集料最大粒径及体积率对混凝土性能影响.pdf
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1、毛军等 : 集料最大粒径及体积率对混凝 土性能影响 7 集料最大粒径及体积率对混凝土性能影响 毛军 , 兰宏斌 ( 1 黑河边境经济合作区工程质量监督站 。 黑龙江黑河1 6 4 3 0 0 ; 2 齐翔商品混凝土公司, 黑龙江齐齐哈尔1 6 1 0 0 0) 【 摘要J 主要研究了粗集料最大粒径和体积率等因素对混凝土工作性和力学性能的影响。试验结果表 明: 粗集料最大粒径和体积率对混凝土工作性 、 立方体抗压强度、 棱柱体抗压强度和抗折强度均有不同程度的影 响, 粗集料的最大粒径以2 6 5 m m为宜 , 最佳体积率为6 0 7 0 。 【 关键词】 粗集料; 最大粒径; 体积率; 力学性
2、能 【 中图分类号】 T U 5 2 8 0 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 1 ) O 3 0 0 o 7 0 2 混凝土是一种由硬化水泥石和集料构成的两相 复合材料 , 集料约 占混凝土体积的 6 0 7 5 , 在混 凝土中占有很重要 的地位。在混凝土的各组成成分 中, 普通粗集料的强度一般来说都比水泥砂浆高 , 起 到刚性骨架作用, 通常认为混凝土性能的好坏主要取 决于基体相和界面的性能, 而集料的作用并没有引起 足够的重视 。然而, 越来越多的研究表明 , 随着水 泥基材料力学性能的提高 , 混凝土的复合材料行为表 现的愈发 突出
3、, 对于集料 的作用有必要重新加 以认 识 。当混凝土中基体相与集料相的性能相匹配 时, 各组成相的最大潜能才能够充分发挥 , 混凝土的 性能达到最佳。 国内关 于粗集 料技 术 性质 与 混凝 土 性 能之 间 关 系的研究还不够系统, 未本文通过试验系统研究了粗 集料的种类、 级配等对混凝土工作性和力学性能的影 响, 为混凝土的设计和施工提供借鉴。 1 原材料及混凝土配合 比 试验 采用 P O 4 2 5普通硅酸盐 水泥 ; 河砂 , 细度 模数 2 8 , 区中砂, 密度为 2 6 0 0 k g m ; 萘系高效减水 剂, 减水率大于 2 0 ; 石灰岩碎石, 最大粒径分别为 1 0
4、 0 、 1 9 5 、 2 6 5 、 3 1 5和 3 7 5 m m, 用其配制 的混凝土 编 号依 次为 c 1 、 C 2 、 C 3 、 C 4 、 c 5 , 采用 最大粒 径 2 6 5 m m 的碎石 , 保持水灰 比不变, 改变粗骨料的体积率 , 分别 为 5 0 、 6 0 、 7 0 和 8 0 , 编号为 A、 B、 c 、 D, 混凝土 配合 比见表 1 。 表 1 混凝土 配合比 2试验结果 与分析 2 1 碎石最大粒径对新拌混凝土工作性的影响 c l 、 c 2 、 c 3 、 c 4 、 c 5组新拌混凝土坍落度分别为 1 0 、 3 5 、 5 0 、 8
5、0和 1 0 5 ra m, 可见 , 随 D 的增大, 混凝土 坍落度明显增大 , 但粒径过大时有离析现象发生。 当粗集料体积率为 5 0 左右时, 砂浆 占大多数, 混凝土易插捣, 粘聚性好, 容易抹光, 保水性能好。粗 集料体积率在 6 0 7 0 左右时混凝土插捣有较 明 显的阻力, 粘聚性较好 , 抹光性稍差, 保水性较好。当 粗集料体积率为 8 0 左右时 , 混凝土插捣十分困难 , 流动性很差, 粘聚性差 , 明显离析, 难以抹光。 当粗集料含量增加时, 需要增加减水剂的用量才 能保证混凝土具有一定的流动性。当粗集料体积率 为 8 0 时, 增加减水剂用量并不能增大混凝土的坍落
6、度。这是因为粗集料含量较多时, 集料与集料紧密接 触, 集料间砂浆量较少, 其润滑作用亦较小 , 所以流动 性差, 此时, 仅靠增加减水剂的用量是行不通的。 2 2 粗集料最大粒径对混凝土力学性能 的影响 对于特定的水泥用 量与砂 率 , 混凝 土 中水泥 浆量 一 定, 混凝土强度存在集料最大粒径效应。相 同配合 比条件下, 最大粒径 的混凝土因其表面积增大, 混凝 土的工作性变差, 内部缺陷增多, 从而引起强度的降 低。从微观角度认为 , 粗集料粒径愈大, 与水泥石粘 结的表面积愈小 , 并且倾向于生成较弱的水泥石 一集 料界面, 即较弱的过渡区, 会减弱混凝土的强度。 粗集料最大粒径对混
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