砂子、沙粒、砂砾、石子、石屑、石粉、集料是建筑材料中的几种重要材料,它们在不同的工程项目中各有用途。首先,石屑是指在采石场加工矿石过程中通过最小筛孔(通常为2.36mm或4.75mm)的筛下部分,也被称为筛屑,具备人工砂的性质。石屑表面粗糙,含有尖锐棱角和较多小于0.16mm的石粉。石粉是由灰岩等碱性石料磨细加工而成的,粒径小于0.075mm,用于管沟回填时不宜替代石屑。
石子,包括卵石、砾石、碎石等,根据不同的用途和颜色分类,适用于装饰工程或结构、市政、公路、铁路建设。碎石是指符合工程要求,经开采并按一定尺寸加工的有棱角的粒料,广泛用于混凝土制作。级配碎石是由细集料、粗集料和石屑按一定比例组成的混合料,适用于基层和垫层,具有抑制反射裂缝、改善温湿状态等优点。级配碎石的颗粒组成需符合密实级配要求,通常由多个粒级的碎石组成,或用未筛分碎石和石屑组合。
级配型集料则包括级配碎石、级配碎砾石(碎石和砂砾的混合料)和级配砾石(或称级配砂砾),粒径范围为0-100mm,用于沥青路面、水泥混凝土路面的基层和底基层,以及路基改善层。砂夹石,或称为级配砂石,是由砂和石按一定比例混合,主要用于地面垫层、基础垫层、道路垫层。石渣,即电石渣,是电石和水反应制取乙炔过程中排出的渣料,主要应用于制砂浆和水泥,具有一定的化学利用价值。
毛石是开采后的自然状态的岩石,形状不规则,用于回填物和工程中。地瓜石则是用于垫层和铺设路基的小块不规则石材。料石,又称条石,是由致密的砂岩、石灰岩、花岗岩加工而成的六面体石块,用于砌筑建筑物。它们按外形规则程度分为毛料石、粗料石、半细料石和细料石。
砂砾是指砂和砾石的混合物,常用于道路基层铺设。砂石,即砂粒和碎石的松散混合物,在地质学上,粒径在0.074~2mm的矿物或岩石颗粒称为砂,粒径大于2mm的称为砾或角砾。沙粒、砂粒、沙砾、砂砾和砂子分别指的是细小的沙子、土壤中通透性好但保水肥能力差的颗粒、沙子和碎石的混合物、直径大于2毫米的混合物和人工制造的沙子。砂砾(sand gravel),砂石(sand),淤泥(silt)和黏土(clay)按照粒径大小排序分别为砂砾、砂、淤泥和黏土。
在判定河砂中是否含有石粉时,可以通过观察手上的河砂,若发现有白色的石灰石粉末,则可判定河砂中含有石粉。沙子根据粒径可大致分为细沙(0.25-0.35mm)、中沙(0.35-0.5mm)和粗沙。石粉的质地不透明,白色至青灰色,呈立方体,而河砂则为半透明状,形状不规则。通过检测钙含量是最科学的方法,纯品石粉的钙含量在35-38%,而河砂几乎不含钙。
石粉砂和河砂在物理性能上的差异决定了它们在施工时的注意事项,包括保证石粉砂的质量稳定、加强检测、防止杂质混入等。在混凝土配置中,石屑在混合砂中的最佳掺和范围为中砂30-40%,细砂30-50%,中砂采用石屑:砂为30:70的配比较为合适,细砂则采用(30-35):(70-65)的配比为较佳方案。石屑混凝土利用石屑和砂的组合,既利用了石屑与水泥浆粘结的优势,也利用了砂的保水性和滑动性,相辅相成。
石屑中的石粉和泥粉可通过加水搅拌并观察沉降状态来区分。石粉和泥粉会漂浮在水面或水中,而石屑则会沉降到底部。在制作C30混凝土时,使用石屑代替天然沙需通过实验确定配比,适当增加水泥配比可降低石屑的不利影响,增加混凝土强度,以达到C30混凝土的标准。
在水泥稳定碎石中,可使用石屑作为混合材,也可以适当加入部分石粉。水泥稳定碎石的制作涉及粒料和灰浆体积的组成,粒料为级配碎石,灰浆体积包括水和胶凝材料,其中胶凝材料由水泥和混合材料组成。活性和非活性混合材料用于填充骨料空隙,确保混凝土的强度和稳定性。
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