問答

砂石質量是影響混凝土質量關鍵中的關鍵（二）

2022.10.31
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　　產品標準是為了檢驗和檢驗產品質量的標準，然而我國的砂石標準多年來已形同虛設，幾乎無人執行。免費咨詢免費咨詢業內盡人皆知當前我國砂石質量普遍太差。石子松堆空隙率在45%以上（理想粒形和級配的石子松堆空隙率為38%），針片狀顆粒超過10%（西方國家的限值為5%），砂子中含泥量最多的達20%，含石量超過25%……。砂石質量不僅是影響混凝土質量的主要因素，而且因此而成為影響我國減碳經濟實施的重要因素。

　　首先，使我國混凝土中的水泥用量、用水量和外加劑用量越來越大。一般來說我國混凝土水泥用量和用水量至少比西方國家的多用20%，若同國外的先進指標相比，可多用30%以上。假設混凝土年消耗量為20億m3，則少說每年多用水泥4億噸，按摻入50%的礦物摻和料計，不算礦物摻和料加工的耗電，則至少多排放CO2 2億噸！更重要的是混凝土質量還因此而受到影響，當前工程中頻繁出現的開裂問題，從材料本身來說，主要是不得不多用水、多用水泥的結果。當然，造成工程質量出現問題的原因并不是單一的因素，而且有時也不都是技術問題，但是目前我國基本建設中資源和能源的浪費和混凝土體積開裂敏感性增大的事實，主要的影響因素卻是對砂石質量的忽視。砂石質量關系到建設工程的質量。

生產線現場

　　砂石質量太差的原因主要是無人認真執行砂石標準和對其質量的監督、檢驗；無人認真執行和監督、檢驗砂石標準的原因主要是對砂石的認識誤區；對砂石質量認識的誤區主要是不了解骨料在混凝土中的重要作用。

1 對砂石認識的誤區

生產線現場

2.2 認為砂石生產技術簡單，因而門檻低，有錢誰都能生產

　　砂石生產并非高科技，正因生產工藝簡單，才能成為用量巨大的產品。但也必須生產出符合工程要求的合格砂石。首先，為用戶服務業，就必須了解用戶的需要。砂石的生產者必須具備混凝土基本知識，了解和清楚砂石在混凝土中的作用和影響，以便按用戶需要生產，并且能夠培訓顧客，指導顧客正確地選用；不同的巖石具有不同的物理性質和化學性質，砂石生產者還須具備一定的礦物巖石學知識，以便正確選擇料源和加工工藝。例如由表1和表2可見巖石有不同吸水率和混凝土的線脹系數，會影響混凝土的施工和變形。例如，如果使用砂巖石子，就要比用石灰巖石子多用8kg/m3的水，水膠比必須保持不變，水泥也就相應增多。

　　不同巖石有不同的熱脹系數（表2）[1]，則在相同條件下會使混凝土有不同的熱脹系數，也就是說混凝土在冷熱變化、干濕交替環境下會有不同的變形性質，以致影響其耐久性。

　　不同的吸水率(表1)不僅影響混凝土的變形性質，而且還有可能影響混凝土的抗凍性。由于不重視巖石礦物學的基本知識，工程中出現問題往往很少考慮骨料是否會有什么影響，其實有時有可能和骨料有關，例如混凝土路面發生的D-開裂（圖1）[2]。D-開裂是因開裂的形狀像英文字母D的右半邊（圖1），是因混凝土中飽水的石灰巖骨料受凍融循環作用脹裂（圖2）[2]而引發的。

　　有一點巖石礦物學常識的人都會知道巖石大多由礦物組成，受力后可沿晶面斷開呈現平整或光滑的表面，稱作解理。中等解理（解理清楚）或解理完全的巖石（例如石灰巖），在使用顎式破碎機破碎時，會因解理而造成針、片狀顆粒，增大混凝土拌和物的需水量。顎式破碎機價格最低廉，目前國內大多數作坊式的采石場仍然都在使用。這是造成石子粒形差的主要原因。