任务2.4 石子的分类及技术要求
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任务内容及要求
2.4.1 石子的分类
粗骨料包括碎石和卵石（或称砾石），如图2.12、图2.13所示。碎石是由天然岩石、卵石或矿山废石经机械破碎、筛分制成的粒径大于4.75mm的岩石颗粒，其表面粗糙，棱角多，与水泥石黏结力较强。卵石由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成粒径大于4.75mm的岩石颗粒，其表面光滑，棱角少，与水泥石黏结力较差。
图2.12 碎石
图2.13 卵石
2.4.2 石子的技术要求
《建设用卵石、碎石》（GB/T14685—2011）中，卵石、碎石按技术要求分为Ⅰ类、
Ⅱ类、Ⅲ类。Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类用于强度等级为C30～C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土。建设用卵石、碎石的技术要求包括方面。
2.4.2.1 最大粒径和颗粒级配
1.最大粒径
粗骨料最大粒径是指粗骨料公称粒级的上限。最大粒径的大小反映粗骨料的粗细程
度，最大粒径越大，则骨料颗粒越粗，单位体积骨料的总表面积越小，因而可使水泥浆用量减少。因此在条件允许的情况下，应尽量采用最大粒径较大的粗骨料。但最大粒径的确定，还要受到结构截面尺寸、钢筋净距及施工条件等因素的限制。《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2011）规定，混凝土粗骨料最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，并不得大于钢筋最小净距的3/4；对于混凝土实心板，其最大粒径不宜超过
板厚的1/3，且不得大于40mm。
2.颗粒级配
石子颗粒级配的含义与砂相同，按供应情况石子级配可分为连续粒级和单粒粒级。连续粒级是指石子颗粒尺寸从大到小连续分级，每一粒级的累计筛余百分率均不为零的级配，如天然卵石。采用连续粒级拌制的混凝土具有和易性较好，不易产生离析等优点，在工程中的应用较广泛。
单粒粒级是指颗粒尺寸只有一个的分级。主要适宜用于配制所要求的连续粒级，或与连续粒级配合使用以改善级配，工程中不宜采用单一的单粒粒级配制混凝土。
此外还有一种间断级配，是指人为剔除某些中间粒级的颗粒，大颗粒之间的空隙，直接由粒径小得多的颗粒填充的级配。采用间断级配可减小孔隙率，减少水泥用量，但混凝土拌和物易产生离析、和易性较差，造成施工较困难。间断级配适用于配制采用机械拌和、振捣的低塑性及干硬性混凝土。
石子颗粒级配采用筛分析法测定，具体方法同砂子筛分试验一致，其级配范围应符合
表2.10的规定。
表2.10
碎石或卵石的颗粒级配范围（GB/T16485—2011）
2.4.2.2 含泥量、泥块含量
含泥量是指卵石、碎石中粒径小于0.075mm的颗粒含量；泥块含量是指卵石、碎石中原粒径大于4.75mm，经水洗手捏后小于2.36mm的颗粒含量。卵石、碎石中的泥、泥块对混凝土的危害与砂的相同。因此卵石、碎石的含泥量和泥块含量应符合表2.11的规定。
表2.11
粗骨料含泥量和泥块含量（GB/T14685—2011）
%
2.4.2.3 有害物质含量
卵石、碎石中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块和炉渣等杂物。其有害物质含量应符合表2.12的规定。
表2.12
粗骨料有害物质含量（GB/T14685—2011）
2.4.2.4 针、片状颗粒含量
粗集料中针状颗粒，是指卵石和碎石颗粒的长度大于该颗粒所属相应粒级的平均粒径2.4倍者；片状颗粒是指厚度小于平均粒径0.4倍者。平均粒径是指该粒级上、下限粒径的平均值。针状、片状颗粒在受力时易折断且增大空隙率，使工作性变差，因此应控制其在粗集料中的含量，应符合表2.13的规定。
表2.13
粗骨料针、片状颗粒含量（GB/T14685—2011）
2.4.2.5 坚固性、强度
粗骨料的坚固性定义与细骨料的相同。粗骨料坚固性采用硫酸钠溶液法进行试验，Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类粗骨料试验后质量损失应分别不大于5%、8%、12%。
粗骨料的强度可用岩石抗压强度和压碎指标两种方法表示。岩石抗压强度是将岩石制成50mm×50mm×50mm的立方体（或直径与高度均为50mm的圆柱体）试件，在水饱和状态下，测其抗压强度。《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685—2011）规定，在水饱和状态下，抗压强度火成岩不应低于80MPa，变质岩不应低于60MPa，水成岩不应低
于30MPa。
压碎指标是测定粗集料抵抗压碎能力的强弱指标。压碎指标值越小，则表示石子抵抗压碎的能力越强，其强度越大。《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685—2011）规定，粗骨料压碎指标应符合表2.14的规定。
表2.14
压碎指标（GB/T14685—2011）
%
碎石强度可用岩石抗压强度和压碎指标表示，卵石强度只用压碎指标表示。
2.4.2.6 表观密度、连续级配松散堆积空隙率、吸水率
《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685—2011）规定，碎石、卵石表观密度不小于
2600kg/m3，连续级配松散堆积空隙率及吸水率应符合表2.15的规定。
表2.15
连续级配松散堆积空隙率、吸水率（GB/T14685—2011）
%
2.4.2.7 碱集料反应
与细骨料一样，粗骨料也存在碱集料反应。对于长期处于潮湿环境的重要结构混凝土，其所使用的碎石或卵石应进行碱活性检验。标准规定，经碱集料反应试验后，由卵石、碎石制备的试件无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规定的试验龄期膨胀率应小
于0.10%。