有害物质的影响和限值.doc

《有害物质的影响和限值.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、有害物质的影响和限值骨料中一般有三类有害物质，一类是妨碍水泥水化的物质，第二类是妨碍骨料的物质，第三类是骨料本身的软弱或不稳定颗粒，主要包括淤泥、黏土、云母、有质会导致混凝土不坚固、强度和耐久性下降，也可能引起混凝土单位用水量增加、减弱混凝土物理量性能或更容易被风化破坏，因此相关规范通常都规定了骨料中的有害物质含量限值，如含泥量、云母、有机杂质含量、硫酸盐和硫化物等。1．含泥量天然骨料中的含泥量是指粒径小于0.08mm的细屑、淤泥和黏土的总量，其中“黏土”是指经长期风化侵蚀作用而形成的粒径小于0.005mm的颗粒，“淤泥”是指粒径比黏土大、比砂小的土粒，“细屑”是指其他粒径很小的细碎云母片、

2、非矿物质杂质等。由于泥粒一般较细，增加了骨料比表面积，并且由于黏土类成分的吸水性质，当含泥量较高时，要达到预期的施工性能和强度，不仅会增加混凝土单位用水量和胶凝材料，还会对混凝土干缩、徐变、抗渗、抗冻等性能产生不利影响。当有泥块存在时，会降低混凝土密实度，成为混凝土中的薄弱成分。因此，国内外规范均严格限制混凝土骨料中的含泥量，如GB/T14685-2011《建筑用卵石、碎石》规定碎石中的最大含泥量不得大于1.5%、最大泥块含量不得大于0.5%，GB/T14684-2011《建筑用砂》规定天然砂中的最大含泥量不得大于5.0%，对于强度等级高于C60的混凝土，则最大含泥量不得大于1.0%。人工砂

3、中亦有粒径小于0.08mm的颗粒，这些颗粒性质与天然骨料中粒径小于0.08mm的泥粒有本质差异，相关规范亦规定了人工砂中的石粉含量限值，但普遍大于天然骨料中的含泥量限值。目前，石粉对混凝土性能的影响及其机理研究已成为热点，随着研究深入，人工砂中的石粉含量有可能进一步放宽。2．砂中云母含量砂中云母一般呈薄片状，表面光滑，强度很低，且易沿节理错裂，与水泥浆的黏结力差，当砂中云母含量超过一定限度时，混凝土拌和物和易性、混凝土强度、耐久性等均有显著降低。因此，国家标准和许多行业标准都限定砂中云母含量，如《建筑用砂》(GB/T14684-2011)和电力行业标准《水工混凝土施工规范》(DL/T5144

4、-2001)均限定砂中云母含量不得大于2%，但与上述规范配套的试验方法只能测试砂中粒径大于0.3mm的游离云母含量。天然砂中的云母颗粒粒径基本上大于0.3mm，对于天然砂而言，只测试砂中粒径大于0.3mm的游离云母含量是合适的。目前我国的水电工程主要集中在河流的上中游地区，天然骨料匮乏，大量使用人工骨料。云母是常见的造岩矿物之一，云母含量较高的原岩在大中型水电站混凝土骨料料源中经常碰到，如三峡工程用作混凝土粗骨料料源的基坑开挖料闪云斜长花岗岩，云母含量10%～15%，其轧制的人工砂中游离云母含量为7．0%～8.6%；也有部分工程混凝土骨料原岩中云母含量较高，但轧制的人工砂中按现行规范规定的试

5、验方法测试的游离云母含量较低，如某大型水电站准备用作混凝土骨料料源的片麻岩，自身云母含量约35%，轧制的人工砂中粒径大于0.3mm的游离云母含量却接近于0，符合相关规范要求，但石粉中的云母含量用岩相分析法结合图像分析测试结果却高约40%。也就是说，采用云母含量较高的岩石轧制的人工砂中，大多数甚至全部云母集中在石粉中，以粉状的形式存在。尤其是细粒结构或云母颗粒较小的岩石轧制的人工砂中，云母基本以石粉形式存在，这种情况下人工砂中的云母含量限值还有待于进一步研究。3．其他黄铁矿也是骨料中常见的有害物质，黄铁矿与水和氧气会反应生成硫酸而对混凝土形成酸性腐蚀和硫酸盐腐蚀，从而导致混凝土中的水泥浆剥落。

6、到目前为止，似乎并未找到切实有效的方法来避免黄铁矿骨料对混凝土的危害，因此骨料中应尽量避免黄铁矿的出现。骨料中也不应含有石膏或其他硫酸盐等有害物质，其中可溶的硫酸盐，如硫酸镁和硫酸钠尤其有害，部分工程因为采用了石膏含量较高的骨料而导致混凝土在很短的时间内因硫酸盐腐蚀破坏。因此DL/T5388-2007《水电水利工程天然建筑材料勘察规程》中明确规定混凝土人工骨料原岩中的硫酸盐及硫化物含量（换算成SO3。）小于0.5%。此外，部分工程混凝土骨料中还出现过一些少见的有害物质，如金沙江中游龙开口水电站可研阶段拟作为混凝土骨料料源的松园料场灰岩中，含有较大量的炭，导致混凝土引气十分困难，因为目前就炭对

7、混凝土长期耐久性的影响尚未研究清楚，最后不得不放弃；百色水电站采用的辉绿岩骨料遇水后会溶出一定量的碱离子，导致新拌混凝土凝结时间较短，后通过限制人工砂石粉含量、改善缓凝高效减水剂配方并增加减水剂掺量等措施解决了该问题。混凝土骨料中出现有害物质（或异常物质）时，通常情况下应开展混凝土试验论证有害物质对混凝土性能的影响，论证清楚后方能使用。