张峰水库混凝土细骨料质量分析与评价.pdf

山西 水 利昌 营 技术与应用 2 0 1 3年第 9期 张峰水库 混凝 土细骨料质量分析与评价 宋效兰 ( 山西省水利水 电勘测设计研 究院 ， 山西太原0 3 0 0 2 4 ) 摘要 张峰水库工程拟选用芦苇河砂砾料场作为骨料来源之一，阐述了对该料场混凝土细骨料质量进行检 测的试验方法， 包括砂样表观密度、 堆积密度、 云母含量、 含泥量、 硫酸盐和硫化物含量、 有机质含量、 轻物质 含量及细度模 数和平均粒径 的测试 ， 其检 测方法可供 类似 工程借鉴 。 关键词 骨料； 混凝土； 砂砾 ； 料场； 质量分析 中图分类号】 T U 5 2 8 文献标识码 c 文章编号 1 0 0 4 7 0 4 2 ( 2 0 1 3 ) 0 9 0 0 2 7 0 2 1 工程概况 张峰水库输水工程包括总干 、 一 干 、 大 阳联接段 和二 、 三干 ， 主要建筑物有倒虹吸 、 渡槽 、 隧洞 、 明渠 、 输水管道、 调节水池和扬水站等。 工程设计流量 6 4 5 2 4 4 m3 s ， 一千供阳城、 沁水两县部分农村人畜饮水和 蔬菜、 桑园灌溉用水； 二干主要供高平市城市生活和 工业用水； 三干主要供晋城市城区和泽州县城市生活 和工业用水 。总干 、 一干为明渠输水 ， 大阳联接段 、 二 干、 三干为管道输水。 工程拟选用芦苇河砂砾料场作为骨料来源之一 ， 芦苇河砂砾料场位于阳城县马寨村南芦苇河河床， 紧 邻一干输水线路， 靠近公路， 交通条件较好。 料场地下 水位埋深一般 1 2 m， 开采方便。下文对芦苇河砂砾 料场细骨料的质量进行分析与评价 。 2 检测 目的 为保证工程进度 ， 降低造价成本 ， 尽可能就地取 材 ， 这就需要对输水线路沿线的天然建筑材料进行分 析与评价 ， 考察能否满足工程需要， 是否符合天然建 筑材料的各项质量指标。 3 样品测试技术分析 3 1 样品准备 从料场取 3 组砂样 ， 每组约 1 0 g ， 用 四分法取样 ， 一 半进行风干 ，一半放入 ( 1 0 5 _+ 5 ) 的烘箱中烘到 恒重。 3 2测 试方 法 3 2 1 砂样表观密度测试 称取烘干砂样 G 。 = 6 0 0 g ， 将砂样装入盛半瓶水 的 1 0 0 0 m L的容量瓶里， 摇动容量瓶， 使砂样充分搅动， 排 除气泡 ， 盖 紧瓶盖 ， 放置 2 4 h ， 确保砂粒充分饱和 ， 打开容量瓶 ， 测定水的温度 ， 然后加水至容量瓶颈刻 度线处， 塞紧瓶盖， 擦干外面的水分 ， 称其重量 G ， 将 瓶 内的水和砂样全部倒 出， 洗净容量瓶 ， 再 向瓶 内注 水至瓶颈刻度线处， 擦干外面的水分， 盖上瓶盖， 称其 重量 G ， ， 利用下面公式计算 出干砂的表观密度 P 。 p= 1 0 0 0 L ，1 1 1 , 1 3 - I j 2 3 2 2 砂样堆积密度测试 取一个容积为 1 L的金属原桶 ，称筒重量 G ， 将 风干砂样从漏 斗 口距容量筒顶 5 c m处落入 容量筒 内， 直至砂样超出筒口为止， 用直尺沿筒 口中心线向 两侧刮平， 称筒与砂重量 G ， 利用下面公式计算出砂 的堆积密度 p 。 。 po = 10 0 0 3 2 _ 3 砂样云母含量测试 将烘干的砂样采用四分法缩分至 3 0 g ， 称取烘干 砂样 1 O g 倒人搪瓷盘 中， 平铺成 薄薄一层 ， 在放大镜 下观察 ， 用钢针将云母挑 出， 称出云母的质量 ， 与所称 的砂样质量相 比， 可以得出砂 中云母的含量 。 3 2 4 砂样含泥量i 贝 0 试 测定砂料中粒径小于 0 0 8 m m 的黏土 、 淤泥及 细 屑总含量。 称取 G = 5 0 0 g 烘干的砂样 ， 放人洗砂筒中， 注入清水 ， 充分搅拌后， 浸泡 2 h 。 然后淘洗砂样， 将浑 水倒人上层 1 2 5 m m、 下层 0 0 8 mm的套筛中， 滤掉小 于 0 0 8 m m的颗粒， 多次淘洗， 直到筒中水清澈为止， 将 0 0 8 m m筛上的颗粒放在水中来回摇动，充分洗 涤。然后把洗干净的砂样放入设定温度为( 1 0 5 _+ 5 ) 的烘箱中， 烘到恒重 ， 冷却至室温， 称出砂样质量 G ， 生 ! 县 团 S HAN XI WAT ER R ES 0URC ES 根据公式计算出砂样的含泥量 p 。 Q = 1 0 0 3 2 5 砂样硫酸盐 、 硫化物含量 将烘干的砂样四分法缩分至 1 0 g ，用研钵研碎 ， 过 0 0 8 mm的筛子后拌匀 ， 用万分之一天平称取砂粉 一 克 ， 放入 3 0 0 m L的烧杯 中， 加入 3 0 4 0 mL蒸馏水 及 1 0 m L 1 ： 1 盐酸， 放到电炉上微沸 5 ra i n ， 待试样充 分分解后 ， 以 中速滤纸过滤 ， 并用温水洗涤 1 2次 ， 调 整滤 液体积 至 2 0 0 mL ，煮沸 ，一边 搅拌一 边滴加 1 0 mL 1 0 的氯化钡溶液 ， 保持煮沸数分钟 ， 放置在温 热处至少 4 h ， 然后用慢速滤纸进行过滤 ， 同时用温热 水 冲洗滤纸 ，直到滤液 中加入硝酸银无 白色沉淀为 止 ， 此时 ， 将滤纸移人灼烧恒量的瓷坩埚( G ) 中， 放到 电炉上灰化后放人高温炉， 在 8 o 0 q c 下灼烧 3 0 m i n ， 取 出坩埚 ， 置于干燥器 中冷却至室温 ， 称 出沉淀物与坩 埚总重量 G， 按照下面公式计算出硫酸盐含量 q 。 p ： 1 0 0 G o 3 2 6 砂料有机质含量测试 用 四分法取风干砂样 5 0 0 g ， 在 2 5 0 m L量筒 中装 砂约 1 3 0 m L处 ，加入 3 的氢氧化钠溶液至 2 0 0 mL 处 ， 搅拌 ， 静置 2 4 h ， 同时配制标准溶液 ， 用 2 g鞣酸 粉溶解于 9 8 m L的 1 0 乙醇溶液 中，制得鞣酸溶液 ， 在 2 5 0 mL量筒 中加人 9 7 5 m L 3 的氢氧化钠溶液 ， 并抽取 2 5 mL鞣酸溶液加入 ， 剧烈摇动 ， 静置 2 4 h ， 得标准溶液 ， 比较砂样上部溶液和标准溶液的颜色。 3 2 7 轻物质含量测试 配制密度 为 1 9 5 2 0 0 k s L的氯化 锌高密 度溶 液。称取风干砂样 2 0 0 g ， 在 1 0 0 0 m L的量杯 中倒人 5 0 0 m L 氯化锌高密度溶液， 将砂样倒人溶液中， 充分 搅拌 ， 使砂样中轻物质与砂分离 ， 静置 5 m i n后 ， 将浮 起的轻物质倒人筛网洗净 ， 多次重复， 直到无轻物质 浮起为止。将洗净的轻物质放入表面皿 ， 在( 1 0 5 - - 5 ) 的烘箱 中， 烘到恒重 ， 冷却至室温 ， 称出轻物质与表面 皿的总重量 ， 计算 出轻物质含量 。 3 2 8 细度模数和平均粒径的测试 称 取 风 干砂 样 5 0 0 g ，放 人筛 孔 直 径 分 别 为 5 mm ， 2 5 mm ， 1 2 5 mm ， 0 6 3 mm ， 0 31 5 mm ， 0 1 6 mm ， 0 0 8 m m组成的一组套筛中，加盖，放人摇筛机摇 1 0 mi n ， 筛完后称 出每个筛的重量 ， 计算 出细度模数 和平均粒径 。 4 测试成果与评价 根据混凝土细骨料试验成果 ， 参照混凝土细骨料 质量指标评价如下 ： 表观密度 ： 最大值 2 6 8 g c m ， 最小值 2 6 6 g e m ， 均 大于界 限指标 2 5 5 g c m ，本项指 标合格 ，满足 要求。 堆积密度 ： 最大值 1 6 6 g c m ， 最小值 1 6 1 g c m ， ， 均大于界限指标值 1 5 0 g c m ，本项指标合格 ，满足 要求。 云母含量 ： 3组砂样云母含量都小于 1 ， 均满足 小于 2 的指标 ， 本项指标合格 ， 满足要求 。 含泥量： 最大值 5 4 ， 最小值 4 4 ， 均不满足小 于 3 的质量指标 ， 含泥量超标 ， 需要处理 。 硫酸盐及硫化物含量 ：3 组砂样的硫酸盐及硫化 物含量都小于 0 5 ， 均满足小于 1 的指标 ， 本项指 标合格， 满足要求。 有机质含量 ： 3组砂样 的有机质含量检测均浅于 标准色 ， 满足要求。 轻物质含量： 最大值 0 3 ， 最小值 0 2 ， 均满足 小于等于界限指标 l ， 本项指标合格 ， 满足要求。 细度模数和平均粒径 ： 被检测砂样的细度模数范 围为 2 3 2 7 ， 不能满足 2 5 3 5的质 量要求 ； 砂样 的 平均粒径 0 3 4 0 4 0 m m，不能满足 0 3 6 0 5 0 m m 的 质量要求 。 5 结 语 芦苇河料场细骨料通过检测分析，其中含泥量、 细度模数、 平均粒径 3项指标不符合要求 ， 不能直接 使用。含泥量与指标值相差不大， 可以通过筛分水洗 的方法达到要求。细度模数和平均粒径也可以通过配 制 ， 使各项指标满足要求。 作者简介 宋效兰( 1 9 7 3 一 ) ， 女 ， 1 9 9 7年毕业于山西师范 大学化学专业， 工程师。 收稿 日期 2 0 1 3 0 7 1 5 修回日期 2 0 1 3 0 8 2 7