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建筑材料之混凝土的粗骨料——碎石及卵石
粒徑大于4.75 mm的骨料稱為粗骨料。
普通混凝土常用的粗骨料有碎石及卵石兩種。
碎石是天然巖石或較大的巖石經(jīng)機械破碎、篩分制成的，
是粒徑大于4.75 mm的巖石顆粒。
卵石是由自然風(fēng)化、水流搬運和分選、堆積而成的、
粒徑大于4.75 mm的巖石顆粒。
例如河卵石、海卵石、山卵石等。
與碎石比較，卵石表面光滑，少棱角，
空隙率以及表面積比較小，
拌制混凝土的時候需要的水泥漿用量比較少
拌制的混凝土和易性比較好
卵石與水泥石的粘結(jié)力比較小
因此，在相同條件下，卵石混凝土的強度較碎石混凝土低
碎石與卵石各有特點，
應(yīng)本著地取材的原則結(jié)合工程要求合理選用
對粗骨料的技術(shù)要求有如下幾項
1、粒徑
粗骨料公稱粒級的上限稱為這個粒級的粒徑
如果采用5-40毫米的粗骨料時
那么粒徑為40毫米的時候。
粒徑的大小表示粗骨料的粗細程度
粗骨料粒徑增大的時候
骨料總表面積減少
因而可以使得水泥漿用量減少，這不僅可以節(jié)約水泥
而且有助于提高混凝土的密實度
減少發(fā)熱量以及混凝土的收縮
因此在條件允許的情況下
當配制中等強度等級以下的混凝土?xí)r
應(yīng)該盡量使用粒徑比較大的粗骨料
但是粒徑的規(guī)定，
還要受到結(jié)構(gòu)截面尺寸、鋼筋凈距以及施工條件的限制
粗骨料中公稱粒級的上限稱為粒徑。
當骨料粒徑增大時，其比表面積減小，混凝土的水泥用量也減少，
故在滿足技術(shù)要求的前提下，粗骨料的粒徑應(yīng)盡量選大一些。
在鋼筋混凝土工程中，
粗骨料的粒徑不得大于混凝土結(jié)構(gòu)截面小尺寸的1/4，
并不得大于鋼筋小凈距的3/4。
對于混凝土實心板，其粒徑不宜大于板厚的1/3，
并不得超過40mm。
泵送混凝土用的碎石，不應(yīng)大于輸送管內(nèi)徑的1/3，
卵石不應(yīng)大于輸送管內(nèi)徑的1/3。
根據(jù)混凝土質(zhì)量控制標準規(guī)定
配制高強度混凝土的時候
骨料粒徑一般不大于16毫米
篩分析法
顆粒級配
粗骨料的顆粒級配與細骨料的顆粒級配的原則是相同的
是讓不同的粒徑顆粒適當搭配
使得石子的空隙盡可能小，用以減少水泥用量
保持混凝土拌合物具有良好的和易性
提高混凝土的密實度
石子的級配也通過篩分析法來評定
所用標準篩的孔徑為
2.5、5、10、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100毫米等12個
各篩上分計篩余百分率以及累計篩余百分率的計算方法跟砂相同
碎石或者卵石的顆粒級配范圍參見國家標準
石子的粒徑和級配影響混凝土的用水量，砂率和工作性。
配制高強混凝土和高性能混凝土?xí)r應(yīng)采用高強度的碎石，
其粒徑應(yīng)為19mm或 25mm，因為高強混凝土的強度幾近為石子強度的二分之一。
普通流態(tài)混凝土采用粒徑25mm或31.5mm碎石，
采用泵送工藝時石子粒徑應(yīng)小于泵出口管徑的三分之一，
否則產(chǎn)生堵泵現(xiàn)象。
目前市場連續(xù)級配的碎石較少，多數(shù)為單一粒級、
這時應(yīng)采用二級配石子。若采用單一粒級的石子應(yīng)提高砂率。
粗骨料顆粒級配有連續(xù)級配與間斷級配之分。
連續(xù)級配是從粒徑開始，由大到小各級相連
期中每一級石子都占有適當?shù)谋壤?br>工程中常將表中的連續(xù)粒級與單粒級的石子按照適當比例
配成連續(xù)級配的石子。例如把連續(xù)粒級5-20毫米的石子
與單粒級20-40毫米的石子配合使用，即成為5-40毫米的連續(xù)級配
連續(xù)級配在工程中應(yīng)用比較多
間斷級配是各級石子不連續(xù)，也是省去中間的一二級石子
例如把5-10毫米的石子與20-40毫米的兩種粒級的石子配合使用
中間缺少了10-20毫米的石子，成為間斷級配。
間斷級配可以降低骨料的空隙率，可以節(jié)約水泥
但是容易使得混凝土拌合物產(chǎn)生離析
所以在建筑工程中應(yīng)用比較少
粗骨料中的針片狀顆粒含量對混凝土拌合物的和易性有明顯影響
如果針片狀顆粒含量增加25%，高標號的混凝土坍落度會減少12毫米
針片狀顆粒含量過大，對強度也有影響
各國對于針片狀顆粒所下的定義不盡相同
我國規(guī)定，
凡是卵石和碎石的顆粒的長度
大于該顆粒所屬粒級的平均粒徑的2.4倍的
稱為針狀顆粒
（平均粒徑指該粒級上、下限粒徑的平均值）
厚度小于平均粒徑0.4倍的稱為片狀顆粒
這是根據(jù)我國石子資源的質(zhì)量和產(chǎn)量而定的
以便既保證混凝土質(zhì)量，又能充分利用資源
碎石或者卵石中的針片狀顆粒含量應(yīng)該符合國家標準的規(guī)定
粗骨料中針、片狀顆粒過多，會使混凝土的和易性變差，
強度降低，故粗骨料的針、片狀顆粒含量應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。
泥、泥塊以及有害物質(zhì)
這些物質(zhì)的危害作用，與在砂中的作用相同
泥以及泥塊
泥是指粒徑小于0.080毫米的巖屑、淤泥和粘土等粉狀物的總稱
泥塊也是塊狀的粘土或者淤泥
砂中的泥塊指粒徑大于1.25毫米
經(jīng)過水洗用手輾壓后成為小于0.63毫米的顆粒
石子中的泥塊是指粒徑大于5毫米
經(jīng)過水洗用手輾壓后成為小于2.5毫米的顆粒
泥粘附在骨料的表面，妨礙水泥石與骨料的粘結(jié)
降低混凝土強度，還會增加拌合水量
加大混凝土的干縮，降低抗?jié)B性和抗凍性
泥塊對混凝土性質(zhì)的影響更為嚴重
因為它攪拌的時候不容易散開
所以含泥量和泥塊的含量應(yīng)該符合國家標準
混凝土用碎石或者卵石中的含泥量以及泥塊含量應(yīng)符合國家標準
粗骨料中所含的泥塊、淤泥、細屑、硫酸鹽、硫化物和有機物
都是有害雜質(zhì),
其含量應(yīng)符合國家標準
GB/T－2001《建筑用卵石、碎石》的規(guī)定。
另外粗骨料中嚴禁混入煅燒過的白云石或石灰石塊。
有害物質(zhì)包括硫化物、硫酸鹽、有機物以及云母
硫化物、硫酸鹽、有機物等對水泥石有腐蝕作用
降低了混凝土的耐久性
云母以及輕物質(zhì)，表觀密度小于2克每立方厘米的
它們本身的強度低，與水泥石粘接不牢固
會降低混凝土強度以及耐久性
上述所講到的有害物質(zhì)含量應(yīng)該符合國家標準
強度與堅固性
碎石的強度可以用巖石的抗壓強度和壓碎指標值來表示
巖石的抗壓強度是以50毫米*50毫米*50毫米的立方體試件
在水飽和狀態(tài)下測得的抗壓強度極限值
壓碎指標值的測定，是把一定量氣干狀態(tài)下10-20mm的石子
裝入壓碎指標測定儀的圓筒內(nèi)，放好加壓頭
在試驗機上于160-300秒內(nèi)均勻地加荷到200千牛
卸荷之后稱量出試樣質(zhì)量m0，然后用孔徑為2.5mm的篩
篩除被壓碎的細粒，稱量剩余在篩上的試樣質(zhì)量m1
那么壓碎指標值為（m0-m1)/(m0)的百分比
壓碎指標值越小，說明骨料的抵抗壓碎能力越強
巖石抗壓強度應(yīng)該由生產(chǎn)單位提供的
工程采用壓碎指標值進行質(zhì)量控制
隨時的壓碎指標值應(yīng)該符合國家標準的規(guī)定
強度等級為C60以及以上的混凝土所用的碎石
應(yīng)該進行巖石抗壓強度檢驗
巖石的抗壓強度與混凝土強度等級之比不應(yīng)該小于1.5
而且?guī)r漿巖強度不適宜低于50MPA
變質(zhì)巖不適宜低于60MPA
沉積巖不適宜低于30MPA
卵石強度只能使用壓碎指標值表示，其壓碎指標值應(yīng)該符合國家標準
堅固性
堅固性反映骨料在氣候、外力或者其他物理因素
的作用下抵抗破碎的能力
通常用硫酸鹽浸泡法來檢驗顆粒抵抗膨脹應(yīng)力的能力
這個方法是先把骨料試樣浸泡于硫酸鈉飽和溶液中
使得溶液摻入骨料的孔隙中
然后取出試樣進行烘烤
使得孔隙中的溶液結(jié)晶
從而產(chǎn)生膨脹應(yīng)力
如此循環(huán)五次
骨料的堅固性應(yīng)該符合國家標準的相關(guān)規(guī)定