簡述粗骨料對混凝土性能的影響

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。本文主要測試粗骨料對吸水率，孔隙率，顆粒形狀，強度等的影響，以研究其對混凝土性能的影響，以改善建筑工程中混凝土的機械性能和耐久性。

關鍵詞 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合材料系統。其組成和結構的變化與宏觀力學性能密切相關。同時，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，因此對混凝土非常重要。硬化混凝土的強度與三個角度有關，即水泥石，粗骨料的強度以及粗骨料與水泥石基質之間的過渡范圍。過去，用于水凝膠的相對較大的中低強度混凝土通常具有超過混凝土強度的粗骨料強度，并且水泥石和過渡帶被用作影響強度提高的關鍵部分。因此，長期以來，人們只關注如何調整水泥的水化過程，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構，目的是增加混凝土的強度。越多越好，但是沒有考慮粗糙集的功能。

1測試與分析

1.1 粗骨料吸水率對混凝土性能的影響

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。吸水率通常也對混凝土的機械性能有一定影響。在該試驗中，在水灰比為0.5，單位耗水量為180kg/m3的條件下，測試了不同吸水率的碎石對混凝土流動性和強度的影響。試驗結果列于表1。從試驗中可以看出，同等級碎石的吸水率在2.0%以內，對混凝土的流動性和強度影響很小。碎石吸水率≥3.0%時，混凝土的坍落度/膨脹率明顯降低，損耗迅速，混凝土的抗壓強度也明顯降低。S5和S6大約需要10分鐘?；炷恋牧鲃有院苄?，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，可以平穩地泵送?；旌锨翱梢约訚窕蛘呶实?。取得良好效果的措施[1]。

1.2 粗骨料空隙率對混凝土性能的影響

粗骨料主要使用顎式破碎機生產。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顆粒分類的技術要求。本文結合實際工程經驗，對粗骨料的孔隙率進行了分析，研究了其對混凝土性能的影響。

①確定不同比例的16～31.5級單粒碎石和5～16級連續碎石的混合碎石的致密堆積密度。試驗結果列于表2。②按不同比例混合20～40片單粒級碎石和10～20片單粒級碎石，并測量混合碎石的致密堆積密度。試驗結果列于表3。③不同比例的碎石對混凝土性能的影響在該實驗中，以①和②，③和④的不同比例進行了混凝土試驗，以研究其對混凝土單位水的影響。消耗量和可加工性。試驗結果示于表4。從上述試驗數據可以看出，在實際生產中，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的連續顆粒碎石，單個顆粒碎石的比例為16：31.5，或20：40單個碎石和10：20單個碎石。3：7，混凝土的切削性和強度更好。

1.3 粗骨料顆粒形狀對混凝土性能的影響

粗骨料顆粒的形狀優選為近似立方體或近似球形，但是在生產碎石時，通常會產生一定數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械性能的普通顆粒。研究針狀和片狀顆粒含量對混凝土性能的影響，將有助于控制碎石生產單位和使用者的質量，從而提高建筑項目的質量。

（1）碎石的顆粒級配（見表5）

（2）粗骨料不同針、片狀含量對混凝土性能的影響

在該測試中，水與黏合劑的比例為0.5，單位耗水量為180kg/m3。從試驗數據可以看出，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。強度也降低。碎石針和薄片的含量控制在8%以內，對混凝土的機械加工性和強度影響不大。因此，有效控制針狀和片狀骨料的含量有利于加強對混凝土質量的控制。

1.4 粗骨料抗壓強度對混凝土力學性能的影響

從普通混凝土和高強度混凝土的斷裂面可以看出，普通混凝土的斷裂基本上發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。砂漿本身的強度控制著混凝土的斷裂?？箟簭姸葘ζ胀ɑ炷恋臄嗔褯]有影響。高強度混凝土的區別在于水泥漿與粗骨料之間的界面非常牢固，裂縫通常會穿透礫石的中部，因此，粗骨料的抗壓強度對于混凝土的強度非常重要。高強度混凝土的作用。從試驗數據可以看出，混凝土的強度與粗骨料的強度成比例地增加，大約是粗骨料的強度的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，但其混凝土強度大于自身強度，但只能配制80MPa以下的混凝土。對于80MPa以上的超高強度混凝土，必須使用高強度和高質量的粗骨料。因此，對于礦山的表皮層或風化層，無論產生何種巖性，粗骨料都應檢查巖石的抗壓強度和吸水率，否則將對巖石的性能產生很大的影響[2]。

2混凝土的配合比調整

2.1 調整混凝土配合比

（1）根據項目的生產試驗和統計數據，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，請使用單?；炷僚淞?。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性。

（3）提高砂的稠度。由于16～35mm單粒級礫石是自重的，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?；炷吝^度倒塌將更易于隔離泄漏。

（5）選擇適當劑量的添加劑。在添加劑的用量中，必須平衡減水，阻滯和增稠這三個功能，以最大限度地滿足實際工程要求。當使用單粒級石材組件時，外加劑的數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度要求。

2.2 混凝土配合比試配后的調整

（1）通過檢查試驗混凝土的坍落度和可加工性，確定適當的耗水量。

（2）通過檢查預拌混凝土的可加工性和凝固時間來確定合適的劑量和含砂量。如果保水性不好，則凝結時間太長，可以適當地減少混合量，并且可以適當地提高砂率。如果混合稠度太大并且坍落度高，則可以適當地增加摻混物的量或可以適當地降低砂率。當然，調整外加劑的量不可避免地會影響減水效果，因此必須調整水灰比和用水量。

（3）根據混凝土強度檢查結果確定混凝土的水灰比，并據此計算各種膠結材料的量。強度試驗的結果較高，可以適當提高水灰比，而強度試驗的結果較低，可以適當降低水灰比。水灰比的調節范圍是指水灰比與強度之間的關系曲線，并根據試配結果確定。

（4）根據試拌過程中測得的混凝土容重和砂比，計算粗骨料和細骨料的數量[3]。

3結束語

隨著高強度鋼的不斷使用，與高強度鋼有關的高強度混凝土的數量肯定會增加。然而，目前關于粗骨料與高強度、高性能混凝土之間關系的研究仍滯后。例如，對于部署高強度混凝土是否需要高強度混凝土尚無共識。

參考文獻

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

[2] 耿文喜，張波，劉國波.卵石與碎石對混凝土性能的影響研究[J].居業，2019，134（3）：7-8.

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