文档介绍：粗骨料性能对混凝土强度的影响
卢亮亮
(山东淄建集团有限公司,山东淄博 255000)
职称论文代发表
摘要: 粗骨料各方面的性能对混凝土都有较大的影响,其中以最大粒径和颗粒级配对混凝土性能的影响最为显著,高性能混凝土对粗骨料的各方面性能要求更高。本文分析了粗骨料的最大粒径、颗粒级配对混凝土强度的影响,并从理论上分析了其表面特征及物理性能对混凝土性能的影响。
关键词:粗骨料;级配;强度
-5mm之间的岩石颗粒称为细骨料,粒径在5 mm以上的岩石颗粒称为粗骨料,即石子。粗骨料是混凝土的主要组成材料,其特征和性能直接影响和决定着混凝土的性能。本文就粗骨料的各方面的性能对混凝土强度的影响做如下分析。
1、最大粒径
骨料的公称粒径的上限为该粒级的最大粒径。骨料的最大粒径大,比表面积小,空隙率也比较小。这就可以节省水泥与用水量,提高混凝土的密实度,抗渗性,强度。所以一般尽量选用较大的骨料最大粒径。
最大粒径的尺寸选择受结构物的尺寸及钢筋的密度限制,在选择最大粒径时,应该视具体工程特点而定。粒径越大,颗粒内部缺陷存在的机率越大;粒径越大,颗粒在混凝土拌合中下沉速度越快,造成混凝土内部颗粒分布不均匀,进而使硬化后的混凝土整体强度降低。在普通混凝土中,粗骨料的最大粒径对强度影响不大。对此,我们做了实验,其实验结果如表 1。
表1 C30混凝土试验结果
序号
W/C
水泥
用量
(kg/m3)
外加剂
(%)
砂率
(%)
粗骨料(mm)
抗压强度(Mpa)
5-10
10-25
25-40
7d
28d
1
350
37
135
305
760
2
350
37
380
820
-
但是在配制高强混凝土时,碎石的最大粒径对混凝土强度却较为为显著,我国现行规范规定为不超过 ,通常取 20~25 mm 。对此, 我们也做了相应的实验,实验结果如表2。
表2 C60级混凝土试验结果
序号
W/C
水泥
用量
(kg/m3)
外加剂
(%)
砂率
(%)
粗骨料(mm)
抗压强度(Mpa)
5-10
10-25
25-40
7d
28d
1
530
37
115
270
760
2
530
37
335
820
-
从表2中可见,碎石的最大粒径对高强混凝土的强度有较大影响。因此,对于高性能混凝土,所用石子的最大粒径要有限制。混凝土强度为60~100MPa时,石子最大粒径可以选为不大于20mm。在配制高强混凝土时要限制粗集料的最大粒径,其主要原因如下:
①在集料与水泥石界面,不可避免地存在着界面过渡区,这是混凝土中的最薄弱环节。集料尺寸越大,界面过渡区也越大。在混凝土受力过程中,较大缺陷边缘将产生较大的应力集中,使得混凝土承受荷载的能力下降,因而混凝土强度降低。
②由于水泥石与集料弹性变形性能的不一致性,在混凝土受力过程中将产生混凝土内部应力分布的不均匀性。集料粒径越大,混凝土各部分所承受的应力差别也越大。
由于上述