粗骨料对混凝土性能影响的试验研究(2)

2.3粗骨料颗粒形状对混凝土性能的影响

粗骨料的颗粒形状以近似立方体或近似球状体为最佳，但在岩石破碎生产过程中往往会产生一定量的针、片状颗粒，使骨料的空隙率增大，同时针片状骨料的坚韧性比普通粒形的坚韧性差，直接影响混凝土拌合物的和易性和力学性能。研究针、片状颗粒含量对混凝土性能的影响，有利于碎石生产单位和使用单位控制碎石的质量，从而提高建筑工程的质量。

2.3.1碎石的颗粒级配（见表5）

2.3.2粗骨料不同针、片状含量对混凝土性能的影响

本试验采用水胶比为0.5，单位用水量为180 kg/m3。试验数据见表6。

从表中试验数据可以看出：新拌混凝土的坍落度，是随碎石针、片状含量的增加而变小，混凝土的和易性也变差，并且坍落度损失也加快，混凝土抗压强度也随之降低。将碎石针、片状含量控制在8%以内，对混凝土和易性和强度影响较小。因此，有效控制粗骨料针、片状含量，有利于加强混凝土质量的控制。

表5碎石的颗粒级配

筛孔尺寸（mm）26.516.04.75＜4.75

分计筛余百分率（%）3.061.632.62.7

累积筛余百分率（%）36597100

表6不同针、片状含量粗骨料对混凝土性能的影响

编号针片状含量（%）坍落度（mm）混凝土和易性立方体抗压强度（MPa）

3d7d28d56d

S70190稍泌水13.721.635.240.1

S88180好12.920.034.039.0

S914150流动性差12.620.232.337.4

S1020110流动性差，损失快12.419.431.636.7

表7粗骨料抗压强度与混凝土抗压强度

粗骨料品种粗骨料抗压强度混凝土抗压强度（MPa）

7d28d

卵石-51.569.6

石灰石60.4（100）62.2（103）76.8（127）

花岗岩142.6（100）67.0（47）86.2（60）

玄武岩178.3（100）78.4（44）98.1（55）

砂岩182.8（100）82.3（45）100.6（55）

注：粗骨料最大粒径25mm，W/C=0.28，聚羧酸系高效减水剂1.0%，括号内为对粗骨料强度比，20℃水中养护。

2.4粗骨料的抗压强度对混凝土力学性能的影响

从普通混凝土和高强混凝土的断裂面可见，普通混凝土断裂处基本发生在水泥浆与粗骨料的交界面，是水泥浆与粗骨料的界面和砂浆本身的强度控制混凝土的断裂，粗骨料的抗压强度对普通混凝土的断裂并没有什么影响。而高强混凝土则不同，由于水泥浆与粗骨料的界面和砂浆本身的强度很高，断裂处往往贯穿于碎石中间，因此粗骨料的抗压强度对高强混凝土的强度方面起着十分重要的作用。粗骨料的抗压强度与混凝土抗压强度关系见表7。

从表中试验数据可以看出：其混凝土强度随粗骨料的强度成比例地增加，约为粗骨料强度的50%。虽然石灰石有一定的活性，能够提高混凝土界面的粘接力，其混凝土强度大于本身的强度，但只能配制80MPa以下的混凝土。对于80 MPa以上的超高强混凝土，必须采用高强度优质粗骨料。因此对于矿山的表皮层或风化层，不管是何种岩性所生产的粗骨料都应检测岩石的抗压强度和吸水率，否则对混凝土性能影响很大。

3 小结

综上所述，粗骨料在混凝土中不仅仅是起到骨架作用，而且其吸水率、空隙率、颗粒形状以及抗压强度等指标都对混凝土性能产生较大的影响，研究这些指标能更好地控制混凝土的质量，从而提高建筑工程的安全和质量。

参考文献

［1］中华人民共和国国家标准．建设用卵石、碎石（GB/T 14685-2011）．北京：中国标准出版社,2011

［2］管学茂，杨雷编著．混凝土材料学．北京：化学工业出版社，2011

［3］中华人民共和国国家标准．混凝土质量控制标准（GB 50164-2011）．北京：中国建筑工业出版社，2011

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