簡(jiǎn)述粗骨料對(duì)混凝土性能的影響

周偉

摘 要 粗骨料是混凝土的主要成分，在混凝土中起著重要的作用。本文主要測(cè)試粗骨料對(duì)吸水率，孔隙率，顆粒形狀，強(qiáng)度等的影響，以研究其對(duì)混凝土性能的影響，以改善建筑工程中混凝土的機(jī)械性能和耐久性。

關(guān)鍵詞 粗骨料;吸水率;針片狀含量;混凝土性能

混凝土是一種多相復(fù)合材料系統(tǒng)。其組成和結(jié)構(gòu)的變化與宏觀力學(xué)性能密切相關(guān)。同時(shí)，作為混凝土成分之一的粗骨料通常約占總體積的50%至70%。它起著填充和剛性骨架的作用，因此對(duì)混凝土非常重要。硬化混凝土的強(qiáng)度與三個(gè)角度有關(guān)，即水泥石，粗骨料的強(qiáng)度以及粗骨料與水泥石基質(zhì)之間的過渡范圍。過去，用于水凝膠的相對(duì)較大的中低強(qiáng)度混凝土通常具有超過混凝土強(qiáng)度的粗骨料強(qiáng)度，并且水泥石和過渡帶被用作影響強(qiáng)度提高的關(guān)鍵部分。因此，長(zhǎng)期以來，人們只關(guān)注如何調(diào)整水泥的水化過程，加入混凝土添加劑和礦物添加劑以改善過渡帶和水泥石結(jié)構(gòu)，目的是增加混凝土的強(qiáng)度。越多越好，但是沒有考慮粗糙集的功能。

1測(cè)試與分析

1.1 粗骨料吸水率對(duì)混凝土性能的影響

在混凝土攪拌過程中，粗骨料的吸水率直接影響混凝土的耗水量。吸水率高的碎石可以直接吸收部分混合水，從而減少混凝土的坍落度并影響整體透明度。吸水率通常也對(duì)混凝土的機(jī)械性能有一定影響。在該試驗(yàn)中，在水灰比為0.5，單位耗水量為180kg/m3的條件下，測(cè)試了不同吸水率的碎石對(duì)混凝土流動(dòng)性和強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果列于表1。從試驗(yàn)中可以看出，同等級(jí)碎石的吸水率在2.0%以內(nèi)，對(duì)混凝土的流動(dòng)性和強(qiáng)度影響很小。碎石吸水率≥3.0%時(shí)，混凝土的坍落度/膨脹率明顯降低，損耗迅速，混凝土的抗壓強(qiáng)度也明顯降低。S5和S6大約需要10分鐘。混凝土的流動(dòng)性很小，不能用于泵送施工。因此，為了防止吸水率大的混凝土坍落度的迅速損失，可以平穩(wěn)地泵送。混合前可以加濕或者吸水率低。取得良好效果的措施[1]。

1.2 粗骨料空隙率對(duì)混凝土性能的影響

粗骨料主要使用顎式破碎機(jī)生產(chǎn)。較差的顆粒形狀，較差的分類和較大的孔隙率通常不能滿足對(duì)顆粒分類的技術(shù)要求。本文結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)粗骨料的孔隙率進(jìn)行了分析，研究了其對(duì)混凝土性能的影響。

①確定不同比例的16～31.5級(jí)單粒碎石和5～16級(jí)連續(xù)碎石的混合碎石的致密堆積密度。試驗(yàn)結(jié)果列于表2。②按不同比例混合20～40片單粒級(jí)碎石和10～20片單粒級(jí)碎石，并測(cè)量混合碎石的致密堆積密度。試驗(yàn)結(jié)果列于表3。③不同比例的碎石對(duì)混凝土性能的影響在該實(shí)驗(yàn)中，以①和②，③和④的不同比例進(jìn)行了混凝土試驗(yàn)，以研究其對(duì)混凝土單位水的影響。消耗量和可加工性。試驗(yàn)結(jié)果示于表4。從上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，在實(shí)際生產(chǎn)中，可以以不同的比例使用兩種或更多種粗骨料，以獲得最小的粗骨料空隙率。使用6：4和5：16的連續(xù)顆粒碎石，單個(gè)顆粒碎石的比例為16：31.5，或20：40單個(gè)碎石和10：20單個(gè)碎石。3：7，混凝土的切削性和強(qiáng)度更好。

1.3 粗骨料顆粒形狀對(duì)混凝土性能的影響

粗骨料顆粒的形狀優(yōu)選為近似立方體或近似球形，但是在生產(chǎn)碎石時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的針狀和板狀顆粒，這將增加骨料的空隙率，并且其韌性差。最好使用直接影響混凝土混合物可加工性和機(jī)械性能的普通顆粒。研究針狀和片狀顆粒含量對(duì)混凝土性能的影響，將有助于控制碎石生產(chǎn)單位和使用者的質(zhì)量，從而提高建筑項(xiàng)目的質(zhì)量。

（1）碎石的顆粒級(jí)配（見表5）

（2）粗骨料不同針、片狀含量對(duì)混凝土性能的影響

在該測(cè)試中，水與黏合劑的比例為0.5，單位耗水量為180kg/m3。從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，隨著碎石針頭和鱗片含量的增加，新鮮混凝土的坍落度降低，混凝土的可加工性變差，坍落度損失也加速，并且混凝土被壓縮。強(qiáng)度也降低。碎石針和薄片的含量控制在8%以內(nèi)，對(duì)混凝土的機(jī)械加工性和強(qiáng)度影響不大。因此，有效控制針狀和片狀骨料的含量有利于加強(qiáng)對(duì)混凝土質(zhì)量的控制。

1.4 粗骨料抗壓強(qiáng)度對(duì)混凝土力學(xué)性能的影響

從普通混凝土和高強(qiáng)度混凝土的斷裂面可以看出，普通混凝土的斷裂基本上發(fā)生在水泥漿與粗骨料之間的界面處。它是灌漿和粗骨料之間的界面。砂漿本身的強(qiáng)度控制著混凝土的斷裂。抗壓強(qiáng)度對(duì)普通混凝土的斷裂沒有影響。高強(qiáng)度混凝土的區(qū)別在于水泥漿與粗骨料之間的界面非常牢固，裂縫通常會(huì)穿透礫石的中部，因此，粗骨料的抗壓強(qiáng)度對(duì)于混凝土的強(qiáng)度非常重要。高強(qiáng)度混凝土的作用。從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，混凝土的強(qiáng)度與粗骨料的強(qiáng)度成比例地增加，大約是粗骨料的強(qiáng)度的50%。石灰石雖然具有一定的活性，可以改善混凝土界面的附著力，但其混凝土強(qiáng)度大于自身強(qiáng)度，但只能配制80MPa以下的混凝土。對(duì)于80MPa以上的超高強(qiáng)度混凝土，必須使用高強(qiáng)度和高質(zhì)量的粗骨料。因此，對(duì)于礦山的表皮層或風(fēng)化層，無論產(chǎn)生何種巖性，粗骨料都應(yīng)檢查巖石的抗壓強(qiáng)度和吸水率，否則將對(duì)巖石的性能產(chǎn)生很大的影響[2]。

2混凝土的配合比調(diào)整

2.1 調(diào)整混凝土配合比

（1）根據(jù)項(xiàng)目的生產(chǎn)試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，增加單面混凝土的水泥用量，降低水灰比。

（2）為了提高制砂率，請(qǐng)使用單粒混凝土配料。由于粗骨料之間的空隙率大，因此必須提高砂比。使用更多的砂漿填充粗骨料之間的間隙，以確保混凝土的致密性和流動(dòng)性。

（3）提高砂的稠度。由于16～35mm單粒級(jí)礫石是自重的，并且容易下沉，因此有必要增加砂漿的稠度，以提高礫石的下沉性，并防止混凝土的偏析和滲漏。

（4）控制混凝土坍落度。混凝土過度倒塌將更易于隔離泄漏。

（5）選擇適當(dāng)劑量的添加劑。在添加劑的用量中，必須平衡減水，阻滯和增稠這三個(gè)功能，以最大限度地滿足實(shí)際工程要求。當(dāng)使用單粒級(jí)石材組件時(shí)，外加劑的數(shù)量必須首先滿足混凝土可加工性的要求。在滿足可加工性要求的前提下，考慮最大限度滿足減水要求的強(qiáng)度要求。

2.2 混凝土配合比試配后的調(diào)整

（1）通過檢查試驗(yàn)混凝土的坍落度和可加工性，確定適當(dāng)?shù)暮乃俊?/p>

（2）通過檢查預(yù)拌混凝土的可加工性和凝固時(shí)間來確定合適的劑量和含砂量。如果保水性不好，則凝結(jié)時(shí)間太長(zhǎng)，可以適當(dāng)?shù)販p少混合量，并且可以適當(dāng)?shù)靥岣呱奥省Ｈ绻旌铣矶忍蟛⑶姨涠雀撸瑒t可以適當(dāng)?shù)卦黾訐交煳锏牧炕蚩梢赃m當(dāng)?shù)亟档蜕奥省．?dāng)然，調(diào)整外加劑的量不可避免地會(huì)影響減水效果，因此必須調(diào)整水灰比和用水量。

（3）根據(jù)混凝土強(qiáng)度檢查結(jié)果確定混凝土的水灰比，并據(jù)此計(jì)算各種膠結(jié)材料的量。強(qiáng)度試驗(yàn)的結(jié)果較高，可以適當(dāng)提高水灰比，而強(qiáng)度試驗(yàn)的結(jié)果較低，可以適當(dāng)降低水灰比。水灰比的調(diào)節(jié)范圍是指水灰比與強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線，并根據(jù)試配結(jié)果確定。

（4）根據(jù)試拌過程中測(cè)得的混凝土容重和砂比，計(jì)算粗骨料和細(xì)骨料的數(shù)量[3]。

3結(jié)束語

隨著高強(qiáng)度鋼的不斷使用，與高強(qiáng)度鋼有關(guān)的高強(qiáng)度混凝土的數(shù)量肯定會(huì)增加。然而，目前關(guān)于粗骨料與高強(qiáng)度、高性能混凝土之間關(guān)系的研究仍滯后。例如，對(duì)于部署高強(qiáng)度混凝土是否需要高強(qiáng)度混凝土尚無共識(shí)。

參考文獻(xiàn)

[1] 夏鑫，孫海燕，彭玉林，等.強(qiáng)化再生粗骨料對(duì)混凝土性能的影響研究[J].粉煤灰綜合利用，201（6）：41-43，51.

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[3] 蘇有文，李嬌，李雪瑩，等.粗骨料取代率對(duì)廢陶瓷混凝土力學(xué)性能的影響[J].混凝土與水泥制品，2019，275（3）：101-104.