保护世界遗产的建议400:[转载]混凝土的骨料如何配

    骨料组合结构有悬浮密实结构（1）、骨架密实结构（2）、骨架空隙结构（3）三类（分别对应的是岩石中的基底胶结、孔隙胶结、接触胶结）。不同的混凝土对骨架的结构要求各有不同。对于泵送的混凝土而言,需要的是相对密实而易于流动的悬浮密实结构骨料组合,对于干硬性和塑性混凝土则需要密实结构的骨料组合，对于透水混凝土则需要骨架空隙结构。

一种确定的骨料其级配是确定的连续粒级或者单一粒级。生产所需要的骨料是以这已有的（确定的）骨料去合成一个具有新级配的骨料组合。其方法有：

1.按不同的比例组合骨料，分别测定其容重，取较密实者。

一般是先分别确定各种砂、石的比例，然后按经验或者其他方法确定砂率。也就是结果是密实的，但是否适合配制泵送混凝土，是不确定的。

对于2种砂或石的合成比较方便，如果有3种以上，那试验会比较烦杂。那就需要先合成其的2种，然后将这作为赝颗粒与第3种再去合成。

2.直接以筛分结果，按连续级配的曲线试算求解。

按不同的比例组合骨料，分别试算其各档料的筛余是否符合连续级配。与方法1一样，石、砂先分别按规范中的级配范围配好，再去选择砂率。

3. 按上一档（较大粒径）的空隙率确定下一档（较小粒径）的用量。

也是先确定各种石的比例，然后确定砂率。比如以“干砂浆”体积填充石子空隙以及其他的“正填法”、“逆填法”。

4. 骨料密实级配，富勒理想级配的曲线公式：

P=A+（100-A）*  

式中  P---通过某一筛孔的颗粒百分数%

A---系数，随混凝土的坍落度而变，查下表

d---某一筛的筛孔宽或直径mm

D---骨料的最大粒径mm

由上式计算出来的各级颗粒百分数，可作为密实级配的参考，在此基础上作适当调整，求出骨料容重最大的级配，即为密实级配。

A值系数表

坍  落  度mm

卵      石

碎       石

0-20

8

10

30-50

10

12

70-120

12

14

5.按间断级配

间断级配是人为的剔去骨料中的某些中间级，在颗粒配合时故意造成颗粒尺寸的间断，也就消除了较小颗粒的契塞和支撑作用所造成的空隙，使骨料的空隙率达到最小。间断级配的颗粒组成不能用筛分曲线图来表示。间断级配的优点是空隙率小，比连续级配的密实度高。

    间断级配的各档集料组合之间关系，以D1、D2、D3、D4表示各档颗粒粒径的上限，d1、d2、d3、d4为其下限，则：

第一档组合 D1/d1=1.5

第二档组合 D2/d2=1.5—2

第三档组合 D3/d3=2

第四档组合 D4/d4=2

至于D1、D2、D3、D4之间的关系，卵石：D2/D1=1/8，D3/D2=1/6—1/8，D4/D3=1/6；碎石：D2/D1=1/10，D3/D2=1/8—1/10，D4/D3=1/8。

一般情况下只要采用两档级配，很少采用四档级配，因为用第二档组合的集料填充第一档组合的集料，其填满程度就可以达到95%。

    骨料中断后，下一级和上一级颗粒平均尺寸的比值一般采用1：4—1：6之间。在一般工业与民用建筑上，以采用两级中断为宜。如最大粒径为40mm，其分级可为5—10mm，20--40mm。在大体积（如水工）中，可采用三级中断。如最大粒径为250mm，其分级可为5—10mm，25--50mm，150--250mm。当最大粒径小于25mm时，因空隙率的减少不显著，不宜采用。

以上5种方法可以配出密实的组合，却不能保证流动性。

6.基于连续级配的砂石统一曲线

基于砂、石都是骨料，只不过是颗粒粗、细的区别和石、砂分别配在二者的粒径交界处会有很大的“撞车” 可能，应该将砂、石统一考虑，以简化、优化合成骨料级配的方法。

以FULLER最大密度曲线理论为基础, 参考混凝土泵送规范的最佳级配线和适宜泵级配区、骨料组成对强度的影响、个别孔径颗粒对泵送的影响(如0.315等)对曲线作一定的修正,形成砂石统一曲线。

曲线(略)

经过与几个区域的实际应用配比对比： 仅仅是死板的按曲线计算得出的结果与实际使用的配比相差不大(实际应用时不是仅仅考虑流动性最好,而是成本第一)；对存在问题的配比也可以比较直观的发现问题所在；无论是天然砂、机制砂还是石屑都一样适用。

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