。
二、滿足工作性能
，砂率越低
，強(qiáng)度越高
有了“滿足工作性能”的前提條件，砂率越低強(qiáng)度越高
，這是很大部分專業(yè)技術(shù)人員理所當(dāng)然的看法
，但這個(gè)概念是錯(cuò)誤的
。
當(dāng)前，部分專業(yè)技術(shù)人員的錯(cuò)誤觀念也有其依據(jù)：在混凝土的質(zhì)控試塊制作時(shí)
，額外多放一些石子
，試塊抗壓破型試驗(yàn)時(shí)強(qiáng)度會(huì)多幾兆帕；用回彈儀回彈檢測(cè)普通混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)
，石子多的普通混凝土其回彈強(qiáng)度值也較高。所以從質(zhì)控試塊到實(shí)體強(qiáng)度都驗(yàn)證了“砂率越低
，強(qiáng)度越高”。
事實(shí)上
，上述“依據(jù)”是表象
，真正的實(shí)體強(qiáng)度是混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體鉆孔取芯強(qiáng)度?div id="jfovm50" class="index-wrap">；貜椀膹?qiáng)度值為推斷值，非真正的實(shí)體強(qiáng)度
。石子用得多，回彈推斷值高的原因 是：石子用得多
，所以回彈的沖擊錘頭打在石子上的概率高
，而打在石子上的回彈力比打在砂漿上要大，回彈力大顯示回彈強(qiáng)度數(shù)據(jù)值就高
，那么最終就會(huì)從回彈強(qiáng)度值上得出錯(cuò)誤的結(jié)論。
混凝土質(zhì)控試塊多加石子強(qiáng)度高的原因是：混凝土在試模內(nèi)經(jīng)插搗和振實(shí)
，石子沉降到試模下部，砂漿聚集在試模的上部
，如就此成型
，混凝土試塊上部砂漿層因石子很少變成強(qiáng)度薄弱點(diǎn)，試塊破型抗壓試驗(yàn)時(shí)因薄弱點(diǎn)先破壞形成偏心受力
，導(dǎo)致整個(gè)試塊抗壓強(qiáng)度低。如試塊成型時(shí)加入部分石子填充砂漿層
，這樣混凝土試塊結(jié)構(gòu)均勻，無明顯薄弱點(diǎn)
，破型抗壓試驗(yàn)時(shí)整體受力
，呈現(xiàn)出“多加石子強(qiáng)度高”的表象
。
實(shí)際上
，低砂率混凝土的受力結(jié)構(gòu)并不合理。因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)并非要石子挨著石子
，而是要石子懸浮在砂漿里，將石子間點(diǎn)受力變成石子和砂漿間面受力
，這樣的傳遞分散壓力方式能夠增大混凝土實(shí)體強(qiáng)度
。所以
，正確的做法是以滿足工作性能為條件
，適當(dāng)提高砂率。
三、滿足工作性能
，大粒徑級(jí)配石子比小粒徑混凝土強(qiáng)度高
在生產(chǎn)φ600以上大直徑管樁時(shí)，不少專業(yè)技術(shù)人員往往下意識(shí)調(diào)整配合比--增加大石子用量
，以增強(qiáng)混凝土強(qiáng)度
，這雖然有道理
，但是錯(cuò)誤的
，因?yàn)闆]有分清主次矛盾。普通混凝土振搗成型時(shí)
，石子下沉漿體上浮
，在每一顆石子的正下方就會(huì)壓著一個(gè)水包（為與前文中的“水囊”相區(qū)分
，這里稱為“水包”），這個(gè)水包嚴(yán)重影響石子和砂漿的粘結(jié)力
，導(dǎo)致界面強(qiáng)度非常低
，普通混凝土的承載破壞首先從該界面開始。同樣
，管樁混凝土離心成型時(shí)石子往管樁外壁走，漿體往內(nèi)壁移動(dòng)
，在石子指向管樁外壁的法向上也存在這樣的水包，見圖3
。
圖3 管樁混凝土石子和水包相對(duì)位置示意圖
因此
，石子和砂漿之間存在一個(gè)對(duì)強(qiáng)度影響非常大的水包才是主要矛盾。要降低該影響可采取兩個(gè)方法：一是石子粒型要相對(duì)圓潤
，便于排水，減小水包體積
；二是高強(qiáng)度混凝土石子相對(duì)要選用小粒徑的，也利于分散、減小水包體積
。
四 、高壓碎值砂不能用
一般認(rèn)為，高壓碎值的砂不能在PHC管樁中使用
，《建設(shè)用砂》（GB/T 14684-2011）有明確規(guī)定
，壓碎指標(biāo)應(yīng)滿足表1。
表1 壓碎指標(biāo)
| 類別 | 單極最大壓碎指標(biāo)/% |
| Ⅰ | ≤20 |
| Ⅱ | ≤25 |
| Ⅲ | ≤30 |
PHC管樁強(qiáng)度要求為C80以上
，屬高強(qiáng)混凝土
，一般專業(yè)技術(shù)人員按標(biāo)準(zhǔn)選取Ⅰ級(jí)
、Ⅱ級(jí)的砂，不會(huì)選用Ⅲ級(jí)砂
，認(rèn)為壓碎指標(biāo)值高的砂會(huì)降低混凝土強(qiáng)度。但壓碎指標(biāo)值達(dá)到甚至超過Ⅲ級(jí)的砂并非一定不能用
。
吳其群等研究認(rèn)為
，管樁離心成型嚴(yán)格來講是離心力+振動(dòng)力的復(fù)合，離心成型過程中管模的振動(dòng)頻率一般每min達(dá)數(shù)千次
，這樣的高頻振動(dòng)使得砂中的輕物質(zhì)（引起砂壓碎指標(biāo)值偏高的顆粒成分）“浮”于管樁內(nèi)壁，構(gòu)成浮漿層
，離開了混凝土結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于對(duì)原材料進(jìn)行了“分選”
，改善了原材料的品質(zhì)
，從而極大提高了離心混凝土整體強(qiáng)度。
而普通混凝土的成型是振搗
，不同于離心混凝土的“分選”，輕物質(zhì)均布于普通混凝土中
。眾所周知輕物質(zhì)抗壓強(qiáng)度較低
，在普通混凝土里形成了相對(duì)較薄弱的砂漿結(jié)構(gòu)
。受力后砂中輕物質(zhì)先破碎
，砂漿出現(xiàn)裂縫，砂漿和石子結(jié)合面剝落
，導(dǎo)致整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)被破壞
。
所以，壓碎指標(biāo)值達(dá)Ⅲ級(jí)及以上砂不能用在普通高強(qiáng)混凝土中
，恰恰可以使用在離心高強(qiáng)混凝土中
，成型工藝的不同是其原因所在
。
五、管樁內(nèi)壁掛漿，減少砂用量
管樁內(nèi)壁掛漿在管樁中是比較常見的缺陷
，原因有很多，例如水泥反應(yīng)速率較慢
、外加劑用量不足
、砂石含泥量偏高、離心轉(zhuǎn)速或時(shí)間不夠等
，這里不作詳細(xì)探討。還有一種原因則是砂漿過多導(dǎo)致掛漿
。針對(duì)此問題，很多專業(yè)技術(shù)人員認(rèn)為既然砂漿多了
，那就要減少砂用量
。然而，減少砂用量是錯(cuò)誤的
。
前文已述，水和減水劑分散膠材顆粒形成凈漿--凈漿包裹砂子
、形成砂漿--砂漿包裹石子，形成混凝土
。管樁開模線混凝土的膠材用量基本在400kg/m3以上
，合模泵送線混凝土的膠材用量基本在450kg/m3以上，這樣的膠材用量完全可以滿足對(duì)混凝土中砂石骨料的包裹
。因此
，“砂漿”多了形成的掛漿，不是真正的砂漿多
，而是凈漿多；也就是砂少了
，膠材多了
。
這時(shí)，正確的調(diào)整方法是：①如混凝土和易性不良
，則增加砂用量
。用砂來吸附多出的凈漿，同時(shí)增加了砂漿總量
，改善了和易性
；②如混凝土和易性良
，則減少膠材用量。既解決了漿多的問題
，也節(jié)約了成本。
六、結(jié)束語
混凝土行業(yè)看似粗糙
，實(shí)則是個(gè)要求控制細(xì)微精細(xì)的行業(yè)
。不同的性能要求、原材料
、施工工法
、不養(yǎng)護(hù)條件等都會(huì)對(duì)生產(chǎn)控制過程以及結(jié)果產(chǎn)生重大影響。專業(yè)技術(shù)人員對(duì)混凝土知識(shí)的學(xué)習(xí)實(shí)踐
，要“雜”而“精”
，“雜”的是知識(shí)面，“精”的是追尋事物的本質(zhì)原理
。
本文對(duì)PHC管樁混凝土的一些錯(cuò)誤認(rèn)知進(jìn)行了闡明分析
，旨在為相關(guān)技術(shù)人員提供參考
，以期促進(jìn)PHC管樁行業(yè)技術(shù)發(fā)展。
作者：吳其群
，來源《廣東建材》
