返回 當前位置:首頁 → 新聞中心 → 知識百科 → 漿骨比與砂率有什么區別?竟有80%的工程人分不清!
2024-07-05 15:35:43http://www.callls.com
在混凝土工程的廣闊領域中,漿骨比與砂率作為兩個核心要素,其重要性不言而喻。它們不僅深刻影響著混凝土的體積穩定性、工作性能及長期耐久性,更是決定混凝土質量的關鍵因素。然而,令人詫異的是,盡管這兩個參數對混凝土性能有著如此舉足輕重的作用,卻仍有高達80%的工程技術人員對它們之間的細微差別及在實際工程中的具體應用感到迷茫和困惑。為此,本文將深入剖析漿骨比與砂率的本質區別,通過詳實的實際案例,細致解析級配砂石的拌合比例,為讀者提供一套切實可行的操作指南。同時,針對砂級配不合格這一常見問題,本文也將探討其成因,并提出有效的處理策略與應對措施,以期為混凝土工程的質量控制提供有力支持。
01漿骨比與砂率的區別
(1)漿骨比:決定體積穩定性的關鍵
漿骨比,這一專業術語,深刻地揭示了水泥漿與骨料之間的比例關系,是決定硬化混凝土體積穩定性的關鍵因素。在理論層面,漿骨比代表了骨料間水泥漿的厚度,這一厚度的變化直接影響著混凝土的體積穩定性。而在實際應用中,由于骨料的級配特性存在差異,所需的水泥漿數量也會因此有所不同。因此,漿骨比的確定并非一成不變,而是需要緊密結合骨料的孔隙率、表面織構以及吸水性能等多重因素進行綜合考慮。
1.水泥漿包裹層的影響:進一步來說,水泥漿包裹層的厚度對混凝土的體積穩定性有著至關重要的影響。當水泥漿均勻地包裹在骨料的表面時,較薄的包裹層能夠有效減少混凝土內部的孔隙,進而提升其密實度和穩定性。這種密實的結構使得混凝土在硬化后能夠更好地抵抗外界環境的侵蝕,保持其體積的穩定性。
2.漿骨比與工作性能:此外,漿骨比還與混凝土的工作性能有著密切的聯系。如果骨料顆粒間無法得到水泥漿的充分包裹,就會產生機械嚙合,導致滑動層缺失。這樣一來,各種粒料之間就無法形成有效的剪切運動,從而導致混凝土的工作性能下降,流動性變差。因此,合理的漿骨比對于保證混凝土的工作性能至關重要。
3.漿骨比與耐久性:同時,漿骨比還直接關系到混凝土的耐久性。如果沒有足夠的水泥漿填充骨料間的孔隙,水化結構內的孔隙將增大,這將導致混凝土的抗滲性降低,進而使其耐久性受到損害。因此,在確定漿骨比時,必須充分考慮其對混凝土耐久性的影響。
4.漿骨比的確定:當然,漿骨比的確定并非易事,它需要基于具體的材料特性進行細致的分析和計算。骨料的孔隙率、比表面積等因素都是決定漿骨比的關鍵因素。因此,在實際工程中,我們必須根據具體的材料來定漿骨比,而不能僅僅依靠經驗或固定的漿骨比來選擇材料。否則,我們將無法兼顧混凝土的工作性能和體積穩定性。
5.漿骨比的靈活性:最后,值得注意的是,漿骨比在不同的材料間并不能設限。這是因為不同的材料具有不同的特性,所需的漿骨比也會有所不同。如果強行設定一個固定的漿骨比,可能會導致混凝土的工作性能無法得到保證。因此,在實際工程中,我們需要根據具體的材料特性和工程需求來靈活調整漿骨比,以確保混凝土的性能和質量。
(2)砂率:決定骨料孔隙率的關鍵因素
砂率,這一由粗、細骨料級配所決定的重要參數,在混凝土配制中扮演著舉足輕重的角色。其核心價值在于,通過精細調整砂率,我們能夠追求并實現骨料孔隙率的最小化,進而達到骨料配合的最佳狀態,有效降低漿體的需求量。
1.砂率與骨料孔隙率:深入探究砂率與骨料孔隙率的關系,我們發現,砂率的調整需緊密圍繞粗、細骨料的級配特性展開。目標明確,即力求獲得最小的骨料孔隙率。這一目標的實現對于混凝土的性能提升和經濟效益的增長具有雙重意義。較小的孔隙率不僅意味著漿體的需求量減少,進而降低水泥用量,更在無形中提升了混凝土的整體性能和經濟效益。
2.砂率與工作性能:砂率與工作性能的協同作用同樣不容忽視。在實際應用中,砂率的設定需充分考慮混凝土的工作性能需求。當追求高工作性能時,選擇較大的砂率成為明智之舉,反之亦然。這是因為砂率的變化會微妙地影響骨料的比表面積,從而進一步影響所需漿體的量。這種相互影響的關系使得砂率在工作性能的調控中發揮著舉足輕重的作用。
3.砂率與體積穩定性:然而,砂率與混凝土的體積穩定性之間并不存在直接的因果關系。在相同水泥漿用量下,砂率的變化并不會對混凝土的體積穩定性產生顯著影響。但這并不意味著我們可以忽視砂率在體積穩定性方面的作用。實際上,在選擇砂率時,我們需要綜合考慮工作性能和體積穩定性的雙重需求,確保兩者之間的平衡與協調。
4.砂率與漿體需求:最后,砂率與漿體需求之間的動態平衡也是我們不能忽視的一環。當砂率增大時,骨料的比表面積相應增加,這無疑會提升所需漿體的量。這一變化的背后,是為了確保足夠的漿體能夠充分包裹骨料,賦予混凝土所需的工作性能和穩定性。
02級配砂石的拌合比例及其施工應用
案例探討:巖石地質條件下的級配砂石施工
在面對復雜的巖石地質條件時,我們采取了一系列精細且有針對性的地基處理措施。首先,我們針對局部區域(僅限于挖深范圍內存在的軟弱層)實施了管井降水方案,有效地降低了地下水位,為后續施工創造了有利條件。緊接著,我們徹底挖除了這些軟弱層,以消除潛在的地基不穩定因素。
為防止地基在卸載后出現反彈現象,我們緊跟施工節奏,隨即澆筑了一層厚度在500至1300毫米之間的C15素砼,這一步驟對于增強地基的穩定性和承載能力至關重要。
為了進一步提升基坑的整體穩定性,并有效防止坑壁發生坍塌,我們在基坑四周精心設置了一道寬度達到1000毫米的砼圍堰。同時,我們還對邊坡進行了錨噴支護處理,這一系列的加固措施為基坑施工提供了堅實的安全保障。
(1)選定料廠做級配試驗
為了確保砂卵礫石壓實地基能夠達到較高的密度,我們對填料的選擇提出了嚴格的要求。首先,填料必須具備良好的級配特性,這是確保壓實效果的基礎。其次,我們要求填料的不均勻系數Cn必須大于或等于5,以保證填料顆粒的均勻分布。同時,填料的曲率系數Cc應控制在1至3之間,以優化填料的密實性和穩定性。
此外,我們還特別關注填料中大于5mm顆粒的含量,要求其必須在65%至70%之間,以確保填料具有足夠的骨架作用。同時,填料的最大粒徑也被嚴格限制在不超過50mm,以避免大顆粒對壓實效果的不良影響。最后,我們要求填料的含泥量(即小于0.1mm顆粒的含量)必須低于3%,以減少泥土對填料性能和壓實效果的不利影響。
為了滿足這些嚴格的要求,我們精心選定了料廠,并進行了嚴謹的級配試驗,以確保所選填料能夠滿足砂卵礫石壓實地基的高密度要求。
(2)設計顆粒級配和控制干密度
為了確保砂卵礫石壓實地基的密實度和穩定性,我們進行了精細的顆粒級配設計,并對干密度進行了嚴格的控制。我們選擇了三種不同規格的骨料:卵石、園礫和砂,并按照4:3:3、5:2:3、3.5:3:3.5的比例進行了試配。隨后,我們進行了相對密度試驗和顆分試驗,以評估不同配合比例下骨料的密實度和顆粒分布。
試驗結果顯示,以4:3:3的比例配合的骨料表現出較高的密實度,其最小和最大密度之間的比值也相對較高。因此,我們選擇這個比例作為設計配合比。為了進一步驗證這個比例的有效性,我們進行了取樣和試驗,結果顯示最大干密度為2.26g/cm3,最佳含水率為6.0%。在這個配合比下,卵石占總量的40%,園礫占總量的30%,中粗砂占總量的30%,這樣的比例能夠確保骨料的均勻分布和密實填充,從而提高地基的承載力和穩定性。
(3)壓實設備選擇
在砂石填料的壓實過程中,我們深知壓實設備的重要性。為了確保砂石填料能夠達到最大的密實度,我們選擇了自重大、頻率低的震動壓路機進行多遍碾壓。這種壓路機以其自重和震動能量在填料面上作功,使砂石填料獲得密實效果。
為了讓砂石填料具有足夠的壓實運動時間,并對級配良好的砂石填層產生最大的壓實作用,我們必須為震動壓路機選擇最佳的震動振幅和振動頻率。這需要我們對設備的性能有深入的了解,并結合現場實際情況進行施工參數的設定。
根據現場的實際情況以及我們以往豐富的施工經驗,我們最終選定了YZ-18型振動壓路機。這款壓路機在同類產品中表現出色,能夠滿足我們對砂石填料壓實效果的嚴格要求。同時,我們還限定了碾壓行速,確保其在每分鐘30米以下,以保證壓實效果的均勻和穩定。
(4)細致確定施工參數
考慮到本工程緊鄰洛河大堤,且正處于河壩蓄水期這一特殊環境,我們面臨了前所未有的挑戰。原設置的降水井點在此時形成的降水漏斗難以滿足降水施工的要求,更無法達到地基規范中在干燥狀態下進行砂石換填的條件。
面對這一困境,我們并未退縮。經過有關專家的深入研討和施工現場的實際論證,我們決定打破常規,不再受限于級配砂石必須在干燥狀態下施工的規范規定。我們決定采用水下作業的方式,帶水進行鋪碾,并確保在換填時基底的水深不得超過300mm(含水深300mm),以滿足工程的特殊需求。
在施工參數的具體設定上,我們也進行了細致的考慮。第一層虛鋪厚度我們設定為800mm,以確保基礎的穩固。而對于第二層及以上各層,虛鋪厚度則調整為300mm,以保證施工的效率和質量。同時,我們使用18T震動壓路機進行均勻震動碾壓,遍數控制在8-10遍之間,以確保砂石填料的密實度和穩定性。通過這些細致的施工參數設定,我們有信心確保工程的順利進行。
(5)施工過程與質量控制
在施工階段,我們嚴格把控每一個環節,確保填充料的拌合、運輸、鋪筑和壓實等步驟都達到最高標準。首先,填充料在料場經過裝載機的精心拌合,按照4:3:3的比例進行人工調配,拌合遍數不少于3遍,以確保混合料的均勻性和一致性。隨后,拌合好的填充料被迅速裝入翻斗汽車,并穩穩地運至坑底進行鋪筑。
在鋪筑過程中,我們使用了推土機將填料仔細地刮平,確保表面平整無起伏。接著,振動壓路機隆重登場,它先壓長邊,后壓短邊,先靜壓兩遍,然后振動碾壓8遍,這樣的碾壓方式保證了基坑覆蓋面均勻獲得8-10遍的壓實要求,使得填料更加密實、穩定。對于邊角壓路機無法壓到的部位,我們特別使用了蛙式打夯機進行補振,確保每一個角落都達到壓實標準。
在鋪筑工作的安排上,我們從低處向高處進行水平狀分層填筑,每層內都不留施工縫,以確保鋪筑的連續性和整體性。
1.施工過程中壓實系數的精密檢測流程:
在施工過程中,對于碾壓后的級配砂礫石,由于環刀取樣存在一定的困難,我們嚴格遵循規范要求,采用了一種創新的取樣方法。具體而言,我們事先在預定位置預埋了級配純砂作為取樣點,確保取樣點與實際施工區域處于相同的碾壓條件下。待碾壓作業完成后,我們使用容積不小于200cm3的標準環刀,精確地壓入碾壓層1/3至2/3的深度范圍內進行取樣。通過這一方法,我們能夠有效地測定出干密度,從而準確評估壓實效果。
值得一提的是,所有試驗點的壓實系數均嚴格控制在0.96至1.06之間,這一范圍完全滿足了設計要求,充分證明了我們的施工質量和壓實效果達到了預期標準。
2.靜壓試驗結果分析:
在基坑回填工作順利完成并達到設計標高后,我們進行了至關重要的靜壓試驗。為了確保試驗結果的準確性和可靠性,我們精心選取了3個具有代表性的試驗點。在每個試驗點上,我們使用了一個直徑為1.1米、面積約為0.95平方米的壓板,對砂石填層的頂面進行加載測試。
在加載過程中,我們密切監測了各試驗點的荷載變化。當每個試驗點的加載量逐漸增加到1000KPa時,我們驚喜地發現,所有試驗點均未達到其極限荷載,這表明我們的回填工作取得了顯著成效,地基的承載能力得到了有效提升。
進一步分析試驗結果,我們得出了地基承載力特征值為500KPa的重要結論。
級配砂石的配比需嚴格遵循設計要求進行調配。在實際操作過程中,若設計方未能提供詳盡的配比說明,務必在圖示會審階段主動提出,以確保施工進程的順利進行,避免后期因配比問題產生不必要的紛爭與延誤。
級配砂石作為地基處理的重要材料,其配比設計需充分考慮地基的承載力、上部建筑物的荷載以及建筑物的重要性等多重因素。不同的設計要求將導致不同的配比方案,因此,在施工前務必對設計要求進行深入理解與分析,以確保級配砂石的配比能夠滿足工程的實際需求,為地基的穩定性和承載能力提供有力保障。
從純理論研究的角度來看,采用級配砂石作為地基處理材料時,需要首先對砂和石子各自的級配進行詳盡的分析和確定。這一步驟至關重要,它確保了砂石的物理性質和力學特性能夠滿足工程需求。隨后,我們將砂石按照特定的比例混合,并進行級配調整,以達到最優的配比效果。在相同條件下,我們會對比不同配比的密度,選擇出密度最大的一組,因為這通常意味著該配比下的砂石混合物具有最佳的密實度和穩定性。
級配砂石施工完成后,為了確保工程質量,我們還需要進行現場取樣試驗。這一步驟是對施工成果的初步檢驗,通過取樣試驗,我們可以評估砂石的均勻性、密實度以及是否符合設計要求。然而,取樣試驗只是第一道關卡,接下來我們還需要進行更為嚴格的靜載試驗。靜載試驗是對地基承載力的重要評估手段,它模擬了實際使用條件下地基的受力情況。只有當靜載試驗合格,我們才能確信這道工序真正完成,地基處理達到了預期的效果。
在取樣過程中,我們通常采用預埋純砂點的方法,以確保取樣的準確性和代表性。此外,我們還采用等體積代換法進行取樣,這種方法能夠直接在級配砂石中進行取樣,更真實地反映砂石的實際情況。具體操作時,我們會先挖出一個取樣坑,并確保其體積與所需取樣的砂石體積相等。然后,我們使用塑料袋鋪設在取樣坑內,用量杯量取適量的水倒入坑中,直至水面與坑口平齊,仿佛即將要溢出。此時,我們讀出量杯上的數據,并將這些數據相加,即可得到挖出的砂石體積數。這種方法直接、真實,能夠準確反映級配砂石的實際情況,因此在我們這里通常都是這樣進行取樣的。通過這樣嚴謹的取樣過程,我們能夠確保所取樣品的質量和代表性,為后續的施工和質量控制提供有力支持。
03砂級配不合格如何處理?
在實際工程中,我們時常會面臨砂級配不合格的挑戰。針對這一問題,我們可以通過精細調整砂率或膠凝材料的用量來有效應對,確保工程質量不受影響。
(1)當砂中大顆粒較少時:
若檢測發現砂中的大顆粒含量偏低,我們可以采取降低砂率的措施,并適當地增加膠凝材料的用量。這樣的調整有助于提升混凝土的密實度和強度,確保其滿足設計要求。
(2)當砂中小顆粒較少時:
若砂中的小顆粒含量不足,我們可以選擇添加粉煤灰等細粒料來進行補充。這一措施能夠顯著改善砂的級配,并提高混凝土的工作性能,使其更加易于施工和操作。
(3)當砂子過粗或過細時:
對于過粗的砂子,我們可以適當地擴大砂率,以增加細顆粒的含量,改善砂的級配。而對于過細的砂子,則應適當地降低砂率,以減少細顆粒的過多含量。需要注意的是,只要砂子的含泥量不是太高,其他指標對混凝土性能的影響相對較小。在這種情況下,我們主要通過實驗來驗證和調整混凝土的配合比,確保其強度等性能滿足設計要求。
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