砂,作为普通混凝土的一种重要组成材料,在混凝土绝对体积中占比达30%(每立方米混凝土用砂量按砂的自然堆积体积计算一般为0.5立方米)左右或者更多。砂的品质指标,无论对混凝土拌合物性能还是硬化性能,都有很大的影响。自2016年以来,由于国家加大环保监测力度,禁止乱采乱挖,各地砂源异常匮乏,致使砂的品质每况愈下。毫不夸张的说,相对于国家标准技术指标要求而言,没有哪家混凝土企业的混凝土用砂是完全合格的。即使这样,砂的试验(检验)工作仍然是不可或缺的。
砂,作为普通混凝土的一种重要组成材料,在混凝土绝对体积中占比达30%(每立方米混凝土用砂量按砂的自然堆积体积计算一般为0.5立方米)左右或者更多。砂的品质指标,无论对混凝土拌合物性能还是硬化性能,都有很大的影响。自2016年以来,由于国家加大环保监测力度,禁止乱采乱挖,各地砂源异常匮乏,致使砂的品质每况愈下。毫不夸张的说,相对于国家标准技术指标要求而言,没有哪家混凝土企业的混凝土用砂是完全合格的。即使这样,砂的试验(检验)工作仍然是不可或缺的。
本文就砂的筛分析试验和大家做一简单交流,不当之处还请大家不吝指正,同时欢迎大家在留言区讨论。
根据标准要求,砂筛分析试验目的有三:
① 根据各筛的累计筛余百分率,评定颗粒级配是否合格;
② 根据0.630mm筛上的累计筛余百分率进行分区;
③ 根据细度模数确定砂的粗细程度。
砂筛分析试验的意义,即是为了指导生产。
下企业检查或在组织培训时,就砂的试验(检验)与使用,经常会遇到一些问题,现分述如下:
1、试验记录与试验结果不符
砂的细度模数
粗 砂 |
中 砂 |
细 砂 |
特细砂 |
3.7~3.1 |
3.0~2.3 |
2.2~1.6 |
1.5~0.7 |
砂的颗粒级配区
公称粒径 (mm) |
级配Ⅰ区 |
级配Ⅱ区 |
级配Ⅲ区 |
累 计 筛 余 (%) |
|||
5.00 |
10~0 |
10~0 |
10~0 |
2.50 |
35~5 |
25~0 |
15~0 |
1.25 |
65~35 |
50~10 |
25~0 |
0.630 |
85~71 |
70~41 |
40~16 |
0.315 |
95~80 |
92~70 |
85~55 |
0.160 |
100~90 |
100~90 |
100~90 |
标准规定:5.00mm筛及0.630mm筛上的累计筛余百分率不可超出,其它筛允许稍有超出,但总量不应大于5%,即可判定砂的级配合格。
事实上是,5.00mm筛上的累计筛余百分率往往都有超出。因为大家都知道超出意味着砂的级配不合格,所以大家都在合格范围内任选一个数字填写,比如:6%,等等。这样级配是合格了,但无形之中把自己也“出卖”了。接着往下看!
2、生产记录与试验记录自相矛盾
砂的“含石率”,是一个“民间”术语,标准里本没有这个概念。笔者最早引用这个概念还是在2004年,当时部分砂里面5.00mm以上颗粒较多,为了计量及计算方便,便用5.00mm筛过筛后计算该筛以上颗粒含量,并定义为含石率(比如:称量1000g,5.00mm筛余200g,则200/(1000-200)=0.25,即含石率为25%,这样计算可以一次扣除)。后来,因为预拌混凝土企业逐年增加,用砂量更是大幅度递增,所以含石率逐渐演变成一个常用词了。
《预拌混凝土开盘配合比通知单》及《预拌混凝土生产配合比调整记录》中一个重要的调整参数就是含石率。比如:含石率25%,换算成5.00mm筛上的累计筛余百分率就是20%,而试验记录中5.00mm筛上的累计筛余百分率填写的是6%。这不是自己把自己出卖了吗?而且明明白白告诉别人,我的试验记录造假。
3、试验记录应付检查,生产配比依靠“经验”
经常听到某些试验室主任有一句口头禅,叫做“凭我的经验”。生产与试验依照的什么技术标准都不清楚,既不学习技术理论,又不注重技术实践(试验与生产),靠的就是“拿来主义”、拍脑瓜子,试想经验从何而来?所以“凭我的经验”,这个说法和做法很危险,会把自己害死的。
再比如说,砂率这个概念。标准里对砂率的概念是这样定义的(详见《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55—2011,公式5.5.1-2,现行有效):砂率,是砂质量占砂石总质量的百分比。对于普通混凝土来说,在过去砂石的表观密度相近时,这样定义尽管不严谨,但还是可以满足设计要求的。当砂石的表观密度相差较大,就不科学了。所以,合理的砂率或者叫最佳砂率应该是砂体积占砂石总体积的百分比。而且砂率指的是“纯砂”,而不是“混砂”。还有,砂率的大小是相对的,不是绝对的,要根据自己的实际情况调整掌握,不可人云亦云。
4、试验数据的重要性
普通混凝土中,决定砂率大小的三个基本原则:
① 砂的细度模数大,砂率就大,反之亦然;(砂筛分析试验数据)
② 石的空隙率大,砂率就大,反之亦然;
③ 混凝土拌合物的坍落度大,砂率就大,反之亦然。
细度模数与累计筛余百分率,是确定多种砂混合比例的依据。
5、砂筛分析试验与砂含石率的矛盾化解
砂筛分析试验前,先过5.00mm的筛,后进行筛分析试验。这样做的结果就是5.00mm筛上的累计筛余百分率为零不超标,细度模数大小并不受影响,且含石率与筛分析试验结果不相矛盾。
结论
不论砂的品质指标如何,试验数据对配比试验及混凝土生产都具有指导意义,是指导的依据。它既可以使工作不盲目,又可以让工作达到事半功倍的效果。
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知识点:砂筛分析试验的目的和意义及生产与试验记录的填写