第五章混凝土用集料

1、土木工程材料土木工程材料 2011.52011.5課題引入：課題引入：集料是由不同粒徑礦物質顆粒組成的混合料，它集料是由不同粒徑礦物質顆粒組成的混合料，它包含各種天然砂、人工砂、卵石和碎石，以及各種工業(yè)包含各種天然砂、人工砂、卵石和碎石，以及各種工業(yè)冶金礦渣。它是各類建筑工程中用量最大的一種建筑材冶金礦渣。它是各類建筑工程中用量最大的一種建筑材料，可用于道路或橋梁等的圬工結構，也可以作為水泥料，可用于道路或橋梁等的圬工結構，也可以作為水泥混凝土、瀝青混合料的集料，特別是在混凝土中，起骨混凝土、瀝青混合料的集料，特別是在混凝土中，起骨架和填充作用。由于集料具有一定的強度，而且分布范架和填充作用。

2、由于集料具有一定的強度，而且分布范圍廣，取材容易，加工方便，價格低廉，所以在混凝土圍廣，取材容易，加工方便，價格低廉，所以在混凝土施工中得到廣泛應用。施工中得到廣泛應用。 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容p細集料細集料p粗集料粗集料塊V塊V塊V塊V第一節(jié)第一節(jié) 細細 集集 料料集料集料種類種類粒徑粒徑大小大小細集料細集料粗集料粗集料粒徑在粒徑在0.15mm0.15mm4.75mm4.75mm之間之間的巖石顆粒的巖石顆粒粒徑大于粒徑大于4.75 mm4.75 mm的巖石顆粒的巖石顆粒塊V塊V塊V塊V砂砂的的分分類類來源來源天然砂、人工砂、混合砂天然砂、人工砂、混合砂粗、中、細和特細砂粗、中、細和特細砂技

3、術要求技術要求：宜用于強度等級：宜用于強度等級C60C60的混凝土的混凝土：宜用于強度等級：宜用于強度等級C55C55C30C30，及抗凍、，及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土抗?jié)B或其他要求的混凝土：宜用于強度等級：宜用于強度等級C25C25的混凝土的混凝土粗細程度粗細程度 根據(jù)根據(jù)鐵路混凝土與砌體工程施工規(guī)范鐵路混凝土與砌體工程施工規(guī)范（TB10210TB1021020012001）和和普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準(JGJ 52(JGJ 522006)2006)對砂子的質量要求和技術要求主要作了明確規(guī)定。對砂子的質量要求和技術要求主要作了明確規(guī)定。一、

4、有害雜質一、有害雜質 有害物質會影響混凝土的強度和耐久性。有害物質會影響混凝土的強度和耐久性。（一）含泥量和泥塊含量（一）含泥量和泥塊含量1 1、概念、概念含泥量含泥量：指粒徑小于：指粒徑小于7575m m的顆粒含量；石粉含量是指人工的顆粒含量；石粉含量是指人工砂中粒徑小于砂中粒徑小于7575m m的顆粒含量；的顆粒含量；泥塊含量泥塊含量：指砂中粒徑大于：指砂中粒徑大于1.18 mm1.18 mm，經(jīng)水浸洗、手捏后，經(jīng)水浸洗、手捏后小于小于600600m m的顆粒含量。的顆粒含量。2 2、砂石的含泥量的測定：、砂石的含泥量的測定：一般用沖洗法（流程圖），求黏一般用沖洗法（流程圖），求黏土雜質總

5、量占集料質量百分比。天然砂的含泥量和泥塊含土雜質總量占集料質量百分比。天然砂的含泥量和泥塊含量符合表量符合表5-15-1的規(guī)定。的規(guī)定。 表表5-1 5-1 天然砂含泥量和泥塊含量天然砂含泥量和泥塊含量 項項 目目 混凝土強度等級混凝土強度等級C60C60C55C55C30 C30 C25C25 含泥量含泥量( (按質量計按質量計) )， 2.02.03.03.0 5.05.0 泥塊含量泥塊含量( (按質量計按質量計) )，0.5 0.5 1.01.0 2.02.0注：對于有抗凍、抗?jié)B或其他要求的小于或等于注：對于有抗凍、抗?jié)B或其他要求的小于或等于C25C25混凝土混凝土的用砂，其含泥量不應大

6、于的用砂，其含泥量不應大于3.0%3.0%， 對于有抗凍、抗?jié)B或其他要求的小于或等于對于有抗凍、抗?jié)B或其他要求的小于或等于C25C25混凝土混凝土的用砂，其含泥塊量不應大于的用砂，其含泥塊量不應大于1.0%1.0%。砂含泥量測試流程圖砂含泥量測試流程圖含泥量取樣含泥量取樣水洗試樣水洗試樣水洗試樣水洗試樣烘干試樣烘干試樣（二）有害物質含量（二）有害物質含量砂中不應混有草根、樹葉、樹枝、塑料、煤塊、爐渣等雜物。砂中不應混有草根、樹葉、樹枝、塑料、煤塊、爐渣等雜物。如含有云母、輕物質、有機物、硫化物及硫酸鹽、氯鹽等，如含有云母、輕物質、有機物、硫化物及硫酸鹽、氯鹽等，影響混凝土的強度和耐久性等。影響

7、混凝土的強度和耐久性等。當砂中有害物質含量多，但又無合適砂源時，可以過篩并用當砂中有害物質含量多，但又無合適砂源時，可以過篩并用清水或石灰水清水或石灰水( (有機物含量多時有機物含量多時) )沖洗后使用，以符合就地取材沖洗后使用，以符合就地取材原則。原則。其含量應符合表其含量應符合表5-25-2的規(guī)定。的規(guī)定。表表5-2 5-2 砂中有害物質含量砂中有害物質含量項項 目目質量指標質量指標云母云母( (按質量計），按質量計），2.02.0輕物質含量（按質量計輕物質含量（按質量計) ) 1.01.0硫化物及硫酸鹽硫化物及硫酸鹽( (折算成折算成SOSO3 3，按質量計，按質量計) )，1.01.0

8、有機物含量（用比色法試驗）有機物含量（用比色法試驗）顏色應不深于標準色，如深于標顏色應不深于標準色，如深于標準色，則應按水泥膠砂強度試驗準色，則應按水泥膠砂強度試驗方法進行強度對比試驗，抗壓強方法進行強度對比試驗，抗壓強度比不應低于度比不應低于0.950.95注：注：對于有抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土用砂，其云母含量不對于有抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土用砂，其云母含量不應大于應大于1.0%1.0%， 當砂中發(fā)現(xiàn)含有顆粒狀的硫酸鹽或硫化物雜質時，應進行專當砂中發(fā)現(xiàn)含有顆粒狀的硫酸鹽或硫化物雜質時，應進行專門檢驗，確認能滿足混凝土耐久性要求時，方可采用。門檢驗，確認能滿足混凝土耐久性要求時，方可采

9、用。（三）氯離子含量（三）氯離子含量 按照標準要求，應符合下列規(guī)定：按照標準要求，應符合下列規(guī)定：1.1.對于鋼筋混凝土用砂，其氯離子含量不得大于對于鋼筋混凝土用砂，其氯離子含量不得大于0.06%0.06%（以干砂質量的百分率計）；（以干砂質量的百分率計）；2.2.對于預應力混凝土用砂，其氯離子含量不得大于對于預應力混凝土用砂，其氯離子含量不得大于0.02%0.02%（以干砂質量的百分率計）。（以干砂質量的百分率計）。 （四）人工砂有害物質含量（四）人工砂有害物質含量當采用機制砂（不宜采用砂巖軋制機制砂）、混合當采用機制砂（不宜采用砂巖軋制機制砂）、混合砂拌制強度等級低于砂拌制強度等級低于C3

10、0C30的混時，其顆粒級配在的混時，其顆粒級配在、區(qū)內(nèi)中區(qū)內(nèi)中150m150m篩孔的累計篩余可酌情放寬篩孔的累計篩余可酌情放寬5%5%10%10%， 有害物質含量應符合表有害物質含量應符合表5-35-3的規(guī)定。的規(guī)定。（五）石粉含量（五）石粉含量 通過研究和多年實踐的結論認為，人工砂中適量的石粉對通過研究和多年實踐的結論認為，人工砂中適量的石粉對混凝土質量是有益的。因人工砂顆粒尖銳、多棱角，對混凝土混凝土質量是有益的。因人工砂顆粒尖銳、多棱角，對混凝土的和易性不利，特別是低強度等級的混凝土和易性很差，而適的和易性不利，特別是低強度等級的混凝土和易性很差，而適量的石粉存在，可彌補這一缺陷。此外，

11、量的石粉存在，可彌補這一缺陷。此外，由于石粉主要是由由于石粉主要是由40407575m m的微粒組成，它能完善細集料的級配，從而提高混凝的微粒組成，它能完善細集料的級配，從而提高混凝土密實性。土密實性。 所以當采用以專門機組生產(chǎn)的人工砂配置混凝土時，人工砂所以當采用以專門機組生產(chǎn)的人工砂配置混凝土時，人工砂的石粉含量應符合表的石粉含量應符合表5-45-4。 項項 目目 混凝土強度等級混凝土強度等級小于小于C30C30泥塊含量（按質量計），泥塊含量（按質量計）， 0.50.5云母云母( (按質量計），按質量計）， 1.0 1.0 硫化物及硫酸鹽硫化物及硫酸鹽( (折算成折算成SOSO3 3，質量

12、計，質量計) )， 1.0 1.0 有機物含量（用比色法試驗）有機物含量（用比色法試驗）顏色應不深于標準色，如深于顏色應不深于標準色，如深于標準色，則應按水泥膠砂強度標準色，則應按水泥膠砂強度試驗方法進行強度對比試驗，試驗方法進行強度對比試驗，抗壓強度比不應低于抗壓強度比不應低于0.950.95表表5-3 5-3 機制砂、混合砂有害物質含量機制砂、混合砂有害物質含量表表5-4 5-4 人工砂或混合砂中石粉含量人工砂或混合砂中石粉含量 項項 目目 混凝土強度等級混凝土強度等級C60C60C55C55C30 C30 C25 C25 亞甲藍試驗亞甲藍試驗 MBMB值值1.41.4（合（合格）格）石粉

13、含量石粉含量( (按質量計按質量計) ) ( () ) 5.05.07.07.010.010.0MBMB值值1.41.4（不合格）不合格）石粉含量石粉含量( (按質量計按質量計) ) ( () ) 2.02.03.03.05.05.0注：注：亞甲藍亞甲藍MBMB值用于判定人工砂中粒徑小于值用于判定人工砂中粒徑小于7575m m顆粒，含量主顆粒，含量主要是泥土被加工母巖化學成分相同的石粉的指標。要是泥土被加工母巖化學成分相同的石粉的指標。 （六）海砂中貝殼含量（六）海砂中貝殼含量 按標準規(guī)定，海砂中的貝殼含量應符合表按標準規(guī)定，海砂中的貝殼含量應符合表5-55-5的規(guī)定：的規(guī)定：表表5-5 5-

14、5 海砂中貝殼含量海砂中貝殼含量混凝土強度等級混凝土強度等級C40C40C35C35C30C30C25C25C15C15貝殼含量貝殼含量(按質量計按質量計)，3 5 8 項目（所處的環(huán)境條件及其性能要求）項目（所處的環(huán)境條件及其性能要求）5 5次循環(huán)后的質量損失（次循環(huán)后的質量損失（% %）在嚴寒及寒冷地區(qū)室外使用并經(jīng)常處于潮濕或在嚴寒及寒冷地區(qū)室外使用并經(jīng)常處于潮濕或干濕交替狀態(tài)下的混凝土；對于有抗疲勞、耐干濕交替狀態(tài)下的混凝土；對于有抗疲勞、耐磨、抗沖擊要求的混凝土；有腐蝕介質作用或磨、抗沖擊要求的混凝土；有腐蝕介質作用或經(jīng)常處于水位變化區(qū)的地下結構混凝土經(jīng)常處于水位變化區(qū)的地下結構混凝土

15、8 8其他條件下使用的混凝土其他條件下使用的混凝土 10 10 二、砂的堅固性二、砂的堅固性 砂的堅固性是指砂在自然風化和其他外界物理化學因素作砂的堅固性是指砂在自然風化和其他外界物理化學因素作用下抵抗破裂的能力。按用下抵抗破裂的能力。按普通混泥土用砂、石質量及檢驗方普通混泥土用砂、石質量及檢驗方法標準法標準(JGJ 52-2006)(JGJ 52-2006)，用硫酸鈉溶液檢驗，試樣經(jīng)，用硫酸鈉溶液檢驗，試樣經(jīng)5 5次循環(huán)次循環(huán)后，其質量損失應符合表后，其質量損失應符合表5-65-6的規(guī)定。的規(guī)定。表表5-6 5-6 砂的堅固性指標砂的堅固性指標人工砂采用壓碎指標法進行檢驗，壓碎指標值應符合表

16、人工砂采用壓碎指標法進行檢驗，壓碎指標值應符合表5-75-7的規(guī)定。的規(guī)定。表表5-7 5-7 砂的壓碎指標砂的壓碎指標項項 目目 混凝土強度等級混凝土強度等級C60C60C55C55C30 C30 C25 C25 單級最大壓碎指標，單級最大壓碎指標， 20 20 25 25 30 30 三、砂的顆粒級配及粗細程度三、砂的顆粒級配及粗細程度（一）砂的顆粒級配（一）砂的顆粒級配 定義：定義：是指砂中大小不同的顆?；旌虾笙嗷ゴ钆涞那闆r。如圖是指砂中大小不同的顆?；旌虾笙嗷ゴ钆涞那闆r。如圖5-25-2所示：所示：a） b） c）圖圖5 52 2集料的顆粒級配集料的顆粒級配（二）砂的粗細程度（二）砂的

17、粗細程度 定義：定義：砂的粗細程度是指不同粒徑的砂?；旌虾罂傮w的粗細程度。砂的粗細程度是指不同粒徑的砂?；旌虾罂傮w的粗細程度。 砂的選擇原則砂的選擇原則 在條件允許的情況下，宜盡量選擇顆粒級配良好在條件允許的情況下，宜盡量選擇顆粒級配良好的較粗的砂，以達到減小孔隙率和總表面積，節(jié)省水的較粗的砂，以達到減小孔隙率和總表面積，節(jié)省水泥用量，降低造價的目的。泥用量，降低造價的目的。（三）砂的顆粒級配和粗細程度的評定（三）砂的顆粒級配和粗細程度的評定砂的顆粒級配和粗細程度常用篩分析的方法進行測定。砂的顆粒級配和粗細程度常用篩分析的方法進行測定。用級用級配區(qū)表示砂的顆粒級配，用細度模數(shù)表示砂的粗細程度。

18、配區(qū)表示砂的顆粒級配，用細度模數(shù)表示砂的粗細程度。1.1.篩分析的方法：篩分析的方法：1 1）主要工具：）主要工具：即一套孔徑尺寸為即一套孔徑尺寸為9.5 mm9.5 mm、4.75 mm4.75 mm、2.36 mm2.36 mm，1.18 mm1.18 mm，0.60 mm0.60 mm，0.30mm0.30mm、0.15 mm0.15 mm的標準篩的標準篩( (方孔篩方孔篩) )。2 2）主要步驟：如圖）主要步驟：如圖5-35-3所示。所示。清理篩子清理篩子稱取稱取500 g500 g的干砂試樣的干砂試樣篩分篩分m1m1、m2m2、m3m3、m4m4、m5m5、m6m6、（、（m7m7）

19、計算分計篩余率和累計篩余率：見表計算分計篩余率和累計篩余率：見表5-85-85-8 5-8 分計篩余率與累計篩余率的計算關系注：分計篩余率與累計篩余率的計算關系注： 注：分計篩余率精確至注：分計篩余率精確至0.1%0.1%，累計篩余率精確至，累計篩余率精確至0.1%0.1%。1m10050011ma11a2m10050022ma212aa 3m10050033ma3213aaa4m10050044ma43214aaaa5m10050055ma543215aaaaa6m10050066ma6543216aaaaaa篩孔尺寸（篩孔尺寸（mmmm）篩余質量（篩余質量（g g）分計篩余率（分計篩余率（

20、% %）累計篩余率（累計篩余率（% %）4.754.752.362.361.181.180.600.600.300.30 0.150.15 圖圖5 53 3砂篩分析試驗砂篩分析試驗四分法取樣四分法取樣倒入套篩中倒入套篩中裝搖篩機上振搖裝搖篩機上振搖顆粒級配評定顆粒級配評定 按標準規(guī)定，根據(jù)各篩兩次試驗的累計篩余百分率的平均值按標準規(guī)定，根據(jù)各篩兩次試驗的累計篩余百分率的平均值（精確至（精確至1%1%），評定該試樣的顆粒級配情況。即：），評定該試樣的顆粒級配情況。即：除特細砂外，除特細砂外，對細度模數(shù)為對細度模數(shù)為3.73.71.61.6的普通混凝土用砂，根據(jù)篩孔為的普通混凝土用砂，根據(jù)篩孔為0

21、.60 mm0.60 mm的累計篩余百分率分成的累計篩余百分率分成區(qū)、區(qū)、區(qū)、區(qū)、區(qū)共三個級配區(qū)區(qū)共三個級配區(qū)( (表表5-9)5-9)。一般而言，一般而言，區(qū)為粗砂區(qū)，區(qū)為粗砂區(qū)，區(qū)為中砂區(qū)，區(qū)為中砂區(qū)，區(qū)為細砂區(qū)。區(qū)為細砂區(qū)。普普通混凝土用砂的顆粒級配，應處于表通混凝土用砂的顆粒級配，應處于表5-95-9中的某一個級配區(qū)內(nèi)，中的某一個級配區(qū)內(nèi)，才符合級配要求；才符合級配要求；但除但除4.75mm4.75mm和和0.6 mm0.6 mm篩號外，允許稍有超出篩號外，允許稍有超出分區(qū)界限，但其超出總量不應大于分區(qū)界限，但其超出總量不應大于5 5，否則級配不合格。，否則級配不合格。 粗細評定粗細評

22、定砂的粗細程度用細度模數(shù)表示，即：砂的粗細程度用細度模數(shù)表示，即： 注意：注意：篩分析試驗應采用兩個試樣平行試驗。細度模數(shù)取兩次篩分析試驗應采用兩個試樣平行試驗。細度模數(shù)取兩次試驗結果的算術平均值，精確至試驗結果的算術平均值，精確至0.10.1；如兩次試驗的細度模數(shù)之；如兩次試驗的細度模數(shù)之差超過差超過0.200.20時，須重新試驗。時，須重新試驗。 f f越大，表示砂越粗。普通混凝用砂按細度模數(shù)不同分為越大，表示砂越粗。普通混凝用砂按細度模數(shù)不同分為四級，即：四級，即： 粗砂：粗砂：f f=3.7=3.73.13.1 中砂：中砂：f f=3.0=3.02.32.3 細砂：細砂：f f=2.2

23、=2.21.61.6 特細砂：特細砂：f f=1.5=1.50.70.7 11654321005)(f表表5-9 5-9 砂顆粒級配區(qū)砂顆粒級配區(qū) 級配區(qū)級配區(qū) 累計篩余率累計篩余率/%/%公稱粒徑公稱粒徑（方孔篩孔徑）（方孔篩孔徑）/ mm/ mm1010（9.59.5）0 00 00 05.05.0（ 4.754.75）10100 010100 010100 02.52.5（2.362.36）35355 525250 015150 01.251.25（1.181.18）656535355050101025250 00.6300.630（0.600.60）858571717070414140

24、4016160.3150.315（0.300.30）9595808092927070858555550.1600.160（ 0.150.15）100100909010010090901001009090注：注：為了更直觀地反映砂的級配情況，可按表為了更直觀地反映砂的級配情況，可按表5-95-9的規(guī)定畫出級的規(guī)定畫出級配區(qū)曲線圖配區(qū)曲線圖 圖圖5 54 4篩分曲線篩分曲線【例例5151】某砂樣某砂樣500g500g經(jīng)篩分試驗，各篩上的篩余量見表經(jīng)篩分試驗，各篩上的篩余量見表5-105-10，試評定砂的粗細程度和顆粒級配。試評定砂的粗細程度和顆粒級配。 表表5-10 5-10 砂的篩分試驗結果砂的

25、篩分試驗結果 篩孔尺寸篩孔尺寸/ mm 4.752.36 1.18 0.60 0.30 0.15 0.15 篩余量篩余量/ g 202080100100758540分計篩余分計篩余率率/ % 4.04.016.020.020.015.017.08.0累計篩余累計篩余率率/ % 4.04.020.040.060.0750.92.0100 【解解】根據(jù)表根據(jù)表5-105-10給定的各篩上的篩余量，計算出各篩上的分給定的各篩上的篩余量，計算出各篩上的分計篩余率和累計篩余率，填入表計篩余率和累計篩余率，填入表5-105-10內(nèi)。內(nèi)。計算細度模數(shù)：計算細度模數(shù)： 11654321005)(f8.72.0

26、41000 . 45.092.075.060.040.020）（ 注：注：實際測試中，要進行兩次試驗，結果取實際測試中，要進行兩次試驗，結果取2 2次試驗數(shù)值的算術次試驗數(shù)值的算術平均值作為測定值。平均值作為測定值。對照砂的細度模數(shù)范圍，對照砂的細度模數(shù)范圍，f f =2.78 =2.78在在2.32.33.03.0之間，可知該之間，可知該砂屬于中砂。砂屬于中砂。 根據(jù)表根據(jù)表5-95-9可知，此砂在可知，此砂在0.60mm0.60mm篩上的累計篩余率為篩上的累計篩余率為60%60%，落，落在在區(qū)范圍，而該篩的其它各篩的累計篩余率均未超出區(qū)范圍，而該篩的其它各篩的累計篩余率均未超出區(qū)砂區(qū)砂的規(guī)

27、定范圍，因此，該砂屬于的規(guī)定范圍，因此，該砂屬于區(qū)砂，顆粒級配合格。區(qū)砂，顆粒級配合格。四、表觀密度、堆積密度、空隙率四、表觀密度、堆積密度、空隙率 砂的表觀密度、堆積密度、空隙率符合如下規(guī)定：表觀密度砂的表觀密度、堆積密度、空隙率符合如下規(guī)定：表觀密度大于大于2500kg/m2500kg/m3 3；松散堆積密度大于；松散堆積密度大于1350kg/m1350kg/m3 3；空隙率小于；空隙率小于47% 47% 。 f f 塊V第二節(jié)第二節(jié) 粗粗 集集 料料塊V塊V塊V來源來源技術要求技術要求粗粗集集料料分分類類天然卵石天然卵石人工碎石人工碎石：宜用于強度等級：宜用于強度等級C60C60的混凝土

28、的混凝土：宜用于強度等級：宜用于強度等級C55C55C30C30，及抗凍、抗，及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土滲或其他要求的混凝土：宜用于強度等級：宜用于強度等級C25C25的混凝土的混凝土和易性好；水泥用量少；混凝土強度低。和易性好；水泥用量少；混凝土強度低。和易性差；水泥用量多；混凝土強度高。和易性差；水泥用量多；混凝土強度高。拌混凝土拌混凝土 區(qū)別區(qū)別 根據(jù)根據(jù)鐵路混凝土與砌體工程施工規(guī)范鐵路混凝土與砌體工程施工規(guī)范（TB10210TB1021020012001）和和普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準(JGJ 52(JGJ 522006)2006)對石

29、子的質量要求和技術要求做了明確規(guī)定。對石子的質量要求和技術要求做了明確規(guī)定。一、含泥量和泥塊含量一、含泥量和泥塊含量 卵石、碎石的含泥量是指粒徑小于卵石、碎石的含泥量是指粒徑小于7575m m的顆粒含量。泥塊的顆粒含量。泥塊含量是指粒徑大于含量是指粒徑大于4.75 mm4.75 mm，經(jīng)水洗、手捏后小于，經(jīng)水洗、手捏后小于2.36 mm2.36 mm的顆的顆粒含量。粗集料中含泥量及泥塊含量應符合表粒含量。粗集料中含泥量及泥塊含量應符合表5-115-11中的規(guī)定。中的規(guī)定。二、有害雜質含量二、有害雜質含量 石子中所含的有害雜質及其對混凝土造成的危害基本上與石子中所含的有害雜質及其對混凝土造成的危

30、害基本上與砂子相同。粗集料中常含有一些有害雜質，如硫化物、硫酸鹽、砂子相同。粗集料中常含有一些有害雜質，如硫化物、硫酸鹽、氯化物和有機質。它們的含量應符合表氯化物和有機質。它們的含量應符合表5-125-12的規(guī)定。的規(guī)定。塊V塊V塊V塊V注：注：對于有抗凍、抗?jié)B或其他特殊要求的混凝土，其所用碎石或對于有抗凍、抗?jié)B或其他特殊要求的混凝土，其所用碎石或卵石中，含泥量不應大于卵石中，含泥量不應大于1.0%1.0%。當碎石或卵石中的含泥量是非黏土。當碎石或卵石中的含泥量是非黏土質的石粉時，其含泥量由表質的石粉時，其含泥量由表5-115-11的的0.5%0.5%、1.0%1.0%、2.0%2.0%，分別

31、提高到，分別提高到1.0%1.0%、1.5%1.5%、3.0%3.0%。對有抗凍、抗?jié)B或其他特殊要求的強度等級小于對有抗凍、抗?jié)B或其他特殊要求的強度等級小于C30C30的混凝土，的混凝土，其所用碎石或卵石中，含泥塊量不應大于其所用碎石或卵石中，含泥塊量不應大于0.5%0.5%。 項項 目目混凝土強度等級混凝土強度等級C60C60C55C55C30C30C25C25含泥量含泥量( (按質量計按質量計) )，0.50.51.01.0 2.02.0泥塊含量泥塊含量( (按質量計按質量計) )，0.20.20.50.5 0.70.7表表5-11 5-11 碎石、卵石中含泥量和泥塊含量碎石、卵石中含泥量

32、和泥塊含量注：注：當碎石或卵當集料用量一定時，其比表面積隨著粒徑的增大而減當碎石或卵當集料用量一定時，其比表面積隨著粒徑的增大而減小，因而包裹其表面所需的水泥漿量減少，可節(jié)約水泥；而且在一定小，因而包裹其表面所需的水泥漿量減少，可節(jié)約水泥；而且在一定和易性和水泥用量條件下，能減少用水量而提高強度。因此，粗集石和易性和水泥用量條件下，能減少用水量而提高強度。因此，粗集石中發(fā)現(xiàn)含有顆粒狀的硫酸鹽或硫化物雜質時，應進行專中發(fā)現(xiàn)含有顆粒狀的硫酸鹽或硫化物雜質時，應進行專 門檢驗，確門檢驗，確認能滿足混凝土耐久性要求后，方可采用。認能滿足混凝土耐久性要求后，方可采用。 項項 目目質量要求質量要求硫化物及

33、硫酸鹽含量硫化物及硫酸鹽含量( (折算成折算成SOSO3 3，按質量計，按質量計)()() )1.01.0卵石中有機物質含量卵石中有機物質含量( (用比色法試驗用比色法試驗) )( () )顏色應不深于標準色，當顏色顏色應不深于標準色，當顏色深于標準色，應配置成混凝土深于標準色，應配置成混凝土進行強度對比試驗，抗壓強度進行強度對比試驗，抗壓強度比不應低于比不應低于0.950.95表表5-12 5-12 碎石、卵石中有害物質含量碎石、卵石中有害物質含量粒形要求粒形要求p理想粒形：理想粒形：從提高混凝土強度和減小集料空隙的角度，粗集料比較從提高混凝土強度和減小集料空隙的角度，粗集料比較理想的顆粒形

34、狀是三維長度相等或相近的球形或立方體形顆粒。理想的顆粒形狀是三維長度相等或相近的球形或立方體形顆粒。p針片狀顆粒：針片狀顆粒： 針狀顆粒針狀顆粒是指顆粒長度大于集料所屬粒級平均粒徑是指顆粒長度大于集料所屬粒級平均粒徑2.42.4倍者；倍者； 片狀顆粒片狀顆粒是指顆粒厚度小于集料所屬粒級平均粒徑的是指顆粒厚度小于集料所屬粒級平均粒徑的2/52/5者。者。 平均粒徑平均粒徑是指該粒級上、下限粒徑的算術平均值。是指該粒級上、下限粒徑的算術平均值。 根據(jù)標準規(guī)定，卵石和碎石的針、片狀顆粒含量應符合下表規(guī)定。根據(jù)標準規(guī)定，卵石和碎石的針、片狀顆粒含量應符合下表規(guī)定。表表5-135-13 碎石、卵石的針、

35、片狀顆粒含量碎石、卵石的針、片狀顆粒含量 項項 目目混凝土強度等級混凝土強度等級C60C60C55C55C30C30C25C25針、片狀顆粒針、片狀顆粒( (按質量計按質量計) )，8 815152525三、最大粒徑及顆粒級配三、最大粒徑及顆粒級配 （一（一) )最大粒徑最大粒徑1 1、定義：、定義：粗集料公稱粒級的上限（粗集料公稱粒級的上限（dmdm）稱為該粒級的最大粒徑，）稱為該粒級的最大粒徑，如級配為如級配為5 540mm40mm的石子，其的石子，其 dm=40mmdm=40mm。2 2、選擇：、選擇：當集料用量一定時，其比表面積隨著粒徑的增大而減當集料用量一定時，其比表面積隨著粒徑的增

36、大而減小，因而包裹其表面所需的水泥漿量減少，可節(jié)約水泥；而且小，因而包裹其表面所需的水泥漿量減少，可節(jié)約水泥；而且在一定和易性和水泥用量條件下，能減少用水量而提高強度。在一定和易性和水泥用量條件下，能減少用水量而提高強度。因此，因此，粗集粗集料的最大粒徑應在條件許可的情況下，盡量選粗集粗集料的最大粒徑應在條件許可的情況下，盡量選大些。大些。 f f 規(guī)范規(guī)定規(guī)范規(guī)定 混凝土用粗集料的最大粒徑不得超過板厚的混凝土用粗集料的最大粒徑不得超過板厚的1/21/2或或結構截面最小尺寸的結構截面最小尺寸的1/41/4，也不得大于鋼筋間最小凈距，也不得大于鋼筋間最小凈距的的3/4,3/4,且不得超過且不得超

37、過100mm100mm；對于建筑用混凝土實心板；對于建筑用混凝土實心板, ,集料最大粒徑不得超過板厚的集料最大粒徑不得超過板厚的1/31/3，且不得超過，且不得超過40mm40mm。對泵送混凝土，粗集料最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比，對泵送混凝土，粗集料最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比，碎石不宜大于碎石不宜大于l l：3 3，卵石不宜大于，卵石不宜大于1 1：2.52.5。 f f （二）顆粒級配（二）顆粒級配 粗集料的級配好壞對節(jié)約水泥、保證混凝土拌和粗集料的級配好壞對節(jié)約水泥、保證混凝土拌和物良好的和易性及混凝土強度有很大關系。特別是配物良好的和易性及混凝土強度有很大關系。特別是配制高強混凝土，粗集料級

38、配特別重要。制高強混凝土，粗集料級配特別重要。 對于粗集料，有對于粗集料，有連續(xù)級配和間斷級配連續(xù)級配和間斷級配之分。之分。 f f 1 1、連續(xù)級配、連續(xù)級配 : :就是指顆粒由小到大，每級粗集料都占有一定比就是指顆粒由小到大，每級粗集料都占有一定比例例, ,相鄰相鄰 兩級徑之比為兩級徑之比為N=2N=2。天然河卵石都屬于連續(xù)級配。天然河卵石都屬于連續(xù)級配。 但是這種連續(xù)級配的粒級之間會出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。如果相鄰但是這種連續(xù)級配的粒級之間會出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。如果相鄰兩級粒徑之兩級粒徑之D:d=6D:d=6，直徑小的一級集料，正好填充大一級的集料，直徑小的一級集料，正好填充大一級的集料的空隙，這時集料

39、的空隙率最低。的空隙，這時集料的空隙率最低。 2 2、間斷級配、間斷級配 : :是指在連續(xù)級配中剔除一個或幾個粒級，大粒徑是指在連續(xù)級配中剔除一個或幾個粒級，大粒徑集料間的空隙由比其小很多的小粒級顆粒來填充，從而降低空集料間的空隙由比其小很多的小粒級顆粒來填充，從而降低空隙率；隙率；因此，用間斷級配的石子拌制的混凝土可以節(jié)約水泥，因此，用間斷級配的石子拌制的混凝土可以節(jié)約水泥，但由于粒徑相差較大，易使混凝土拌和物出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象，但由于粒徑相差較大，易使混凝土拌和物出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象，故在工程中應用較少。故在工程中應用較少。 f f 3 3、粗集料的級配也是通過篩分析試驗來確定。、粗集料的級配也

40、是通過篩分析試驗來確定。 根據(jù)根據(jù)普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準(JGJ (JGJ 52522006)2006)的規(guī)定，采用標準方孔篩，其孔徑為的規(guī)定，采用標準方孔篩，其孔徑為2.36 mm2.36 mm、4.75 4.75 mmmm、9.5 mm9.5 mm、16.0 mm16.0 mm、19.0 mm19.0 mm、26.5 mm26.5 mm、31.5 mm31.5 mm、37.5 37.5 mmmm、53.0 mm53.0 mm、63.0 mm63.0 mm、75.0 mm75.0 mm、90.0 mm90.0 mm等十二個。分計篩等十二個。分

41、計篩余百分率及累計篩余百分率的計算與砂相同。普通混凝土用碎余百分率及累計篩余百分率的計算與砂相同。普通混凝土用碎石或卵石的顆粒級配應符合表石或卵石的顆粒級配應符合表5-145-14的規(guī)定。的規(guī)定。 f f 表表5-14 5-14 碎石或卵石的顆粒級配范圍碎石或卵石的顆粒級配范圍級級配配情情況況公稱公稱粒級粒級mm mm 累計篩余率（累計篩余率（% %）方孔篩篩孔邊長尺寸（方孔篩篩孔邊長尺寸（mmmm）2.362.364.754.759.59.516.016.019.019.026.526.531.531.537.537.55353636375759090連連續(xù)續(xù)級級配配5 5101095951

42、0010080801001000 015150 05 5161695951001008585100100303060600 010100 05 5202095951001009090100100404080800 010100 05 5252595951001009090100100303070700 05 50 05 531.531.59595100100909010010070709090151545450 05 50 05 54040959510010070709090303065650 05 50 0 表表5-14 5-14 碎石或卵石的顆粒級配范圍碎石或卵石的顆粒級配范圍級配級配情況

43、情況公稱公稱粒級粒級（mmmm）累計篩余率（累計篩余率（% %）方孔篩篩孔邊長尺寸（方孔篩篩孔邊長尺寸（mmmm）2.362.364.754.759.59.516.016.019.019.026.526.531.531.537.537.55353636375759090單單粒粒粒粒級級10102020959510010085851001000 015150 0161631.531.5959510010085851001000 010100 020204040959510010080801001000 010100 031.531.56363959510010075751001004545757

44、50 010100 04040808095951001007070100100303060600 010100 0四、集料的強度四、集料的強度 為保證混凝土強度的要求，粗集料都必須是質地堅實、具有為保證混凝土強度的要求，粗集料都必須是質地堅實、具有足夠的強度。碎石和卵石的強度可采用巖石立方體強度和壓碎足夠的強度。碎石和卵石的強度可采用巖石立方體強度和壓碎指標兩種方法來檢驗。指標兩種方法來檢驗。( (一一) )巖石立方體強度檢驗巖石立方體強度檢驗p適用條件：適用條件：在選擇石子時，對其有嚴格的要求時，采用抗壓在選擇石子時，對其有嚴格的要求時，采用抗壓強度檢驗。強度檢驗。p測試步驟：測試步驟：制作

45、試件（一組制作試件（一組6 6塊，邊長塊，邊長50mm50mm）浸泡浸泡48h48h吸水吸水飽和飽和強度測試強度測試數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理。p規(guī)范規(guī)定：規(guī)范規(guī)定：根據(jù)根據(jù)普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準(JGJ 52(JGJ 52一一2006)2006)規(guī)定，規(guī)定，巖石的抗壓強度與設計要求的混凝土強巖石的抗壓強度與設計要求的混凝土強度之比不應小于度之比不應小于1.51.5，對于火成巖其強度不宜低于，對于火成巖其強度不宜低于80MPa80MPa，變質，變質巖不宜低于巖不宜低于60MPa60MPa，水成巖不宜低于，水成巖不宜低于30MPa30MPa。 f f (

46、 (二二) ) 壓碎指標檢驗（如圖壓碎指標檢驗（如圖5-55-5所示）所示） 方法是方法是：將一定質量的氣干狀態(tài)下：將一定質量的氣干狀態(tài)下10.010.020.0 mm20.0 mm的石子除去的石子除去針、片狀顆粒，裝入一定規(guī)格的圓筒內(nèi)，在壓力試驗機上在針、片狀顆粒，裝入一定規(guī)格的圓筒內(nèi)，在壓力試驗機上在160160300s300s內(nèi)均勻加荷至內(nèi)均勻加荷至200kN200kN，并穩(wěn)定，并穩(wěn)定5s5s，然后卸荷，取出測定筒，倒，然后卸荷，取出測定筒，倒出筒中的試樣并稱其重量（出筒中的試樣并稱其重量（m m0 0），用孔徑為），用孔徑為2.36 mm2.36 mm的篩篩去被壓的篩篩去被壓碎的細粒，

47、稱量剩留在篩上試樣的重量（碎的細粒，稱量剩留在篩上試樣的重量（m m1 1），則：），則：式中式中 壓碎指標，精確至壓碎指標，精確至0.1%0.1% ； 試樣質量，試樣質量， 壓碎試驗后篩余的試樣質量，壓碎試驗后篩余的試樣質量，g g。；。； f f %100010mmmaa0m1m 對多種巖石組成的卵石，應對公稱粒徑對多種巖石組成的卵石，應對公稱粒徑20.0mm20.0mm以下和以下和20.0mm20.0mm以上的標準粒級（以上的標準粒級（10.010.020.0mm20.0mm）分別進行檢驗，則其總的壓）分別進行檢驗，則其總的壓碎指標值應按下式計算：碎指標值應按下式計算：式中：式中： 壓碎

48、指標值，；壓碎指標值，； , , 試樣中試樣中20.0mm20.0mm以下和以下和20.0mm20.0mm以上兩粒級的顆粒含以上兩粒級的顆粒含量百分率；量百分率； , , 兩粒級以標準粒級試驗的分計壓碎指標值。兩粒級以標準粒級試驗的分計壓碎指標值。注意：注意：以三次試驗結果的算術平均值作為壓碎指標測定值。以三次試驗結果的算術平均值作為壓碎指標測定值。 壓碎指標表示粗集料抵抗受壓破壞的能力，其值越小，表示壓碎指標表示粗集料抵抗受壓破壞的能力，其值越小，表示抵抗壓碎的能力越強。抵抗壓碎的能力越強。 壓碎指標應符合表壓碎指標應符合表5-155-15和和5-165-16的規(guī)定。的規(guī)定。 f f 212

49、211%1001212注：注：沉積巖包括石灰?guī)r、砂巖等；變質巖包括片麻巖、石英巖等；沉積巖包括石灰?guī)r、砂巖等；變質巖包括片麻巖、石英巖等；深成的火成巖包括花崗巖、正長巖、閃長巖和橄欖巖等；噴出的火深成的火成巖包括花崗巖、正長巖、閃長巖和橄欖巖等；噴出的火成巖包括玄武巖和輝綠巖等。成巖包括玄武巖和輝綠巖等。 表表5-15 5-15 普通混凝土用碎石的壓碎指標普通混凝土用碎石的壓碎指標巖石品種巖石品種混凝土強度等級混凝土強度等級碎石壓碎指標碎石壓碎指標 (%)(%)沉積巖沉積巖C60C60C40C401010C35C351616變質巖或深成的變質巖或深成的火成巖火成巖C60C60C40C40121

50、2C35C352020噴出的火成巖噴出的火成巖C60C60C40C401313C35C353030注：注：巖石立方體強度的檢驗，常用于配制巖石立方體強度的檢驗，常用于配制C60C60以上混凝土，或以上混凝土，或在選擇采石場對粗集料強度有嚴格要求，或對粗集料質量有爭在選擇采石場對粗集料強度有嚴格要求，或對粗集料質量有爭議，以及需經(jīng)常對生產(chǎn)質量進行控制的混凝土。議，以及需經(jīng)常對生產(chǎn)質量進行控制的混凝土。其測試流程如圖其測試流程如圖5-55-5所示：所示： 表表5-16 5-16 普通混凝土用卵石的壓碎指標普通混凝土用卵石的壓碎指標混凝土強度等級混凝土強度等級C60C60C40C40C35C35壓碎

51、指標壓碎指標 (%)(%)12121616 四分法取樣 試樣裝入圓筒中 整平筒內(nèi)試樣 放置試驗機上蓋好加壓頭五、堅固性五、堅固性 當集料由于干濕循環(huán)或凍融交替等風化作用引起體積變化當集料由于干濕循環(huán)或凍融交替等風化作用引起體積變化而導致混凝土破壞時，即認為體積穩(wěn)定性不良。具有某種特征而導致混凝土破壞時，即認為體積穩(wěn)定性不良。具有某種特征孔結構的巖石會表現(xiàn)出不良的體積穩(wěn)定性。曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)由某些頁孔結構的巖石會表現(xiàn)出不良的體積穩(wěn)定性。曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)由某些頁巖、砂巖等配制的混凝土較易遭受冰凍以及集料內(nèi)鹽類結晶所巖、砂巖等配制的混凝土較易遭受冰凍以及集料內(nèi)鹽類結晶所導致的破壞。導致的破壞。集料的體積穩(wěn)定性，可用

52、硫酸鈉溶液浸漬法檢驗集料的體積穩(wěn)定性，可用硫酸鈉溶液浸漬法檢驗其堅固性來判定。其堅固性來判定。集料越密實，強度高，吸水率小時，其堅固集料越密實，強度高，吸水率小時，其堅固性越好；結構疏松，礦物成分越復雜不均勻，其堅固性越差。性越好；結構疏松，礦物成分越復雜不均勻，其堅固性越差。 采用采用硫酸鈉溶液法硫酸鈉溶液法檢驗，碎石和卵石經(jīng)檢驗，碎石和卵石經(jīng)5 5次循環(huán)后，其質量次循環(huán)后，其質量損失應符合表損失應符合表5-175-17的規(guī)定。的規(guī)定。 f f 表表5-17 5-17 碎石、卵石的堅固性指標碎石、卵石的堅固性指標混凝土所處的環(huán)境條件及其性能要求混凝土所處的環(huán)境條件及其性能要求5 5次循環(huán)后的質量損次循環(huán)后的質量損失失 ( () ) 在嚴寒及寒冷地區(qū)室外使用，并經(jīng)常處在嚴寒及寒冷地區(qū)室外使用，并經(jīng)常處于潮濕或干濕交替狀態(tài)下的混凝土；于潮濕或干濕交替狀態(tài)下的混凝土；有腐蝕介質作用或經(jīng)常處于水位變化區(qū)有腐蝕介質作用或經(jīng)常處于水位變化區(qū)的地下結構或有抗疲勞、耐磨、抗沖擊的