普通混凝土綜述

粒徑在0.16～5mm之間的骨料為細骨料(砂)。一般采用天然砂，它是巖石風化后所形成的大小不等、由不同礦物散粒組成的混合物，一般有河砂、海砂及山砂。配制混凝土時所采用的細骨料的質量要求有以下幾方面：

普通混凝土有害雜質

配制混凝土的細骨料要求清潔不含雜質，以保證混凝土的質量。而砂中常含有一些有害雜質，如云母、粘土、淤泥、粉砂等，粘附在砂的表面，妨礙水泥與砂的粘結，降低混凝土強度；同時還增加混凝土的用水量，從而加大混凝土的收縮，降低抗凍性和抗滲性。一些有機雜質、硫化物及硫酸鹽，它們都對水泥有腐蝕作用。重要工程混凝土使用的砂，應進行堿活性檢驗，經檢驗判斷為有潛在危害時，在配制混凝土時，應使用含堿量小于0.6%的水泥或采用能抑制堿一骨料反應的摻合料，如粉煤灰等；當使用含鉀、鈉離子的外加劑時，必須進行專門試驗。在一般情況下，海砂可以配制混凝土和鋼筋混凝土，但由于海砂含鹽量較大，對鋼筋有銹蝕作用，故對鋼筋混凝土，海砂中氯離子含量不應超過0.06%(以干砂重的百分率計)。預應力混凝土不宜用海砂。若必須使用海砂時，則應經淡水沖洗，其氯離子含量不得大于0.02%。有些雜質如泥土、貝殼和雜物可在使用前經過沖洗、過篩處理將其清除。特別是配制高強度混凝土時更應嚴格些。當用較高標號水泥配制低強度混凝土時，由于水灰比(水與水泥的質量比)大，水泥用量少，拌合物的和易性不好。這時，如果砂中泥土細粉多一些，則只要將攪拌時間稍加延長，就可改善拌合物的和易性。

普通混凝土表面特征

細骨料的顆粒形狀及表面特征會影響其與水泥的粘結及混凝土拌合物的流動性。山砂的顆粒多具有棱角，表面粗糙，與水泥粘結較好，用它拌制的混凝土強度較高，但拌合物的流動性較差；河砂、海砂，其顆粒多呈圓形，表面光滑，與水泥的粘結較差，用來拌制混凝土，混凝土的強度則較低，但拌合物的流動性較好。

普通混凝土粗細程度

砂的顆粒級配，即表示砂大小顆粒的搭配情況。在混凝土中砂粒之間的空隙是由水泥漿所填充，為達到節約水泥和提高強度的目的，就應盡量減小砂粒之間的空隙。如果是同樣粗細的砂，空隙最大。兩種粒徑的砂搭配起來，空隙就減小了；三種粒徑的砂搭配，空隙就更小了。由此可見，要想減小砂粒間的空隙，就必須有大小不同的顆粒搭配。 砂的粗細程度，是指不同粒徑的砂粒混合在一起后的總體的粗細程度，通常有粗砂、中砂與細砂之分。在相同質量條件下，細砂的總表面積較大，而粗砂的總表面積較小。在混凝土中，砂子的表面需要由水泥漿包裹，砂子的總表面積愈大，則需要包裹砂粒表面的水泥漿就愈多。因此，一般說用粗砂拌制混凝土比用細砂所需的水泥漿為省。

因此，在拌制混凝土時，這兩個因素(砂的顆粒級配和粗細程度)應同時考慮。當砂中含有較多的粗粒徑砂，并以適當的中粒徑砂及少量細粒徑砂填充其空隙，則可達到空隙率及總表面積均較小，這樣的砂比較理想，不僅水泥漿用量較少，而且還可提高混凝土的密實性與強度?？梢娍刂粕暗念w粒級配和粗細程度有很大的技術經濟意義，因而它們是評定砂質量的重要指標。僅用粗細程度這一指標是不能作為判據的。

砂的顆粒級配和粗細程度，常用篩分析的方法進行測定。用級配區表示砂的顆粒級配，用細度模數表示砂的粗細。篩分析的方法，是用一套孔徑(凈尺寸)為9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm的標準篩（方孔篩），將500g的干砂試樣由粗到細依次過篩，然后稱得余留在各個篩上的砂的質量（不包括孔徑為9.5mm篩），并計算出各篩上的分計篩余百分率a1、a2、a3、a4、a5和a6(各篩上的篩余量占砂樣總量的百分率)及累計篩余百分率A1、A2、A3、A4、A5和A6(各個篩和比該篩粗的所有分計篩余百分率相加在一起)。

根據0.63mm篩孔的累計篩余量分成三個級配區，混凝土用砂的顆粒級配，應處于任何一個級配區以內。砂的實際顆粒級配與表中所列的累計篩余百分率相比，除5mm和0.63mm篩號外，允許有超出分區界線，但其總量百分率不應大于5%。以累計篩余百分率為縱坐標，以篩孔尺寸為橫坐標，根據規定畫出砂1、2、3級配區的篩分曲線。砂過粗(細度模數大于3.7)配成的混凝土，其拌合物的和易性不易控制，且內摩擦大，不易振搗成型；砂過細(細度模數小于0.7)配成的混凝土，既要增加較多的水泥用量，而且強度顯著降低。所以這兩種砂未包括在級配區內。

注：1．允許超出≯5%的總量，是指幾個粒級累計篩余百分率超出的和，或只是某一粒級的超出百分率。

2．摘自《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》JGJ52—92。

從篩分曲線也可看出砂的粗細，篩分曲線超過第1區往右下偏時，表示砂過粗。篩分曲線超過第3區往左上偏時則表示砂過細。

如果砂的自然級配不合適，不符合級配區的要求，這時就要采用人工級配的方法來改善。最簡單的措施是將粗、細砂按適當比例進行試配，摻合使用。

為調整級配，在不得已時，也可將砂加以過篩，篩除過粗或過細的顆粒。

配制混凝土時宜優先選用2區砂；當采用1區砂時，應提高砂率，并保持足夠的水泥用量，以滿足混凝土的和易性要求；當采用3區砂時，宜適當降低砂率，以保證混凝土的強度。對于泵送混凝土，宜選用中砂。

普通混凝土砂的堅固性

砂的堅固性是指砂在氣候、環境變化或其它物理因素作用下抵抗破裂的能力。按標準(JGJ52—92)規定，砂的堅固性用硫酸鈉溶液檢驗，試樣經5次循環后其質量損失應符合表4—3規定。有抗疲勞、耐磨、抗沖擊要求的混凝土用砂或有腐蝕介質作用或經常處于水位變化區的地下結構混凝土用砂，其堅固性質量損失率應小于8%。