碎石含粉量对混凝土28天强度及单方材料成本的影响

黄启龙

（华润混凝土（福建）有限公司，福建　莆田 351100）

碎石含粉量对混凝土28天强度及单方材料成本的影响

黄启龙

（华润混凝土（福建）有限公司，福建莆田 351100）

以三种不同含粉量的碎石进行试验，从混凝土质量、成本两个维度分析不同含粉量碎石对混凝土 28 天抗压强度和对单方材料成本的影响。结果表明，在成本一致的条件下，本文所指的“好”与“差”两种碎石配制的混凝土 28 天抗压强度相差在 5.9～12.1MPa 间，而要达到相同的强度，用“好”与“差”两种碎石配制的混凝土成本相差在 27.85～50.00 元间。

碎石；含粉量；强度；成本

0　引言

粗骨料（碎石）作为混凝土中占最大体量的原材料，其质量优劣对混凝土质量有举足轻重的作用。在水泥质量差异化已经不是很明显的当前环境下，作为商品混凝土单位，如何通过在其它原材料的选择上进行质量与成本的平衡，无疑是对技术管理部门的最大考验。本文从碎石选择的角度，以最常用的 C25～C40 四个强度等级为代表，量化分析了碎石不同含粉量对混凝土 28 天强度和单方材料成本的影响，为碎石的选择提供参考依据。

1　原材料情况

（1）水泥：润丰牌 P·O42.5，标准稠度用水量 26.2%，初凝时间为 196min，终凝时间为 245min，7 天抗压强度28.7MPa，28 天抗压强度 52.1MPa。

（2）粉煤灰：华能电厂 F 类Ⅱ级，细度为 13.1%，需水比为 95%，烧失量 1.9%，含水量 0.06%，28 天活性 72%。

（3）矿粉：三钢 S95 级，比表面积 416m2/kg，流动度比107%，烧失量 0.5%，28 天活性 104%。

（4）碎石：5～31.5mm。碎石根据其含粉量（指公称粒径＜4.75mm，含泥粉、石粉及碎石颗粒）分为“好”、“一般”、“差”三种，各自含粉量见表 1，外观品质见图 1。

表1　不同碎石含粉量

图1　不同含粉量碎石外观品质

2　试配情况

2.1C25 泵送混凝土

C25 泵送混凝土的配合比见表 2，性能见表 3。

表2　C25 混凝土配合比 kg/m3

表3　性能检测结果

2.2C30 泵送混凝土

C30 泵送混凝土的配合比见表 4，性能见表 5。

表4　C30混凝土配合比 kg/m3

2.3C35泵送混凝土

C35 泵送混凝土的配合比见表 6，性能见表 7。

我们在“人力资源管理”和“信息化”两个方面的起步都晚于西方发达国家，建筑行业信息化建设又属于国内起步较晚的行业。因此，在人力资源信息化的过程中十分有必要借鉴西方发达国家和其他行业经验。在借鉴别人经验的同时，如何创建能够适合我国建筑企业的“本土化”的e-HR更为关键。

表5　性能检测结果

表6　C35混凝土配合比 kg/m3

表7　性能检测结果

2.4C40泵送混凝土

C40 泵送混凝土的配合比见表 8，性能见表 9。

表 8 C40 混凝土配合比 kg/m3

表9　性能检测结果

3　结果的分析

3.1分析不同含粉量碎石对 28 天强度的影响

表10　不同含粉量碎石得到的 28d 强度 MPa

表 10 的数据表明，强度等级从 C25～C40 的混凝土，对于 28 天抗压强度，“好”与“一般”的差值为 1.0～7.2MPa，“好”与“差”的差值为 5.9～12.1MPa，“一般”与“差”的差值为 1.1～7.7MPa。不同碎石对各强度等级混凝土的 28 天抗压强度有明显的影响，尤其是“好”碎石与“差”碎石的影响最大，C25 的差值为 12.1MPa ，C35 的差值为 5.9MPa，总体呈现低强度等级差值比高强度等级差值大的结果。原因是由于低强度等级混凝土因胶凝材料用量相对少，即贫混凝土，其抗压强度对骨料品质的依赖性较大；而较高强度等级混凝土因胶凝材料用量相对多，即富混凝土，骨料品质对其抗压强度的影响没那么明显。

3.2不同含粉量碎石对单方材料成本的影响

假设以 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》标准要求的配制强度作为目标强度，则各强度等级的目标强度为：

根据本次试配结果，通过强度与胶水比的关系曲线分析不同含粉量碎石对单方材料成本的影响。

不同含粉量碎石相应试配数据如表 11。

表11　不同含粉量碎石试配结果汇总表

根据表 11，分别对“好”“一般”“差”三种碎石各自进行如下整理：

（1）“好”碎石胶水比与强度关系曲线见图 2。

图2　好石子胶水比与 28d 强度关系曲线

根据图 2 曲线关系，如果用“好”碎石配制以下强度等级，所需的水胶比见表 12。

相应的，用“好”碎石所需的配合比及单方材料成本见表 13。

表12　拟合后计算各强度所需的水胶比

表13　用好石子配制混凝土成本分析　　kg/m3

图3　一般石子胶水比与 28d 强度关系曲线

根据图 3 曲线关系，如果用“一般”碎石配制以下强度等级，所需的水胶比见表 14。相应的，用“一般”碎石所需的配合比及单方材料成本见表 15。

表14　拟合后计算各强度所需的水胶比

表15　用一般石子配制混凝土成本分析　　kg/m3

（3）“差”碎石胶水比与强度关系曲线见图 4。

图4　差石子胶水比与 28d 强度关系曲线

根据图 4 曲线关系，如果用“差”的碎石配制以下强度等级，所需的水胶比见表 16。相应的，用“差”碎石所需的配合比及单方材料成本见表 17。

表 16 拟合后计算各强度所需的水胶比

表17　用一般石子配制混凝土成本分析 kg/m3

（4）由以上对比分析，将不同含粉量碎石对各强度等级混凝土单方材料成本的影响汇总于表 18。

表18　不同碎石配制混凝土单方材料成本分析 元

表19　各原材料价格

由上述分析表明，根据 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》，强度等级从 C25～C40 的混凝土，要达到相应的配制强度，对于单方材料成本，“好”与“一般”的差值为 8.31～26.07 元，“好”与“差”的差值为 27.85～50.00元，“一般”与“差”的差值为 11.11～26.67 元。

4　结语

试验分析表明，控制碎石中的含粉量是保证混凝土质量和控制单方材料成本的重要手段。尤其是当碎石含粉量达到18% 以上、也即本文所谓的“差”碎石时，不仅大大增加单方原材料成本，而且拌合物的工作性能几乎没法满足施工要求，28 天抗压强度也很难得到保证。因此，作为实际的生产控制，碎石含粉量宜控制在 1.0% 以下，不应大于 8.0%，严禁将含粉量大于 15.0% 的碎石应用于生产。

[1] JGJ 55—2011．普通混凝土配合比设计规程[S]．

[2] 张承志．商品混凝土[M]．北京：化学工业出版社，2006.

［通讯地址］福建省莆田市城厢区太湖工业园华润混凝土（福建）有限公司（351100）

黄启龙（1980—），男，工程师，毕业于大连理工大学。现任华润水泥控股有限公司下属单位华润混凝土（福建）有限公司实验室经理。