骨料对混凝土性能的影响

1、骨料对混凝土性能的影响参考文献： 【1】吴中伟 廉慧珍 高性能混凝土 北京:中国铁道出版社。1999【2】戴朝阳 陆洪建 陈兵 集料与混凝土力学性能关系研究 江西建材2000，(1)：1316【3】冯乃谦 刑锋 高性能混凝土技术.北京：原子能出版社。2000.【4】 罗敏 浅谈骨料中的有害成分及其对混凝土的影响 甘肃科技 2011 混凝土骨料是混凝土的重要组成成分。研究人员通常把研究重点放在水泥、水灰比、减水剂、活性矿物掺合料等方面，而忽视了占混凝土体积四分之三左右的骨料。随着高性能混凝土的发展，骨料的重要作用才真正被研究人员所认识和重点研究。但是以往的研究缺乏系统性，而且多数研究只偏重于混凝

2、土强度，而忽视了骨料对于混凝土工作性能及耐久性能方面的影响。实际上骨料的几何特性、物理性能、化学成分等对水泥混凝土早期的工作性能、硬化后的力学性能及耐久性能都存在不可忽视的影响。 混凝土的现状与问题细骨料：粒径在0.15-5mm，如天然砂与石屑粗骨料：粒径大于5mm，如卵石，碎石等骨料骨料级配骨料级配碱骨料反应碱骨料反应混凝土性能混凝土性能粒径、粒型粒径、粒型有害物质有害物质骨料对混凝土性能的影响 粗骨料的公称粒径的上限为该粒径的最大粒径最大粒径。粗骨料最大粒径的尺寸直接影响着混凝土的工作性能和强度。粒径、粒形对混凝土性能的影响骨料最大粒径骨料最大粒径混凝土强混凝土强度度 原理原理在5-15m

3、m间粒径增大强度提高粒径增大，比表面积减小，包裹骨料所需水泥减少，在一定和易性和水泥用量条件下，需水量减少，混凝土强度提高；且粗骨料能阻碍裂缝的发展，提高断裂韧度大于15mm粒径增大强度降低粒径增大，界面粘结强度下降，且粒径过大对水泥浆约束变大，易引起水泥浆中的附加内应力粒形粒形：针片状颗粒含量过高会降低混凝土强度。 骨料表面越粗糙，混凝土强度越大骨料级配对混凝土性能的影响骨料级配对混凝土的和易性、强度、抗渗、耐久性等都有显著影响骨料级配对混凝土的和易性、强度、抗渗、耐久性等都有显著影响级配良好级配良好1、较大的堆积密度，较小的空隙率、较大的堆积密度，较小的空隙率以减少水泥以减少水泥 用量并保

4、证密实度用量并保证密实度2、总表面积减小、总表面积减小减少湿润骨料表面的需水量减少湿润骨料表面的需水量3、有少量的细颗粒、有少量的细颗粒以满足和易性的要求以满足和易性的要求级配不好没有或很少中间颗粒混凝土含有过多且不易密实的砂浆，使内部均匀性差，强度变异性大，还会造成拌合物流动性差，离析严重，内部易生成蜂窝孔洞武历斌等用大小尺寸不同武历斌等用大小尺寸不同的粗骨料混合试验得出，的粗骨料混合试验得出，当粗石子占总石子的当粗石子占总石子的70%时，堆积密度最大，空隙时，堆积密度最大，空隙率最低，混凝土强度也最率最低，混凝土强度也最高，耐久性也好。高，耐久性也好。骨料品质的评价指标骨料品质的评价指标：

5、细度模数Mz（重要指标） 质量指标K（综合指标）质量系数：式中K骨料的质量系数 Mz骨料的细度模数 P骨料的空隙体积百分率 K K值越大，骨料质量高，级配好值越大，骨料质量高，级配好 )50(PMKZ骨料中有害物质对混凝土性能的影响普通混凝土受力破坏一般出现在骨料和水泥石的分界面上，这是常见的粘结面破坏的形式如果骨料里面含有杂质，必然降低骨料与水泥石之间的粘结力，造成粘结面的粘结力不够而提早破坏。有害物质有害物质 作用机理作用机理 影响影响含泥量过多自身是软弱颗粒影响混凝土强度和耐久性，且影响骨料与水泥界面粘结强度降低，对收缩，抗渗、抗冻均有较大影响云母吸水率高，强度及抗磨性差，吸附在骨料表面

6、妨碍粘结，增大用水量加大混凝土收缩，降低抗冻、抗渗性能有机质妨碍水泥的水化降低混凝土强度硫化物和硫酸盐含量过高对混凝土产生硫酸盐腐蚀，与水泥中的氢氧化钙反应生成的结晶体积膨胀使水泥石产生开裂而破坏石粉在骨料与水泥砂浆之间形成薄弱结合层使混凝土强度降低碱骨料反应对混凝土的影响 碱碱- -骨料反应骨料反应就是水泥中的碱与骨料中的活性二氧化硅碱与骨料中的活性二氧化硅发生化学反应，生成新的硅酸盐凝胶而产生膨胀的一种破坏作用。 骨料具有碱活性是发生碱骨料反应的必要条件。因此在对骨料的选型以前，首先要确定骨料是否具有碱活性，这可以通过各种试验来确定。 分类分类能否使用能否使用处理办法处理办法碱活性不能使用

7、此类骨料潜在碱活性有条件的使用1、限制碱含量2、使用粉煤灰等外掺剂3、混凝土表面涂刷高分子涂料堵塞水及碱的外部通道无碱活性可以相对自由的使用 解决方案：选用骨料在考虑结构强度的同时，注重其耐久性，按照这样的目标，对骨料的选择时就必须考虑文中还提到的几个问题：（1）不能含软弱颗粒的骨料或风化骨料不能含软弱颗粒的骨料或风化骨料。（2）空隙率尽可能低空隙率尽可能低,这样达到相同流动性时，水泥的用量低，混凝土的自收缩变形低，水化热低，体积稳定性好，对强度耐久性均好。所以混凝土用骨料，既要求级配合格，（空隙率要小），也要粗细、大小适中，所以要综合评价骨料好坏，采用骨料质量系数。 (3)骨料的表观密度和堆

8、积密度要大。吸水率要低，表面要粗骨料的表观密度和堆积密度要大。吸水率要低，表面要粗糙，粒形好。糙，粒形好。表观密度大于2.65，堆积密度1450kg/m3。这样可以降低骨料骨料空隙率，降低水泥浆用量，有利于流动性，耐久性和强度。吸水率小于1.0%，这说明岩石比较致密，稳定性好。粒形方正，针片状低，表面粗糙的石灰石碎石，或硬质砂岩碎石。粒径一般20mm。 (4)骨料中应不含泥块骨料中应不含泥块，含泥量小于1.0%应不含有机物、硫化物、硫酸盐和石粉等杂质。更重要的一点是无碱活性骨料更重要的一点是无碱活性骨料。骨料强度对混凝土性能的影响 混凝土对粗骨料强度的要求，一般认为粗骨料抗压强度应选择为混凝土

9、设计强度的2倍左右，至少应在1.5倍以上。这对普通混凝土是容易到达的。但对于高强混凝土而言，骨料的差别对混凝土的强度影响很大。骨料能起到骨架和抵抗变形的作用，如果仅仅增加水泥用量、减小水灰比，而粗骨料的强度不提高，则对混凝土强度的提高将不大会有效果。也有人提出，对于强度小于40MPa的普通混凝土，骨料的性能不会影响混凝土的强度，认为骨料与水泥石的界面才是影响混凝土强度的主要因素。吴中伟认为，对于强度等级在C50-C80左右的混凝土来说，骨料本身的强度并不是最重要的。戴朝阳的试验研究则认为无论高强混凝土还是普通混凝土，骨料种类不同，力学性能就相差很大，但其对普通混凝土的影响要明显小一些。而普通混凝土中，玄武岩和卵石配制的混凝土具有相同的抗压强度，石灰岩混凝土的强度较高，关于不同种类粗骨料对普通混凝土和高强混凝土抗压、抗折、折压比等的影响的试验研究，得出的结论是粗骨料种类对普