四、砂石
粒徑在4.75mm以上者稱(chēng)石子，4.75mm以下者謂砂子。
(一)普通砂
混凝土中應(yīng)用最多的砂子是天然砂，即普通砂。普通砂包括河砂、海砂和山砂。河砂、海砂拌制混凝土?xí)r需水量較少，但砂粒與水泥間的膠結(jié)力較弱，海砂中常含有貝殼碎片及可溶性鹽類(lèi)等有害雜質(zhì)；山砂顆粒多具棱角、表面粗糙，需水量較大，和易性差，但砂粒與水泥間的膠結(jié)力強(qiáng)，有時(shí)含較多的粘土等有害雜質(zhì)。選用砂時(shí)，應(yīng)按就地取材的原則，無(wú)砂源地區(qū)，也可考慮采用人工砂。
1．有害雜質(zhì)含量
砂中常有粘土、淤泥、有機(jī)物、云母、硫化物及硫酸鹽等雜質(zhì)。據(jù)含泥量和泥塊量分為三類(lèi)。用途要掌握。
2．粗細(xì)程度及顆粒級(jí)配
砂的粗細(xì)程度是指不同粒徑的砂混合在一起時(shí)的平均粗細(xì)程度。在砂用量相同的情況下，若砂子過(guò)粗，則拌制的混凝土粘聚性較差，容易產(chǎn)生離析、泌水現(xiàn)象；若砂子過(guò)細(xì)，砂子的總表面積增大，雖然拌制的混凝土粘聚性較好，不易產(chǎn)生離析、泌水現(xiàn)象，但需包裹砂子表面的水泥漿較多，水泥用量增大。
砂的顆粒級(jí)配是砂大、中、小顆粒的搭配情況。砂大、中、小顆粒含量的搭配適當(dāng)，則其孔隙率和總表面積都較小，即具有良好的顆粒級(jí)配。用這種級(jí)配良好的砂配制混凝土，不僅所用水泥漿量少，節(jié)約水泥，而且還可提高混凝土的和易性、密實(shí)度和強(qiáng)度。
砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配通過(guò)篩分析法確定。
砂的粗細(xì)程度用細(xì)度模數(shù)Mx表示，砂按細(xì)度模數(shù)Mx為粗、中、細(xì)三種規(guī)格：3.7～3.1為粗砂，3.0～2.3為中砂，2.2～1．6為細(xì)砂，粗、中、細(xì)砂均可作為普通混凝土用砂，但以中砂為佳。
3．砂的物理性質(zhì)
表觀密度一般為2.55～2.75g／cm3；干砂堆積密度一般為1.45～1.7t／m3，隨砂含水率的變化其堆積體積也發(fā)生變化，因此在拌制混凝土?xí)r，砂子用量以質(zhì)量控制較為可靠。
砂子的含水狀態(tài)分全干、氣干、表干和潮濕4種狀態(tài)，其含水量各不相同，為了消除其對(duì)混凝土質(zhì)量的影響，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，骨料以干燥狀態(tài)設(shè)計(jì)配合比，其他狀態(tài)含水率應(yīng)進(jìn)行換算。
(二)普通石子
普通石子包括碎石和卵石。碎石配制的混凝土強(qiáng)度高，拌制混凝土水泥用量較多，拌和物和易性較差；卵石拌制混凝土需用水泥漿量少，拌和物和易性好，配制的混凝土強(qiáng)度較低。
1．有害雜質(zhì)含量
石子中含有粘土、淤泥、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽和其他活性氧化硅等雜質(zhì)。有的雜質(zhì)影響粘結(jié)力，有的破壞砼結(jié)構(gòu)。此外，針片狀顆粒含量也不宜過(guò)多。
2．粒徑與顆粒級(jí)配
(1)粒徑。石子中公稱(chēng)粒級(jí)的上限稱(chēng)為該粒級(jí)的粒徑。在便于施工和保護(hù)工程質(zhì)量的前提下，按有關(guān)規(guī)定，石子的粒徑不得超過(guò)結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1／4，同時(shí)不得大于鋼筋間最小凈距的3／4。若采用泵送混凝土?xí)r，還根據(jù)泵管直徑加以選擇。
例題：鋼筋混凝土梁寬200mm，高400mm，受拉區(qū)配有三根直徑為25mm的鋼筋，已知梁的單側(cè)保護(hù)層厚度為25mm，則配制混凝土?xí)r選用卵石的粒徑不得大于( )。
A．28mm
B．31mm
C．47mm
D．63mm
答案：[A)
評(píng)析：石子顆粒尺寸不得超過(guò)結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1／4，且不得超過(guò)鋼筋最小間距的3／4
(2)顆粒級(jí)配。石子級(jí)配的原理與砂基本相同，但其級(jí)配分為連續(xù)級(jí)配與間斷級(jí)配兩種。
連續(xù)級(jí)配比間斷級(jí)配水泥用量稍多，但其拌制的混凝土流動(dòng)性和粘聚性均較好，是現(xiàn)澆混凝土中最常用的一種級(jí)配形式。
間斷級(jí)配是省去一級(jí)或幾級(jí)中間粒級(jí)的集料級(jí)配，其大顆粒之間空隙由比它小幾倍的小顆粒來(lái)填充，減少孔隙率，節(jié)約水泥。但由于顆粒相差較大，混凝土拌和物易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。因此，間斷級(jí)配較適用于機(jī)械振搗流動(dòng)性低的干硬性拌和物。
測(cè)定石子的粒徑與顆粒級(jí)配仍采用篩分法。
3．強(qiáng)度與堅(jiān)固性
(1)強(qiáng)度。石子的強(qiáng)度用巖石立方體抗壓強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)表示。立方體強(qiáng)度試塊50*50*50。在選擇采石場(chǎng)、對(duì)粗集強(qiáng)度有嚴(yán)格要求或?qū)|(zhì)量有爭(zhēng)議時(shí)，宜用巖石立方體檢驗(yàn)；對(duì)于經(jīng)常性的生產(chǎn)質(zhì)量控制則用壓碎指標(biāo)值檢驗(yàn)較為方便。
用壓碎指標(biāo)表示石子強(qiáng)度是通過(guò)測(cè)定石子抵抗壓碎的能力，間接地推測(cè)其相應(yīng)的強(qiáng)度。
(2)堅(jiān)固性。
堅(jiān)固性試驗(yàn)一般采用硫酸鈉溶液浸泡法，即將一定量的石子浸泡在一定濃度的硫酸鈉溶液中，使溶液滲入集料中，形成結(jié)晶膨脹力對(duì)石子的破壞，按破壞程度間接判斷其堅(jiān)固性，
4.物理性質(zhì)
(1)表觀密度。2.55—2.85t/m3
(2)堆積密度。1.4—1.7t/m3
(3)孔隙率。45%
粒徑在4.75mm以上者稱(chēng)石子，4.75mm以下者謂砂子。
(一)普通砂
混凝土中應(yīng)用最多的砂子是天然砂，即普通砂。普通砂包括河砂、海砂和山砂。河砂、海砂拌制混凝土?xí)r需水量較少，但砂粒與水泥間的膠結(jié)力較弱，海砂中常含有貝殼碎片及可溶性鹽類(lèi)等有害雜質(zhì)；山砂顆粒多具棱角、表面粗糙，需水量較大，和易性差，但砂粒與水泥間的膠結(jié)力強(qiáng)，有時(shí)含較多的粘土等有害雜質(zhì)。選用砂時(shí)，應(yīng)按就地取材的原則，無(wú)砂源地區(qū)，也可考慮采用人工砂。
1．有害雜質(zhì)含量
砂中常有粘土、淤泥、有機(jī)物、云母、硫化物及硫酸鹽等雜質(zhì)。據(jù)含泥量和泥塊量分為三類(lèi)。用途要掌握。
2．粗細(xì)程度及顆粒級(jí)配
砂的粗細(xì)程度是指不同粒徑的砂混合在一起時(shí)的平均粗細(xì)程度。在砂用量相同的情況下，若砂子過(guò)粗，則拌制的混凝土粘聚性較差，容易產(chǎn)生離析、泌水現(xiàn)象；若砂子過(guò)細(xì)，砂子的總表面積增大，雖然拌制的混凝土粘聚性較好，不易產(chǎn)生離析、泌水現(xiàn)象，但需包裹砂子表面的水泥漿較多，水泥用量增大。
砂的顆粒級(jí)配是砂大、中、小顆粒的搭配情況。砂大、中、小顆粒含量的搭配適當(dāng)，則其孔隙率和總表面積都較小，即具有良好的顆粒級(jí)配。用這種級(jí)配良好的砂配制混凝土，不僅所用水泥漿量少，節(jié)約水泥，而且還可提高混凝土的和易性、密實(shí)度和強(qiáng)度。
砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配通過(guò)篩分析法確定。
砂的粗細(xì)程度用細(xì)度模數(shù)Mx表示，砂按細(xì)度模數(shù)Mx為粗、中、細(xì)三種規(guī)格：3.7～3.1為粗砂，3.0～2.3為中砂，2.2～1．6為細(xì)砂，粗、中、細(xì)砂均可作為普通混凝土用砂，但以中砂為佳。
3．砂的物理性質(zhì)
表觀密度一般為2.55～2.75g／cm3；干砂堆積密度一般為1.45～1.7t／m3，隨砂含水率的變化其堆積體積也發(fā)生變化，因此在拌制混凝土?xí)r，砂子用量以質(zhì)量控制較為可靠。
砂子的含水狀態(tài)分全干、氣干、表干和潮濕4種狀態(tài)，其含水量各不相同，為了消除其對(duì)混凝土質(zhì)量的影響，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，骨料以干燥狀態(tài)設(shè)計(jì)配合比，其他狀態(tài)含水率應(yīng)進(jìn)行換算。
(二)普通石子
普通石子包括碎石和卵石。碎石配制的混凝土強(qiáng)度高，拌制混凝土水泥用量較多，拌和物和易性較差；卵石拌制混凝土需用水泥漿量少，拌和物和易性好，配制的混凝土強(qiáng)度較低。
1．有害雜質(zhì)含量
石子中含有粘土、淤泥、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽和其他活性氧化硅等雜質(zhì)。有的雜質(zhì)影響粘結(jié)力，有的破壞砼結(jié)構(gòu)。此外，針片狀顆粒含量也不宜過(guò)多。
2．粒徑與顆粒級(jí)配
(1)粒徑。石子中公稱(chēng)粒級(jí)的上限稱(chēng)為該粒級(jí)的粒徑。在便于施工和保護(hù)工程質(zhì)量的前提下，按有關(guān)規(guī)定，石子的粒徑不得超過(guò)結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1／4，同時(shí)不得大于鋼筋間最小凈距的3／4。若采用泵送混凝土?xí)r，還根據(jù)泵管直徑加以選擇。
例題：鋼筋混凝土梁寬200mm，高400mm，受拉區(qū)配有三根直徑為25mm的鋼筋，已知梁的單側(cè)保護(hù)層厚度為25mm，則配制混凝土?xí)r選用卵石的粒徑不得大于( )。
A．28mm
B．31mm
C．47mm
D．63mm
答案：[A)
評(píng)析：石子顆粒尺寸不得超過(guò)結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1／4，且不得超過(guò)鋼筋最小間距的3／4
(2)顆粒級(jí)配。石子級(jí)配的原理與砂基本相同，但其級(jí)配分為連續(xù)級(jí)配與間斷級(jí)配兩種。
連續(xù)級(jí)配比間斷級(jí)配水泥用量稍多，但其拌制的混凝土流動(dòng)性和粘聚性均較好，是現(xiàn)澆混凝土中最常用的一種級(jí)配形式。
間斷級(jí)配是省去一級(jí)或幾級(jí)中間粒級(jí)的集料級(jí)配，其大顆粒之間空隙由比它小幾倍的小顆粒來(lái)填充，減少孔隙率，節(jié)約水泥。但由于顆粒相差較大，混凝土拌和物易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。因此，間斷級(jí)配較適用于機(jī)械振搗流動(dòng)性低的干硬性拌和物。
測(cè)定石子的粒徑與顆粒級(jí)配仍采用篩分法。
3．強(qiáng)度與堅(jiān)固性
(1)強(qiáng)度。石子的強(qiáng)度用巖石立方體抗壓強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)表示。立方體強(qiáng)度試塊50*50*50。在選擇采石場(chǎng)、對(duì)粗集強(qiáng)度有嚴(yán)格要求或?qū)|(zhì)量有爭(zhēng)議時(shí)，宜用巖石立方體檢驗(yàn)；對(duì)于經(jīng)常性的生產(chǎn)質(zhì)量控制則用壓碎指標(biāo)值檢驗(yàn)較為方便。
用壓碎指標(biāo)表示石子強(qiáng)度是通過(guò)測(cè)定石子抵抗壓碎的能力，間接地推測(cè)其相應(yīng)的強(qiáng)度。
(2)堅(jiān)固性。
堅(jiān)固性試驗(yàn)一般采用硫酸鈉溶液浸泡法，即將一定量的石子浸泡在一定濃度的硫酸鈉溶液中，使溶液滲入集料中，形成結(jié)晶膨脹力對(duì)石子的破壞，按破壞程度間接判斷其堅(jiān)固性，
4.物理性質(zhì)
(1)表觀密度。2.55—2.85t/m3
(2)堆積密度。1.4—1.7t/m3
(3)孔隙率。45%