关于《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》混凝土骨料质量指标中孔隙率定义的见解

关于《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》混凝土骨料质量指标中孔隙率定义的见解前言在《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）（以下简称《水电建材规程》）的附录A——天然建筑材料质量技术要求，混凝土的质量指标中（图0-1、图0-2）均有“孔隙率”这一项，要求细骨料＜40%，粗骨料＜45%。但没有说明是什么状态下的孔隙率，在后面的条文说明中也没有说明。这给我们工作时带来了困惑，容易给工程带来损失，不利于工作的顺利开展。1.分析①孔隙率的定义孔隙率的定义是：土中孔隙占土的总体积之比。其计算公式为：n=（sdGr1-）×100n：孔隙率（%）；ρd：干密度（g/cm3）；根据孔隙率的定义，混凝土骨料的孔隙率可以有以下3种认识：①砂砾石在天然状态下的孔隙率，②砾石或砂在堆积状态下的孔隙率，③砾石或砂在紧密状态下的孔隙率。②各孔隙率的差别现在取4组样来统计，砂砾石在混凝土骨料中各种孔隙率的差别。从表1-1中可见，在各组数值以及其平均值中，孔隙率值从大到小分别为：堆积状态的砂＞堆积状态的砾石＞紧密状态的砾石＞天然状态的砂砾石。从表中的数值上还可得出，一般情况下，砂砾石在不同状态下的孔隙率差别很大。③危害如果认为《水电建材规程》混凝土细骨料质量指标中的孔隙率，为天然状态下的孔隙率，则表1-1中所有的料均满足要求（孔隙率均＜40%）；但如果认为是堆积状态下的孔隙率，则表1-1中的砂料均不满足要求（孔隙率均＞40%）。可见如果对《水电建材规程》混凝土骨料质量指标中孔隙率的认识不正确，不对应，则可能会把不合格的骨料判定为合格，或者把合格的骨料判定为不合格。这就会给工程带来较大的损失，有时候是不可估量的损失。④分析在《水电建材规程》表5.1.4-1混凝土砂、砾料的试验项目中，堆积状态下有砾石或砂的密度，紧密状态下仅有砾石的密度而没有砂的密度，也就是说不能计算出砂在紧密状态下的孔隙率。如果《水电建材规程》中骨料指标的孔隙率是指在紧密状态下的孔隙率，则砂的试验项目与后面的质量指标项目不能形成对应，无法进行判别砂的孔隙率是否满足指标要求。据了解，混凝土粗、细骨料的孔隙率主要是，衡量骨料拌合而成的混凝土的密实度、均一性。在施工中，搀合混凝土的粗、细骨料是分开的，不是天然混合的砂砾石；并且各种骨料是松散的（即为堆积状态），而不是紧密状态的。故认为《水电建材规程》混凝土粗、细骨料质量指标中的孔隙率为砂或砾石在堆积状态下的孔隙率。⑤孔隙率的重要性混凝土骨料中的砾石或砂是由多种岩石组成，而不同的岩石其表观密度是不同的。我们常见的混凝土骨料中岩石的表观密度在2.5～2.8之间，但也有一些个例，如有些斑岩、砂岩表观密度可以小至2.1、2.2等，有些玄武岩、橄榄岩表观密度可以高达3.3、3.4等。如果混凝土骨料中的岩石大部分由这些表观密度偏大或偏小的岩石组成，其结果会怎么样呢？根据《水电建材规程》表A.1.1-1和表A.1.2（图1和图2）中混凝土粗、细骨料质量指标中的规定，现举例子，见表1-2。表中的骨料是一些表观密度较大或较小的岩石组成，而堆积密度是与骨料的形态有关，即同一表观密度的岩石骨料其堆积密度是不同的。从表中可知：在细骨料的例1中，表观密度与堆积密度均满足指标要求，但孔隙率不满足指标要求，孔隙较大,则混凝土中需要填充的水泥比普通细骨料要更多。在粗骨料的例2中表观密度与堆积密度均不满足指标要求，但孔隙率满足指标要求，但拌合的混凝土强度质量可能达不到要求。可见在混凝土质量指标项目中孔隙率、表观密度、堆积密度这三个指标是互相制约的，缺一不可的。表明孔隙率是比较重要的，不是可有可无的，也不能替代别的指标项目。2.结论《水电建材规程》的附录A——天然建筑材料质量技术要求中，表A.1.1-1——混凝土细骨料质量指标中的孔隙率，是指砂在堆积状态下的孔隙率；表A.1.2——混凝土粗骨料质量指标中的孔隙率，是指砾石在堆积状态下的孔隙率；并且孔隙率指标是比较重要的，不能取消。