂则相反，对粗骨料的“干涉”作用小，用较少的砂，砂浆 即能填满粗骨料的空隙。故砂子粗细对混凝土成分配合有相当 大的影响。按照设计、选择混凝土成分配合的原则，即在保证 强度和施工性能（即水灰比和坍落度）不变的前提下，尽量降 低或不增加用水量，不同细度模数砂子的混凝土成分配合列于 表 2。表 1 不同粗细砂子拌制的混凝土坍落度、泌水率及外观 砂子细度模数 3.18 2.96 2.52 2.08 1.63 混凝土坍落度 (cm) 15.5混凝土泌水率 (%)8.016.07.5 和易性较10.01.7 和易3.70 和易1.50 和易性好流和易性混凝土外观 差有离析 差有离析 性好 性好 动性差 表1 的结果及另一次补充试验的结果绘于图 1。图 1 十分有规律地表明，混凝土坍落度随砂子细度模数减小而成比例降 低，两者近线性关系。砂子细度模数每减小 0.1，坍落度约降 低 1cm。这主要是由于砂子变细，表面积增大，包裹砂子表面 后剩下起润滑作用的水泥浆减少造成的。此外，粗砂表面积小， 饱水性差，混凝土易泌水、离析，显得粗糙，和易性及粘聚性差； 细砂混凝土则饱水性好，几乎不泌水，和易性好，也不易离析。1.2 对成分配合的影响表1 及图 1 的试验 结果已证明，原使用较粗砂的混凝土， 改用较细砂，坍落度将减小，甚至无法施工 ；原使用较细砂的 混凝土，改用较粗的砂，则坍落度将增大，但易泌水、离析，表 2 表明，水灰比 0.6，砂子细度模数在一定范围 (2.0~3.0)内时，调整砂子和石子用量，可不改变用水量和水泥用量，而 不影响混凝 土强度和施 工性能（即水灰比不变和坍落度大体 相同）。砂子细度模数每增减 0.1，砂用量约增减 2%，相应地·36·图 3 砂子粗细对混凝土砂率的影响商品混凝土Beton Chinese Edition ——Ready-mixed Concrete研究探索2012 年第 02 期表 2 不同粗细砂子的混凝土成分配合成分配合 (kg/m3)砂子细度模数砂率(%)坍落度(cm)外观水泥5~20mm卵石20~40mm卵石砂水1.61.82.02.22.42.62.822021521021021021021045749052555658860962964863763061860459758997195794592690889488213212912612612612612622.023.325.026.528.029.030.06.46.05.56.96.86.57.0和易性好和