普通混凝土的組成材料（下篇）

    三、粗骨料

    顆粒粒徑大于5mm的骨料為粗骨料?；炷凉こ讨谐Ｓ玫挠兴槭吐咽瘍纱箢?。碎石為巖石（有時(shí)采用大塊卵石，稱為碎卵石）經(jīng)破碎、篩分而得；卵石多為自然形成的河卵石經(jīng)篩分而得。通常根據(jù)卵石和碎石的技術(shù)要求分為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類。Ⅰ類用于強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土；Ⅱ類用于C30～C60的混凝土；Ⅲ類用于小于C30的混凝土。

    粗骨料的主要技術(shù)指標(biāo)有：

    1. 有害雜質(zhì)。與細(xì)骨料中的有害雜質(zhì)一樣，主要有粘土、硫化物及硫酸鹽、有機(jī)物等。根據(jù)《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2001），其含量應(yīng)符合表4-7的要求。JGJ53《普通混凝土用碎石和卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》也作了相應(yīng)規(guī)定。
 

表4-7 碎石或卵石中技術(shù)指標(biāo)
項(xiàng) 目		指標(biāo)
		Ⅰ類	Ⅱ類	Ⅲ類
含泥量（按質(zhì)量計(jì)），%	＜	0.5	1.0	1.5
粘土塊含量（按質(zhì)重量計(jì)），%	＜	0	0.5	0.7
硫化物與硫酸鹽含量（以SO3重量計(jì)），%	＜	0.5	1.0	1.0
有機(jī)物含量（用比色法試驗(yàn)）	＜	合格	合格	合格
針片狀（按質(zhì)量計(jì)），%	＜	5	15	25
堅(jiān)固性質(zhì)量損失，%	＜	5	8	12
碎石壓碎指標(biāo)，	＜	10	20	30
卵石壓碎指標(biāo)，	＜	12	16	16

    2. 顆粒形態(tài)及表面特征。粗骨料的顆粒形狀以近立方體或近球狀體為最佳，但在巖石破碎生產(chǎn)碎石的過程中往往產(chǎn)生一定量的針、片狀，使骨料的空隙率增大，并降低混凝土的強(qiáng)度，特別是抗折強(qiáng)度。針狀是指長度大于該顆粒所屬粒級(jí)平均粒徑的2.4倍的顆粒；片狀是指厚度小于平均粒徑0.4倍的顆粒。各別類粗骨料針片狀含量要符合表4－7的要求。

    粗骨料的表面特征指表面粗糙程度。碎石表面比卵石粗糙，且多棱角，因此，拌制的混凝土拌合物流動(dòng)性較差，但與水泥粘結(jié)強(qiáng)度較高，配合比相同時(shí)，混凝土強(qiáng)度相對(duì)較高。卵石表面較光滑，少棱角，因此拌合物的流動(dòng)性較好，但粘結(jié)性能較差，強(qiáng)度相對(duì)較低。但若保持流動(dòng)性相同，由于卵石可比碎石少用適量水，因此卵石混凝土強(qiáng)度并不一定低。

    3. 粗骨料最大粒徑。混凝土所用粗骨料的公稱粒級(jí)上限稱為最大粒徑。骨料粒徑越大，其表面積越小，通常空隙率也相應(yīng)減小，因此所需的水泥漿或砂漿數(shù)量也可相應(yīng)減少，有利于節(jié)約水泥、降低成本，并改善混凝土性能。所以在條件許可的情況下，應(yīng)盡量選得較大粒徑的骨料。但在實(shí)際工程上，骨料最大粒徑受到多種條件的限制：
    ①最大粒徑不得大于構(gòu)件最小截面尺寸的1/4，同時(shí)不得大于鋼筋凈距的3/4。
    ②對(duì)于混凝土實(shí)心板，最大粒徑不宜超過板厚的1/3，且不得大于40mm。
    ③對(duì)于泵送混凝土，當(dāng)泵送高度在50m以下時(shí)，最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比，碎石不宜大于1：3；卵石不宜大于1：2.5。
    ④對(duì)大體積混凝土（如混凝土壩或圍堤）或疏筋混凝土，往往受到攪拌設(shè)備和運(yùn)輸、成型設(shè)備條件的限制。有時(shí)為了節(jié)省水泥，降低收縮，可在大體積混凝土中拋入大塊石（或稱毛石），常稱作拋石混凝土。

    4. 粗骨料的顆粒級(jí)配。石子的粒級(jí)分為連續(xù)粒級(jí)和單位級(jí)兩種。連續(xù)粒級(jí)指5mm以上至最大粒徑Dmmax，各粒級(jí)均占一定比例，且在一定范圍內(nèi)。單粒級(jí)指從1/2最大粒徑開始至Dmax。單粒級(jí)用于組成具有要求級(jí)配的連續(xù)粒級(jí)，也可與連續(xù)粒級(jí)混合使用，以改善級(jí)配或配成較大密實(shí)度的連續(xù)粒級(jí)。單粒級(jí)一般不宜單獨(dú)用來配制混凝土，如必須單獨(dú)使用，則應(yīng)作技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并通過試驗(yàn)證明不發(fā)生離析或影響混凝土的質(zhì)量。

    石子的級(jí)配與砂的級(jí)配一樣，通過一套標(biāo)準(zhǔn)篩篩分試驗(yàn)，計(jì)算累計(jì)篩余率確定。根據(jù)GB/T14685，碎石和卵石級(jí)配均應(yīng)符合表4-8的要求。JGJ53的要求與此相似。
 

表4-8 碎石或卵石的顆粒級(jí)配范圍

級(jí)配情況

公 稱 粒 級(jí) （mm）

累計(jì)篩余（%）

篩孔尺寸（方孔篩）（mm）

2.36

4.75

9.50

16.0

19.0

26.5

31.5

37.5

53.0

63.0

75.0

90

連續(xù)粒級(jí)

5～10

95～100

80～100

0～15

0

－

－

－

－

－

－

－

－

5～16

95～100

85～100

30～60

0～10

0

－

－

－

－

－

－

－

5～20

95～100

90～100

40～80

－

0～10

0

－

－

－

－

－

－

5～25

95～100

90～100

－

30～70

－

0～5

0

－

－

－

－

－

5～31.5

95～100

90～100

70～90

－

15～45

－

0～5

0

－

－

－

－

5～40

－

95～100

75～90

－

30～65

－

－

0～5

0

－

－

－

單粒級(jí)

10～20

－

95～100

85～100

－

0～15

0

－

－

－

－

－

－

16～31.5

－

95～100

－

85～100

－

－

0～10

0

－

－

－

－

20～40

－

－

95～100

－

80～100

－

－

0～10

0

－

－

－

31.5～63

－

－

－

95～100

－

－

75～100

45～75

－

0～10

0

－

40～80

－

－

－

－

95～100

－

－

70～100

－

30～60

0～10

0

    5. 粗骨料的強(qiáng)度。根據(jù)GB/T14685和JGJ53規(guī)定，碎石和卵石的強(qiáng)度可用巖石的抗壓強(qiáng)度或壓碎值指標(biāo)兩種方法表示。

    巖石的抗壓強(qiáng)度采用50mm×50mm的圓柱體或邊長為50mm的立方體試樣測(cè)定。一般要求其抗壓強(qiáng)度大于配制混凝土強(qiáng)度的1.5倍，且不小于45MPa（飽水）。

    根據(jù)GB/T14685，壓碎值指標(biāo)是將9.5～19mm的石子m克，裝入專用試樣筒中，施加200KN的荷載，卸載后用孔徑2.36mm的篩子篩去被壓碎的細(xì)粒，稱量篩余，計(jì)作m1，則壓碎值指標(biāo)Q按下式計(jì)算： 
   
    壓碎值越小，表示石子強(qiáng)度越高，反之亦然。各類別骨料的壓碎值指標(biāo)應(yīng)符合表4－7的要求。

    6．粗骨料的堅(jiān)固性。粗骨料的堅(jiān)固性指標(biāo)與砂相似，各類別骨料的質(zhì)量損失應(yīng)符合表4－7的要求。

    四、拌合用水

    根據(jù)《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ63—89）的規(guī)定，凡符合國家標(biāo)準(zhǔn)的生活飲用水，均可拌制各種混凝土。海水可拌制素混凝土，但不宜拌制有飾面要求的素混凝土，更不得拌制鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。

    值得注意的是，在野外或山區(qū)施工采用天然水拌制混凝土?xí)r，均應(yīng)對(duì)水的有機(jī)質(zhì)、Cl-和含量等進(jìn)行檢測(cè)，合格后方能使用。特別是某些污染嚴(yán)重的河道或池塘水，一般不得用于拌制混凝土。