某些天然骨料称为连砂石,是既包含砾石,也包含砂子的连续级配的天然骨料,经简单处理后就可以在混凝土中使用。天然的砾石和砂子一般是通过开挖或采捞从矿坑、河流、湖泊或海床中取得。碎石通常是将采石场中的石头破碎后取得。气冷的高炉矿渣经破碎后也可以作为骨料使用。 骨料通常需要经过清洗和级配后才能使用,骨料的粒型、质量、洁净度、级配、含水量等都会对混凝土的性能产生影响。
骨料级配对空隙率的影响? 骨料级配、骨料最大粒径和最小粒径等因素对混凝土的水泥用量和需水量都有很大影响,同时还对混凝土的和易性、可泵性、经济性、孔隙率、收缩性和耐久性产生显著影响。 骨料的级配对空隙率的影响从下图的实验中可以看出。第一个烧杯中是单一级配的粒径较大的骨料,第二个烧杯中是单一级配的粒径较小的骨料,第三个烧杯中是这两种骨料按1:1混合(体积比)的混合骨料。然后向这三个烧杯中注入水,前两个烧杯可注入的水量完全相同,说明骨料间的空隙的体积是相同的,与骨料的粒径没有关系。而第三个烧杯可注入的水量明显减少,说明这两种骨料混合后,骨料间空隙的体积明显减小,也就是说空隙率显著下降。如果将更多不同粒径的骨料混合在一起,其空隙率会进一步下降。而混凝土中水泥浆的用量与骨料空隙率成正比。
砂石骨料整形的必要性 将碎石与卵石对混凝土的影响和简单破碎砂石骨料与石料整形砂石骨料对混凝土的影响分别从粒形和界面上进行对比。 可知,卵石在粒形上有优势,碎石在界面上有优势。从卵石和碎石分别对混凝土工作性和力学性能、耐久性影响,并结合国外一些先进的混凝土配合比(水泥用量非常低,卵石砂石骨料所占比例较多,且粗砂石骨料颗粒形貌、粒形、级配、针片状颗粒含量都比较合理) 可知,卵石粒形的优点掩盖了界面的不足,卵石混凝土性能优于碎石混凝土,且成本较低。由表2可知,石料整形砂石骨料与简单破碎砂石骨料相比,粒形和界面均得到了改善,能够大幅提高混凝土的性能。为了充分利用碎石资源,应对砂石骨料进行整形处理,避免直接使用简单破碎的低品质砂石骨料。