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1、第二章常用原材料試驗(yàn)第一節(jié)砂子(細(xì)集料)砂是指粒徑為0.15~4.75mm的巖石顆粒。通常分有天然砂和人工砂兩類。一、物理性質(zhì)砂的表觀密度、堆積密度及空隙率:砂表觀密度的大小,能反映砂粒的密實(shí)程度。混凝土的用砂的表觀,一般要求不小于2.5每克立方厘米,通常在2.5至2.6每克立方厘米之間。砂的堆積密度與空隙率有關(guān)。在自然狀態(tài)下,干砂的堆積密度約為1400至1600千克每立方米。振實(shí)后的堆積密度可達(dá)1600至1700千克每立方米。砂空隙率的大小,除與表觀密度.堆積密度有關(guān)外,還與顆粒形狀及級配有關(guān)。帶有棱角的砂,空隙率較大,一般天然河砂的空隙率為40%
2、至45%。級配良好的砂,空隙率可小于40%.二.含砂量及泥塊含量含泥量是指砂中粒徑小于0.08毫米顆粒的粘土.淤泥與巖屑的總含量;泥塊是指經(jīng)水洗.手捏后變成粒徑小于0.6毫米的塊狀粘土。粘土、淤泥等粘附在砂粒表面,阻礙砂與水泥的粘結(jié),除降低混凝土的強(qiáng)度及耐久性外,還使干縮增大。當(dāng)粘土以團(tuán)塊存在時(shí),危害性存在則更大。在《普通混凝用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》中,對泥和泥塊含量都有限定,如下表所示。砂中含泥量及泥塊含量限值表混凝土強(qiáng)度等級大于或等于C30小于C30含泥量(按質(zhì)量計(jì)%)≤3.0≤5.0泥塊含量(按質(zhì)量計(jì)%)≤1.0≤2.0顆粒級配與粗細(xì)程度1.顆
3、粒級配砂子大小顆粒搭配的情況叫級配,也即砂中各種不同粒徑的顆粒所占的比例。當(dāng)采用單一砂時(shí),空隙率最大;采用兩種不同粒徑砂搭配時(shí),空隙率則減少了:若采用多種(三種或以上)粒徑砂混合時(shí),空隙率會更小。因此,要減少砂粒間的空隙,就必須有大小不同的顆粒搭配,也即要求顆粒級配良好。采用級配良好的砂子,可制得和易性良好的混凝土拌和物,能得到均勻密實(shí)的強(qiáng)度符合要求的混凝土,并因空隙率小而節(jié)約水泥。2.粗細(xì)程度砂的粗細(xì)程度是指不同粒徑的砂子混合在一起后的平均粗細(xì)程度。砂子按粗細(xì)程度可分為粗砂、中砂、細(xì)砂和特細(xì)砂等。砂粒的粗細(xì)反映砂粒比表面積的大小。在配制混凝土?xí)r,在
4、用砂量相同的條件下,采用較多細(xì)顆粒砂時(shí),比表面積較大,因此包裹砂粒表面的水泥漿就多,不夠經(jīng)濟(jì);當(dāng)采用較多粗顆粒砂時(shí),比表面積雖較小,但由于缺少中小顆粒的搭配,會使空隙率增加,混凝土拌和物易于離析、泌水,因此所用砂子不宜過細(xì),也不宜過粗??傊瑢τ诨炷劣蒙?,其顆粒級配和粗細(xì)程度應(yīng)統(tǒng)一考慮。當(dāng)砂中含有較多的粗顆粒,并以適當(dāng)?shù)闹蓄w粒及少量的細(xì)顆粒填充其空隙,則可達(dá)到空隙率及總表面積均較小,這樣的砂比較理想。3.顆粒級配和粗細(xì)程度的測定砂的顆粒級配和粗細(xì)程度,可通過篩分析試驗(yàn)測定。砂的篩分析法是用一套孔徑為4.75,2.36,1.18,0.6,0.3及0.
5、15毫米的標(biāo)準(zhǔn)篩。從大到小依次由上向下疊起,將500克烘干砂樣裝入最上層內(nèi)進(jìn)行篩分,由粗到細(xì)依次過篩。篩完后,稱得各號篩上的篩余量,并計(jì)算出各篩上的分計(jì)篩余百分率(各篩上的篩余量占砂樣總量的百分率),分別以a1,a2,a3,a4,a5和a6表示。再算出各篩的累計(jì)余百分率(各個(gè)篩與比該篩粗的所有篩的分計(jì)篩余白分率之和),分別以A1,A2,A3,A4,A5和A6表示。分計(jì)篩余率與累計(jì)篩余率的關(guān)系見表所示。累計(jì)篩余率與分計(jì)篩余率的關(guān)系表篩孔尺寸(㎜)((分計(jì)篩余(%)累計(jì)篩余率(%)5.02.51.250.63a1a2a3a4A1=a1A2=a2+a1A3
6、=a3+a2+a1A4=a1+a2+a3+a4砂的粗細(xì)程度用細(xì)度模數(shù)(Mx)表示,其計(jì)算式為:Mx={(A2+A3+A4+A+A6)-5A1}/(100-A1)砂的細(xì)度模數(shù)愈大,表示砂愈粗。砂按細(xì)度模數(shù)可分為四級,即:粗砂:Mx=3.7~3.1中砂:Mx=3.0~2.3細(xì)砂:Mx=2.2~1.6特細(xì)砂:Mx=1.5~0.7普通混凝土模數(shù)只能用來劃分砂的粗細(xì)程度,并不能來反映砂的級配優(yōu)劣。細(xì)度模數(shù)相同的砂,其級配不一定相同。砂的顆粒級配用級配區(qū)來表示。對于細(xì)度模數(shù)為3.7~1.6的普通混凝土用砂,以0.6毫米孔徑篩的累計(jì)篩余率劃分為三個(gè)級配區(qū),砂的顆粒
7、級配應(yīng)處于下表內(nèi),但除4.75毫米和0.6毫米篩外,其他各篩的累計(jì)篩余率允許稍有超出界限,但總量不得大于5%。砂的顆粒級配區(qū)表篩空尺寸(mm)一區(qū)二區(qū)三區(qū)累計(jì)篩余(%)9.50004.7510~010~010~02.3635~525~015~01.1865~3550~1025~00.685~7170~4140~160.395~8092~7085~550.15100~90100~90100~90從級配區(qū)可以看出:一區(qū):砂粒較粗,混凝土拌和物保水性較差,適宜配制水泥用量多的混凝土和低流動性混凝土;二區(qū):為一般常用砂,粗細(xì)程度適中;三區(qū):砂粒較細(xì),混凝土拌
8、和物保水性好,但干縮較大。由砂樣篩分所處級配區(qū)亦可粗略地劃分砂的粗細(xì)程度,但對同一級配區(qū)內(nèi)的砂,其粗細(xì)程度也