摘要：随着混凝土技术的发展，从简单的四大组份发展到现在的六大组份。混凝土作为现用量最大、使用最广的建筑材料，需要大量的砂石等自然资源为其提供充足的原材料。骨料是混凝土的重要组成部分，骨料的级配对混凝土的和易性、耐久性、力学性能和经济性能都有着很大的影响。本文主要讨论粗骨料连续级配和二级配在装配式建筑企业对于混凝土生产所产生的影响和差异。
关键词：装配式建筑、粗骨料、连续级配、二级配
混凝土是一种由硬化水泥石和骨料组成的复合材料，其中混凝土骨料约占总体积的 60%～70% 左右，因此骨料的力学性能、形状、表面特征及主要技术指标等直接影响着混凝土的工作状态、密实度、力学性能和裂纹的扩展，混凝土骨料级配对混凝土的耐久性有重要影响。在混凝土拌合物中，水泥浆体填充砂、石空隙，并包裹砂、石表面起润滑作用，使混凝土获得施工时必要的和易性，而砂、石骨料在混凝土中起着骨架作用。为此，优化粗细骨料级配使粗细颗粒配合得当，细骨料填充粗骨料空隙，水泥浆填充细骨料空隙，可实现在一定程度上减少空隙率并达到降低胶凝材料用量的目的。然而，级配优化理论所建立的理想模型与实际应用存在很大差别。在实际生产过程中，几乎所有砂石都是直接使用，并未经过任何级配优化处理，天然骨料堆积形成的空隙往往空隙率较大，骨料级配优化对于改善混凝土工作性能和节省胶凝材料用量具有重要的意义。
1.现阶段市场石子质量情况概述
随着自然资源日益紧张，天然石料开采政策的日益收紧，石料开采，特别是应用于混凝土生产的石料开采成本在日益增加，整个石子市场呈现出卖方市场现象，石料价格不断上升，而石料质量却因为开采的难度和开采成本的增加逐步下降，一些山皮、杂石等混入石子生产企业，造成石子质量下降，甚至个别小石料厂专门通过低价购买此类石料进行石子生产，大量此类石子流入市场。
相对于商品混凝土搅拌站而言，装配式建筑生产企业对于原材料的质量要求更高，特别是石子的质量要求，部分装配式建筑企业只能通过高价采购，来保证石子的质量。更高的价格，造成成本的增加，而预制构件市场价格相对固定，此类情况进一步加剧了装配式建筑企业生存环境的恶劣。作为一个新兴的建筑行业，在严峻的市场面前，还要处理由于原材料涨价造成的成本上涨问题，是比会对整个行业造成巨大的震荡。
2.企业技术人员对应解决方案
此类情况的发生促使着各个装配式建筑企业开始自行寻找解决方案和办法，企业的技术人员根据现场石子情况，综合考虑石子市场价格因素、石子质量因素、混凝土出机状态因素、预制构件几何尺寸因素、生产成品外观情况等方面，提出了不同的解决办法，本文以二级配骨料替代连续级配骨料技术进行讨论。
通常理论研究表明，级配就是将不同粒径分布的骨料颗粒混合，以尽量减小混凝土的空隙率，从而减少浆体用量，同时拌合后的混凝土运送过程不易发生分离。理想的骨料级配是：大颗粒骨料堆积的空隙，由小颗粗粒骨料填充；小颗粒粗骨料的间隙再由细骨料填充；由浆体填充骨料密实堆积体的空隙，并在其表面形成润滑层，使拌合物具有满足施工需要的工作性、和易性，混凝土密实度、强度也能达到混凝土配合比设计要求。
现阶段连续级配石子在采购进厂检验过程中发现，按照国标《JGJ52普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》中对于5-25mm连续级配石子的技术要求，5-10mm石子含量太大，根本不能满足《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》中关于5-10mm的技术要求，而相比于5-10mm石子，16mm以上石子含量较低，无法到达连续级配要求，对于生产后混凝土流动性影响加大，和易性也存在不少缺陷。在相当长一段时间内，石子质量下降严重影响到石子级配的连续性，此类情况普遍存在，为了从根本上解决由于级配不连续导致的质量问题，以及从经济角度上扭转这种不利的局面，在大量的试验基础上，发现二级配石子在整个粗骨料级配连续性上，通过合理的掺加优化，完全可以达到连续级配的效果，混凝土的和易性、流动度、坍落度以及坍落度经时损失方面，都得到了有效的提高。
图片1为使用采购连续级配石子混凝土状态 图片2为使用采购二级配石子混凝土状态
3结论：
现阶段装配式建筑企业在选用石子时，不能盲目的选购所谓的5-25mm连续级配石子，而是要根据石子的现实情况，因地制宜的选用石子，二级配石子完全可以满足《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》中关于5-25mm石子的连续级配要求。
4结束语：
（1）用普通二级配石子代替5-25mm连续级配石子，根据不同粒级颗粒按一定比例重新搭配，能够优化颗粒级配，降低骨料空隙率。较普通粗骨料直接使用，优化后骨料紧密堆积空隙率降低，达到更好的效果。
（2）空隙率小的粗骨料与空隙率小的细骨料搭配并不是降低骨料整体空隙率的最佳方式。影响骨料整体空隙率的三个因素是粗骨料空隙率、细骨料空隙率及砂石比，二级配石子可以基本解决降低空隙率的同时，不占用细骨料对空隙率的贡献。
（3）骨料级配对混凝土工作性能及力学性能具有一定影响。砂石骨料整体空隙率对混凝土性能影响较大，随着空隙率的增大，混凝土工作性能及力学性能降低，二级配石子通过比例调整，可以使混凝土工作性能得到进一步提高。
（4）采用二级配石子在经济性方面，相较于连续级配石子有一定优势，采购价格相对较低，通过减少空隙率的产生，胶凝材料的使用量也可以相应降低，做到综合成本的下降。
以上介绍了装配式建筑企业，在整个石子市场处于低质高价的情况下，通过自身技术人员不断探索和科技研究下，结合自身企业特点，利用有限自然资源，对装配式建筑企业混凝土生产过程中，二级配粗骨料代替连续级配粗骨料所做出的一系列探索与研究，特别感谢山东汇富建设集团建筑工业有限公司给予的大力帮助与协作。
论文作者:赵志国,国爱文,金鑫,王陪然,韩晗
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/9
标签：骨料论文; 石子论文; 混凝土论文; 空隙论文; 建筑论文; 质量论文; 石料论文; 《基层建设》2019年第18期论文;