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关于长沙地铁用混凝土粗细骨料含泥量的问题
粗细骨料的含泥量对混凝土的性能影响比较大，尤其是其中的粘土含量，粘土降低了粗细骨料与水泥石的胶结能力，特别是粘土具很强的吸附水及外加剂的能力，导致混凝土需水量增大，外加剂效果严重减弱。
由图1、2、3、4我们可知，粗细骨料中含泥量的增加导致了混凝土坍落度的降低，坍落度经时损失的增加，抗压强度的降低，抗渗性能的降低（氯离子扩散系数增高），及混凝土早期自收缩的增大，可以说骨料含泥量过大可导致混凝土性能全面的下降[1，2]。并且强度等级越高的混凝土对骨料含泥量也越敏感，C50级别的混凝土在粗骨料含泥量5%范围以内，含泥量每增加1%，坍落度减少30～50mm，混凝土抗压强度减小3～5MPa[3]， 这是因为强度等级越高混凝土水灰比越低，粘土对水及外加剂的吸附作用也就更加突出。由此看来，如地铁工程将采用聚羧酸系减水剂，因其较之传统减水剂较低的 掺量及较高的减水率，聚羧酸系减水剂混凝土对其骨料的含泥量，也必然较传统减水剂混凝土更加敏感。并且多方面文献指出，当粗骨料含泥量大于1%，细骨料含泥量大于3.5%时，含泥量对混凝土的影响更加明显，因此《JGJ 52-1992普通混凝土用砂质量标准及检验方法》及《JGJ 53-1992 普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》中明确规定，当混凝土强度等级大于或等于C30时，混凝土粗骨料含泥量应小于或等于1%，细骨料含泥量应小于或等于3%。
作为地铁工程，混凝土在抗渗防水性能、耐久性能等方面要求均高于一般的商品混凝土，因此地铁用混凝土在骨料含泥量方面，毫无疑问应是越低越好。《GB50157-2003 地铁设计规范》中指出，地铁用混凝土粗细骨料含泥量应低于0.7%和1%，长沙轨道2号线部分施工图（中隧设计部分）也引用了此标准，湖南大学《长沙地铁混凝土耐久性设计规程》同样引用了此标准。但就目前情况来看，长沙地区的各搅拌站均能按照国家现行规范规定将粗细骨料含泥量控制在1%和3%，但再往下降低似乎比较困难。据了解，目前长沙某搅拌站在以往业绩中曾经将粗
细骨料含泥量最低降至0.75%和2.5%，采取的手段是选择较干净骨料进场，并增加水洗次数。此方法限制了骨料来源，难以保证大量生产，更重要的是，增加了混凝土的单方成本。
据文献资料显示[1，2]，粗细骨料含泥量如超过了1%和3%，对混凝土性能影响十分明显，但低于这个极限时，含泥量对混凝土性能影响的幅度变化较小，特别是在混凝土强度级别低于C30时。在此前提下，考虑到搅拌站的实际情况（北京某搅拌站在抽检时细骨料含泥量达到了10%），北京《轨道交通工程混凝土结构裂缝控制与耐久性技术规程》和沈阳《地铁混凝土技术规范》均规定，轨道交通工程用混凝土粗细骨料含泥量低于1%和3%即可。可见，0.7%和1%的粗细骨料含泥量过于理想化、理论化，实际中难以实施，即使达到此标准也一定是以混凝土成本的增加及生产工序的过分复杂化为前提；而综合其他城市经验看，长沙地区各搅拌站目前1%和3%的含泥量已可达到地铁工程主体结构混凝土在强度、抗渗等方面的基本设计要求。
但为了创建长沙百年地铁工程，如果我们能设法将粗细骨料含泥量在目前1%和3%基础上继续降低的话，这毫无疑问将会全面提高混凝土的各方面性能，特别是混凝土的长期耐久性能。另外，鉴于粗细骨料含泥量对高强度级别混凝土性能影响十分敏感的情况，对于地铁车站主体结构立柱及今后盾构管片这种强度级别大于或等于C45的混凝土结构，1%和3%的骨料含泥量无疑就显得偏大了。
综上所述，我们应该努力设法在现有1%和3%的 基础上进一步降低粗细骨料的含泥量。然而科研单位在理想环境下的试验工作和一味降
低含泥量的书面指标目前显得意义不大不合时宜，因此我们建议，以搅拌站现 状为基础，以尽量不增加混凝土单价及生产工序为前提，进行多个粗细骨料含泥量标准的现场试配及检测，给出每种含泥量标准相对应的混凝土性能、单方混凝土价 格及可实施性评价等信息，最终确定地铁混凝土粗细骨料含泥量标准。
参考文献：
[1] 袁杰，范永德，革勇，高学峰，张宝生，《含泥量对高性能混凝土耐久性能的
影响》，哈尔滨工业大学材料学院，黑龙江哈同公路公司
[2] 耿长圣，王霞，倪小飞，孙兵，《浅析砂含泥量对混凝土性能的影响》，江苏
淮安美赞建材科技有限公司; 南京市市政工程处
[3] 白荣良，杨士诚，苏爱玲，《碎石含泥量对水泥混凝土影响研究》，天津市市
政工程局