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砂石骨料含泥量现场快速测定方法

发布日期:2019-05-06 ??浏览次数:

砂石骨料含泥量现场快速测定方法

 

在水工混凝土工程中,混凝土出现质量缺陷的现象偶尔发生,原因是多方面的,材料的质量偏差为形成混凝土缺陷的因素之一,如水泥的凝结时间、安定性、强度;砂石骨料的颗粒级配,含泥量,密度,有机质含量。

每一项性能指标都关系到混凝土的质量,而且每一项指标都具有相对独立性,控制程度都是等同的,使用废品水泥和不合格水泥易造成混凝土的裂断;使用颗粒级配不合格的砂石骨料;含泥量超标的 砂石骨料;密度、有机质含量不合格的砂石骨料同样也产生混凝土的脆裂、裂缝甚至粉碎。下面阐述砂石骨料含泥量的危害机理及测试原理。

1 砂石骨料含泥量大的危害

混凝土中砂石骨料含泥量大的现象之一为混凝土结构体出现裂隙、裂纹和裂缝,同时强度降低,边角棱出现脱落的现象。砂石骨料中的泥混合在水泥、砂、石中,降低水泥的胶凝力,水泥对砂石的握裹力降低,直接使混凝土强度降低,降低混凝土的耐久性,缩短了混凝土的使用年限。

2 砂石骨料含泥量在混凝土施工中的技术要求

按照《水工混凝土施工规范》(DL /T5144 - 2001 )的要求,砂、石含泥量如表 1所示。

表1 砂(天然砂)、含泥泥量表


 

水工混凝土一般有抗冻要求,石粒径级采用D20、D40。 所以一般情况下,砂含泥量≤3%;石含泥量≤1%。

3 砂石骨料含泥量的检验方法

水工混凝土中砂石骨料含泥量的测定采用《水工混凝土砂石骨料试验规程》(DL /T5151 - 2001)。从料场取来的砂石样洗去泥后,需要烘干。二次烘干砂石料加上浸泡、淘洗,大约需要10h左右。砂石含泥量计算式如下:Q=(G - G1)/G×100% (1) 式中:Q为含泥量 (%) ;G为试验前的烘干砂石样质量(g) ;G1为试验后的烘干砂石样质量 (g)。

4 砂石骨料含泥量的快速测定

现场浇筑混凝土时,测定砂石含泥量要求时间愈短愈好,以满足尽快采取措施的需求。按照含泥量的计算式:Q=(Gm - G2 )/Gm×100% (2)式中: Gm为试验前的饱和水试样质量(g);G2为试验后的饱和水试样质量(g)。即从料场取来的砂石料加水制成饱和水试样称量,然后浸泡、淘洗,称量澄清的饱和水试样质量,全部过程可以在3h内完成,此时的含泥量计算式如下:Q1=[G0+ΔG - (G1+ΔG) ]/(G0+ΔG)×100%=(G0-G1)/(G0+ΔG)×100% (3)式中:Q1为含泥量(%);G0 为试验前干样质量(g);G1为试验后干样质量(g);ΔG为饱和水质量 ( g)。比较(1)、(3)式,发现差别仅在(3)式中分母的饱和水项ΔG,忽略ΔG,Q1 =Q,考虑ΔG,Q1<Q。所以用饱和水法测出的砂石骨料含泥量比规程标准法测出的砂石骨料含泥量要小。砂石的饱和含水率为一个定值,砂的饱和含水率为0.6%;石的饱和含水率为0.3%。

例如测砂的含泥量时,采用烘干法,取烘干样500g,经过浸泡、淘洗、烘干,称量为490g,含泥量为2%,采用饱和水法时,取饱和水试样500g,经过浸泡、淘洗,称量为490g,其中500g中含水500×0.6%=3g,纯样497g;490g中含水490×0.6%=2.94g,纯砂为487.06g,含泥量为(497-487.06)/497=2%,实际含泥量为(500-490)/497= 2.01% ,有0.01%的偏差。测石的含泥量时,采用烘干法取烘干样10000g,经过浸泡、淘洗、烘干,称量为9940g,含泥量为0.6% ,采用饱和水法时,取饱和水试样10000g,其中含水30g,经过浸泡、淘洗,称量为9940g,含泥量为60g,纯试样为9970g,9940g中含水9940×13%=29.82g,纯石为9910.18g,含泥量为(9970-9910.18)/9970=0.6%,实际含泥量为(10000-9940)/9970=0.602%,有2%的偏差。

采用饱和水法测砂石含泥量的数值比烘干法测值要略低一些,根据实测有3种情况:

(1)砂:Q1≥3%;石:Q1≥1%时,按式Q13%;石:Q> 1%时,砂石含泥量超标,不合格。

(2)砂:Q1=2.9~2.99%;石:Q1=0.9-0.99%时,按式Q1<Q,砂:Q=3%;石:Q=1%时,砂石含泥量不超标,合格。

(3)砂:Q1<2.9%;石:Q1<0.9%时,按式Q1<Q,但不超差,砂石含泥量合格。

5 砂石含泥量超标可采取的措施

砂石含泥量超标对混凝土的危害比较严重,发现超标必须采取措施,采取的方法有浸泡冲洗法。浸泡冲洗法适用于含泥量比较大,黏附在砂石料体上的泥土较多的情况,浸泡后的砂石还要用水冲洗,才可以使用;冲洗法适用于含泥量较大,但大部分附于砂石料表面的情况,依靠水冲洗力可以将泥土清除。

6 结论

砂石骨料含泥量超标造成混凝土的损失是很严重的,出现混凝土质量缺陷及事故,经济损失从上千元至几十万元,而且出现溃坝、坍堤、桥毁、闸坏,对人民的生活和生产造成的损失是更加不可估量的,因此,水工混凝结土中砂石骨料含泥量必须加以严格控制,以保证工程的合格,水工建筑物的稳定。

7 结束语

水利工程建设的工期要求较紧,砂石骨料含泥量的现场快速测定有较大的实用价值,采用饱和水法测含泥量比常规法缩短7~8h,提高工效3倍左右,混凝土方量越大,越可以显示出饱和水法的优点来,因此此方法可以加以推广,以适应快速发展的工程建设。

来源:中国知网

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中国砂石协会

2019年05月06日

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