昌宁工程对砂石影响混凝土质量的分析研究

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1、昌宁工程对砂石影响混凝土质量的分析研究我国混凝土中的水泥用量和拌和水比发达国家的至少多用了20%，不仅资源浪费严重，而且使硬化后的混凝土开裂敏感性大，威胁结构物的耐久性，而且因多用水泥而间接地严重影响减碳经济，其原因就是砂石质量太差；砂石质量差的原因是大多数砂石生产无人执行砂石标准，也无人监督管理砂石的质量；无人执行和监管砂石标准的原因是不认识砂石在混凝土中的重要作用，存在认为砂石取之不尽、生产砂石很简单、砂石没有技术问题等误区。砂石作为骨架作用主要是稳定混凝土的体积，即使将来砂石比水泥价格高，也不可不用。从可持续发展的目标出发，整顿砂石生

2、产，加强标准的执行和监管已成为刻不容缓的问题。砂石、粒形、级配、混凝土质量、减碳经济产品标准是为了检验和检验产品质量的标准，然而我国的砂石标准多年来已形同虚设，几乎无人执行。业内尽人皆知当前我国砂石质量普遍太差。石子松堆空隙率在45%以上（理想粒形和级配的石子松堆空隙率为38%），针片状颗粒超过10%（西方国家的限值为5%），砂子中含泥量最多的达20%，含石量超过25%……。砂石质量不仅是影响混凝土质量的主要因素，而且因此而成为影响我国减碳经济实施的重要因素。首先，使我国混凝土中的水泥用量、用水量和外加剂用量越来越大。一般来说我国混凝土水泥

3、用量和用水量至少比西方国家的多用20%，若同国外的先进指标相比，可多用30%以上。假设混凝土年消耗量为20亿m3，则少说每年多用水泥4亿吨，按掺入50%的矿物掺和料计，不算矿物掺和料加工的耗电，则至少多排放CO2142亿吨！更重要的是混凝土质量还因此而受到影响，当前工程中频繁出现的开裂问题，从材料本身来说，主要是不得不多用水、多用水泥的结果。当然，造成工程质量出现问题的原因并不是单一的因素，而且有时也不都是技术问题，但是目前我国基本建设中资源和能源的浪费和混凝土体积开裂敏感性增大的事实，主要的影响因素却是对砂石质量的忽视。砂石质量关系到建设

4、工程的质量。砂石质量太差的原因主要是无人认真执行砂石标准和对其质量的监督、检验；无人认真执行和监督、检验砂石标准的原因主要是对砂石的认识误区；对砂石质量认识的误区主要是不了解骨料在混凝土中的重要作用。1对砂石认识的误区2.1认为砂石资源取之不尽、用之不竭北京的香山方圆160公顷，最高峰海拔557米，体积约4.5亿m2，假定都是岩石，则约有6.8亿吨。2009年我国水泥产量约16亿吨，约消耗砂石100亿吨∕年。一年消耗掉的砂石就约相当于14.7座香山的体积！离北京最近的河北省三河县的石料场，和10几年前相比，已不见了好几座山头。近年来混凝土用

5、砂石资源已经十分紧张，尤其是天然砂的无节制开采已威胁到我们环境的生态平衡，国家对河砂开采的控管是非常英明正确。虽然可以使用人工砂，但是那也需要消耗天然岩石资源。天然资源不可再生，必须“省吃俭用”才能维持长久。2.2认为砂石生产技术简单，因而门槛低，有钱谁都能生产14砂石生产并非高科技，正因生产工艺简单，才能成为用量巨大的产品。但也必须生产出符合工程要求的合格砂石。首先，为用户服务业，就必须了解用户的需要。砂石的生产者必须具备混凝土基本知识，了解和清楚砂石在混凝土中的作用和影响，以便按用户需要生产，并且能够培训顾客，指导顾客正确地选用；不同的

6、岩石具有不同的物理性质和化学性质，砂石生产者还须具备一定的矿物岩石学知识，以便正确选择料源和加工工艺。例如由表1和表2可见岩石有不同吸水率和混凝土的线胀系数，会影响混凝土的施工和变形。例如，如果使用砂岩石子，就要比用石灰岩石子多用8kg/m3的水，水胶比必须保持不变，水泥也就相应增多。骨料种类热膨胀系数×10-6/℃砂砾13.1花岗岩9.5石英岩12.8玄武岩9.5砂岩11.7石灰石7.4表2不同岩石骨料的混凝土线胀系数[1]表1不同骨料的吸水率和收缩的关系骨料吸水率(%)1年的收缩(%)砂岩板岩花岗岩石灰岩石英岩5.01.20.50.20

7、.30.120.070.050.040.03不同岩石有不同的热胀系数（表2）[1]14，则在相同条件下会使混凝土有不同的热胀系数，也就是说混凝土在冷热变化、干湿交替环境下会有不同的变形性质，以致影响其耐久性。图2石灰石骨料引起D-开裂[2]图1混凝土路面平行于纵缝和横缝的D-开裂[2]不同的吸水率(表1)不仅影响混凝土的变形性质，而且还有可能影响混凝土的抗冻性。由于不重视岩石矿物学的基本知识，工程中出现问题往往很少考虑骨料是否会有什么影响，其实有时有可能和骨料有关，例如混凝土路面发生的D-开裂（图1）[2]。D-开裂是因开裂的形状像英文字母

8、D的右半边（图1），是因混凝土中饱水的石灰岩骨料受冻融循环作用胀裂（图2）[2]而引发的。有一点岩石矿物学常识的人都会知道岩石大多由矿物组成，受力后可沿晶面断开呈现平整或光滑的表