混凝土,作为现代建筑中不可或缺的材料,其配方中的石子是决定其性能和质量的关键因素之一。石子在混凝土中主要起骨架作用,不仅能减小混凝土的收缩,还能通过良好的砂石级配节约水泥用量。下面,我们将从多个方面详细阐述混凝土中的配方石。
石子的来源与种类
石子主要来自火成岩、沉积岩和变质岩。常见的火成岩有花岗岩和玄武岩,沉积岩则有石灰岩,变质岩则包括大理石和石英岩。石子可以分为卵石和碎石,前者通常用于低标号的混凝土,后者则适用于全标号的混凝土。卵石的体积较大、表面光滑整齐,具有良好的耐久性和抗冻性能,适用于重载混凝土结构如桥梁、防护块和涵洞等。而碎石则因其硬度较高、耐磨性好、密度大,常用于普通混凝土结构,如房屋的地面、墙体和基础等。
石子的粒径与规格
石子的粒径有多种规格,如5-10mm、5-16mm、5-20mm、5-25mm和5-31.5mm。还有粒径小于12mm的豆石。不同粒径的石子对混凝土的性能有不同影响,例如,粒径较大的石子能增加混凝土的强度,但也可能影响其工作性。针片状石子对混凝土强度和泵送性能有显著影响,因此在使用时需要严格控制其含量。
石子的物理特性
石子的物理特性包括密度、级配、含泥量和空隙率等。石子的密度包括表观密度、视密度和堆积密度,其中表观密度和视密度分别为2.6-2.8g/cm³和1.3-1.6g/cm³。堆积密度则与孔隙率有关。级配良好的石子能显著提高混凝土的和易性和强度。含泥量和泥块含量超标的石子会对混凝土性能产生负面影响,因此在使用前需要进行严格的检验和控制。
石子在混凝土中的作用
石子在混凝土中主要起骨架作用,能够支撑混凝土的结构并传递应力。良好的砂石级配能够减小混凝土的收缩并提高其体积稳定性。石子还能通过其物理特性影响混凝土的强度、耐久性和工作性。例如,硬度大、密度高的石子能够增加混凝土的抗压强度和耐久性。
石子的选择与应用
在选择石子时,需要根据混凝土的强度等级、工作性和耐久性要求来确定石子的种类、粒径和级配。例如,高强度混凝土结构如码头、隧道、堤坝等通常需要使用硬度大、密度高的石子如玄武岩和花岗岩。而在配制自密实混凝土时,则需要严格控制粗骨料的粒径和针片状颗粒含量,以确保混凝土能够顺利穿过密集的钢筋并达到自密实效果。
石子的质量控制
石子的质量控制是确保混凝土质量的重要环节。在石子进场前,需要进行快速检验项目如含泥量和级配等。对于含泥量或泥块含量超标的石子应进行退货处理。在混凝土搅拌过程中,石子的称量也非常重要,需要确保每车石子都经过准确计量以避免用量偏差。
石子与混凝土配合比的关系
石子作为混凝土中的主要骨料之一,其用量和性质对混凝土配合比的设计有着重要影响。根据国家标准GB/T 50080-2016《混凝土配合比设计与实验方法标准》,一立方国标混凝土的配比为水泥1袋、砂2.5方、碎石3.7方。具体的配合比可能会根据所需的强度、耐久性、工作性等因素进行调整。例如,在配制自密实混凝土时,需要采用级配良好、颗粒形状饱满的骨料,并严格控制粗骨料的粒径和针片状颗粒含量。
石子对混凝土性能的影响
石子对混凝土性能的影响主要体现在强度、耐久性和工作性等方面。良好的砂石级配和石子质量能够显著提高混凝土的强度和耐久性。石子的粒径和形状也会影响混凝土的工作性如坍落度和扩展度等。在配制混凝土时需要根据具体要求选择合适的石子种类和规格以确保混凝土的性能和质量。
石子作为混凝土中的重要组成部分,其种类、粒径、级配和物理特性等因素都会对混凝土的性能和质量产生显著影响。在配制混凝土时需要严格控制石子的质量并进行合理选择以确保混凝土的性能和质量满足设计要求。