神东煤炭集团检测中心 内蒙古鄂尔多斯 017209
摘要：细骨料在混凝土中起骨架或填充作用在混凝土凝结硬化过程中抵抗过度收缩。混凝土中粗细骨料占混凝土总体积的3/4左右，细骨料性能直接影响混凝土质量，而混凝土是建设工程中最重要的材料之一。做好砂石骨料的检测工作，从源头上对混凝土质量进行把关，才能确保建设工程优质、可靠。笔者结合自身多年的工作经验，在本文中分析了细骨料的检测方法，通过优化检测操作过程，输出更准确的实验报告，更好地为工程质量把关。
关键词：细骨料；筛分析；检测方法
引言
混凝土质量缺陷造成的事故一直无法杜绝，我国此类事故发生率更是高于其他国家，甚至一度有中国制造“豆腐渣”工程的戏称。每年造成的损失多达上千万元甚至几十亿元。对人民生活和生产造成的不了影响更是不可估量的。因此，混凝土中各组成材料的性能必须加以严格控制，控制粗细骨料的各项性能指标是保证工程资料的基础工作，骨料表观基础属性颗粒级配更是检测过程的重中之重。
混凝土行业为贯彻可持续发展的战略思想，降低水泥使用数量，减少由于生产水泥企业对环境的污染和破坏，在混凝土配合比设计中尽量降低水泥的单方用量，改善混凝土性能，降低混凝土的早期水化热，调节混凝土强度等级。在现有条件下，合理调配骨料级配等级，多种细骨料配合使用可以降低混凝土内部孔隙率，减少水泥用量同时又不降低混凝土各项性能指标。而这一工作的前提必须是通过严谨的试验检测确定细骨料级配分类，给出准确分类，精确控制用量，达到优化掺配比的最终目标。
砂石骨料检测工作作为混凝土原料的把关工作，理应受到足够的重视。现有常用的相关国标、行标至少有6种。如何选择评定标准，如何保证严格按照标准进行检测，都需要检测人员不断提高自身操作水平，强化理论知识来解决此类问题。
1 细骨料概述
细骨料粒径在0.16～5mm之间的骨料为细骨料(砂)。一般采用天然砂，它是岩石风化后所形成的大小不等、由不同矿物散粒组成的混合物，一般有河砂、海砂及山砂。
1.1 混凝土细骨料质量要求
1.1.1 杂质含量
配制混凝土的细骨料要求清洁不含杂质，以保证混凝土的质量。而砂中常含有一些有害杂质，如云母、粘土、淤泥、粉砂等，粘附在砂的表面，妨碍水泥与砂的粘结，降低混凝土强度；同时还增加混凝土的用水量，从而加大混凝土的收缩，降低抗冻性和抗渗性。
1.1.2 颗粒形状及表面特征
细骨料的颗粒形状及表面特征会影响其与水泥的粘结及混凝土拌合物的流动性。山砂的颗粒多具有棱角，表面粗糙，与水泥粘结较好，用它拌制的混凝土强度较高，但拌合物的流动性较差；河砂其颗粒多呈圆形，表面光滑，与水泥的粘结较差，用来拌制混凝土，混凝土的强度则较低，但拌合物的流动性较好。
1.1.3 砂的颗粒级配及粗细程度
砂的颗粒级配，即表示砂大小颗粒的搭配情况。在混凝土中砂粒之间的空隙是由水泥浆所填充，为达到节约水泥和提高强度的目的，就应尽量减小砂粒之间的空隙。如果是同样粗细的砂，两种粒径的砂搭配起来，空隙就减小了；三种粒径的砂搭配，空隙就更小了。由此可见，要想减小砂粒间的空隙，就必须有大小不同的颗粒搭配。
砂的粗细程度，是指不同粒径的砂粒混合在一起后的总体的粗细程度，通常有粗砂、中砂与细砂之分。在相同质量条件下，细砂的总表面积较大，而粗砂的总表面积较小。在混凝土中，砂子的表面需要由水泥浆包裹，砂子的总表面积愈大，则需要包裹砂粒表面的水泥浆就愈多。因此，一般说用粗砂拌制混凝土比用细砂所需的水泥浆为省。
2 细骨料质量要求
2.1 砂的颗粒级配及粗细程度对混凝土的影响
在拌制混凝土时，砂的颗粒级配和粗细程度应同时考虑。当砂中含有较多的粗粒径砂，并以适当的中粒径砂及少量细粒径砂填充其空隙，则可达到空隙率及总表面积均较小，这样的砂比较理想，不仅水泥浆用量较少，而且还可提高混凝土的密实性与强度。
控制砂的颗粒级配和粗细程度有很大的技术经济意义，因而它们是评定砂质量的重要指标。仅用粗细程度这一指标是不能作为判据的。砂的颗粒级配和粗细程度，常用筛分析的方法进行测定。用级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示砂的粗细。
2.2 粗细程度分类
砂的粗细程度按细度模数μf分为粗、中、细、特细四级，其范围应符合下列规定：
2.3 颗粒级配
颗粒级配与细度模数是两个不同的概念：颗粒级配是指砂中不同粒径颗粒搭配的比例情况；而细度模数描述的是砂的粗细，亦即总表面积的大小。除特细砂外，砂的颗粒级配可按公称直径630μm筛孔的累计筛余量（以质量百分率），分成三个级配区，砂的实际颗粒级配与下表中的累计筛余相比，除公称粒径为5.00mm和630μm的累计筛余外，其余公称粒径的累计筛余可稍有超出分界线，但总超出量不应大于5%。
配制混凝土时宜优先选用Ⅱ区砂。当采用Ⅰ区砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性；当采用Ⅲ区砂时，宜降低砂率；当采用特细砂时，应符合相应的规定。配制泵送混凝土，宜选择中砂。当天然砂的实际颗粒级配不符合要求时，宜采取相应的技术措施，并经试验证明能确保混凝土质量后，方可使用。
表2 砂颗粒级配区
3 筛分析方法
3.1 筛分析试验选用标准
根据国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）的规定，混凝土结构工程应采用行业标准JGJ52-2006对砂石进行检验。如果砂石用于其他目的，则可以按国家标准GB/T14684-2011进行检验。
砂石骨料检测标准分类表
3.2 取样与缩分
3.2.1 取样
从料堆上取样时，取样部位应均匀分布。取样前应先将取样部位的表层铲除，然后由各部位抽取大致相等的砂8份，组成各自一组样品，样品质量≥4.4kg。除筛分析外，当其余检验项目存在不合格项时，应加倍取样进行复验。当复验仍有一项不满足标准要求时，应按不合格品处理。
每组样品应妥善包装，避免细料散失，防止污染，并附样品卡片，标明样品的编号、取样时间、代表数量、产地、样品量、要求检验项目及取样方式等。
3.2.2 样品缩分
砂的样品缩分方法可选择下列两种方法之一：
1）用分料器缩分：将样品在潮湿状态下拌合均匀，然后将其通过分料器，留下一份并将另一份再次通过分料器，直至把样品缩分至所需要的量为止。
2）人工四分法缩分：将样品置于平板上，在潮湿状态下拌合均匀，并堆成厚度约为20mm的“圆饼”状，然后沿互相垂直的两条直径把“圆饼”分成大致相等的四份，取其对角的两份重新拌匀，再堆成“圆饼”状，直至把样品缩分后材料量略多于进行试验所需量为止。
3.3 砂的筛分析试验
3.3.1 实验主要仪器设备
1）孔径为9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm的方孔筛及底盘和盖各一只。
2）天平（量程l000g，感量1g）。
3）烘箱（105±5）℃、摇筛机、浅盘、毛刷等。
3.3.2 试样制备
用于筛分析的试样，其颗粒的公称粒径不应大于10.0mm。试验前应先将来样通过公称直径10.0mm的方孔筛。将试样缩分至约1100g，放在（105±5℃）的温度下烘干至恒重，分成大致相等的两份冷却至室温备用。
3.3.3 试验步骤
1）秤取烘干试佯500g，精确至1g。
2）将孔径9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm的筛子按筛孔大小顺序叠置，孔径大的放上层。加底盘后,将试样倒入最上层9.5mm筛内，加盖置摇筛机上筛10分钟（如无摇筛机可用手筛）。
3）将整套筛自摇筛机上取下，按孔径从大至小逐个在清洁的浅盘上进行手筛。各号筛均须筛至每分钟通过量不超过试样总质量0.1%时为止，将通过的颗粒并入下一号筛中一起过筛。按此顺序进行，至各号筛筛完为止。
4）称量各筛筛余试样的质量（精确至1g），所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余量的总和与筛分前的试样总量相比，相差不得超过1%。
4 试验结果分析
1）计算分计筛余（各筛上的筛余量除以试样总量的百分率），精确至0.1%；
2）计算累计筛余（该筛的分计筛余百分率与筛孔大于该筛的各筛分计筛余百分率之和），精确至0.1%；
3）根据各筛两次试验累计筛余的平均值，评定该试样的颗粒级配分布情况，精确至1％；
4）按下式计算细度模数µf,(精确至0.01):
µf＝〔（A2+A3+A4+A5+A6）-5A1〕/（100-A1）
式中A1～A6分别为4.75～0.l5mm六个筛上的累计筛余百分率；
5）以两次试验结果的算术平均值作为测定值，精确至0.1。当两次试验所得的细度模数之差大于0.20时，应重新取试样进行试验。
5 试验过程注意事项
1）样品恒重是指在相邻两次称量间隔时间不小于3h的情况下，前后两次称量之差小于该项试验所要求的称量精度。
2）当试样含泥量超过5﹪时，应先将试样水洗，然后烘干至恒重，再进行筛分。
3）如无摇筛机时，可改用手筛，但需达到机械筛分同等效果。
6 结语
综上所述，通过对细骨料的概述以及细骨料各项指标对混凝土强度的影响分析，可以认识到，细骨料颗粒级配和粗细程度是最为关键的技术指标。做好砂石筛分析监测工作可以从根本上对细骨料质量进行严格把关。试验步骤必须严谨合规，出具的报告才具有指导意义，才能为建设工程提供有保障的建筑材料。
论文作者:刘洁
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/12
标签：骨料论文; 混凝土论文; 颗粒论文; 粗细论文; 试样论文; 粒径论文; 样品论文; 《基层建设》2017年第27期论文;