地方水利工程粗骨料检测发现的问题与解决措施

吴景芝

（山东省东明县水务局，山东 菏泽 274500）

在地方水利工程建设过程中，砂石骨料的使用需要严格按照相关要求进行检测，具体应采用混凝土的相关试验规程以及混凝土施工规范，从而有效判定砂石骨料质量是否满足施工要求。在实际选择粗骨料时，相关施工企业需要确保粗骨料各项技术指标能够满足水利工程施工要求，并在实验室当中采取筛分的方式，从而对粗骨料的级配和粒径进行明确，为水利工程施工打下良好基础，促进我国水利工程行业的健康发展。

1 粗骨料对混凝土性能的主要影响

1.1 坚固性方面

通常来说，混凝土当中的粗骨料坚固性对混凝土性能具有直接影响，粗骨料强度要远远超过砂浆强度，当骨料含量增加后，混凝土的整体坚固性也会得到提升。但相关施工人员需要注意，在混凝土强度达到一定程度后，骨料含量也会明显增加，此时砂浆量会明显降低，进而使得浆体和骨料表面的粘结质量有所下降，最终导致混凝土坚固性降低。因此，需要对骨料和砂浆之间的比例进行合理设计。与此同时，当粗骨料的种类不同时，组分也存在明显差异，对于同种类型骨料，当其生产地域不同时，组分也会表现出明显差异。因此，粗骨料自身的性质差异相对较大，这也直接影响到混凝土性质[1]。

1.2 饱和面密度和吸水率方面

石料的表观密度和石材质量、风化、矿物成分、空隙率等具有密切联系。在正常情况下，当粗骨料的表面粗糙，结构比较疏松时，其所制备的混凝土强度相对较低，同时由于粗骨料的表面粗糙，因此空隙数量比较多，进而增大了吸水率。采用此类粗骨料对混凝土进行制备，抗渗、耐久和抗冻等性能往往无法满足相关标准和要求。因此，需要施工人员对此加大注意，严格筛选粗骨料[2]。

1.3 含泥量方面

结合水利工程中混凝土对含泥量的要求进行分析，需要严格控制卵石和碎石粒径。根据《水工混凝土试验规程》中含泥量的定义可以知道，其主要是指石料当中粒径在0.08mm以下的淤泥、黏土、细屑的总含量。当含泥量不同时，类型也会存在差异，对混凝土的影响也会表现出明显差异。首先，包裹型含泥。粗骨料当中的泥粒以浆状在骨料表面附着或者粘接，将会对粗骨料和水泥泥浆之间的粘结产生影响，导致混凝土强度和其他性能有所下降。其次，松散型含泥。当粗骨料中的泥粒分布均匀时，低胶材混凝土或者砂子的细度配制较大时，可以使混凝土拌合物具有的和易性得到提升，而且还可以使混凝土密实性得到增强。而当含泥量达到5%时，混凝土的强度会有所下降，特别是对于高强度混凝土而言，含泥量在7%以上时，强度将会减少30%以上[3]。

1.4 级配方面

粗骨料级配主要是指各级粒径颗粒的实际分配比例，其对混凝土的拌和性能、耐久性以及物理性能等具有直接影响。在对混凝土配合比确定之后，需要充分保证粗骨料粒径均匀性，这样可以使水泥用量得到降低，从而使混凝土的使用成本得到降低。与此同时，在确定混凝土配合比之后，需要增大粗骨料粒径，减少用水量。对大粒径粗骨料进行使用，可以使含砂率得到减少，并使混凝土强度得到提升，减少水泥的使用量。当水泥用量得到减少后，一方面可以使混凝土内热所产生的温度增加量得到降低，还可以使温差裂缝问题的产生量得到减少[4]。

2 地方水利工程石料级配实验流程

2.1 四分法选择风干试样

当骨料最大粒径为20mm时，其质量应该高于10kg。当骨料最大粒径为40mm时，其质量应该高于20kg。当骨料最大粒径为80mm时，其质量应该高于50kg。当骨料最大粒径为150mm时，其质量应该高于2000kg。

2.2 过筛

在过筛时需要按照从大到小的顺序，一直到每分钟通过量低于总试样量的0.1%。此外，还应保证每号筛余平均层厚度，对比平均层厚度和试样最大粒径值，厚度不超过最大粒径值，一旦大于最大粒径值，则应将其筛分成2份，并再次筛分[5]。

2.3 试验结果处理

对分计筛余百分率进行计算，所采取的计算方法如下：需要以各号筛上的筛余量和试样总量相除，从而得到百分率，并要准确到0.1%。在对累计筛余百分率进行计算时，所采取的计算方法为，分计筛余百分率和大于该号筛的各号筛分计筛余百分率相加总和。为了使试验结果的准确性和科学性得到提升，需要对两次测值平均值进行取值，并以此为试验结果。在具体筛分之后，需要将每号筛上的筛余量和底盘筛余量进行相加，二者的和对比原试样量，当二者差异达到1%以上时，需要重新开展试验。

3 石料级配要求分析

首先，需要充分保证粗骨料的质地坚硬，而且还应具有良好的清洁度和级配。

其次，需要将粗骨料进行分级，具体可以分为大石、中石、小石以及特大石，其中小石粒径为5～20mm，大石粒径达到40～80mm，中石粒径为20～40mm，特大石的粒径则可以达到80～150mm。

再次，需要有效控制各级骨料的超径和骨料逊径含量。针对原孔筛检验进行分析，超径控制标准应在5%以下，逊径控制标准应在10%以下。从超径和逊径的筛检验角度进行分析，超径控制标准应为零，逊径控制标准应该在2%以下。

最后，各级骨料需要避免发生分离现象。对于粒径5～20mm的小石，需要使用孔径为10mm的中径筛进行检验。中石应该使用孔径30mm的中径筛，大石应该使用孔径60mm的中径筛，特大石应该使用孔径115mm的中径筛进行检验[6]。

4 石料颗粒级配对混凝土性能的影响

对于粗骨料来说，通过对颗粒级配进行控制，可以有效提升粗骨料质量。粗骨料性能和混凝土性能具有密切联系，粗骨料最大粒径和级配对混凝土性能所产生的影响最为明显。

第一，通过确保骨料级配合理，可以使孔隙率得到降低，使水泥砂浆用量得到减少，有效节约水泥，使混凝土的制备成本得到降低。

第二，水泥用量降低后，可以使混凝土干缩所得减小，从而降低水化热，有利于大体积混凝土的浇筑。

第三，通过保证粗骨料颗粒级配良好，可以在用量相同情况下，使混凝土和易性得到提高，起到明显的技术经济效果。

第四，对颗粒级配进行评价的方法，具体包括以下几种：第一种，颗粒的密度大，孔隙小，则级配良好。第二种，骨料表面积越小，水泥浆用量也越少，此时级配良好。第三种，上一级骨料间距与下一级骨料粒径相等，填充时不发生“干涉”，则级配良好。按照以上三种理论所得到的最优级配比较相近，但在具体应用时存在操作上的困难，当石子粒径越大时，表面积也会减小，水泥浆的使用也会减少，用水量降低，增加了混凝土强度。所以，需要对粒径较大的石子进行选择。但并非石子粒径越大越好，当粒径越大时，石子中的缺陷几率也会有所增加，同时粒径较大的石子在搅拌时，也会快速下沉，进而对混凝土颗粒分布产生严重影响，最终导致混凝土强度降低。

第五，骨料级配对混凝土的和易性以及经济性具有直接影响，其不仅关系到混凝土强度，而且还会对混凝土耐久性、抗渗性等产生影响。对于骨料级配而言，应该保证总面积和空隙率较小，同时还应有少量细颗粒。

5 结语

综上所述，在水利工程施工中，粗骨料是混凝土当中的一项重要原料，在实际使用前需要有效开展检测工作，从而对粗骨料的级配和粒径进行确定。在具体检验时，需要将所需要的粗骨料级配要求进行明确，并发给生产单位，按照具体要求进行供料。而在施工现场需要细分粒径，按照适当的比例进行混合使用。在开展检测工作时，需要严格按照相关标准和要求对粗骨料品质进行控制，判断粗骨料级配能否满足混凝土的强度等级要求，并对粗骨料的其他参数进行检测，如含泥量、泥块含量等，从而使混凝土的技术要求得到满足，进一步提升水利工程施工质量。