粗骨料對混凝土抗壓強度的影響,內容很詳實!

粗骨料的粒徑影響

在低強度等級混凝土中,膠凝材料用量少,漿體也少,適當增加骨料粒徑,減少比表面積,可以減少漿體用量,增加混凝土的密實度提高混凝土強度。但也不是粒徑越大,混凝土強度越高,在高強度等級的混凝土中,骨料的粒徑越大,存在缺陷的幾率越大,在混凝土拌合物中,顆粒大的骨料下沉速度也越快,造成混凝土勻質性差,強度低。高強度等級的混凝土使用粒徑小的骨料可以降低骨料缺陷,也可以增加骨料與水泥漿的粘結面積,提高混凝土強度。

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粗骨料顆粒形貌的影響

針、片狀含量較高的骨料將增加空隙率,降低混凝土拌合物的和易性。針片狀含量較大時,粗骨料的比表面積增大,漿體相對減少,使得漿體與骨料界面區的缺陷增多,同時,針片狀骨料由於粒形特點,在漿體中容易發生水平排列,造成骨料易於折斷。使用針片狀含量高的骨料拌制的混凝土,在振搗過程中會造成氣泡不易排出,降低混凝土的強度。因此,拌制混凝土時應儘量採用粒形好的骨料。

骨料品種的影響

在水膠比相同的條件下,碎石表面粗糙、多稜角,與水泥漿的粘結能力強,碎石拌制的混凝土強度高於卵石拌制的混凝土,低水膠比時表現更為突出,兩種強度相差10%左右。由於卵石表面光滑,粘結力差,降低混凝土強度,但其拌制的混凝土流動性好,同坍落度的情況下較碎石拌制的混凝土用水量低,可以掩蓋粘結性差的弱點,因此在低強度等級時,使用卵石拌制的混凝土強度基本與碎石沒有太大的區別。

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粗骨料表面包裹石粉的影響

幹法生產的鼓勵表面經常粘付附了一層粒徑小於0.16mm的石粉顆粒,在拌制混凝土時,即使延長攪拌時間也無法使骨料表面石粉完全脫離,粘附在骨料表面的石粉阻礙了水泥漿與骨料的粘結,造成混凝土強度下降。實踐發現,表面包裹石粉骨料配製出混凝土早期和後期強度均低於用清洗後骨料配製的混凝土,尤其是早期強度降低約10%~20%。

骨料強度的影響

對於大坍落度混凝土而言,雖然骨料的強度顯得不是那麼重要。但但骨料強度小於基體強度時,粗骨料對混凝土抗壓強度起負作用;當骨料強度大於基體強度時,粗骨料有利於混凝土抗壓強度的提高。

也不是說骨料的強度越大越好,兩者存在一個強度和剛度相互匹配的關係。在基體強度一定時,粗骨料強度達到一定程度後再增加對提高混凝土強度作用不大;當骨料強度比基體強度低時,單純通過增大基體強度來提高混凝土強度效果不明顯。只有骨料與基體在強度和彈性模量方面相互協調時,才能更好地發揮骨料和基體的作用;當骨料與基體兩相強度差異較大時,高強相的強度不能充分利用。

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粗骨料級配對混凝土性能的影響

一般而言,拌制混凝土最選用連續級配的骨料,但如果缺乏連續級配的骨料,可以將兩種或兩種以上的單粒級配骨料按一定比例配成連續級配,在條件允許下也可以使用單粒級配骨料。

當配製混凝土使用的碎石級配較好時,由於骨料空隙率較低,骨料間相互接觸的機會有所增加。這樣,在水膠比相同的條件下混凝土強度將有所提高。級配良好的骨料配製的混凝土與級配不良的骨料配製的混凝土相比,其標準養護28d立方體抗壓強度及彈性模量兩項指標均較高,但其流動性較級配偏粗的級配配製的混凝土的稍差。在高強度混凝土中,使用單粒級和連續粒級骨料對混凝土早期強度的影響並不明顯,但齡期7天后,兩者的混凝土強度差異將愈加明顯。當粗骨料的級配較差時,即很少有或根本沒有中間骨料顆粒時,混凝土中出現砂漿過多且不易密實的現象,混凝土流動性差、離析嚴重,使得混凝土內部均勻性變差,硬化後混凝土強度差異較大;當在混凝土內部形成蜂窩空洞等缺陷,會嚴重降低混凝土的抗壓強度。兩級配粗骨料配製的高強度等級混凝土強度最高,三級配粗骨料配製的普通強度等級混凝土的強度最高,粗骨料的堆積空隙率對高強度等級混凝土性能影響較大,而粗骨料的比表面積對普通強度等級混凝土性能影響較大。


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