普通混凝土的組成材料（下篇）

    三、粗骨料

    顆粒粒徑大于5mm的骨料為粗骨料。混凝土工程中常用的有碎石和卵石兩大類。碎石為巖石（有時采用大塊卵石，稱為碎卵石）經(jīng)破碎、篩分而得；卵石多為自然形成的河卵石經(jīng)篩分而得。通常根據(jù)卵石和碎石的技術要求分為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類。Ⅰ類用于強度等級大于C60的混凝土；Ⅱ類用于C30～C60的混凝土；Ⅲ類用于小于C30的混凝土。

    粗骨料的主要技術指標有：

    1. 有害雜質(zhì)。與細骨料中的有害雜質(zhì)一樣，主要有粘土、硫化物及硫酸鹽、有機物等。根據(jù)《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2001），其含量應符合表4-7的要求。JGJ53《普通混凝土用碎石和卵石質(zhì)量標準及檢驗方法》也作了相應規(guī)定。
 

表4-7 碎石或卵石中技術指標
項 目		指標
		Ⅰ類	Ⅱ類	Ⅲ類
含泥量（按質(zhì)量計），%	＜	0.5	1.0	1.5
粘土塊含量（按質(zhì)重量計），%	＜	0	0.5	0.7
硫化物與硫酸鹽含量（以SO3重量計），%	＜	0.5	1.0	1.0
有機物含量（用比色法試驗）	＜	合格	合格	合格
針片狀（按質(zhì)量計），%	＜	5	15	25
堅固性質(zhì)量損失，%	＜	5	8	12
碎石壓碎指標，	＜	10	20	30
卵石壓碎指標，	＜	12	16	16

    2. 顆粒形態(tài)及表面特征。粗骨料的顆粒形狀以近立方體或近球狀體為最佳，但在巖石破碎生產(chǎn)碎石的過程中往往產(chǎn)生一定量的針、片狀，使骨料的空隙率增大，并降低混凝土的強度，特別是抗折強度。針狀是指長度大于該顆粒所屬粒級平均粒徑的2.4倍的顆粒；片狀是指厚度小于平均粒徑0.4倍的顆粒。各別類粗骨料針片狀含量要符合表4－7的要求。

    粗骨料的表面特征指表面粗糙程度。碎石表面比卵石粗糙，且多棱角，因此，拌制的混凝土拌合物流動性較差，但與水泥粘結強度較高，配合比相同時，混凝土強度相對較高。卵石表面較光滑，少棱角，因此拌合物的流動性較好，但粘結性能較差，強度相對較低。但若保持流動性相同，由于卵石可比碎石少用適量水，因此卵石混凝土強度并不一定低。

    3. 粗骨料最大粒徑?；炷了么止橇系墓Q粒級上限稱為最大粒徑。骨料粒徑越大，其表面積越小，通?？障堵室蚕鄳獪p小，因此所需的水泥漿或砂漿數(shù)量也可相應減少，有利于節(jié)約水泥、降低成本，并改善混凝土性能。所以在條件許可的情況下，應盡量選得較大粒徑的骨料。但在實際工程上，骨料最大粒徑受到多種條件的限制：
    ①最大粒徑不得大于構件最小截面尺寸的1/4，同時不得大于鋼筋凈距的3/4。
    ②對于混凝土實心板，最大粒徑不宜超過板厚的1/3，且不得大于40mm。
    ③對于泵送混凝土，當泵送高度在50m以下時，最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比，碎石不宜大于1：3；卵石不宜大于1：2.5。
    ④對大體積混凝土（如混凝土壩或圍堤）或疏筋混凝土，往往受到攪拌設備和運輸、成型設備條件的限制。有時為了節(jié)省水泥，降低收縮，可在大體積混凝土中拋入大塊石（或稱毛石），常稱作拋石混凝土。

    4. 粗骨料的顆粒級配。石子的粒級分為連續(xù)粒級和單位級兩種。連續(xù)粒級指5mm以上至最大粒徑Dmmax，各粒級均占一定比例，且在一定范圍內(nèi)。單粒級指從1/2最大粒徑開始至Dmax。單粒級用于組成具有要求級配的連續(xù)粒級，也可與連續(xù)粒級混合使用，以改善級配或配成較大密實度的連續(xù)粒級。單粒級一般不宜單獨用來配制混凝土，如必須單獨使用，則應作技術經(jīng)濟分析，并通過試驗證明不發(fā)生離析或影響混凝土的質(zhì)量。

    石子的級配與砂的級配一樣，通過一套標準篩篩分試驗，計算累計篩余率確定。根據(jù)GB/T14685，碎石和卵石級配均應符合表4-8的要求。JGJ53的要求與此相似。
 

表4-8 碎石或卵石的顆粒級配范圍

級配情況

公 稱 粒 級 （mm）

累計篩余（%）

篩孔尺寸（方孔篩）（mm）

2.36

4.75

9.50

16.0

19.0

26.5

31.5

37.5

53.0

63.0

75.0

90

連續(xù)粒級

5～10

95～100

80～100

0～15

0

－

－

－

－

－

－

－

－

5～16

95～100

85～100

30～60

0～10

0

－

－

－

－

－

－

－

5～20

95～100

90～100

40～80

－

0～10

0

－

－

－

－

－

－

5～25

95～100

90～100

－

30～70

－

0～5

0

－

－

－

－

－

5～31.5

95～100

90～100

70～90

－

15～45

－

0～5

0

－

－

－

－

5～40

－

95～100

75～90

－

30～65

－

－

0～5

0

－

－

－

單粒級

10～20

－

95～100

85～100

－

0～15

0

－

－

－

－

－

－

16～31.5

－

95～100

－

85～100

－

－

0～10

0

－

－

－

－

20～40

－

－

95～100

－

80～100

－

－

0～10

0

－

－

－

31.5～63

－

－

－

95～100

－

－

75～100

45～75

－

0～10

0

－

40～80

－

－

－

－

95～100

－

－

70～100

－

30～60

0～10

0

    5. 粗骨料的強度。根據(jù)GB/T14685和JGJ53規(guī)定，碎石和卵石的強度可用巖石的抗壓強度或壓碎值指標兩種方法表示。

    巖石的抗壓強度采用50mm×50mm的圓柱體或邊長為50mm的立方體試樣測定。一般要求其抗壓強度大于配制混凝土強度的1.5倍，且不小于45MPa（飽水）。

    根據(jù)GB/T14685，壓碎值指標是將9.5～19mm的石子m克，裝入專用試樣筒中，施加200KN的荷載，卸載后用孔徑2.36mm的篩子篩去被壓碎的細粒，稱量篩余，計作m1，則壓碎值指標Q按下式計算： 
   
    壓碎值越小，表示石子強度越高，反之亦然。各類別骨料的壓碎值指標應符合表4－7的要求。

    6．粗骨料的堅固性。粗骨料的堅固性指標與砂相似，各類別骨料的質(zhì)量損失應符合表4－7的要求。

    四、拌合用水

    根據(jù)《混凝土拌合用水標準》（JGJ63—89）的規(guī)定，凡符合國家標準的生活飲用水，均可拌制各種混凝土。海水可拌制素混凝土，但不宜拌制有飾面要求的素混凝土，更不得拌制鋼筋混凝土和預應力混凝土。

    值得注意的是，在野外或山區(qū)施工采用天然水拌制混凝土時，均應對水的有機質(zhì)、Cl-和含量等進行檢測，合格后方能使用。特別是某些污染嚴重的河道或池塘水，一般不得用于拌制混凝土。