黃啟龍

（華潤(rùn)混凝土（福建）有限公司，福建　莆田 351100）

碎石含粉量對(duì)混凝土28天強(qiáng)度及單方材料成本的影響

黃啟龍

（華潤(rùn)混凝土（福建）有限公司，福建莆田 351100）

以三種不同含粉量的碎石進(jìn)行試驗(yàn)，從混凝土質(zhì)量、成本兩個(gè)維度分析不同含粉量碎石對(duì)混凝土 28 天抗壓強(qiáng)度和對(duì)單方材料成本的影響。結(jié)果表明，在成本一致的條件下，本文所指的“好”與“差”兩種碎石配制的混凝土 28 天抗壓強(qiáng)度相差在 5.9～12.1MPa 間，而要達(dá)到相同的強(qiáng)度，用“好”與“差”兩種碎石配制的混凝土成本相差在 27.85～50.00 元間。

碎石；含粉量；強(qiáng)度；成本

0　引言

粗骨料（碎石）作為混凝土中占最大體量的原材料，其質(zhì)量?jī)?yōu)劣對(duì)混凝土質(zhì)量有舉足輕重的作用。在水泥質(zhì)量差異化已經(jīng)不是很明顯的當(dāng)前環(huán)境下，作為商品混凝土單位，如何通過(guò)在其它原材料的選擇上進(jìn)行質(zhì)量與成本的平衡，無(wú)疑是對(duì)技術(shù)管理部門的最大考驗(yàn)。本文從碎石選擇的角度，以最常用的 C25～C40 四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)為代表，量化分析了碎石不同含粉量對(duì)混凝土 28 天強(qiáng)度和單方材料成本的影響，為碎石的選擇提供參考依據(jù)。

1　原材料情況

（1）水泥：潤(rùn)豐牌 P·O42.5，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 26.2%，初凝時(shí)間為 196min，終凝時(shí)間為 245min，7 天抗壓強(qiáng)度28.7MPa，28 天抗壓強(qiáng)度 52.1MPa。

（2）粉煤灰：華能電廠 F 類Ⅱ級(jí)，細(xì)度為 13.1%，需水比為 95%，燒失量 1.9%，含水量 0.06%，28 天活性 72%。

（3）礦粉：三鋼 S95 級(jí)，比表面積 416m2/kg，流動(dòng)度比107%，燒失量 0.5%，28 天活性 104%。

（4）碎石：5～31.5mm。碎石根據(jù)其含粉量（指公稱粒徑＜4.75mm，含泥粉、石粉及碎石顆粒）分為“好”、“一般”、“差”三種，各自含粉量見(jiàn)表 1，外觀品質(zhì)見(jiàn)圖 1。

表1　不同碎石含粉量

圖1　不同含粉量碎石外觀品質(zhì)

2　試配情況

2.1C25 泵送混凝土

C25 泵送混凝土的配合比見(jiàn)表 2，性能見(jiàn)表 3。

表2　C25 混凝土配合比 kg/m3

表3　性能檢測(cè)結(jié)果

2.2C30 泵送混凝土

C30 泵送混凝土的配合比見(jiàn)表 4，性能見(jiàn)表 5。

表4　C30混凝土配合比 kg/m3

2.3C35泵送混凝土

C35 泵送混凝土的配合比見(jiàn)表 6，性能見(jiàn)表 7。

我們?cè)凇叭肆Y源管理”和“信息化”兩個(gè)方面的起步都晚于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，建筑行業(yè)信息化建設(shè)又屬于國(guó)內(nèi)起步較晚的行業(yè)。因此，在人力資源信息化的過(guò)程中十分有必要借鑒西方發(fā)達(dá)國(guó)家和其他行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。在借鑒別人經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，如何創(chuàng)建能夠適合我國(guó)建筑企業(yè)的“本土化”的e-HR更為關(guān)鍵。

表5　性能檢測(cè)結(jié)果

表6　C35混凝土配合比 kg/m3

表7　性能檢測(cè)結(jié)果

2.4C40泵送混凝土

C40 泵送混凝土的配合比見(jiàn)表 8，性能見(jiàn)表 9。

表 8 C40 混凝土配合比 kg/m3

表9　性能檢測(cè)結(jié)果

3　結(jié)果的分析

3.1分析不同含粉量碎石對(duì) 28 天強(qiáng)度的影響

表10　不同含粉量碎石得到的 28d 強(qiáng)度 MPa

表 10 的數(shù)據(jù)表明，強(qiáng)度等級(jí)從 C25～C40 的混凝土，對(duì)于 28 天抗壓強(qiáng)度，“好”與“一般”的差值為 1.0～7.2MPa，“好”與“差”的差值為 5.9～12.1MPa，“一般”與“差”的差值為 1.1～7.7MPa。不同碎石對(duì)各強(qiáng)度等級(jí)混凝土的 28 天抗壓強(qiáng)度有明顯的影響，尤其是“好”碎石與“差”碎石的影響最大，C25 的差值為 12.1MPa ，C35 的差值為 5.9MPa，總體呈現(xiàn)低強(qiáng)度等級(jí)差值比高強(qiáng)度等級(jí)差值大的結(jié)果。原因是由于低強(qiáng)度等級(jí)混凝土因膠凝材料用量相對(duì)少，即貧混凝土，其抗壓強(qiáng)度對(duì)骨料品質(zhì)的依賴性較大；而較高強(qiáng)度等級(jí)混凝土因膠凝材料用量相對(duì)多，即富混凝土，骨料品質(zhì)對(duì)其抗壓強(qiáng)度的影響沒(méi)那么明顯。

3.2不同含粉量碎石對(duì)單方材料成本的影響

假設(shè)以 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)要求的配制強(qiáng)度作為目標(biāo)強(qiáng)度，則各強(qiáng)度等級(jí)的目標(biāo)強(qiáng)度為：

根據(jù)本次試配結(jié)果，通過(guò)強(qiáng)度與膠水比的關(guān)系曲線分析不同含粉量碎石對(duì)單方材料成本的影響。

不同含粉量碎石相應(yīng)試配數(shù)據(jù)如表 11。

表11　不同含粉量碎石試配結(jié)果匯總表

根據(jù)表 11，分別對(duì)“好”“一般”“差”三種碎石各自進(jìn)行如下整理：

（1）“好”碎石膠水比與強(qiáng)度關(guān)系曲線見(jiàn)圖 2。

圖2　好石子膠水比與 28d 強(qiáng)度關(guān)系曲線

根據(jù)圖 2 曲線關(guān)系，如果用“好”碎石配制以下強(qiáng)度等級(jí)，所需的水膠比見(jiàn)表 12。

相應(yīng)的，用“好”碎石所需的配合比及單方材料成本見(jiàn)表 13。

表12　擬合后計(jì)算各強(qiáng)度所需的水膠比

表13　用好石子配制混凝土成本分析　　kg/m3

圖3　一般石子膠水比與 28d 強(qiáng)度關(guān)系曲線

根據(jù)圖 3 曲線關(guān)系，如果用“一般”碎石配制以下強(qiáng)度等級(jí)，所需的水膠比見(jiàn)表 14。相應(yīng)的，用“一般”碎石所需的配合比及單方材料成本見(jiàn)表 15。

表14　擬合后計(jì)算各強(qiáng)度所需的水膠比

表15　用一般石子配制混凝土成本分析　　kg/m3

（3）“差”碎石膠水比與強(qiáng)度關(guān)系曲線見(jiàn)圖 4。

圖4　差石子膠水比與 28d 強(qiáng)度關(guān)系曲線

根據(jù)圖 4 曲線關(guān)系，如果用“差”的碎石配制以下強(qiáng)度等級(jí)，所需的水膠比見(jiàn)表 16。相應(yīng)的，用“差”碎石所需的配合比及單方材料成本見(jiàn)表 17。

表 16 擬合后計(jì)算各強(qiáng)度所需的水膠比

表17　用一般石子配制混凝土成本分析 kg/m3

（4）由以上對(duì)比分析，將不同含粉量碎石對(duì)各強(qiáng)度等級(jí)混凝土單方材料成本的影響匯總于表 18。

表18　不同碎石配制混凝土單方材料成本分析 元

表19　各原材料價(jià)格

由上述分析表明，根據(jù) JGJ 55—2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》，強(qiáng)度等級(jí)從 C25～C40 的混凝土，要達(dá)到相應(yīng)的配制強(qiáng)度，對(duì)于單方材料成本，“好”與“一般”的差值為 8.31～26.07 元，“好”與“差”的差值為 27.85～50.00元，“一般”與“差”的差值為 11.11～26.67 元。

4　結(jié)語(yǔ)

試驗(yàn)分析表明，控制碎石中的含粉量是保證混凝土質(zhì)量和控制單方材料成本的重要手段。尤其是當(dāng)碎石含粉量達(dá)到18% 以上、也即本文所謂的“差”碎石時(shí)，不僅大大增加單方原材料成本，而且拌合物的工作性能幾乎沒(méi)法滿足施工要求，28 天抗壓強(qiáng)度也很難得到保證。因此，作為實(shí)際的生產(chǎn)控制，碎石含粉量宜控制在 1.0% 以下，不應(yīng)大于 8.0%，嚴(yán)禁將含粉量大于 15.0% 的碎石應(yīng)用于生產(chǎn)。

[1] JGJ 55—2011．普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程[S]．

[2] 張承志．商品混凝土[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

［通訊地址］福建省莆田市城廂區(qū)太湖工業(yè)園華潤(rùn)混凝土（福建）有限公司（351100）

黃啟龍（1980—），男，工程師，畢業(yè)于大連理工大學(xué)。現(xiàn)任華潤(rùn)水泥控股有限公司下屬單位華潤(rùn)混凝土（福建）有限公司實(shí)驗(yàn)室經(jīng)理。