粗集料表面特征對普通混凝土水膠比及強度影響分析

陳曉玲 胡然清 張桂明 丁敢敢 李 帥 安業來 馬其勝

(南京交通職業技術學院，江蘇 南京 211188)

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粗集料表面特征對普通混凝土水膠比及強度影響分析

陳曉玲 胡然清 張桂明 丁敢敢 李 帥 安業來 馬其勝

(南京交通職業技術學院，江蘇 南京 211188)

采用南京句容采石廠的碎石與卵石進行試驗，分析了粗集料表面特征的差異對混凝土強度的影響，并根據混凝土強度所用鮑羅米公式進行了一元線性回歸分析，結果表明：粗集料特征系數的取值對普通混凝土配合比的各項計算結果影響不容忽視，如果有條件或長期采用同一種粗集料，建議采用實測的數據，這樣可使混凝土配合比設計值更科學合理。

普通混凝土，粗集料，水膠比，原材料

0 引言

粗集料的表面特征影響水泥石與集料的粘結，從而影響混凝土的強度。碎石表面粗糙，粘結力較大，卵石表面光滑，粘結力較小。在進行普通混凝土配合比設計時，粗集料的表面特征采用粗集料回歸系數αa，αb。根據JGJ 55—2011普通混凝土配合比設計規程，碎石：αa=0.53，αb=0.20，卵石：αa=0.49，αb=0.13；規范規定：當不具備試驗統計資料時，可查表統一確定，在條件允許的情況下，其數值需通過試驗求得，這樣能真實反映原材料的性能。

為了探討粗集料的表面特征系數大小對混凝土水膠比及強度計算結果的影響，本文擬采用本地區(南京句容采石廠)粗集料進行混凝土配制，找出水膠比與混凝土強度之間的線性回歸方程，進而得出粗骨料表面特征系數值，并對其結果進行分析。

1 試驗原材料

1)水泥：采用南京中聯水泥有限公司復合硅酸鹽水泥P.C32.5。水泥強度采用水泥膠砂強度法，實測28d的抗壓強度為36.7MPa。

2)細集料：南京句容采砂廠河砂，經檢測：砂的細度模數為2.60，中砂，級配屬于Ⅱ級配區，表觀密度為2.65g/cm3，含泥量為1.1%，泥塊含量為0.7%，砂的各項性能滿足GB/T14684—2011建設用砂的標準。

3)粗集料：南京句容采石廠的碎石、卵石，各項性能均滿足GB/T14685—2011建設用碎石、卵石的要求。主要性能指標見表1。

表1 粗集料主要性能指標測定值

4)水：飲用水。

2 試驗方案

試驗采用級配相同的2種粗集料(碎石、卵石)，見圖1，圖2。選取8組不同的水膠比進行試驗，材料單位用量見表2。

表2 碎石、卵石混凝土設計配合比

編號水膠比水泥/g水/g砂/g碎石/g卵石/g10．404251705861249124920．433951705961266126630．463701706031281128140．493471706091294129450．523271706151306130660．553091706201317131770．582931706241326132680．6127917062813351335

混凝土強度等級為C30，塑性混凝土坍落度為35 mm～50 mm，成型的混凝土立方體試件尺寸為15 cm×15 cm×15 cm，標準養護至28 d強度。

具體測定值見表3。

表3 碎石、卵石混凝土試驗結果

3 試驗結果與分析

3.1 繪制線性回歸曲線

分別計算線性相關系數r：

3.2 結果分析

根據以上試驗結果，試驗用碎石與卵石混凝土水膠比(x)與混凝土強度(y)之間的線性回歸方程分別為：

1)y=23x-5.728 3；2)y=21.38x-4.597 2；代入鮑羅米公式，求出碎石αa，αb分別為：αa=0.63，αb=0.25；卵石αa，αb分別為：αa=0.58，αb=0.22。

由以上試驗可看出，試驗結果與JGJ55—2011普通混凝土配合比設計規程提供的數據有較大差別。

為說明問題，本單位采用試驗用碎石進行了混凝土的配合比配制分析。混凝土強度采用C35，強度標準差4.0MPa，坍落度為35mm～50mm，強度等級為42.5MPa普通硅酸鹽水泥，實測28d強度46.8MPa。配制過程中粗集料特征系數αa，αb分別采用查表與實測數據，計算結果匯總見表4。

表4 兩種方案混凝土配比計算結果表

從以上數據可以看出：粗集料特征系數αa，αb的取值對混凝土配合比計算結果影響較大，從水膠比計算、各材料單位用量的確定直到最終混凝土強度對應的水膠比的確定，影響到混凝土配合比計算的全過程。如果有條件或本單位長期采用同一種粗集料，建議采用實測的數據，這樣可以使得混凝土配合比設計值更科學合理。

4 結語

1)本文采用南京句容采石廠的碎石、卵石為試驗用粗集料，8組不同的水膠比(其他條件相同)進行混凝土配制，并采用混凝土強度的鮑羅米公式進行一元線性回歸分析，得出本單位所用粗集料的表面特征系數αa，αb的實測值。2)采用本單位碎石進行混凝土配制，并分別采用實測αa，αb值與規范提供的αa，αb值進行對比分析，發現粗集料特征系數αa，αb的取值對混凝土配合比計算結果影響較大，不容忽視。3)如果有條件或本單位長期采用同一種粗集料，建議采用實測的數據，這樣可以使得混凝土配合比設計值更科學合理。4)由于時間關系，沒能進行高強混凝土的配制分析，有待今后進一步研究。

[1] GB/T 14685—2011，建設用碎石、卵石[S].

[2] GB/T 14684—2011，建設用砂[S].

[3] JGJ 55—2000，普通混凝土配合比設計規程[S].

[4] 劉夢溪，于得水，劉成喜.混凝土水灰比公式中回歸系數的研究[J].能源技術與管理，2005(2)：23-24.

[5] 鄧壽昌，張學兵.再生混凝土強度計算BoLomey公式回歸系數αa′、αb′的試驗研究[J].混凝土，2012(8)：60-61.

[6] 鄧旭華，羅迎社，王智超，等.再生混凝土強度計算公式中A、B值的確定[J].混凝土，2007(2)：87-88.

On influence of coarse aggregate’s surface feature on water-binder ratio of common concrete and its strength

Chen Xiaoling Hu Ranqing Zhang Guiming Ding Gangan Li Shuai An Yelai Ma Qisheng

(NanjingVocationalInstituteofTransportTechnology,Nanjing211188,China)

The paper analyzes the influence of the coarse aggregate’s surface feature on the concrete strength, adopts the gravel in Jurong Quarry in Nanjing to undertake the test, undertakes the unary linear regression analysis with Paoluomi formula for the concrete strength, and proves by the result that the influence of the value of the coarse aggregate feature coefficient can not be neglected for the calculation results and if the same coarse aggregate is used for a longer period, it is suggested to use the measured data so as to ensure the concrete proportional ratio to be more scientific and reasonable.

water-binder ratio, raw material, water-binder ration, raio material

1009-6825(2017)06-0127-02

2016-12-16

陳曉玲(1973- )，女，碩士，高級實驗師

TU528

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