四、砂石
砂石是混凝土的主要组成之一，习惯称集料或骨料，在混凝土中起骨架作用。粒径在4．75mm以上者称石子，4．75mm以下者为砂子。
（一）普通砂
普通砂是指在自然条件作用下形成的粒径在4．75mm以下的岩石粒料，包括河砂、海砂和山砂。河砂、海砂由于受水流的冲刷作用，颗粒多呈圆形，表面较光滑，拌制混凝土时需水量较少，但砂粒与水泥间的胶结力较弱，海砂中常含有贝壳碎片及可溶性盐类等有害杂质；山砂颗粒多具棱角、表面粗糙，需水量较大，和易性差，但砂粒与水泥间的胶结力强，有时含较多的黏土等有害杂质。选用砂时，应按就地取材的原则，无砂源地区，也可考虑采用人工砂，即将岩石经轧碎筛选而成的砂。
1．有害杂质含量
砂中常有黏土、淤泥、有机物、云母、硫化物及硫酸盐等杂质。黏土、淤泥粘附在砂粒表面，妨碍水泥与砂粒的粘结，降低混凝土强度、抗冻性和抗磨性，并增大混凝土的干缩。砂中含泥量和泥块含量规定见表3.1．4.云母呈薄片状，表面光滑，与水泥粘结不牢，会降低混凝土的强度。有机物、硫化物和硫酸盐等对水泥均有腐蚀作用，含量规定见表3．1．5.
表3．1．4砂中含泥量和泥块含量规定表
| 项目 | 指标 | ||
| Ⅰ类 | Ⅱ类 | Ⅲ类 | |
| 含泥量（按质量计）（%） | <1.0 | <3.0 | <5.0 |
| 泥块含量（按质量计）（%） | 0 | <1.0 | <2.0 |
注：Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；II类宜用于强度等级C30～60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。
表3．1．5砂中有害物含量规定表
| 项目 | 指标 | ||
| Ⅰ类 | Ⅱ类 | Ⅲ类 | |
| 云母（按质量计）（%） | <1.0 | <2.0 | <2.0 |
| 轻物质（按质量计）（%） | <1.0 | <1.0 | <1.0 |
| 有机物（比色法） | 合格 | 合格 | 合格 |
| 硫化物及硫酸盐（按S03R质量计）（%） | <0.5 | <0.5 | <0.5 |
| 氯化物（以氯离子质量计）（%） | <0.01 | <0.02 | <0.06 |
（2）天然石材的技术性质。
①表观密度。石材的表观密度与矿物组成及孔隙率有关。根据表观密度（fDo）的大小，天然石材可分为轻质石材和重质石材。p0％1．8t/m3的为轻质石材，一般用作墙体材料；po>1．8t/m3的为重质石材，可作为建筑物的基础，贴面、地面、房屋外墙、桥梁和水工构筑物等。
②抗压强度。石材是非均质和各向异性的材料，而且是典型的脆性材料，其抗压强度高，抗拉强度比抗压强度低得多，约为抗压强度的1/10～1/20.测定岩石抗压强度的试件尺寸为50mmX50mmX50mm的立方体，按吸水饱和状态下的抗压极限强度平均值，天然石材的强度等级分为MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15、MU10等九个等级。
③耐水性。石材的耐水性以软化系数（KR）来表示，根据软化系数的大小，石材的耐水性分为三等。KR>0．9的石材为高耐水性石材；KR-0．70～0．90的石材为中耐水性石材；/9R-0.60～0.70的石材为低耐水性石材。土木建筑工程中使用的石材，软化系数应大于0．80.
④吸水性。石材的吸水性主要与其孔隙率和孔隙特征有关。孔隙特征相同的石材，孔隙率愈大，吸水率也愈高。石材吸水后强度降低，抗冻性变差，导热性增加，耐水性和耐久性下降。表面密度大的石材，孔隙率小，吸水率也小。
⑤抗冻性。抗冻性是指石材抵抗冻融破坏的能力，是衡量石材耐久性的一个重要指标。石材的抗冻性与吸水率大小有密切关系。一般吸水率大的石材，抗冻性能较差。另外，抗冻性还与石材吸水饱和程度、冻结程度和冻融次数有关。石材在水饱和状态下，经规定次数的冻融循环后，若无贯穿缝且质量损失不超过5％，强度损失不超过25％时，则为抗冻性合格。
（3）天然石材的选用。
①毛石。毛石是指以开采所得、未经加工的形状不规则的石块。有乱毛石和平毛石两种。乱毛石各个面的形状不规则，平毛石虽然形状也不规则，但大致有两个平行的面。毛石主要用于砌筑建筑物的基础、勒角、墙身、挡土墙、堤岸及护坡，还可以用来浇筑片石混凝土。
②料石。料石是指以人工斩凿或机械加工而成，形状比较规则的六面体块石。按表面加工平整程度分为四种：毛料石，是表面不经加工或稍加修整的料石；粗料石，是表面加工成凹凸深度不大于20mm的料石；半细料石，是表面加工成凹凸深度不大于10mm的料石；细料石，是表面加工成凹凸深度不大于2mm的料石。若按外形划分为条石、方石、拱石（楔形）料石主要用于建筑物的基础、勒脚、墙体等部位，半细料石和细料石主要用作镶面材料。
③石板。石板是用致密的岩石凿平或锯成的一定厚度的岩石板材。石板材一般作为装饰用饰面，饰面板材要求耐磨、耐久、无裂缝或水纹，色彩丰富，外表美观。
④广场地坪、路面、庭院小径用石材。主要有石板、方石、条石、拳石、卵石等，要求坚实耐磨，抗冻和抗冲击性好。当用平毛石、拳石、卵石铺筑地坪或小径时，可以利用石材的色彩和外形镶拼成各种图案。
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四、砂石
砂石是混凝土的主要组成之一，习惯称集料或骨料，在混凝土中起骨架作用。粒径在4．75mm以上者称石子，4．75mm以下者为砂子。
（一）普通砂
普通砂是指在自然条件作用下形成的粒径在4．75mm以下的岩石粒料，包括河砂、海砂和山砂。河砂、海砂由于受水流的冲刷作用，颗粒多呈圆形，表面较光滑，拌制混凝土时需水量较少，但砂粒与水泥间的胶结力较弱，海砂中常含有贝壳碎片及可溶性盐类等有害杂质；山砂颗粒多具棱角、表面粗糙，需水量较大，和易性差，但砂粒与水泥间的胶结力强，有时含较多的黏土等有害杂质。选用砂时，应按就地取材的原则，无砂源地区，也可考虑采用人工砂，即将岩石经轧碎筛选而成的砂。
1．有害杂质含量
砂中常有黏土、淤泥、有机物、云母、硫化物及硫酸盐等杂质。黏土、淤泥粘附在砂粒表面，妨碍水泥与砂粒的粘结，降低混凝土强度、抗冻性和抗磨性，并增大混凝土的干缩。砂中含泥量和泥块含量规定见表3.1．4.云母呈薄片状，表面光滑，与水泥粘结不牢，会降低混凝土的强度。有机物、硫化物和硫酸盐等对水泥均有腐蚀作用，含量规定见表3．1．5.
表3．1．4砂中含泥量和泥块含量规定表
| 项目 | 指标 | ||
| Ⅰ类 | Ⅱ类 | Ⅲ类 | |
| 含泥量（按质量计）（%） | <1.0 | <3.0 | <5.0 |
| 泥块含量（按质量计）（%） | 0 | <1.0 | <2.0 |
注：Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；II类宜用于强度等级C30～60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。
表3．1．5砂中有害物含量规定表
| 项目 | 指标 | ||
| Ⅰ类 | Ⅱ类 | Ⅲ类 | |
| 云母（按质量计）（%） | <1.0 | <2.0 | <2.0 |
| 轻物质（按质量计）（%） | <1.0 | <1.0 | <1.0 |
| 有机物（比色法） | 合格 | 合格 | 合格 |
| 硫化物及硫酸盐（按S03R质量计）（%） | <0.5 | <0.5 | <0.5 |
| 氯化物（以氯离子质量计）（%） | <0.01 | <0.02 | <0.06 |
（2）天然石材的技术性质。
①表观密度。石材的表观密度与矿物组成及孔隙率有关。根据表观密度（fDo）的大小，天然石材可分为轻质石材和重质石材。p0％1．8t/m3的为轻质石材，一般用作墙体材料；po>1．8t/m3的为重质石材，可作为建筑物的基础，贴面、地面、房屋外墙、桥梁和水工构筑物等。
②抗压强度。石材是非均质和各向异性的材料，而且是典型的脆性材料，其抗压强度高，抗拉强度比抗压强度低得多，约为抗压强度的1/10～1/20.测定岩石抗压强度的试件尺寸为50mmX50mmX50mm的立方体，按吸水饱和状态下的抗压极限强度平均值，天然石材的强度等级分为MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15、MU10等九个等级。
③耐水性。石材的耐水性以软化系数（KR）来表示，根据软化系数的大小，石材的耐水性分为三等。KR>0．9的石材为高耐水性石材；KR-0．70～0．90的石材为中耐水性石材；/9R-0.60～0.70的石材为低耐水性石材。土木建筑工程中使用的石材，软化系数应大于0．80.
④吸水性。石材的吸水性主要与其孔隙率和孔隙特征有关。孔隙特征相同的石材，孔隙率愈大，吸水率也愈高。石材吸水后强度降低，抗冻性变差，导热性增加，耐水性和耐久性下降。表面密度大的石材，孔隙率小，吸水率也小。
⑤抗冻性。抗冻性是指石材抵抗冻融破坏的能力，是衡量石材耐久性的一个重要指标。石材的抗冻性与吸水率大小有密切关系。一般吸水率大的石材，抗冻性能较差。另外，抗冻性还与石材吸水饱和程度、冻结程度和冻融次数有关。石材在水饱和状态下，经规定次数的冻融循环后，若无贯穿缝且质量损失不超过5％，强度损失不超过25％时，则为抗冻性合格。
（3）天然石材的选用。
①毛石。毛石是指以开采所得、未经加工的形状不规则的石块。有乱毛石和平毛石两种。乱毛石各个面的形状不规则，平毛石虽然形状也不规则，但大致有两个平行的面。毛石主要用于砌筑建筑物的基础、勒角、墙身、挡土墙、堤岸及护坡，还可以用来浇筑片石混凝土。
②料石。料石是指以人工斩凿或机械加工而成，形状比较规则的六面体块石。按表面加工平整程度分为四种：毛料石，是表面不经加工或稍加修整的料石；粗料石，是表面加工成凹凸深度不大于20mm的料石；半细料石，是表面加工成凹凸深度不大于10mm的料石；细料石，是表面加工成凹凸深度不大于2mm的料石。若按外形划分为条石、方石、拱石（楔形）料石主要用于建筑物的基础、勒脚、墙体等部位，半细料石和细料石主要用作镶面材料。
③石板。石板是用致密的岩石凿平或锯成的一定厚度的岩石板材。石板材一般作为装饰用饰面，饰面板材要求耐磨、耐久、无裂缝或水纹，色彩丰富，外表美观。
④广场地坪、路面、庭院小径用石材。主要有石板、方石、条石、拳石、卵石等，要求坚实耐磨，抗冻和抗冲击性好。当用平毛石、拳石、卵石铺筑地坪或小径时，可以利用石材的色彩和外形镶拼成各种图案。
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