浅谈混凝土砂率的影响因素【最新版】

浅谈混凝土砂率的影响因素

砂率是混凝土配合比的重要参数，砂率的确定直接决定砂石比例的大小，影响混凝土拌合物的工作性，甚至影响混凝土后期的硬化强度及耐久性。影响混凝土砂率的因素很多，既有原材料的因素，也有配合比参数之间的相互影响，甚至混凝土工程的施工工艺也对其具有影响。因此，要确定合理砂率，需要综合考虑原材料的性能、混凝土配合比特点及施工工艺等多种因素才可以确定合理砂率。

（1）粗骨料的品质

配制普通混凝土的粗骨料主要有碎石和卵石，碎石棱角多，界面粗糙，空隙率较大，比表面积较大，而卵石表面光滑，使用碎石配制混凝土时得砂率较卵石砂率大3%左右。粗骨料中针片状颗粒对混凝土拌合物的流动性具有阻滞作用，针片状颗粒的含量增加造成粗骨料空隙率增加，要获得满意的流动度需要适当提高砂率。在粗骨料品种一定的条件下，随着最大粒径的增大，总比表面积减小，砂率逐渐减小。此外，粗骨料的空隙率是粗骨料品种、针片状颗粒含量、最大粒径、级配类型的综合反映，空隙率越小，配制混凝土所用的砂率就越小。

（2）砂的品质

细骨料砂一般分为天然砂和机制砂。一般来说，机制砂较天然砂棱角多，界面粗糙，保水性差，需要较大的砂率来提高混凝土的粘聚性、保水性。砂的细度模数对砂率的选择有重要影响，砂细度模数越小，砂越细，细颗粒含量越多，总比表面积也越大，砂率越小；砂细度模数越大，砂子越粗，总比表面积越小，砂率就越大。一般来说，砂细度模数变化0.2左右，砂率变化1%～2%。

砂中粒径小于0.315mm颗粒含量对混凝土拌合物影响很大，当含量偏低（低于15%）时，拌合物发涩、粗糙，易分层、离析、沁水现象增大。但细粉颗粒含量含量过大（大于30%）时造成需水量增加，混凝土拌合物粘稠，流动性下降。因此，砂中粒径小于0.315mm颗粒含量控制在20%为宜，当细颗粒含量不能满足要求时，可以采用调整砂率的方法改变细颗粒含量，含量低时增加砂率，含量高时降低砂率。此外，砂中细粉颗粒含量的大小与胶凝材料用量也有很大的关系，如德国标准规定细粉料含量值，当粗骨料最大粒径Dmax=31.5mm时为350～400kg，当Dmin=16mm时为400～450kg。

（3）浆体量

当粗骨料品质一定时，其空隙率是一定的，砂颗粒粒径主要是0.15mm～4.75mm间的颗粒，而胶凝材料是粒径小于0.08mm的颗

粒。在混凝土体系中，粗骨料的空隙率一定，需要粒径小于4.75mm 的颗粒（砂浆）总量也是一定的。当浆体用量减少时，需要增加砂的用量来填充粗骨料的空隙，则要增大砂率。同样浆体用量较大时，需要降低砂率。

（4）水胶比

水胶比较大时，浆体稠度降低，粘聚性变差，需要偏大的砂率提高砂浆稠度来满足拌合物粘聚性要求。此时，如果砂率过小，容易造成填充在骨料间的砂浆层不足，可能出现流浆、干涩现象，甚至会出现离析现象。但砂率也不易过大，过大的砂率会造成骨料的总表面积和空隙率增加，在浆体量保持不变的情况下，包裹在骨料表面起润滑作用的浆体减少，混凝土拌合物的流动性也随之减小。

水胶比较小时，浆体稠度增加，混凝土拌合物的粘聚性和保水性很容易得到保证，较大的浆体稠度降低了混凝土拌合物的流动性。此时，低水胶比需要适当降低砂率减小砂浆粘度。

（5）混凝土坍落度

混凝土坍落度的大小直接影响砂率，一般来说混凝土坍落度变化20mm，混凝土砂率应相应变化1%。混凝土拌合物坍落度较大时，需

要较多的砂浆填充粗骨料的空隙并包裹在其表面减少骨料间的摩擦力。包裹在粗骨料表面的砂浆越厚，两个相邻粗骨料间的距离越远，其之间的摩擦力也越小，越利于混凝土流动，即混凝土坍落度越大其对应的砂率也越大。反之，砂率变小，包裹在粗骨料表面的砂浆厚度小，两个相邻粗骨料间的摩擦力变大，不利于混凝土流动，即混凝土砂率小时拌合物坍落度小。但也并非砂率越大越好，在混凝土其他原材料及水胶比浆体量不变的情况下，总存在随着砂率的增加，混凝土拌合物的工作性（坍落度）现增加后降低，即存在一个合理砂率。

（6）工程条件

用于不同工程结构的混凝土对砂率的要求也不相同，如配筋较密的部位、薄壁构件，应选用较高的砂率。大体积混凝土则应在满足施工工作性的条件下，适当降低砂率提高混凝土抗裂性能。混凝土的施工工艺对混凝土的砂率要求也相同，如泵送混凝土应选用较高的砂率，非泵送混凝土可适当降低砂率，通常非泵送混凝土的砂率较泵送混凝土低3%～5%。此外，有特殊要求的混凝土对砂率也有不同的要求，如防水混凝土，为避免缺浆影响混凝土的密实性和抗渗性，应使用比普通水泥混凝土较高的砂率。对于高强混凝土的配合比设计，为防止砂率过高影响强度及混凝土收缩，则提倡“低水胶比，低砂率，高骨灰比”的原则，以充分发挥骨料的骨架作用，降低混凝土自身收缩，提高抗裂性能，增加耐久性。