行业动态

粗骨料对混凝土抗压强度的影响

    粗骨料的粒径影响

       在低强度等级混凝土中,胶凝材料用量少,浆体也少,适当增加骨料粒径,减少比表面积,可以减少浆体用量,增加混凝土的密实度提高混凝土强度。但也不是粒径越大,混凝土强度越高,在高强度等级的混凝土中,骨料的粒径越大,存在缺陷的几率越大,在混凝土拌合物中,颗粒大的骨料下沉速度也越快,造成混凝土匀质性差,强度低。高强度等级的混凝土使用粒径小的骨料可以降低骨料缺陷,也可以增加骨料与水泥浆的粘结面积,提高混凝土强度。


    粗骨料颗粒形貌的影响

       针、片状含量较高的骨料将增加空隙率,降低混凝土拌合物的和易性。针片状含量较大时,粗骨料的比表面积增大,浆体相对减少,使得浆体与骨料界面区的缺陷增多,同时,针片状骨料由于粒形特点,在浆体中容易发生水平排列,造成骨料易于折断。使用针片状含量高的骨料拌制的混凝土,在振捣过程中会造成气泡不易排出,降低混凝土的强度。因此,拌制混凝土时应尽量采用粒形好的骨料。

      骨料品种的影响

       在水胶比相同的条件下,碎石表面粗糙、多棱角,与水泥浆的粘结能力强,碎石拌制的混凝土强度高于卵石拌制的混凝土,低水胶比时表现更为突出,两种强度相差10%左右。由于卵石表面光滑,粘结力差,降低混凝土强度,但其拌制的混凝土流动性好,同坍落度的情况下较碎石拌制的混凝土用水量低,可以掩盖粘结性差的弱点,因此在低强度等级时,使用卵石拌制的混凝土强度基本与碎石没有太大的区别。


      粗骨料表面包裹石粉的影响

       干法生产的鼓励表面经常粘付附了一层粒径小于0.16mm的石粉颗粒,在拌制混凝土时,即使延长搅拌时间也无法使骨料表面石粉完全脱离,粘附在骨料表面的石粉阻碍了水泥浆与骨料的粘结,造成混凝土强度下降。实践发现,表面包裹石粉骨料配制出混凝土早期和后期强度均低于用清洗后骨料配制的混凝土,尤其是早期强度降低约10%~20%。

      骨料强度的影响

       对于大坍落度混凝土而言,虽然骨料的强度显得不是那么重要。但但骨料强度小于基体强度时,粗骨料对混凝土抗压强度起负作用;当骨料强度大于基体强度时,粗骨料有利于混凝土抗压强度的提高。

       也不是说骨料的强度越大越好,两者存在一个强度和刚度相互匹配的关系。在基体强度一定时,粗骨料强度达到一定程度后再增加对提高混凝土强度作用不大;当骨料强度比基体强度低时,单纯通过增大基体强度来提高混凝土强度效果不明显。只有骨料与基体在强度和弹性模量方面相互协调时,才能更好地发挥骨料和基体的作用;当骨料与基体两相强度差异较大时,高强相的强度不能充分利用。


      粗骨料级配对混凝土性能的影响

       一般而言,拌制混凝土最选用连续级配的骨料,但如果缺乏连续级配的骨料,可以将两种或两种以上的单粒级配骨料按一定比例配成连续级配,在条件允许下也可以使用单粒级配骨料。

       当配制混凝土使用的碎石级配较好时,由于骨料空隙率较低,骨料间相互接触的机会有所增加。这样,在水胶比相同的条件下混凝土强度将有所提高。级配良好的骨料配制的混凝土与级配不良的骨料配制的混凝土相比,其标准养护28d立方体抗压强度及弹性模量两项指标均较高,但其流动性较级配偏粗的级配配制的混凝土的稍差。在高强度混凝土中,使用单粒级和连续粒级骨料对混凝土早期强度的影响并不明显,但龄期7天后,两者的混凝土强度差异将愈加明显。当粗骨料的级配较差时,即很少有或根本没有中间骨料颗粒时,混凝土中出现砂浆过多且不易密实的现象,混凝土流动性差、离析严重,使得混凝土内部均匀性变差,硬化后混凝土强度差异较大;当在混凝土内部形成蜂窝空洞等缺陷,会严重降低混凝土的抗压强度。两级配粗骨料配制的高强度等级混凝土强度最高,三级配粗骨料配制的普通强度等级混凝土的强度最高,粗骨料的堆积空隙率对高强度等级混凝土性能影响较大,而粗骨料的比表面积对普通强度等级混凝土性能影响较大。

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