谈谈混凝土配合比重要参数：砂率

谈谈混凝土配合比重要参数：砂率目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument".什么是砂率1.调整砂率对混凝土拌合物的作用21.砂率对密实填充作用2\o"CurrentDocument"2.保水粘聚作用2\o"CurrentDocument"3.流动润滑作用2\o"CurrentDocument"合理砂率与砂率的选择2\o"CurrentDocument"混凝土中粗骨料用量31.什么是砂率砂率是指单位混凝土拌合物中砂子的质量与砂、石总质量的百分率，是混凝土配合比重要参数之一，砂率一旦确定粗细骨料比例相对确定。砂率是混凝土中“砂”的质量与“砂和石”总质量之比。一般用Bs表示，8$=砂/（砂+石），在混凝土配合比计算中常用。在建筑材料中，粒径5mm以下称为砂，5mm级以上称为碎石。砂的粗细以细度模数确定，一般用uf表示。为粗砂，为中砂，221.6为细砂，为特细砂。根据砂的粗细颗粒的分布，又分为I区、n区、in区砂，其中n砂分布最为合理，最为适合使用。碎石根据粒径一般分为5-10mm、5-16mm,5-20mm,5-25mm,5-31.5mm等规格，根据相关技术要求进行使用。砂子的作用是填充石子间的空隙，用砂浆包裹在石子的外表面以减少石子间的摩擦，使混凝土具有一定的流动性。砂率的变动会使石子间的空隙率和总表面积有显著的变化，因而对混凝土拌合物的工作性产生较大的影响。砂率过大，石子间的空隙率和总表面积都会增大，在水泥浆用量不变的情况下：1）相对的水泥浆少了，拌合物的流动性降低；2）若砂率过小，又不能保证石子之间有足够的砂浆层，也会降低拌合物的流动性，并严重影响其粘聚性和保水性易造成流浆和离析现象。简言之，合理砂率可以在浆体量不变的条件下，混凝土拌合物获得较高的流动性。.调整砂率对混凝土拌合物的作用1.砂率对密实填充作用砂与浆体组成的砂浆填充在粗骨料的空隙内，形成混凝土拌合物的一个级配链节。随着砂率由小到大的变化，混凝土拌会依次形成骨架空隙结构、骨架密实结构、骨架悬浮结构、悬浮密实结构，悬浮密实结构是大体积混凝土的基本结构。2.保水粘聚作用砂颗粒比表面积较粗骨料大，随着砂率的增加，细颗粒变多，比表面积增大，吸附在骨料表面的水分增多，起到良好的保水作用。此外，砂率增加使砂浆中的砂含量增多，在用水量不变的情况下，砂浆稠度增加，保水性能提高。3.流动润滑作用浆体与砂组成的砂浆填充于粗骨料颗粒间的空隙，并包裹在粗骨料表面起润滑作用，减小粗骨料颗粒间的摩擦力，增加混凝土拌合物的流动性。当砂率偏小时，过少的砂与浆体组成的砂浆不足以包裹粗骨料表面，无法发挥所需的润滑作用。随着砂率的增加，粗骨料周围包裹的砂浆膜适中，所产生的润滑作用显著，可以提高拌合物的流动度。当砂率过大时，在浆体量固定不变的条件下，细骨料的总表面积增大，浆体数量相对减少，会削弱浆体所产生的润滑作用导致混凝土拌合物流动性降低。.合理砂率与砂率的选择在水胶比，胶凝材料用量一定时，砂率总存在一个最佳值，即在该砂率值时，混凝土工作性相对最佳。混凝土最佳砂率应结合原材料和所配制的混凝土情况，依据试验确定，不能生搬硬套。(1)石子最大粒径越大，最佳砂率越小；(2)粒径相同的情况下，碎石的最佳砂率较卵石的大；(3)砂细度模数越大，最佳砂率越大，砂细度模数越小，砂率越小；(4)在工作性相同的情况下，浆体越大，砂率越小；(5)石子的空隙率越小，最佳砂率也越小。连续级配的碎石的最佳砂率比单粒级石子的砂率小约2%；(6)混凝土坍落度越大，砂率越大，坍落度变化20mm,砂率相应变化1%,用水量约多5kg左右。砂率数值选取1)只用一个单粒级粗集料配置混凝土时，应加大砂率。2)使用细沙时，砂率要降低；使用粗砂时，砂率要增大。3)薄壁构件时，砂率取偏大值。对于一定级配的粗集料和水泥用量的混合料，均有各自的最佳含砂率，使得在满足和易性①要求下加水量最少，为此混凝土砂率的选择一般应根据各单位所用材料进行试验确定，无资料按表1选取。表1无参考资料情况下的混凝土砂率的选择水灰比(W/C)卵石最大粒径(mm]碎石最大粒径(mm)1020401620400.4026〜3225〜3124〜3030〜3528〜3427〜320.5030〜3529〜3428〜3333〜3832〜3730〜350.6033〜3832〜3731〜3636〜4135〜4033〜380.7036〜4135〜4034〜3939〜4438〜4336〜41.混凝土中粗骨料用量粗骨料在混凝土中起到骨架作用，增加粗骨料用量，可以提高混凝土体积稳定性。粗骨料的最大粒径越大、粒形与级配越好、空隙率越小，填充空隙的砂浆越少，粗骨料用量就越大；砂细度模数大，砂的平均粒径粗，填充到粗骨料的空隙之间，挤开粗骨料的程度大，填充的砂浆体积增大，粗骨料的用量相应降低，砂细度模数小，对粗骨料的空隙的影响较小，粗骨料的用量增加。美国标准《常规、重量级和大体积混凝土选择比例的惯例》ACI211.1-91(2002年再次核准)体现了上述论述，见表2o表2砂细度模数不同时，每方混凝土中粗骨料的体积用量①和易性是指混凝土拌和物在拌和、运输、浇筑过程中，便于施工的技术性能。包括流动性、黏聚性和保水性。砂细度模数粗骨料粒径(mm)2.42.62.83.0100.500.480.460.4412.50.590.570.550.53200.660.640.620.60250.710.690.670.65400.760.740.720.70500.780.760.740.72750.820.800.780.761500.870.850.830.81注1:干燥捣实体积;注2：对于工作性要求较低的混凝土，如路面，相应的数值可以增加10%;注3：对于大流动性或自密实混凝土，相应的数值可以降低10%由表2查得粗骨料捣实的堆积体积后，乘以粗骨料的捣实堆积密度，就可以得到In?混凝土的粗骨料用量。但粗骨料的捣实密度与捣实程度有关，捣实程度很难统一，粗骨料的捣实堆积密度很难保持一致。尽管如此，可以利用砂的细度模数与粗骨料用量之间的关系，调整两者的用量比例，使混凝土获得良好的工作性。如果把混凝土看成有粗骨料和砂浆两部分构成，粗骨料间的空隙有砂浆填充，砂浆体积与粗骨料的体积是此消彼长的关系，浆体的用量大，粗骨料的用量就小。如果砂浆刚好填满粗骨料的空隙，则混凝土没有流动性，即坍落度为0mmo为了使混凝土具有流动性，砂浆填充粗骨料的空隙并有一定的富余，多余的砂浆包裹在粗骨料的表面起润滑作用，这样，在粗骨料重力的作用下才具有运动的能力。砂浆的富余系数越大，混凝土的坍落度越大，砂浆的体积也越大，粗骨料的体积相对较小。当砂的细度模数与粗骨料的最大粒径相同时，粗骨料的