浅谈卵石混凝土设计与生产

邓承飞，向军，向友进，何德刚

（湖北中阳明投资集团，湖北 当阳 430051）

浅谈卵石混凝土设计与生产

邓承飞，向军，向友进，何德刚

（湖北中阳明投资集团，湖北 当阳 430051）

当阳市境内地表面蕴藏着丰富的山卵石，本文采用质量法设计了 C30 卵石配合比；通过我们几年实际生产和试验的经验总结，掌握了当阳境内卵石的工作性能、强度等主要技术指标，供大家参考。

卵石；配合比设计；生产

1　卵石基本知识简介

卵石是由于地壳运动等自然力的震动、风化、再经过山洪冲击、流水搬运和砂石之间反复翻滚摩擦，经过漫长的时间形成圆滑的石子。它的形成分为二个阶段，第一阶段：是岩石风化、崩塌阶段；第二阶段：岩石在河流中被河水搬运、冲刷、磨圆。其主要化学成分是二氧化硅，其次是少量的氧化铁，微量锰、铜、铝、镁等。湖北省当阳市地处鄂西山地向江汉平原过度地带，地势从西北向东南倾斜，西北高、东南低，略似一个不完整的河谷盆地，市境內地表面蕴藏丰富的山卵石。

2　当阳市砂、卵石质量情况

当阳市卵石的主要技术指标见表 1，颗粒级配见表 2。碎石的技术指标见表 3，颗粒级配见表 4。沮河砂与漳河砂以0.65:0.35 的比例混合后混合砂的技术指标见表 5，颗粒级配见表 6。当阳市卵石实物照片见 图 1。

表1　卵石的主要技术指标

表2　卵石的颗粒级配试验

表3　碎石的主要技术指标

表4　碎石的颗粒级配试验

表5　沮河砂:漳河砂=0.65:0.35 的主要技术指标

表6　沮河砂:漳河砂=0.65:0.35 的颗粒级配试验

图1　卵石外观

检验结果分析：（1）从图 1 来看，卵石看似扁片状的石子偏多，通过检验，颗粒级配基本上属于连续粒级，除9.5mm 超 5%。（2）砂子采用天然河砂：当阳本地沮河砂细度模数为中砂偏粗，漳河砂又偏细，将两种砂按 0.65:0.35的比例混合使用，基本上符合Ⅱ区中砂。（其中4.75mm 超出 1%）。（3）碎石颗粒级配属于连续粒级，压碎指标为9.2%，符合要求。

3　卵石配合比设计

C30 泵送混凝土配合比设计：依据 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》、GBJ 146—90《粉煤灰混凝土应用技术规范》

3.1原材料质量和产地简介

（1）水泥：湖北当阳产三峡 P·O42.5 水泥，28 天抗折强度 8.7MPa，28 天抗压强度 47.5MPa。

（2）砂：湖北当阳产河砂，沮河砂按比例掺兑漳河砂，最佳比例为 0.65:0.35，细度模数 2.6，基本属于 Ⅱ 区砂，C30混凝土砂率取 βs=42%。

（3）卵石：湖北当阳产 5～31.5mm，基本属于连续级配（9.5mm 超出 5%）。

（4）碎石：湖北当阳产 5～31.5mm，属于连续级配。

（5）粉煤灰：荆门电厂Ⅱ级 F 类，细度 17.6%，28 天活性指标 72%，安定性合格，C30 混凝土取代率 f =20%，粉煤灰影响系数取 0.8。

（6）减水剂：荆州恒利 FDN-1 型萘系减水剂，减水率17%，固含量 30%，C30 掺量按总胶材 2% 掺入。

（7）水：地下水，符合 JGJ 63—2006《混凝土用水标准》

3.2确定初步混凝土配合比

混凝土配合比见表 7。

表7　混凝土配合比 kg/m3

4　试验数据比对分析

比对思路： 把以上设计配合比作为基准配比，在总胶材不变的前提下，进行数据比对。其比对思路有二点，第一，在水泥、砂、粉煤灰、减水剂等用量不变的基础上，改变石子的类别，分别测定坍落度、1h 坍落度损失、扩展度，抗压强度；第二，在砂、粉煤灰、减水剂等用量不变基础上，改变石子的类别，分别增加矿粉 50kg/m3，减少水泥 50kg/m3，测定坍落度、1h 坍落度损失、扩展度，抗压强度；混凝土配合比及性能结果见表 8。

通过表 8 数据分析，总结出以下几点：

（1）采用全卵石配制的混凝土与采用全碎石、50% 碎石+50% 卵石相比较，全卵石工作性能要好些。

（2）采用全卵石配制的混凝土，在不加入矿粉时，3d早期强度略高一点，其后期强度和其他两种配比相比，区别不大。

（3）采用全卵石配制的混凝土，加入粉煤灰时，单方用水量经试验控制在 150kg/m3时，工作性能最好；其 3d、7d、28d、60d、90d 强度均最高。这是因为水胶比降低之后，强度会有所增长。所以，水下灌注桩混凝土应优先选用卵石，是有理论依据的。

（4）卵石冲洗比较干净，含泥量少，无明显杂质成分；1h 坍落度损失小，一般在 10mm 左右。

表8　C30 总胶材不变配合比设计表

5　实际生产注意要点

（1）用水量和堆放：卵石进场前冲洗比较干净 ，含水率 0.5%～1.5% 之间，配比全部采用卵石时，用水量要小一些，一般 150kg/m3为宜。建议分两个料场堆放 1～2 天，等含水率稳定之后再使用，这样可以保证出站坍落度控制稳定性。

（2）搅拌车在运输途中罐体不得停止搅拌，同时卸料前应快速旋转，让料子充分搅拌均匀。因为车辆在行驶的过程中，转速一般在 1～3 转/分，混凝土中卵石质量最重，转速过低或者停止不转，加之运输途中不断颠簸，卵石很容易沉入罐体最底部，会使料子分层，甚至离析。

（3）车辆合理调度：如果车辆断档时间过长，同样原理，泵送混凝土容易堵管。

6　资源合理利用和生态保护

随着城市建设高速发展，当阳地区的卵石、砂子使用量持续增长，乱挖乱采现象比较严重，有的砂石场甚至未经当地行政主管许可，或在河道里开采，或购买农田，直接开挖采砂采石。几年的光景大量的农田耕地，开挖成大大小小的水塘，还有的造成河道淤塞。笔者建议：相关职能部门要正确引导，合理规划开采区域、有序开采的同时，保护好生态环境。

另外，有将近一半砂石场没有安装成套砂石生产线，没有一次性完全利用好资源，只是简单进行冲洗、分筛、又将粒径大于 40mm 的卵石丢弃，浪费现象严重。建议：当地住建部门加强监督和管理，淘汰落后生产线。

7　结论

（1）工作性能：因为卵石自身圆润光滑，近似椭圆形，摩擦阻力小，所以使用卵石配制的混凝土和易性、流动性比碎石的要好一些。泵送混凝土、灌注桩等宜优先采用卵石。并且坍落度损失小。

（2）碎石、卵石可以按一定的比例混合使用。还可以适量掺入矿粉，等量替代部分水泥，且 60～90 天后期增强效果明显。改善混凝土和易性、流动性、降低成本、减少开裂几率

（3）卵石进场时含水率在 0.5%～1.5% 之间，实际生产时用水量一般控制在 150kg/m³ 左右，建议分两个料场堆放1～2 天以上，等含水率稳定之后再使用，有利于生产的稳定性和坍落度控制。

（4）卵石进场前冲洗干净，含泥量少，不含石屑等物，所以，配制大体积混凝土、地下室剪力墙宜优先使用卵石，可以减少开裂。

（5）通过多次试验，当阳本地天然的卵石可以配制 C50及 C50 以下混凝土；后期强度，60 天可以增长 2～3MPa左右，60～90 天可以增长 1.5MPa 左右。

（6）截止目前，使用纯卵石配制混凝土，我们成功泵送多座 34 层高楼，无堵泵现象发生。无明显收缩裂缝产生。

[1] JGJ 55—2011．普通混凝土配合比设计规程[S]．

[2] GBJ 146—90．粉煤灰混凝土应用技术规范[S]．

[3] JGJ 52—2006．普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准[S]．

[4] JGJ 63—2006．混凝土用水标准[S]．

[5] 郭焱庭．掺合料在混凝土配合比设计中应用技术探讨[J]．武汉混凝土，

［通讯地址］湖北中阳明投资集团当阳市中阳建材有限公司（430051）

Discusstion on design and production of pebble conrete

Deng Chengfei, Xiang Jun, Xiang Youjin, He Degang
(Hubei Yangming Investment Group, Hubei Dangyang 430051)

AccordingThere are rich of pebble inside the surface of Dangyang. This paper designed C30 pebble concrete mixture by the method of mass. We mastered the workability, strength of pebble in Dangyang by many years production experiences, and hope to give a reference to others.

pebble; mixture design; production

邓承飞，男，工程师，湖北中阳明投资集团当阳市中阳建材有限公司技术总工兼实验室主任。长期从事混凝土质量控制和新产品研发工作。