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骨料通常被认为是混凝土混合料中的惰性填料。但是仔细观察就会发现骨料在新混凝土和硬化混凝土的性能中所起的主要作用和影响。级配、最大尺寸、单位重量和含水量的变化都可以改变混凝土配合比的特性和性能。

经济是周到综合选择的另一个原因。您通常可以通过选择最大允许的聚合大小来节省资金。使用较大的粗骨料通常通过降低水泥要求,最昂贵的成分来降低混凝土混合物的成本。如果水水泥(W / C)比保持恒定,少水泥(合理限制在合理的耐久性范围内)意味着较少的水。较低的水含量将减少收缩的可能性和与抑制体积变化相关的裂缝。

以下是选择和按比例混凝土骨料时考虑最重要的因素的概述。

典型的总比例

照片1 -注意这种常规混凝土混合料的良好级配粒径分布。

骨料由60%到80%的典型混凝土混合料组成,因此它们必须经过适当的选择,以达到最佳的混合效率,并通过适当的控制来产生一致的混凝土强度、和易性、成品性,和耐久性(图1)。传统混凝土混合料的成分通常在以下比例范围内:

了解更多的材料,进入一个好的混凝土混合

成分
水泥


空气
范围
7% - 15%
60% - 80%
14% - 18%
2% - 8%






质量统计

确保您的混凝土生产商购买的骨料质量良好,定期骨料测试结果符合要求ASTM C 33,“混凝土聚集体的标准规格”。当地骨料良好性能的历史也提供了该材料在服务中性能如何的指示。

优质的骨料必须清洁,硬,强,具有耐用的颗粒,不含吸收的有害化学品,粘土涂层,或其他污染物,可以影响水泥的水合或减少糊剂末端键。含有的聚集体包括:

  • 易碎或易分裂的。
  • 那些具有大量柔软和多孔材料的人。
  • 某些种类的“燧石”,因为它们的耐风化能力很低,可能会导致表面缺陷,称为“突出”(图2和3)。

在燧石颗粒上方出现突出的混凝土平面。虽然不是一个结构问题,但弹出是一个恼人的表面缺陷,可能是一个审美抱怨的来源,如果过度,可能会影响钢筋板的覆盖质量。(照片由波特兰水泥协会提供)

纵向切片的岩心截面显示出弹出机制。一些燧石颗粒比高质量的团聚体更容易吸收。当位于饱和表面附近时,它们可以吸收水分,一旦冻结,就会膨胀并使其上方的混凝土和部分骨料剥落。(图片由PCA提供)

作为天然存在的材料,聚集体有时会在递送的产品中包括风化或不稳定的颗粒。微生物和粗骨料的有害物质的允许百分比分别在ASTM C 33表1和3中列出。一些项目可能需要更严格的限制。为了避免在难以纠正的混凝土中的放置后问题,验证材料提交时是否不超过这些限制。

渐进量

基于骨料可用性和项目要求的优化级配将产生具有良好工作性和精加工性的经济混凝土。粗骨料和细骨料之间的比例将根据每个骨料的独特特性、放置方法和所需的光洁度而改变。

细致和粗骨料之间的分界线是3/8英寸筛。细度模量(FM)是聚集体的细度指数。通过将累积百分比添加在每个指定系列筛网上并将总和除以100(见表1)来计算FM。细分的FM应落在2.3到3.1的范围内。FM不应换0.2;否则,可能需要混合调整。过细材料将具有较高的水需求,并且通常导致粘性混合。过度粗糙的材料将产生更难以放置,巩固和结束的苛刻混合物。

筛子大小 单个组分按质量保留的百分比 质量通过百分比 按质量计算的累积保留百分比
9.5毫米(3/8英寸) 0 100. 0
4.75 mm(4号) 2 98. 0
2.36 mm(8号) 13 85 15
1.18毫米(第16号) 20. 65 35
600微米(第30号) 20. 45 55
300µm (No. 50) 24 21 79
150µm(编号100) 18 3. 97.
3. 0 -
全部的 100. 283
细度模量= 283÷100 = 2.83

细骨料应落在ASTM C 33中提供的渐变限制内,第6节。如果局部可用的精细骨料缺乏缺陷,则混凝土可以从添加空气夹带,额外水泥或补充水泥材料(SCM)中受益于解决这些缺点。

广泛的粗聚集级渐变范围列于ASTM C 33的表2中。这些广泛的灰度频段用于全国各地的使用。一旦为项目选择渐变,将在紧密范围内保持渐变将实现更大的批量批量一致性。这通常是通过适当储存的聚集体和重新加工库存来抵消过度隔离(照片4)来实现的。

可以在混合物中使用的粗骨料的最大尺寸取决于成员的尺寸,形状和增强,基于这些“不超过”指南(参见照片5和6):

  • 钢筋之间或钢筋与模板之间净间距的3/4(覆盖距离)

  • 1/3板的深度

  • 一个成员最窄尺寸的五分之一

骨料的分析通常采用细料和粗料的混合级配(图7)。这提供了对混合料在混凝土中的性能的估计。每个地区都有自己的骨料缺陷,但一旦绘制出骨料混合级配(保留的骨料与筛分尺寸的百分比),这些缺陷就可以更容易地识别和补救。然后可以考虑其他的骨料来源或额外的骨料混合,以接近难以达到的“理想”级配,提供最佳的和易性、泵送性、减少收缩和经济(图1)。

注意,从混合物中消除沙子将传统的混凝土变换为“无粉”混合,也称为“透水”混凝土“(见透水混凝土路面)。透水混凝土有资格获得LEED积分,这是一个由英国建筑协会开发的绿色建筑评级系统美国绿色建筑委员会(USGBC),因为它允许径流直接渗入路基,补充地下水位。

图4 -为了解决粒度过度分离的问题,通常在批处理之前,要对周围的堆进行返工,以重新混合粒度,而不是直接进入堆中。(图片由PCA提供)

图5 -通过钢筋和覆盖层之间的清晰距离时推荐的最大骨料尺寸。(图片由PCA提供)

照片6 - 基于放置方法和平板厚度的最大骨料尺寸。(图片由PCA提供)

图7 -细集料到粗集料的粒度分布对混凝土的和易性和性能起着重要的作用。(图片由PCA提供)

图1 -传统混凝土的最佳组合骨料级配。(由PCA)


主打产品
暴露的总延迟器 十个预定的曝光深度
专业论文缓凝剂 可在预先切割,盒子,圆形,正方形和矩形
TK混凝土表面缓凝剂 无毒和可生物降解,订单和VOC免费
暴露和密封 外露骨料的表面缓凝剂和密封剂
外露骨料的模板 向项目中添加设计元素
混凝土封口机 基于溶剂的污渍防护剂 - 天然饰面

暴露骨料混凝土的特殊考虑因素

承包商将装饰水刷石混凝土,外观是一个典型的问题,应该特别注意骨料形状、质地、颜色、外观和整体收益最好的最终产品(图8)。将建筑混凝土时,你应该测试试验混合,并将实物模型,以确保各方都满意的材料选择。

砾石和压碎的石材通常可以用于制造质量混凝土(照片9),但是砾石通常优选暴露的聚集体。使用再生混凝土,压碎于适当的混凝土骨料,也表现出成功的性能。再循环混凝土比常规聚集体具有更高的吸收和较低的重力。为了产生良好的质量,包含一部分再循环混凝土聚集体的耐用混凝土通常需要试验混凝土混合,并密切监测旧再循环混凝土的性能,并根据需要进行混合调整。

水刷石混凝土路面。

砾石和碎石都能生产出优质的混凝土。与碎石相比,碎石对水的需求更低。砾石是人行道和装饰应用中暴露骨料混凝土的首选。碎石通常表现出较高的膏体-骨料粘结性。碎石是路面混合料的首选,因为更高的膏体-骨料粘结剂产生更高的抗弯强度(图片由PCA提供)

水分控制

图2 -骨料含水率对混凝土和易性起一定作用。如果聚集体太干,它们会从混合物中吸收(偷取)水分。如果集料太湿,必须从预期的混合水量中减去多余的水分。(图片由PCA提供)

集料的吸收和表面水分是很简单的,但对生产始终如一地达到指定或目标强度的混凝土至关重要的方面。水灰比和强度之间的基本关系始于修正集料的水分贡献或吸收。

聚集体有点像又小又硬的海绵。混合设计计算是在假定集料处于饱和表面干燥(SSD)条件下进行的,这意味着它们的吸收满足,没有水从混合料或添加到混合料中。如果它们的吸水性不满足,这些“海绵”就会从指定的混合水量中窃取水,减少混凝土的坍落度。如果“海绵”过于湿润(超过满足吸收的量),额外的水必须从批量混合水的数量中减去。否则,将超过目标w/c比,强度将下降(图2)。

重要的应该和不应该

使用符合要求的聚合体ASTM C 33,“混凝土聚集体的标准规格”。聚集体必须是声音,清洁,硬,耐用的,没有过量的粉末或污染物,可以影响水泥水合或破坏糊剂聚集键。

超过细分和粗聚集体中有害物质含量的限制。这些限制分别在ASTM C 33表1和3中呈现。某些规范可能需要更严格的限制。

定期监测粗粒和细粒集料的水分含量,以促进批次间的一致性和均匀性。集料箱中的水分探头应根据制造商的建议进行校准。湿度探头也应定期检查标准燃烧湿度测定(ASTM C 566)。

确保库存得到妥善管理。它们应该建造在水平或平缓的倾斜层,以减少分离,并有适当的间隔,以允许工作桩适当。在堆场空间有限和库存难以分开的地区,应使用屏障,以避免不同尺寸的材料混杂和交叉污染。

有关聚集体和混凝土混合设计的其他信息,请阅读:

混凝土混合物的设计与控制,波特兰水泥协会(见第5章,混凝土骨料)。

美国混凝土协会(ACI)委员会报告221R-96,混凝土中正常重量和重量级骨料的使用指南,第4.5节。

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