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砂石的“連續級配”

作者:由 知乎使用者HA678q 發表于 動漫時間:2018-11-23

隨著城鎮化建設腳步不斷加快,建築行業也迎來了新的發展契機,我國建築行業取得了非常可觀的發展成就。

混凝土材料

是建築工程建設中應用最為普遍的施工材料,混凝土材料的綜合性能對於建築工程建設施工質量有著較深影響。因為越來越多的建築工程投入建築,建築用砂量也在逐漸增多。但是天然砂資源十分有限,已經不能滿足建築工程建設發展的實際需求,若是應用劣質的天然砂進行混凝土材料製備,必定會導致混凝土綜合性能較差,致使建築工程建設施工質量不能達到預期標準。例如我國的珠三角為了滿足建築工程建設需求,無節制的對天然砂進行開採,不僅對區域生態環境造成了不良損害,同時天然砂的儲蓄量也在持續縮減。即使一些區域仍然可以進行天然砂的開採,但是天然砂中含泥量過高,導致混凝土材料穩定性較差。為了滿足建築行業發展日益增長的需求,眾多科研人員也在積極找尋新的材料對天然砂進行替代,保證建築行業實現可持續發展。

砂石的“連續級配”

機制砂是由人為加工而成的,主要是利用機械裝置對岩石進行粉碎處理,然後對粉碎的岩石進行篩選,選擇其中粒徑在5mm以下的岩石顆粒。建築工程建設混凝土製備中,已經有了利用機制砂代替天然砂的應用案例。機制砂與粗砂混合應用可以促進混凝土效能提升,對於強化建築工程建設施工質量有著積極影響。

又,我國在傳統上把砂石稱作混凝土的骨料,是因為岩石強度很高,對混凝土強度起很大作用,於是對砂石的選擇主要看重強度,有些人理解的是岩石破碎的顆粒越小,針片狀顆粒越多,致使公稱粒徑5mm~10 mm的顆粒需水量很大;其結果,對比名義上的“

連續級配

”裡的5 mm~10 mm的顆粒幾乎沒有。

我國當前的混凝土“難做”和骨料粒形有很大關係。從我國目前常用石子粒形對比可以看出質量的差距。可用其與日本和中國常用石子作比較。在日本石子中找不到針、片狀顆粒,而在中國的常用石子中,則針、片狀顯而易見,即使在尺寸上也少見等徑狀。

砂石的“連續級配”

骨料的“連續級配”即不同尺寸顆粒合理搭配的比例,目的是不僅得到最小的骨料空隙率,而且也得到最小的骨料比表面積,但是在

骨料

的生產中只能從數量上做到級配,卻無法做到整體產品級配的均勻性。因為砂石這種產品是散粒狀的堆積物,在裝、卸、運輸等的動力作用下,原來不同大小的顆粒混合均勻的整體,會發生小顆粒向下移動而大顆粒留在表面的現象,堆積成錐形後,在表面的大顆粒會沿著錐形的斜面滾落。於是料堆的級配就失去均衡,混凝土生產中在這樣的料堆所取骨料也就沒有了級配。因此西方

發達國家

的砂石料都是分級供應,使用時按要求自行級配,按級配分級投料。規範中的連續級配不是對生產者而是對使用者規定的。

為了保證滿足混凝土的需要,我國砂石標準至少應當對石子明確規定分級供應。我國已經有一些混凝土使用了用單粒級兩級配或三級配後,混凝土水泥用量減少了20%左右,但是如果粒形不好,也做不出小於40%的石子空隙率。

砂石的“連續級配”