国外砼行对国内骨料现状的几点看法

国外砼行对国内骨料现状的几点看法

李华生

粗、细骨料在混凝土所占体积约70%左右，由于骨料不参与水泥复杂的水化反应，因此，通常被认为是一种惰性填充材料。随着混凝土技术的深入发展，骨料对混凝土的许多重要性能如工作性、强度、体积稳定性以及耐久性等都会产生影响，有时甚至是决定性的。长期的“重胶材、轻骨料”的思维严重制约骨料技术的发展进步，随着环保形势的高压，有些地方出现供应紧张，甚至断货，高品质骨料更是难寻。我国已故混凝土专家蔡正咏曾指出：我国混凝土质量比西方国家差，主要原因在于骨料的质量。与西方发达国家相比，我国混凝土用骨料的差距在于相关技术标准比较宽泛，检测仪器设备不够精确。笔者在澳大利亚一家大型混凝土公司工作多年，对国内混凝土用骨料有几点粗浅的看法与大家分享，不当之处，请批评指正。

（1）砂石标准要求比较宽泛，建议引入6.7mm和13.2mm筛

现在国内搅拌站都是设置4～6个料仓，通常是细骨料砂2～3种，粗骨料石2～3种。通常砂混用的比较多，如机制砂+水洗海砂或尾矿砂（北方居多），石子有连续级配，也有断级配，分仓堆放，现在就拿5～10mm来分析，这个规格石子大量应用于自密实混凝土，尤其是钢筋配筋比较密的工程部位，问题来了，怎么测定其级配呢？

标准要求石子筛只有1.18mm，2.36mm，4.75mm和9.5mm，实际情况是大部分石子粒径应在4.75mm筛以上，现在只有两个尺寸筛子4.75mm和9.5mm来测5～10mm石子，4.75mm～9.5mm之间出现大的空挡，要求太宽，造成对骨料的结果评定不够准确，建议加上6.7mm筛子，这样就可以比较全面反映5～10mm骨料级配分布。同样的情况如5～16mm骨料，我们现在用的筛尺寸为是2.36mm，4.75mm，9.5mm和16mm，建议在9.5mm和16mm之间加上13.2mm筛。13.2mm其实在公路标准中有要求，可以借鉴其标准。

在测试5～10mm，5～16mm，5～20mm，5～25mm，5～31.5mm和5～40mm连续级配骨料时建议都加上6.7mm和13.2mm规格筛子，这样会更全面地反映其级配情况。这对高性能混凝土用骨料尤其显得重要，比如由广东省住建厅和深圳市水泥及制品协会主编的《高性能混凝土应用技术规范》在骨料一章中明确规定高强高性能混凝土用石最大公称粒径不宜大于25mm，自密实混凝土用石最大公称粒径不宜大于20mm.所以增加6.7mm和13.2mm两个规格筛有助于进行配合比精细化设计，对高性能混凝土和自密实混凝土的大范围推广应用提供有力支持。

（2）建议引入颗粒形貌和尺寸检测项目：棱角数和平均粒径

棱角数是用来判定颗粒的圆度，平均粒径是用来衡量颗粒的平均尺寸。这两项指标均未在现行砂石标准中提及，它们是评定颗粒外观和尺寸的重要指标。针片状只是评定颗粒中含有针状、片状的比例，是个百分数，但棱角数是个矢量，从0～12，值越小颗粒越接近圆球形，0为理想状态，即为圆球形，一般现在搅拌站所用的石子棱角数在4～5之间，棱角数直接影响骨料的空隙率。大家都知道骨料空隙率大小是配合比设计时要考虑的主要因素，而棱角数是直接影响空隙率的参数。平均粒径是用来判定样品的总平均尺寸大小，平时我们对最大最小粒径很熟悉，但对整个样品的平均粒径就没有这个概念，它是一个加权平均值，体现骨料的整体粒径大小，很像一个班学生的数学平均成绩一样。这个指标对大流态混凝土尤其是自密实混凝土比较重要。

以上两个指标对精品骨料和高性能混凝土的大范围推广应用有积极的意义。

（3）砂石检测设备：片状筛和振筛机

现在试验室检测石子的针片状使用规准仪，必须一颗一颗地去测，手工测耗时耗力，效率低。在测试片状颗粒时可以使用片状颗粒专用筛，把样品放里面在振筛机上振动，与测级配一样，这样可以减少手工检测的误差，同时极大地提高了工作效率。片状筛如下图：

国标相对应的砂石级配测试时用的摇筛机太过“温柔”。

笔者曾做过大量的对比试验，当测试粗骨料石子时振筛机比振动摇筛机测试结果准确，振筛机结果通常大于振动摇筛机两个百分点，当测试细骨料砂时，两者结果非常相近，即便有时有1%的差别，振筛机结果往往偏高，振筛机测试结果与全手工筛结果非常相近。所以建议砂石筛振动设备都改为振筛机，当在设计高性能混凝土时需要对不同规格、不同品种砂石进行优化组合设计时测试结果就显得尤为重要。振筛机如下图（a）示，振动摇筛机如下图（b）所示：

以上是本人的几点看法供大家参考。笔者走访了国内多家搅拌站，从南到北，除了如高铁等重点工程项目外地方混凝土行业普遍存在的现象就是砂石质量参差不齐，供应紧张，材料价格猛涨，搅拌站生产技术人员疲于应对以上问题，必须及时调整配合比，否则质量就会出现大的波动。笔者认为这也是骨料产业升级的一个契机，比如大力推广机制砂，高品质石子，这也会对当前国家大力提倡的高性能混凝土、装配式建筑和地铁管片预制件行业起到强有力的保障作用。目前高性能混凝土推广突飞猛进，对原材料骨料也提出了新的更高的要求，所以砂石标准的制定和测试工具、测试方法也要与时俱进，紧跟混凝土技术发展的步伐，为行业提供高品质的骨料和精确的骨料检测结果，这样才能为设计生产出品质好的高性能混凝土提供有力支持。