骨料的坚固性是反映骨料在外力、环境或其它物理因素作用下抵抗崩解的能力。
《水工混
凝土施工规范》(
DL/T 5144-2001)中规定配制有抗冻要求的混凝土的骨料坚固性不应大于
5%,无抗冻要求的混凝土的骨料坚固性不应大于 12%;在 2006 版《普通混凝土用砂石质量
标准及检验方法》中认为,在严寒及寒冷地区使用,并经常处于潮湿或干湿交替的状态下的
混凝土,其骨料的坚固性指标质量损失不应大于
8%,有腐蚀性介质作用或经常处于水位变
化区的地下结构或有抗疲劳、耐磨、抗冲击等要求的混凝土用碎石或卵石,其质量损失也不
应大于
8%。美国 C33-01 中对细骨料的抗硫酸盐测试采用五次循环法:侵蚀介质为 Na2SO4
时,平均质量损失不能大于
10%;采用 MgSO4 时,平均质量损失不大于 15%。如果细骨料
供应方能够向买方或专家提供资料证实:当采用同一料场相似特性的细骨料拌制的混凝土
应用于相似气候环境时,可以表现出满意的结果,这种情况下细骨料虽不能满足以上的要
求,但仍可以使用。如果细骨料没有相关的使用记录,且不满足以上的要求,但满足以下要
求时仍可使用:在混凝土的冻融循环试验(见试验方法
ASTM C666)中表现出较高的抗冻
性。粗骨料也应适用这一说法。如,锦屏工程地处我国西南,一般常年温度应该在
0
℃以上,
在其耐久性要求中提出了混凝土抗冻指标要达到
F200。如骨料配制的混凝土性能满足 F200
的情况下,其坚固性指标可考虑采用
≤12%。
3、骨料的碱活性
水利水电工程骨料碱活性的检测依据《水工混凝土砂石骨料试验规程》(
DL/T5151-
2001)进行(同 ASTM C1293-1997)。根据该规程规定:当 1 年龄期时(40
℃、100%RH 条
件下)混凝土棱柱体的膨胀大于
0.040%时,集料将被判定为碱活性的。另外还有一种方法
——中国压蒸快速法,该方法是我国唐明述教授等提出的一种鉴定碱骨料反应的快速法。
虽然混凝土中的碱活性反应被称为混凝土的
“癌症”,有点谈虎色变,实际上至今在我
国发现确证由于碱活性反应引起的混凝土破坏的工程案例,尚没有看到。在试验研究中发现
混凝土中粉煤灰的掺量达到
15%或 20%以上就可以有效的抑制骨料的碱活性。而我国无论
过去还是现在,水工混凝土中粉煤灰的掺量一般都很高,现在常态混凝土一般在
30%以上,
碾压混凝土一般在
50%以上,因此在这么高的粉煤灰掺量的情况下,要发生碱骨料反应也
是很难的。因此,从这个角度来看,具有碱活性的骨料在水工混凝土中并不是一定不能用,
必须结合工程实际情况进行综合考虑。实际上骨料的碱活性反应在混凝土中并不是没有好处
的,如些微的碱骨料反应可改善混凝土中骨料和水泥浆体过渡区的性能,有益于混凝土性
能的提高。
三、对骨料选择的机电体会
(1)天然料场多沿河道两岸分布,而且多上覆耕地,开采这部分物料意味着农民失去土
地,除非工程建成后处于淹没状态,否则不宜利用。
(2)天然砂砾料的利用应以筛分为主,只在天然砂砾料场间进行级配平衡,达到减少弃
料目的。选择天然砂砾料源首先要看其级配是否良好,若仅以筛分砂子计,则砂子含量至少
大于
60%。
(3)一般岩石均可作为人工骨料原料,以石灰岩和花岗岩较好,其他岩石作为粗骨料也
可,但需注意其磨蚀性指数,以免增加日常支出费用。
(4)利用工程弃渣作为原料,可以降低骨料成本,减少堆渣占地,节省弃渣费用,有利
于环境保护。已建的映秀湾、乌江渡南岸系统、大朝山那戈河砂石加工系统都是利用弃渣作原
料。
(5)作为电站工程建设的临时设施,应尽量考虑节省费用,能够建设一个骨料加工厂解
决用料问题的,就不再建第二个系统,尤其是对于骨料需要量较小的情况。这样由土建费间
接分摊到混凝土的费用会合理些。
结束语