粗骨料对高强高性能混凝土的影响.pdf

国 冒 d oi 1O 3969jissn1671-9107 201508057 雪 粗 骨 料 对 高 强 高 性 能 混 凝 土 的 影 响 碧 Im pact of Coarse Aggregate on High Strength and H igh Perform an ce Concrete 刘 围 ，。都 增 延 ，丁 华 柱 s。陈 源 伟 (1重 庆 市 东 毅 新 型 建 材 有 限 公 司 ，重 庆 401334；2 重 庆 建 工 新 型 建 材 有 限 公 司 ，重 庆 400012； 3重庆筑能建材有限公司 ， 重庆4 0 0 7 1 3 ；4重庆 志达欣建材有 限公 司， 重庆4 0 0 0 3 7 ) 摘要 ： 该文研 究了石灰石碎 石、 破碎 卵石、 玄武岩碎石三种 不同粗 骨料及 粗骨料的体积含量对 高强高性 能混凝土工作性和 强度 的影响 。结果表 明 ： 粗骨料为玄武岩的混凝 土X - 作性 最好 。 粗骨料的体积含量越小 ， 新拌混凝土的工作性越好 。 混凝 土中粗骨料体积含量对混凝土后期强度无影 响 混 凝 土 的 弹 性模 量 在 粗 骨料 体 积 含 量 为4 5 时 最 大 。 关键词 ： 粗骨料 ： 高强高性能混凝土； 工作性 ； 抗压 强度 中图分类号 ： Tu5 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 6 7 1 9 1 0 7 ( 2 0 1 5 ) 0 8 0 0 5 7 0 3 Ab s t r a c t ： Th i s p a p e r s t u d i e s t h e i mp a c t o f t h r e e d i ff e r e n t c o a r s e a g g r e ga t e s ， i e 1 i me s t o n e gra v e l ， p e b bl e s a n d b a s a l t s t o n e a nd t h e i r v o l u me c o n t e n t s o n t h e wo r k a b i l i t y a n d s t r e n g t h o f h i g h s t r e n g t h an d h i g h p e r f o r man c e c o n c r e t e Th e r e s ul t s s h o w t h a t the wo r k a b i l i ty o f the c o n c r e t e wi th the b a s a l t a s c o a r s e a g gre g ate i s t h e b e s t T he s ma l l e r t h e v o l u m e o f c o a r s e a g gre g a t e ， t h e wo r k i ng p e rfo r m an c e o f f r e s h c o n c r e t e i s be t t e r Th e v o l u m e c o n t e n t o f c o a r s e a g gr e g ate s h o ws n o i mp a c t o n the l a t e s t r e ng t h o f c o n c r e t e Th e e l a s t i c m o d ul u s o f c o n c r e t e i s m a x i mu m wh e n t h e v o l u me c o n t e n t o fc o a r s e a g g r e g a t ei s4 5 K e y wo r d s ： c o a r s e a g gre g a t e ； h i s t r e n g t h a n d h i 曲 p e rf o r manc e c o n c r e t e ； wo r k a b i l i t y ； c o mp r e s s i v e s t r e n gth 混凝 土作 为一种重要 的结构材料 其用量越来越大。而在 混凝土 的整个 体积 中 骨料的体积含量 一般在6 O 以上 所 以 骨料的质量对混凝土来说是相 当重要 的 骨料不仅能够 限定 混 凝 土 的 强 度 而 且 骨 料 的性 质 也 能 够 大 大 地 影 响 混 凝 土 的 耐久性和结构性 能 1 】 最初 为经济起见 人们把骨料看成是一 种惰性材料 用于填充在整个水泥浆中。然 而骨料并非没有活 性 ， 骨 料 的 种 类 不 同 。 其 所 含 的化 学 成 分 也 不 同 ， 当 骨 料 和 水 泥等接触 时会发生化学 反应 这对混凝土 的性能产 生相应的 影响 。混凝土是一种复合 材料 其性能取决 于各组分 的性能和 它们之 间的相 互作 用 当混凝土中的基体相和 骨料 相的性能 相互协调 时 各组分 的最大潜能 才能够充 分发挥 进 而混凝土 的性能得 以提高 骨料作 为混凝 土的一个组成部分 其性能 对新 拌混凝土 有重要 的影响。陈习云嘲 等人的研究结果表明 新 拌混凝土 的 坍落度随碎石 中针片状含量的增加而变小 李树 山 3 1 等人 的研 究指 出 ， 粗骨料粒径越 大 ， 新拌混凝土 的坍 落度 变大 。巴恒静 等人 研究 了骨料 物性 对混凝土早期 自收缩的影响 戴朝 阳 等人研究表明随着粗骨料压碎值指标增大 混凝土强度下 降 该试验主要研究 了粗骨料种类及体积 含量 对高强高性能混凝 土工作性和早期强度 的影 响 为粗骨料 能在工程 中更好应用 提供 技术 参考 1原 材料及试验方法 1 1试 验 原 材 料 1 1 1水 泥 试验 选用 重庆拉 法基 水 泥有 限公 司生 产 的拉 法 基普 通 4 2 5 R 水 泥， 其化学成分见表1 。 收稿 日期 ： 2 0 1 5 0 7 1 9 作者简介 ： 刘围 ( 1 9 8 1 一 ) ， 男 ， 湖北监利人 ， 工学学士 ， 工 程师 ， 从事 预 拌 混凝 土技术 质量管理 。 表1 水泥 的化学成分 1 1 - 2矿物掺合料 试验中使用的矿物掺合料为矿粉 和硅灰 各掺合料 的参 数如表2 、 表3 所示。 表2 矿粉性能参数 1 1 - 3细集料 细骨料采用 重庆某搅拌 站提供 的骨料 其性质 如表4 所 示 。 表4细 骨料 性 质 1 1 4粗骨料 试验 用粗 骨料 为石灰石碎石 、 破碎 卵石和玄武岩 。3 种粗 骨料 的颗 粒 级 配 相 同 。 粗骨料对 高强高性能混凝土的影响 由于其本 身的强度相差不大 ，只是石灰石配制 的混凝土强度 的抗压强度增大 ， 但是粗 骨料 体积含量过大 ， 骨料 间的砂浆进 稍稍 大于卵石配制的混凝土强度 ， 这 主要 是石灰石表 面粗 糙 ， 一步减少 ， 骨料与砂浆粘 结作 用降低 ， 抗压强度减小 。但是到 与水 泥石 的结合力强造成的 。 2 8 d 龄期 时 ， 混凝 土 中大部分反应 已完 成 ， 当高强 混凝 土中砂 由图2 可知 ， 在保持其他条件相 同时， 用玄武岩配制 的混凝 浆 和界 面强度 比较高时 ， 混凝土 的抗压破 坏为穿粗骨料破坏 ， 土的弹性模量 比石灰石 、 卵碎石配 制的混凝土 的弹性模 量大 。 故粗骨料种类 一定的条件下 ，由其配制 的混凝 土2 8 天抗压强 的情况下粗骨料 的弹性 模量越大 其 配制的混凝土 的弹性模 量 也 越 大 。 2 2粗骨料体 积含量对高强高性能混凝土的影响 2 2 1 粗 骨料体积含量对高强高性能混凝土工作性 的影响 试验结果见表8 。 表 8 不 同 粗 骨 料 体 积 含量 对 混 凝 土 的工 作 性 影 响 由测试结果可知 在保持水胶 比不 变的情况下 随着粗 骨 料体积含量逐 渐增 大， 新拌混凝 土的流动性逐渐降低 。当粗 骨 料的体积含量小时 混凝土 中的胶凝 材料用量较 大 骨料 和水 泥浆 的界面少 骨料间的水泥浆含 量大 故混凝土 的流动性 良 好 。而随着粗骨料 的体 积含量增大 ， 骨料间 的水 泥浆减少 ， 骨 料之 间相互搭接 故混凝土的流动性 随粗骨料体积含量增 大 而降低 2 2 2粗 骨料体积含量对高 强高性 能混凝 土的抗压强度及 弹 性 模 量 的 影 响 将不 同粗 骨料 体积含量 的混凝 土拌合成型后在标 准养护 条件下养护 ， 测试其3 d 、 7 d 、 2 8 d 抗 压强度试验结果如下。 3 7 2 8 龄期， d 图3粗 骨料体积含量不 同时高强高性能混凝土的抗压强度 由图3 可知 ， 随着粗骨料 的体 积含量增大 ， 混凝 土的7 d 抗压 强度呈现不同值 ， 但 是其2 8 d 抗 压强度却基本 相同 。其原 因是 当粗骨料体积含量少时 ， 混凝土 中粗骨料周围 的砂浆 比较多 粗骨料在 砂浆 中处于“ 悬浮 ” 状态 随着粗骨料 体积含 量 的增 大 ， 粗骨料 间的砂浆含 量逐渐减 少 ， 骨料 间搭接 紧密 ， 混凝 土 3 9 6 o 粗骨料体积含量 图4粗骨料体积含量不同时高强高性能混凝土的弹性模量 由图4 可知粗骨料体积含量 为4 5 的混凝土的弹性模量 明显大于体积含量为3 5 4 0 的弹性模量 。 究其原 因可能是 由于随着粗 骨料 体积含量 的增 大 ， 水泥浆 减少 ， 混凝 土中粗骨 料 之间的距 离变小 ， 粗 骨料在混凝土 中搭 接更紧密 这样使得 混凝土 刚度变大 ， 弹性模量变大 。 3结论 ( 1 ) 粗骨料为玄武岩 的混凝土工作性 最好 。 混凝 土中粗骨 料体积含量不同时 ， 粗骨料 的体积含 量越小 新 拌混凝土 的工 作性越好 ( 2 ) 混凝 土中粗骨料为玄武 岩时 混凝 土弹性模量和抗压 强度最大。当混凝土 中粗骨料体积含量不同时 混凝 土后 期强 度基本不受影响 ： 混凝土中粗骨料体积含量为4 5 的弹性模量 大于混凝土中粗 骨料含量为3 5 和4 0 的弹性模量 参考文献 ： 【 1 】 杨再富 粗集料 对混凝 土强 度影 响的试验研 究与数 值 模拟 D 】 重庆 ： 重庆大学， 2 0 0 5 ： 1 2 6 2 】 陈习云 ， 胡习范 ， 胡习锋 ， 等 粗骨料对混凝土性能 的影 响【 J 】 商品混凝土 ， 2 0 1 0 ( 5 ) ： 3 9 4 1 3 李树 山 ， 高丹盈 粗骨料粒径对卵石混凝土抗压强 度影 响 的试验研究 J 混凝土 ， 2 0 1 3 ( 2 ) ： 5 9 6 1 4 巴恒静 ， 张武满 集料 物性 对商品混凝土早期 自收缩的 影响【 J 商 品混凝土 ， 2 0 0 4 ( 2 ) ： 1 0 1 4 5 戴朝 阳 ， 陆洪 建 ， 陈兵 集料与混 凝土力学性 能关 系研 究 J 江西建材 ， 2 0 0 0 ( 1 ) ： 1 3 1 7 责任编辑 ： 孙苏 。 李红 一 一一 曼 _ 5 舶 牝 日 0L 、 一 掣甫 l 鲫 ：8 乏、 鼎 出 蝎