水工混凝土粗集料检测方法应用

王春梅 （安徽水利开发有限公司，安徽 蚌埠 233000）

为了保证水工混凝土质量，必须从原材料、配合比设计、施工过程、养护等各环节着手进行检测。工地试验室须严把进场材料质量检测关，发现不符合要求的材料及时向相关部门反馈，杜绝因材料不合格引起的工程质量隐患。

1 工程简介

花渡闸工程位于芜湖市无为县无城镇境内，巢湖流域西河左岸支流花渡河上，移址重建的花渡闸位于花渡河主河道下游西河入河口约700m处。工程范围（包括永久工程、临时工程名称，其中渠系或堤防工程必须标注起止里程桩号）：闸室、闸顶下游侧交通工作桥及连接堤、上游检修平台、启闭机平台、排架、启闭机房、桥头堡、上下游抛石防护、交通工作桥引堤上下游堤坡、上下游抛石防护范围内的所有迎水侧岸坡以及管理房等。

2 本工程粗集料检测项目及技术要求

针片状含量技术要求＜15%；压碎值指标技术要求＜20%；含泥量技术要求＜1.0%；泥块含量＜0.5%；松散堆积密度＞1350（kg/m3)；表观密度＞2500（kg/m3）；吸水率＜2.0%；空隙率＜47%。

3 粗集料的颗粒级配和压碎指标测定方法运用

3.1 筛分试验确定粗集料的颗粒级配

理想的集料形状应接近球体或立方体，从而能更好地发挥集料在混合料骨架中的嵌挤作用。不同材料的种类和质量不同，组合成的混凝土质量差异也很大。

3.1.1 试验设备

摇筛机、电子称、砂石筛、烘箱等；通常会选用筛孔公称直径2.36mm～50mm之间不同孔径的方孔筛，电子称重量10kg，烘箱温度控制在105±5℃，进行2组以上的颗粒分析。

项目检测计划表 表1

集料的筛分试验记录表 表2

颗料级配试验报告单 表3

集料的筛分试验(水洗法)记录表 表4

图1 试验筛

图2 摇筛机

图3 电子称

图4 烘箱

3.1.2 集料规格及试验环境

规格为5mm～31.5mm，试验环境温度21.2℃，湿度49%RH。

3.1.3 试验方法及步骤

将试样按筛孔大小顺序用摇筛机进行筛分，当每只筛上的筛余层厚度大于试样最大粒径值时，应将该筛余试样分成两份，再次筛分，直至各筛通过量不超过试样总量的0.1%；如超过此值，应将该孔径筛上的筛余试样分成两份，再次筛分、称重，计算出筛余率。

3.1.4 试验结果及判定

由试验报告单可知，平均累计筛余百分率在标准颗粒级配范围内，所以单项判定合格。

注意事项：当集料中含泥量＞5%时，应先将试样水洗，烘干至恒重状态，再进行筛分。以两次测值的平均值作为试验结果，如果筛分后筛上余量与底盘上的余量总重、试样量相差超过1%，试样重做。

3.2 集料的水洗法筛分试验

水洗法也是常用的试验方法之一，所用设备上述试验相同，但试验参数有所调整，见表4，再比对相应技术指标进行判定是否合格。

3.3 粗集料抵抗压碎能力测定

用压碎值指标来测定碎石或卵石等粗集料抵抗压碎能力，这种方法间接评价其承载能力和强度，以评定集料在工程中的适用性。

3.3.1 试验依据

《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）和《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）。

3.3.2 集料规格及试验环境

选用集料规格5～31.5mm；试验环境：温度20℃；湿度54%RH。

3.3.3 试验方法

保留风干试样用2.36mm、9.5mm、13.2mm的方孔筛过筛，每次试验按大致相当的数量分3层装入金属量筒中整平捣实25次，将多出部分刮平，称取量筒中试样质量；将确定好的试样分3层装入压碎值试模，并同样以每层25次进行捣实整平,整平筒内试样表面,注意使加压头保持平正；将承压压柱置于试样上，放在压力机上均匀地施加荷载10min左右加载到400kN，达到规定的荷载后，稳压5s然后卸荷，倒出试样，过2.36mm的筛，筛至无明显筛出物为止（1分钟内），称取通过筛孔的颗粒质量。

所用粗集料压碎值计算公式：

压碎值 Q=M1/M0×100；

图5 压力试验机

图6 试验筛

图7 压碎值测定仪

M1——加载试验后过2.36mm筛后试样质量；

M0——加载试验前试样质量。

以3个试样平行试验的结果算术平均值作为压碎值的测定值。

多种岩石组成的卵石，应对公称料径20.0mm以下和以上的标准粒级分别检验，将大于20.0mm颗粒经人工破坏后，筛取10.0～20.0mm的标准颗粒另外进行压碎值指标试验。

3.3.4 试验数据及判定

试样质量2666g。第一组试验后通过2.36mm筛孔细料质量511g，压碎值19.2%；第二组试验后通过2.36mm筛孔细料质量511g，压碎值19.2%；第三组试验后通过2.36mm筛孔细料质量507g，压碎值19.1%；计算得粗集料平均压碎值19.1%，技术要求＜20%，所以单项判定合格。

试验注意事项：要求样品无杂质，注意过筛时过细颗粒的飞散损失，以免造成试验误差；

虽然有时单项判定颗粒级配选用和压碎值指标不合格，但有的可以通过调整配合比或者添外加剂进行改良，以达到符合工程要求的目的。

4 结语

本文主要介绍了工程中对粗集料检测所用的两种常规方法，百年工程质量为本，建设者须肩负责任和使命，从原材料的质量控制抓起，严格控制施工过程，从工作中的细节处抓起，防微杜渐。