砂石骨料在混凝土中的地位舉足輕重

中國能源信息網(wǎng) · 2009-09-01 00:00 留言
  由于傳統(tǒng)的觀念,人們對(duì)砂石的認(rèn)識(shí)存在著偏差,認(rèn)為砂石在混凝土中僅起填充作用,質(zhì)量無足輕重,只要多加水泥就行。同時(shí),由于過去天然砂石資源的限制,有人即使認(rèn)識(shí)到骨料的重要性,也改變不了其現(xiàn)狀,只能采取順其自然的態(tài)度,對(duì)砂石不能提出太高的要求,久而久之,砂石的質(zhì)量得不到應(yīng)有的重視和控制。明明是重要的產(chǎn)品,生產(chǎn)、使用單位和管理部門卻都不把其作為產(chǎn)品來對(duì)待,甚至有些科技人員,也認(rèn)為砂石無技術(shù)研究的價(jià)值,對(duì)砂石的認(rèn)識(shí)還停留在農(nóng)民挖砂的階段。

  事實(shí)上,砂石骨料在混凝土中的作用非常重要,它起著骨架作用,傳遞應(yīng)力,即使沒有水泥漿,骨料亦可支撐載重,同時(shí)抑制收縮,防止開裂。上世紀(jì)90代以俊,混凝土的發(fā)展趨勢是發(fā)展高性能混凝土(HPC ),骨料已漸被當(dāng)作主要架構(gòu)材料,而水泥用量則越少越好。而HPC的發(fā)展必須有高質(zhì)量的砂石骨料。我國混凝土方面的專家把砂石骨料的質(zhì)量視為制約我國混凝土發(fā)展的瓶頸;分析認(rèn)為,中國混凝土質(zhì)量不如西方的主要原因是砂石的質(zhì)量差,并警告說,如果骨料品質(zhì)低劣與離散性大的現(xiàn)狀得不到改善,HPC就不可能實(shí)施。因此,砂石骨料的顆粒級(jí)配、粒型、表面特征、針片狀顆粒含量、空隙率等過去不被重視或無法控制的性能日顯重要。人工砂正是應(yīng)運(yùn)而生,在上述方面有其顯著的特點(diǎn)。但由于人們已有的對(duì)骨料的認(rèn)識(shí)偏見,也限制了對(duì)人工砂重要性的認(rèn)識(shí),僅僅把人工砂當(dāng)做一種簡單替代天然砂的材料對(duì)待,用傳統(tǒng)天然砂的標(biāo)準(zhǔn)來衡量人工砂,看到的都是人工砂的短處或不習(xí)慣處,人為限制了人工砂的發(fā)展。

  同其他新生事物一樣,人工砂當(dāng)前的發(fā)展還受到社會(huì)和文化的傳統(tǒng)勢力影響二實(shí)際上,人工砂目前一般性的生產(chǎn)與使用技術(shù)已很成熟,只要使用質(zhì)量合格的人工砂,一定能取得好效果,不會(huì)有什么風(fēng)險(xiǎn)。

  人工砂在全國范圍還處于剛起步階段,對(duì)其質(zhì)量的保證就更為重要。

  人工砂有兩大優(yōu)勢四大特點(diǎn)。即資源優(yōu)勢:可利用各種廢棄資源,同時(shí),表現(xiàn)出價(jià)格或成本差別較大的特點(diǎn)。

  質(zhì)量優(yōu)勢:體現(xiàn)為質(zhì)量穩(wěn)定(產(chǎn)源固定、機(jī)械化生產(chǎn));顆粒級(jí)配合理、可調(diào);石粉能合理利用三大特點(diǎn)。

  但人工砂也有天生的不足,粒型多樣、比表面積大、需水量大。如顆粒形狀多呈三角體或方矩體,表面粗糙,棱角尖銳時(shí),對(duì)和易性有影響(但對(duì)強(qiáng)度有利);如針片狀多時(shí),對(duì)和易性和強(qiáng)度都不利。

  在混合砂方面表現(xiàn)為,有的企業(yè)特別是小企業(yè),用很粗的石屑加特細(xì)的天然砂去當(dāng)人工砂銷售,石屑比例最大的可達(dá)30 %。這樣的人工砂,沒有絲毫人工砂的質(zhì)量優(yōu)勢,相反,有的都是人工砂的不足,嚴(yán)重地影響了人工砂的推廣使用,敗壞了人工砂的聲譽(yù)。對(duì)此,我們決不能掉以輕心。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,人工砂的顆粒級(jí)配一定要合格,顆粒級(jí)配不合格的人工砂決不允許使用。其目的就是為了防止類似的混合砂濫竿充數(shù)。

  在機(jī)制砂方面表現(xiàn)為: [Page] 

    1.粒型不好,針片狀過多,這里有巖石問題,但更主要是設(shè)備選型造成,不少小企業(yè)用顆式破碎機(jī)的產(chǎn)品粒型就差,如果選用專門的制砂機(jī),此問題完全可以解決。例如,杭州一家較大的砂石企業(yè),用原選的設(shè)備,生產(chǎn)的石子粒型不好,一些小孔徑石子的片狀率高達(dá)100% ,機(jī)制砂的粒型就可想而知了。后來又購置了上海世邦機(jī)器有限公司的破碎機(jī)設(shè)備、制砂機(jī)設(shè)備和整形機(jī)設(shè)備,石子粒型明顯改善,機(jī)制砂的型狀也大大提高。    

  2.級(jí)配不完全合理,細(xì)度模數(shù)偏大。多數(shù)企業(yè)為減少機(jī)械磨損,降低生產(chǎn)成本,生產(chǎn)的機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)多為3.0以上,而配制混凝土細(xì)度模數(shù)最好是在2.6左右。另外,人工砂的級(jí)配區(qū)最好為2區(qū),各級(jí)篩余一定要符合標(biāo)準(zhǔn)要求,但有的企業(yè)根本不認(rèn)識(shí)或不重視此指標(biāo),使人工砂的優(yōu)勢無法體現(xiàn),在人們還不認(rèn)識(shí)人工砂的階段自己給自己造成阻力。這里的原因在上述的認(rèn)識(shí)問題中已經(jīng)提到,目前問題是,首先生產(chǎn)企業(yè)自己要先提高一步,而現(xiàn)狀是小型企業(yè)多數(shù)素質(zhì)較低,大多數(shù)企業(yè)自己連級(jí)配、細(xì)度模數(shù)等的基本概念都不懂,連最基本的試驗(yàn)篩也沒有,如何談得上質(zhì)量控制。因此,開展基本知識(shí)教育非常必要。    

  3.是洗走石粉的問題。泥粉對(duì)混凝土是有害的,必須嚴(yán)格控制其含量,人工砂生產(chǎn)和使用中同樣要注意除土,除去山皮土和夾層土。但除土決不能放在最后洗掉小于75微米的顆粒的工序上。因?yàn)椋垡彩切∮?5微米的顆粒,但石粉與天然砂中的泥成分不同、粒徑分布不同、在混凝土中所起的作用亦不同,石粉對(duì)混凝土是有益的,有適量石粉的存在,彌補(bǔ)了人工砂配制混凝土和易性差的缺陷,同時(shí),它的摻人對(duì)完善混凝土小于75微米特細(xì)顆粒的級(jí)配,(在這一點(diǎn)上,天然砂由于其生產(chǎn)工藝的限制,其特細(xì)級(jí)配基本沒有)提高混凝土密實(shí)性都有益處,現(xiàn)代混凝土設(shè)計(jì)理念,是強(qiáng)調(diào)發(fā)揮骨料骨架的支撐作用,而發(fā)揮骨料骨架的支撐作用最有利條件是使骨料之間空隙最小,密實(shí)度最高。進(jìn)而能起到提高混凝土綜合性能的作用。    通過水洗實(shí)驗(yàn),洗走顆粒最少的樣當(dāng)中,含150微米以上的顆粒占到25% ,其中,300微米以上的顆拉占14% ;洗走顆粒最多的樣,150微米以上竟占總量的2乃,其中300微米以上的顆粒就占總量的1乃。因此,除土工序一定要放在原料處理前,可干篩或水洗,既避免了泥土的摻人,又為石粉的保留和合理的級(jí)配創(chuàng)造了條件。    

  在風(fēng)化的山砂水洗后當(dāng)建筑用砂方面,風(fēng)化的山砂一般與風(fēng)化土混在一起,過去不引起重視,自砂源緊張,看到可利用尾礦制人工砂后,有些企業(yè)就用水洗的方法把土洗凈,利用該砂做建筑砂。這種砂,表面看上去粒型好,級(jí)配合格,細(xì)度模數(shù)也在中粗砂范圍,似乎是較理想的建筑用砂。但實(shí)際上,這種砂的抗壓強(qiáng)度很低,嚴(yán)重的用手可以捻出碎粉,不僅配制混凝土不行,制成砂漿也不耐磨。如利用山砂,在開發(fā)前一定找有關(guān)檢測部門做一個(gè)鑒定,特別要按人工砂的技術(shù)要求檢測其壓碎指標(biāo),壓碎指標(biāo)不合格的絕對(duì)不應(yīng)使用。在這方面,已有了不少的工程教訓(xùn),尤其在京津一帶,從上世紀(jì)80年起,我們就開始了這方面的研究,研究結(jié)論和實(shí)踐證明,京津一帶風(fēng)化的山砂基本不能使用。最近,河南某地檢驗(yàn)的14個(gè)砂樣中有11個(gè)壓碎指標(biāo)超標(biāo),不合格比例高達(dá)79% , 應(yīng)引起我們的高度重視。

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