混凝土集料.pptx

混混 凝凝 土土 集集 料料技术质量部技术质量部中中 建建 商商 品品 混混 凝凝 土土 有有 限限 公公 司司一一 集料概述集料概述 集集料料分分为为粗粗集集料料（粒粒径径4.75mm，即即石石子子）和和细细集集料料（粒粒径径 V V0 0 V V。1.1.1.1.体体体体积积积积 集集集集料料料料占占占占有有有有的的的的空空空空间间间间尺尺尺尺寸寸寸寸。集集集集料料料料所所所所处处处处状状状状态态态态不不不不同同同同，表表表表现出的体积不同。现出的体积不同。现出的体积不同。现出的体积不同。密度密度是指集料在绝对密实状态下单位体积的是指集料在绝对密实状态下单位体积的质量，按下式计算：质量，按下式计算：=m/V=m/V 式中：式中：密度密度,g/cm,g/cm3 3 或或 kg/mkg/m3 3 m m集料的质量，集料的质量，g g 或或 kgkg V V集料的绝对密实体积，集料的绝对密实体积，cmcm3 3 或或 m m3 3 集集料料密密度度大大小小取取决决于于其其组组成成及及微微观观结结构构，因因此此相相同同组组成成及及微微观观结结构构的的集集料料其其密密度度为为一一定值。定值。2.2.密度、表观密度与堆积密度密度、表观密度与堆积密度表观密度表观密度（俗称（俗称“容重容重”）是指集料在自然状态下单位体）是指集料在自然状态下单位体积的质量。按下式计算：积的质量。按下式计算：式中：式中：t t表观密度，表观密度，；m m集料的质量，集料的质量，g g 或或 kgkg；V V0 0集料的表观体积，集料的表观体积，cmcm3 3 或或 m m3 3 ；表表观观体体积积可可采采用用直直接接度度量量外外形形尺尺寸寸和和排排水水法法测测定定。为为防防止水渗入集料内部孔隙影响结构，可在集料表面涂蜡。止水渗入集料内部孔隙影响结构，可在集料表面涂蜡。集集料料表表观观密密度度还还与与集集料料的的含含水水状状态态有有关关，一一般般测测定定表表观观密密度度时时以以干干燥燥状状态态为为准准。对对含含水水状状态态的的表表观观密密度度须须注注明明含含水情况。水情况。堆积密度堆积密度是指粉状或粒状集料，在堆积状态下单位体积是指粉状或粒状集料，在堆积状态下单位体积的质量。按下式计算：的质量。按下式计算：式中式中 0 0，集料的堆积密度集料的堆积密度,g/cm,g/cm3 3 或或 kg/mkg/m3 3 m m 集料的质量，集料的质量，g g 或或 kgkg V V0 0，集料的堆积体积，集料的堆积体积，cmcm3 3 或或 m m3 3 散粒集料堆积状态下的外观体积，既包含所有颗粒内散粒集料堆积状态下的外观体积，既包含所有颗粒内的孔隙，而且还包括颗粒间的空隙。其值大小不但取决的孔隙，而且还包括颗粒间的空隙。其值大小不但取决于集料颗粒的于集料颗粒的表观密度表观密度，而且还与，而且还与堆积的疏密程度堆积的疏密程度有关。有关。散粒集料的堆积体积通常用散粒集料的堆积体积通常用容器法容器法测定。测定。孔隙率孔隙率 集料内部孔隙的体积占集料总体积的百分率，集料内部孔隙的体积占集料总体积的百分率，它以它以 P P 表示。孔隙率表示。孔隙率P P的计算公式为：的计算公式为：式中式中P P 集料孔隙率，；集料孔隙率，；V V0 0 集料在自然状态下的体积，集料在自然状态下的体积，cmcm3 3或或m m3 3；V V 集料的绝对密实体积，集料的绝对密实体积，cmcm3 3或或m m3 3；0 0 集料表观密度，集料表观密度，/cm/cm；集料密度，集料密度，/cm/cm。3.3.孔隙与空隙孔隙与空隙集料中的孔隙集料中的孔隙空空隙隙率率 散散粒粒集集料料颗颗粒粒间间的的空空隙隙体体积积(V(Vs s)占占堆堆积积体体积积的的百百分分率。率。Vs=VVs=V0 0 V V0 0 空隙率空隙率 P P 可按下式计算：可按下式计算：式中式中0 0 集料的表观密度集料的表观密度;0 0 集料的堆积密度；集料的堆积密度；V V0 0 集料在自然状态下的体积；集料在自然状态下的体积；V V0 0 集料的堆积体积；集料的堆积体积；V Vs s 集料颗粒间的空隙体积，集料颗粒间的空隙体积，V Vs s=V=V0 0 V V0 0 空空隙隙率率表表示示散散粒粒集集料料颗颗粒粒间间的的空空隙隙，反反映映散散粒粒集集料料的的颗颗粒粒相相互互填填充充的的致致密密程程度度。空空隙隙率率可可作作为为控控制制混混凝凝土土集集料料级级配配与与计计算算含含砂砂率率的的依依据。据。与与集集料料空空隙隙率率对对应应的的是是填填充充率率，即即散散粒粒集集料料的的自自然然状状态态体体积积占占堆堆积积体体积积的的百百分分率率，用用 DD表示，填充率可用下式公式计算：表示，填充率可用下式公式计算：三、集料与水有关的性质三、集料与水有关的性质集料集料的的含水状态含水状态集料集料的的吸湿性与吸水性吸湿性与吸水性集料集料的的耐水性耐水性集料的抗冻性集料的抗冻性1.1.1.1.集料的含水状态集料的含水状态集料的含水状态集料的含水状态a)a)全干状态：在全干状态：在全干状态：在全干状态：在105105中烘干至恒重，孔隙中的水被烘干；中烘干至恒重，孔隙中的水被烘干；中烘干至恒重，孔隙中的水被烘干；中烘干至恒重，孔隙中的水被烘干；b)b)气干状态：除掉表面水分，但部分内部孔隙中仍然充满水；气干状态：除掉表面水分，但部分内部孔隙中仍然充满水；气干状态：除掉表面水分，但部分内部孔隙中仍然充满水；气干状态：除掉表面水分，但部分内部孔隙中仍然充满水；c)c)饱和面干：所有孔隙充满水，但在表面无水分；饱和面干：所有孔隙充满水，但在表面无水分；饱和面干：所有孔隙充满水，但在表面无水分；饱和面干：所有孔隙充满水，但在表面无水分；d)d)湿润状态：所有孔隙充满水，而且表面有水膜。湿润状态：所有孔隙充满水，而且表面有水膜。湿润状态：所有孔隙充满水，而且表面有水膜。湿润状态：所有孔隙充满水，而且表面有水膜。a)b)c)d)a)b)c)d)集集料料在在环环境境中中，能能自自发发地地吸吸收收空空气气中中水水分分的的性性质质称称为为吸吸湿湿性性。集集料料吸吸湿湿性性用用含含水水率率表表示示，即即集集料料中中所所含含水水分分与与干干燥燥集集料料的的质质量量之之比比。集集料料的的含含水水率率用用h h表示，其计算公式为：表示，其计算公式为：（1 1 1 1）吸湿性）吸湿性）吸湿性）吸湿性 式中式中式中式中m m m ms s s s集料吸湿状态下的质量（或集料吸湿状态下的质量（或集料吸湿状态下的质量（或集料吸湿状态下的质量（或kgkgkgkg）m m m mg g g g集料在干燥状态下的质量（或集料在干燥状态下的质量（或集料在干燥状态下的质量（或集料在干燥状态下的质量（或kgkgkgkg）2.2.2.2.集料的吸湿性与吸水性集料的吸湿性与吸水性集料的吸湿性与吸水性集料的吸湿性与吸水性干干燥燥的的亲亲水水性性集集料料处处在在较较潮潮湿湿的的空空气气中中时时，便便会会吸吸收收空空气气中中的的水水分分；而而当当较较潮潮湿湿的的集集料料处处在在较较干干燥燥的的空空气气中中时时，便便会会向向空空气气中中放放出出水水分分。前前者者是是集集料料的的吸吸湿湿过过程程，后后者者是是集集料的料的干燥过程干燥过程。集集料料的的吸吸湿湿性性主主要要取取决决于于集集料料的的组组成成及及结结构构状状态态，一一般般说说，开口孔隙率较大的亲水性集料具有较强的吸湿性。开口孔隙率较大的亲水性集料具有较强的吸湿性。集集料料的的吸吸湿湿性性还还与与其其环环境境状状态态有有关关。在在空空气气中中，它它随随环环境境的的温温度度和和湿湿度度的的变变化化而而改改变变。最最后后集集料料的的含含水水率率将将与与环环境境湿湿度度达达到到平平衡衡状状态态，与与空空气气湿湿度度达达到到平平衡衡时时的的含含水水率率称称为为平衡含水率平衡含水率。此时的含水状态称为气干状态。此时的含水状态称为气干状态。吸吸水水性性是是指指在在水水中中集集料料吸吸收收水水分分的的能能力力。吸吸水水性性的的大大小以吸水率小以吸水率来表示，分为质量吸水率和体积吸水率。来表示，分为质量吸水率和体积吸水率。（2 2 2 2）吸水性）吸水性）吸水性）吸水性质质量量吸吸水水率率 是是指指集集料料在在吸吸水水饱饱和和时时，所所吸吸水水量量占占集集料料在在干干燥燥状状态态下下的的质质量量百百分分比比，并并以以m m 表表示示。质质量量吸吸水水率率m m 的的计算公式为：计算公式为：式中式中式中式中 m m m mb b b b集料吸水饱和状态下的质量（或集料吸水饱和状态下的质量（或集料吸水饱和状态下的质量（或集料吸水饱和状态下的质量（或kgkgkgkg）m m m mg g g g集料在干燥状态下的质量（或集料在干燥状态下的质量（或集料在干燥状态下的质量（或集料在干燥状态下的质量（或kgkgkgkg）。）。）。）。体体积积吸吸水水率率 是是指指集集料料在在吸吸水水饱饱和和时时，所所吸吸水水的的体体积积占占集集料料自自然然体体积积的的百百分分率率。体体积积吸吸水水率率通通常常用用来来表表示示孔孔隙隙率率较较大大的的集料的吸水率。体积吸水率集料的吸水率。体积吸水率W W的计算公式为：的计算公式为：式中式中m mb b集料吸水饱和状态下的质量（或集料吸水饱和状态下的质量（或kgkg）m mg g集料在干燥状态下的质量（或集料在干燥状态下的质量（或kgkg）。）。V V0 0集料在自然状态下的体积，（集料在自然状态下的体积，（cmcm3 3 或或 m m3 3）w w水的密度水的密度,（g/cmg/cm3 3 或或 kg/mkg/m3 3），），常温下取常温下取1.0 g/cm1.0 g/cm3 3四四 细集料细集料 Fine aggregate 细集料一般为天然岩石长期风化等自然条件下形成的天然砂。细集料一般为天然岩石长期风化等自然条件下形成的天然砂。根据产源的不同，天然砂可分为河砂、海砂及山砂。也有天然岩根据产源的不同，天然砂可分为河砂、海砂及山砂。也有天然岩石经人工加工得到的机制砂，其定义为由机械破碎、筛分制成的，石经人工加工得到的机制砂，其定义为由机械破碎、筛分制成的，粒径小于粒径小于4.75mm4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。而混合砂指由机制砂和天然砂混合制成的砂。而混合砂指由机制砂和天然砂混合制成的砂。细集料的技术标准为细集料的技术标准为普通混凝土用砂质量标准及检验方法普通混凝土用砂质量标准及检验方法JGJ52-92.JGJ52-92.砂砂的的粗粗细细程程度度，是是指指不不同同粒粒径径的的砂砂粒粒，混混合合在在一一起起后后的总体的粗细程度，通常有粗砂、中砂与细砂之分。的总体的粗细程度，通常有粗砂、中砂与细砂之分。1 1 级配与粗细程度级配与粗细程度 颗颗粒粒级级配配是是指指粒粒径径大大小小不不同同的的骨骨料料相相互互搭搭配配的的情情况况。良良好好的的级级配配应应当当能能使使骨骨料料的的空空隙隙率率和和总总表表面面积积均均较较小小，从从而而不不仅仅使使所所需需水水泥泥浆浆量量较较少少，而而且且还还可可以以提提高高混混凝凝土土的密实度、强度及其它性能。的密实度、强度及其它性能。颗粒级配是指粒径大小不同的骨料相互搭配的情况。良好的级配颗粒级配是指粒径大小不同的骨料相互搭配的情况。良好的级配应当能使骨料的空隙率和总表面积均较小，从而不仅使所需水泥浆量应当能使骨料的空隙率和总表面积均较小，从而不仅使所需水泥浆量较少，而且还可以提高混凝土的密实度、强度及其它性能。因此，对较少，而且还可以提高混凝土的密实度、强度及其它性能。因此，对于集料的级配，无论是商品混凝土生产企业还是施工单位，都应予以于集料的级配，无论是商品混凝土生产企业还是施工单位，都应予以重视。重视。在在拌拌制制混混凝凝土土时时，砂砂的的颗颗粒粒级级配配和和粗粗细细程程度度应应同同时时考考虑虑。当当砂砂中中含含有有较较多多的的粗粗粒粒径径砂砂，并并以以适适当当的的中中粒粒径径砂砂及及少少量量细细粒粒径径砂砂填填充充其其空空隙隙，则则可可达达到到空空隙隙及及总总表表面面积积均均较较小小，这这样样的的砂砂比比较较理理想想，不不仅仅水水泥泥浆浆用用量量较较少少，而而且且还还可可提提高高混混凝凝土土的的密密实实度度与与强度。强度。砂砂的的颗颗粒粒级级配配和和粗粗细细程程度度，常常用用筛筛分分析析的的方方法法进进行行测测定定。用用级级配配区区表表示示砂砂的的颗颗粒粒级级配配，用用细细度度模模数数表表示示砂砂的粗细。的粗细。筛筛分分析析方方法法，是是用用一一套套孔孔径径为为4.754.75、2.362.36、1.181.18、0.60.6、0.30.3、0.150.15、(mm)(mm)的的标标准准筛筛，将将500g500g的的干干砂砂试试样样由由粗粗到到细细依依次次过过筛筛，然然后后称称得得各各筛筛余余留留在在各各个个筛筛上上的的砂砂的的重重量量，并并计计算算出出各各筛筛上上的的分分计计筛筛余余百百分分率率aiai及及累累计计筛筛余余百百分分率率i i（各各个个筛筛和和比比该该筛筛粗粗的的所所有有分分计计筛筛余余百百分分率率之和）。之和）。式式中中 i i累累计计筛筛余余百百分分率率，即即该该号号筛筛与与大大于于该该号号筛的各筛分计筛余百分率之和。筛的各筛分计筛余百分率之和。细度模数计算公式：细度模数计算公式：细细度度模模数数（x x）愈愈大大，表表示示砂砂愈愈粗粗，砂砂的的细细度度模模数范围一般为数范围一般为 3.73.70.7 0.7。x x在在 3.73.73.1 3.1 为粗砂为粗砂x x在在 3.03.02.3 2.3 为中砂为中砂x x在在 2.22.21.6 1.6 为细砂为细砂x x在在 1.51.50.7 0.7 为特细砂为特细砂 普普通通混混凝凝土土用用砂砂的的细细度度模模数数一一般般在在 2.22.23.23.2 之之间较为适宜。间较为适宜。国国家家标标准准将将细细度度模模数数为为3.7 3.7 1.61.6的的普普通通混混凝凝土土用用砂砂，以以0.600.60筛筛孔孔的的累累计计筛筛余余量量分分成成三三个个级级配配区区，如如表表4-14-1所所示示及及图图4-14-1所所示示。普普通通混混凝凝土土用用砂砂的的筛筛分分曲曲线线必必须须包包容容在在三三个个级级配配曲曲线线区区域域中中的的任任一一个个区域以内。区域以内。配配制制混混凝凝土土时时宜宜优优先先选选用用区区砂砂；当当采采用用区区砂砂时时，应应提提高高砂砂率率，并并保保持持足足够够的的水水泥泥用用量量，以以满满足足混混凝凝土土的的和和易易性性；当当采采用用区区砂砂时时，宜宜适适当当降降低低砂砂率率，以保证混凝土的强度。以保证混凝土的强度。砂砂的的细细度度模模数数并并不不能能反反映映其其级级配配的的优优劣劣，细细度度模模数数相相同同的的砂砂，级级配配可可以以不不相相同同，所所以以配配制制混混凝凝土土时时必必须同时考虑砂的颗粒级配和细度模数。须同时考虑砂的颗粒级配和细度模数。为为保保证证混混凝凝土土的的质质量量，砂砂中中有有害害杂杂质质的的含含量量，应应符符合合国国家技术规范的规定。如果是海砂，还要考虑氯离子的含量。家技术规范的规定。如果是海砂，还要考虑氯离子的含量。2 2 砂中有害杂质的含量砂中有害杂质的含量砂中有害杂质的含量砂中有害杂质的含量混凝土强度等级混凝土强度等级C30C30C30C30含泥量（按质量计），含泥量（按质量计），3.03.05.05.0含泥块量（按质量计），含泥块量（按质量计），1.01.02.02.0硫化物及硫酸盐含量（折算成硫化物及硫酸盐含量（折算成SOSO3 3，按质量计），），按质量计），）1.01.0云母含量（按质量计），云母含量（按质量计），2.02.0轻物质含量（按质量计），轻物质含量（按质量计），1.01.03 3 人工砂的应用人工砂的应用人工砂的应用人工砂的应用 目前，国内人工砂生产主要有3 种形式，一种是开矿产石的同时专门生产人工砂，这多属于大型企业（即年产砂石100 万吨以上），质量较好，数量有几百家；一种是在河道里用卵石生产机制砂，或配以少量天然砂生产混合砂，这多属于中型企业（即年产砂石50 万吨左右），质量有好有差，差别较大，数量也在几百家左右；再一种是利用各种尾矿生产的，其中主要是各地生产石灰石碎石后的石屑或石粉，经过简单再加工和筛分，或直接利用，这多属于小型企业（即年产砂石30 万吨以下，甚至几万吨），质量有好有差，差别很大，数量达近万家。由于砂石生产的连带性和考虑到人工砂的生产成本，人工砂的产量一般在砂石总产量的20%40%之间浮动，也有部分达50%80%，个别达100%的情。目前建筑业在人工砂的使用上又分以下几种情况：国标允许使用人工砂了，但大多数的人还是容易接受由鹅卵石破碎的机制砂或与天然砂混用的人工砂（即混合），这是因为这样的人工砂外观与天然砂无明显差别，多数人还认为就是天然砂，使用上按天然砂控制，推广较容易，但由于在配制混凝土时还按天然砂的方法设计，没有抓住人工砂的特点，多数混凝土搅拌站也未能感到人工砂的优点。针对这种人工砂混凝土和易性差的问题，有些企业掺入一些天然细砂混用，如果掺入的比例合适，混后的砂级配合理，配制出的混凝土比天然砂要强一些，但实际上在低强度等级混凝土和砂浆的配制上，仍不如用不洗的人工砂，即成本低，又效果好。在这方面，各地都有一些成熟的经验和应用，只是尚不普遍。这里，洗走石粉还有一个标准不协调的原因。因为，建筑业执行的是行业标准JGJ52-92 普通混凝土用砂质量标准及检验方法，该标准目前尚在修订中，还没有人工砂的类别，含泥量（即小于75m 特细颗粒，石粉也是小于75m 的颗粒）只能按5%以下控制，为了达到这个要求，企业不得已而为之。而有些自己有混凝土搅拌站的人工砂生产企业，积极探索人工砂的使用，就取得了很好的效果。例如，北京恒坤混凝土有限公司和北京恒坤拓峰采石有限公司采用干法生产石灰石机制人工砂在一年多的时间里累计生产商品混凝土70 多万方，多数使用纯人工砂，石粉含量应用范围达8%15%，应用于各种工程，取得了很好的效益。人工砂对混凝土性能的影响人工砂对混凝土性能的影响五五 粗集料粗集料 Coarse aggregate（1 1）石子最大粒径（）石子最大粒径（DmaxDmax）石石子子各各粒粒级级的的公公称称上上限限粒粒径径称称为为这这种种石石子子的的最最大大粒粒径径。石石子子的的最最大大粒粒径径增增大大，则则相相同同质质量量石石子子的的总总表表面面积积减减小小，混混凝凝土土中中包包裹裹石石子子所所需需水水泥泥浆浆体体积积减减少少，即即混混凝凝土土用用水水量量和和水水泥泥用用量量都都可可减减少少。在在一一定定的的范范围围内内，石石子子最最大大粒粒径径增增大大，可可因因用用水水量量的的减减少少提提高高混混凝凝土的强度。土的强度。1 1 1 1 最大粒径、颗粒级配最大粒径、颗粒级配最大粒径、颗粒级配最大粒径、颗粒级配 然然而而石石子子最最大大粒粒径径（D Dmaxmax）过过大大时时，则则由由于于骨骨料料与与水水泥泥砂砂浆浆粘粘结结面面积积下下降降等等原原因因造造成成混混凝凝土土的的强强度度下下降降。同同时时，最最大大粒粒径径的的选选用用，要要受受结结构构上上诸诸因因素素和和施施工工条条件件等等方方面面的的限限制制。根根据据我我国国钢钢筋筋混混凝凝土土施施工工规规范范规规定定：混混凝凝土土用用粗粗骨骨料料的的最最大大粒粒径径不不得得大大于于结结构构物物最最小小断断面面的的短短边边长长度度的的 1/4 1/4；不不得得大大于于钢钢筋筋最最小小净净距距的的 3/4 3/4。另另外外还还受受搅搅拌拌机机以以及及输输送送管管道道等等条件的限制。条件的限制。粗粗骨骨料料的的级级配配原原理理和和要要求求与与细细骨骨料料基基本本相相同同。级级配配试试验验采采用用筛筛分分法法测测定定，即即用用2.52.5、5.005.00、10.010.0、16.016.0、20.020.0、25.025.0、31.531.5、40.040.0、50.050.0、63.063.0、80.080.0、100100（）等十二种孔径的圆孔筛进行筛分。（）等十二种孔径的圆孔筛进行筛分。石石子子的的颗颗粒粒级级配配可可分分为为连连续续级级配配和和间间断断级级配配。连连续续级级配配是是石石子子粒粒级级呈呈连连续续性性，即即颗颗粒粒由由小小到到大大，每每级级石石子子占占一一定定比比例例。用用连连续续级级配配的的骨骨料料配配制制的的混混凝凝土土混混合合料料，和和易易性性较较好好，不不易易发发生生离离析析现现象象。连连续续级级配配是是工程上最常用的级配。工程上最常用的级配。（2 2 2 2）颗粒级配）颗粒级配）颗粒级配）颗粒级配 国国外外，粗粗骨骨料料的的级级配配也也是是采采用用筛筛分分法法确确定定，国国家家标标准准 规规 定定 采采 用用 方方 孔孔 筛筛，筛筛 孔孔 尺尺 寸寸 分分 别别 为为2.36mm4.75mm9.5mm16mm19mm26.5mm31.5mm2.36mm4.75mm9.5mm16mm19mm26.5mm31.5mm等等 1212个等级。个等级。间间断断级级配配也也称称单单粒粒级级级级配配。间间断断级级配配是是人人为为地地剔剔除除骨骨料料中中某某些些粒粒级级颗颗粒粒，从从而而使使骨骨料料级级配配不不连连续续，大大骨骨料料空空隙隙由由小小几几倍倍的的小小粒粒径径颗颗粒粒填填充充，以以降降低低石石子子的的空空隙隙率率。由由间间断断级级配配制制成成的的混混凝凝土土，可可以以节节约约水水泥泥。由由于于其其颗颗粒粒粒粒径径相相差差较较大大，混混凝凝土土混混合合物物容容易易产产生生离离析现象，导致施工困难。析现象，导致施工困难。石石子子颗颗粒粒级级配配范范围围应应符符合合规规范范要要求求。碎碎石石、卵卵石石的颗粒级配规格见表的颗粒级配规格见表4.6(4.6(土木工程集料土木工程集料 P32)P32)。表表4.6 卵石或碎石的颗粒级配范围卵石或碎石的颗粒级配范围级级配配情情况况公称公称粒级粒级（）（）累计筛余（累计筛余（%）筛孔尺寸（圆孔筛）（）筛孔尺寸（圆孔筛）（）2.364.759.5016.019.026.5031.537.553.063.075.090连连续续粒粒级级5109510080100015051695100851003060010052095100901004080010052595100901003070050531.59510090100709015450505409510070903065050单单粒粒级级1020951008510001501631.59510085100010020409510080100010031.5639510075100457501004080951007010030600100（1 1）强度）强度 粗粗骨骨料料的的强强度度采采用用岩岩石石立立方方体体强强度度或或粒粒状状石石子子的的压压碎指标来表示。碎指标来表示。岩岩石石立立方方强强度度试试验验，是是用用母母岩岩制制成成 555555 立立方方体体，或或直直径径与与高高度度均均为为5 5的的圆圆柱柱体体试试样样，浸浸泡泡水水中中，待待吸吸水水饱饱和和后后进进行行抗抗压压试试验验。石石子子抗抗压压强强度度与与设计要求的混凝土强度等级之比，不应低于设计要求的混凝土强度等级之比，不应低于1.51.5。2 2 2 2、强度及坚固性、强度及坚固性、强度及坚固性、强度及坚固性 压压碎碎指指标标是是将将一一定定重重量量气气干干状状态态下下10102020的的石石子子装装入入一一定定规规格格的的金金属属圆圆桶桶内内，在在试试验验机机上上施施加加荷荷载载到到 200200，卸卸荷荷后后称称取取试试样样质质量量（0 0），再再用用孔孔径径为为2.362.36的的筛筛子子筛筛除除被被压压碎碎的的细细粒粒，称称取取试试样样的的筛筛余余量量（m m1 1），用下式计算压碎指标：），用下式计算压碎指标：式中式中 a a 压碎指标值，压碎指标值，%；0 0 试样质量，试样质量，g g；m m1 1 压碎试验后试样的筛余量，压碎试验后试样的筛余量，g g。压压碎碎指指标标值值越越小小，骨骨料料的的强强度度越越高高。骨骨料料的的压压碎碎指指标标应满足相关规定。应满足相关规定。（2 2）骨料的坚固性）骨料的坚固性 骨骨料料的的坚坚固固性性是是指指在在气气候候、外外力力和和其其他他物物理理力力学学因因素素作作用用（如如冻冻融融循循环环作作用用）下下骨骨料料抗抗碎碎裂裂的的能能力力。坚坚固固性性试试验验是是用用硫硫酸酸钠钠溶溶液液法法检检验验，试试样样经经五五次次干干湿湿循环后，其质量损失应不超过规范的规定。循环后，其质量损失应不超过规范的规定。粗粗骨骨料料中中的的有有害害杂杂质质主主要要有有：粘粘土土、淤淤泥泥及及细细屑屑；硫硫酸酸盐盐及及硫硫化化物物；有有机机物物质质；蛋蛋白白石石及及其其他他含含有有活活性性氧氧化化硅硅的的岩岩石石颗颗粒粒等等。它它们们的的危危害害作作用用与与在在细细骨骨料料中中相相同同。各各种种有有害害杂杂质质的的含含量量都都不不应应超出规范的规定。（土木工程集料超出规范的规定。（土木工程集料 p29-30 p29-30 表表4.14.1、4.24.2）3 3 3 3、有害杂质、有害杂质、有害杂质、有害杂质 粗粗骨骨料料中中的的针针状状（颗颗粒粒长长轴轴长长度度大大于于平平均均粒粒径径的的2.42.4倍倍）和和片片状状（厚厚度度小小于于平平均均粒粒径径的的0.40.4倍倍）颗颗粒粒，不不仅仅影影响响混混凝凝土土的的和和易易性性，而而且且会会使使混混凝凝土土的的强强度度降降低。骨料中针状颗粒含量，应符合规范中的规定。低。骨料中针状颗粒含量，应符合规范中的规定。4 4 4 4、形状及表面特征、形状及表面特征、形状及表面特征、形状及表面特征 骨骨料料中中不不应应含含有有活活性性氧氧化化硅硅，活活性性的的氧氧化化硅硅会会与与水水泥泥中中的的碱碱分分（2 2及及2 2）起起作作用用，产产生生碱碱骨骨料反应，使混凝土发生膨胀开裂。料反应，使混凝土发生膨胀开裂。5 5 5 5、碱活性、碱活性、碱活性、碱活性六六 集料的热学性质集料的热学性质集料的热性质主要包括热膨胀系数、热导率、比热容等。其中热集料的热性质主要包括热膨胀系数、热导率、比热容等。其中热集料的热性质主要包括热膨胀系数、热导率、比热容等。其中热集料的热性质主要包括热膨胀系数、热导率、比热容等。其中热膨胀系数是较重要的指标，对混凝土性能有较大的影响，一方面影响膨胀系数是较重要的指标，对混凝土性能有较大的影响，一方面影响膨胀系数是较重要的指标，对混凝土性能有较大的影响，一方面影响膨胀系数是较重要的指标，对混凝土性能有较大的影响，一方面影响混凝土在混凝土在混凝土在混凝土在温度变化时的体积稳定性温度变化时的体积稳定性温度变化时的体积稳定性温度变化时的体积稳定性，另一方面集料与混凝土其他组分，另一方面集料与混凝土其他组分，另一方面集料与混凝土其他组分，另一方面集料与混凝土其他组分热膨胀系数若存在差异，在温度变化时有可能产生较大的热膨胀系数若存在差异，在温度变化时有可能产生较大的热膨胀系数若存在差异，在温度变化时有可能产生较大的热膨胀系数若存在差异，在温度变化时有可能产生较大的热应力而引热应力而引热应力而引热应力而引发微裂缝的形成和扩展发微裂缝的形成和扩展发微裂缝的形成和扩展发微裂缝的形成和扩展，进而影响混凝土的耐久性能。，进而影响混凝土的耐久性能。，进而影响混凝土的耐久性能。，进而影响混凝土的耐久性能。常见集料热膨胀系数常见集料热膨胀系数集料种类集料种类石英岩石英岩砂岩砂岩玄武岩玄武岩花岗岩花岗岩石灰岩石灰岩(10-5/)1.021.340.611.170.610.750.550.850.360.60七七 集料的化学性质集料的化学性质集料的化学性质主要是指集料本身的化学组成及其与混凝土其他集料的化学性质主要是指集料本身的化学组成及其与混凝土其他集料的化学性质主要是指集料本身的化学组成及其与混凝土其他集料的化学性质主要是指集料本身的化学组成及其与混凝土其他组分、侵蚀性介质的化学反应活性。组分、侵蚀性介质的化学反应活性。组分、侵蚀性介质的化学反应活性。组分、侵蚀性介质的化学反应活性。有的集料当中含有活性的含硅矿物，如蛋白石、玉髓和鳞石英等，有的集料当中含有活性的含硅矿物，如蛋白石、玉髓和鳞石英等，有的集料当中含有活性的含硅矿物，如蛋白石、玉髓和鳞石英等，有的集料当中含有活性的含硅矿物，如蛋白石、玉髓和鳞石英等，这些物质在特定条件下有可能与碱发生这些物质在特定条件下有可能与碱发生这些物质在特定条件下有可能与碱发生这些物质在特定条件下有可能与碱发生碱硅酸盐反应碱硅酸盐反应碱硅酸盐反应碱硅酸盐反应，生成碱的硅酸，生成碱的硅酸，生成碱的硅酸，生成碱的硅酸盐凝胶吸水而产生膨胀，使混凝土发生破坏。而碱与集料当中的碳酸盐凝胶吸水而产生膨胀，使混凝土发生破坏。而碱与集料当中的碳酸盐凝胶吸水而产生膨胀，使混凝土发生破坏。而碱与集料当中的碳酸盐凝胶吸水而产生膨胀，使混凝土发生破坏。而碱与集料当中的碳酸盐在一定条件下也有可能发生盐在一定条件下也有可能发生盐在一定条件下也有可能发生盐在一定条件下也有可能发生碱碳酸盐反应碱碳酸盐反应碱碳酸盐反应碱碳酸盐反应，产生的凝胶吸水膨胀，产生的凝胶吸水膨胀，产生的凝胶吸水膨胀，产生的凝胶吸水膨胀，也有可能导致混凝土的破坏。也有可能导致混凝土的破坏。也有可能导致混凝土的破坏。也有可能导致混凝土的破坏。集料化学反应导致的破坏集料化学反应导致的破坏 由于碱集料反应的潜伏期较长，当集料中含有的的活性硅等物质含量较由于碱集料反应的潜伏期较长，当集料中含有的的活性硅等物质含量较由于碱集料反应的潜伏期较长，当集料中含有的的活性硅等物质含量较由于碱集料反应的潜伏期较长，当集料中含有的的活性硅等物质含量较高时应当进行集料的碱活性检验。检验方法包括高时应当进行集料的碱活性检验。检验方法包括高时应当进行集料的碱活性检验。检验方法包括高时应当进行集料的碱活性检验。检验方法包括岩相法岩相法岩相法岩相法、砂浆棒法砂浆棒法砂浆棒法砂浆棒法、化学法化学法化学法化学法、快速砂浆棒法快速砂浆棒法快速砂浆棒法快速砂浆棒法和和和和混凝土棱柱体法混凝土棱柱体法混凝土棱柱体法混凝土棱柱体法，以及，以及，以及，以及压蒸法压蒸法压蒸法压蒸法等方法。等方法。等方法。等方法。岩相法岩相法岩相法岩相法通过分析集料通过分析集料通过分析集料通过分析集料岩石矿物种类、组成及比例来判断其碱活性；岩石矿物种类、组成及比例来判断其碱活性；岩石矿物种类、组成及比例来判断其碱活性；岩石矿物种类、组成及比例来判断其碱活性；砂浆棒法砂浆棒法砂浆棒法砂浆棒法通过将集料与高碱水通过将集料与高碱水通过将集料与高碱水通过将集料与高碱水泥成型砂浆棒，检测其由碱集料反应产生的膨胀率大小来判断其碱活性；泥成型砂浆棒，检测其由碱集料反应产生的膨胀率大小来判断其碱活性；泥成型砂浆棒，检测其由碱集料反应产生的膨胀率大小来判断其碱活性；泥成型砂浆棒，检测其由碱集料反应产生的膨胀率大小来判断其碱活性；化化化化学法学法学法学法是通过测定经粉碎至一定粒度的集料与是通过测定经粉碎至一定粒度的集料与是通过测定经粉碎至一定粒度的集料与是通过测定经粉碎至一定粒度的集料与NaOHNaOH溶液在一定条件下的反应溶液在一定条件下的反应溶液在一定条件下的反应溶液在一定条件下的反应量来判断其碱活性；量来判断其碱活性；量来判断其碱活性；量来判断其碱活性；快速砂浆棒法快速砂浆棒法快速砂浆棒法快速砂浆棒法是在高温高碱环境下加速碱集料反应，检是在高温高碱环境下加速碱集料反应，检是在高温高碱环境下加速碱集料反应，检是在高温高碱环境下加速碱集料反应，检测砂浆棒膨胀率大小；测砂浆棒膨胀率大小；测砂浆棒膨胀率大小；测砂浆棒膨胀率大小；混凝土棱柱体法混凝土棱柱体法混凝土棱柱体法混凝土棱柱体法是通过检测混凝土棱柱体由碱集料反是通过检测混凝土棱柱体由碱集料反是通过检测混凝土棱柱体由碱集料反是通过检测混凝土棱柱体由碱集料反应的膨胀率大小判断集料的碱活性；而应的膨胀率大小判断集料的碱活性；而应的膨胀率大小判断集料的碱活性；而应的膨胀率大小判断集料的碱活性；而压蒸法压蒸法压蒸法压蒸法则是通过在高温高压条件下加则是通过在高温高压条件下加则是通过在高温高压条件下加则是通过在高温高压条件下加速碱集料反应，检测砂浆棒膨胀率或混凝土试件表面有无裂纹、超声脉冲速速碱集料反应，检测砂浆棒膨胀率或混凝土试件表面有无裂纹、超声脉冲速速碱集料反应，检测砂浆棒膨胀率或混凝土试件表面有无裂纹、超声脉冲速速碱集料反应，检测砂浆棒膨胀率或混凝土试件表面有无裂纹、超声脉冲速度和动弹模的变化来判断集料的碱活性。度和动弹模的变化来判断集料的碱活性。度和动弹模的变化来判断集料的碱活性。度和动弹模的变化来判断集料的碱活性。上述各种方法单独使用难以准确判断集料的碱活性，往往需要几种方法上述各种方法单独使用难以准确判断集料的碱活性，往往需要几种方法上述各种方法单独使用难以准确判断集料的碱活性，往往需要几种方法上述各种方法单独使用难以准确判断集料的碱活性，往往需要几种方法结合使用。结合使用。结合使用。结合使用。堆积 密 度 不大于1100kg/m的轻粗集料和堆积密度不大于1200kg/m的轻细集料的总称。粘土陶粒页岩陶粒粉煤灰陶粒浮石火山渣煤渣自燃煤砰石膨胀矿渣珠超轻集料堆积 密 度 不大于500kg/m的保温用或结构保温用的轻粗集料。普通轻集料堆积 密 度 大于510kg/m的轻粗集料。高强轻集料强度 标 号 不小于25MPa的结构用轻粗集料。八八 其他集料其他集料 轻集料轻集料 轻集料的吸水率是一项非常重要的指标，其大小直接影响到混凝土的拌和方式、工作性能和强度大小，甚至影响其耐久性能。表征轻集料吸水率的指标有1h吸水率、压力吸水率、真空吸水率等，通常所指的吸水率是1h吸水率，根据吸水率大小可将轻集料分为低吸水率陶粒（吸水率5%）。低吸水率是高性能轻集料的主要特征。国内仅有宜昌宝珠陶粒公司、上海申威等少数几家陶粒厂能够生产出这种类型的轻集料。轻集料的粒径和级配对新拌混凝土和硬化混凝土的性能都有重要影响，尤其是在采用泵送施工时不宜采用粒径大于20mm的轻集料，为此许多标准都设定了轻集料最大粒径的控制范围。国外陶粒生产厂家都十分强调对轻集料最大粒径的控制，基本上要求轻集料的最大粒径应小于16mm，如Leca的最大粒径要求不大于12mm。而在我国，陶粒生产厂家对粒径过大给混凝土性能造成的危害认识显得不够，对粒径控制不严格，很多厂家生产的轻集料最大粒径甚至超过30mm。轻集料的多孔性使得轻集料在混凝土拌和与运输过程中将吸收水泥浆体中的水分，进而造成混凝土坍落度损失，降低施工性能，所以在混凝土拌和前一般需要对轻集料进行预湿处理。这是轻集料混凝土施工工艺不同于普通混凝土的一个主要特征。预处理的目的主要是使轻集料在混凝土拌和过程中不继续吸水，以减小混凝土的坍落度损失和满足泵送施工的技术需要。预处理工艺主要有常压预湿饱水、热差饱水、真空饱水以及表面处理等。其中常压饱水和真空饱水处理工艺较为简单，是目前最主要的预湿处理工艺。经真空饱水之后轻集料吸水达到饱和，所以在混凝土施工过程中，可避免因轻集料吸水而造成的坍落度损失。但是真空饱水将显著增大轻集料混凝土的容重，降低抗冻性和耐久性。所以预处理工艺的选择需要权衡各方面的利弊，进行科学选择。用石蜡涂覆轻集料表面虽然可以有效降低吸水率，提高轻集料混凝土的泵送性能，但是这种方法使轻集料的生产过程变得较为复杂，而且在轻集料表面涂覆石蜡之后对轻集料-水泥石的界面结合有不利影响，从而降低混凝土的性能，所以表面处理的方法现在已很少使用。再生集料再生集料随着旧混凝土结构物的拆除和大规模的基础设施建设，随着旧混凝土结构物的拆除和大规模的基础设施建设，随着旧混凝土结